JPH01238624A - Optical waveguide element - Google Patents

Optical waveguide element

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Publication number
JPH01238624A
JPH01238624A JP6673188A JP6673188A JPH01238624A JP H01238624 A JPH01238624 A JP H01238624A JP 6673188 A JP6673188 A JP 6673188A JP 6673188 A JP6673188 A JP 6673188A JP H01238624 A JPH01238624 A JP H01238624A
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JP
Japan
Prior art keywords
optical waveguide
face
light
substrate
emitted
Prior art date
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Pending
Application number
JP6673188A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Sunakawa
寛 砂川
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP6673188A priority Critical patent/JPH01238624A/en
Publication of JPH01238624A publication Critical patent/JPH01238624A/en
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Abstract

PURPOSE:To suppress the spreading angle of an exit beam to a lower angle by parting the light exit end face of an optical waveguide from a substrate end face, then forming the part of the optical waveguide adjacent to the light exit end face thicker than the other part of the optical waveguide. CONSTITUTION:The light exit end face 11b of the optical waveguide 11 formed on the transparent substrate 16 is positioned apart from the end face 16a of the substrate 16 toward the inner side and the part adjacent to this light exit end face 11b is formed thicker than the other part 11 of the optical waveguide. The laser beam 13 emitted from the light incident end face of the optical waveguide 11 into the optical waveguide progresses in the optical waveguide 11, is emitted once from the light exit end face 11b to the part of the substrate 16 and is emitted from the substrate end face 16a to the outside of the substrate 16. The spreading angle phi3 the light beam 13B to be emitted at this time decreases as the spreading is suppressed and, therefore, the use of an inexpensive cylindrical lens 25 having a smaller aperture diameter is possible. The light intensity distribution in the spreading angle phi3 can be the distribution approximate to a Gauss distribution.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は光導波路素子、特に詳細には光導波路内を導波
した光ビームを、小さな拡がり角で光導波路端面から出
射させるようにした光導波路素子に関するものである。
Detailed Description of the Invention (Industrial Field of Application) The present invention relates to an optical waveguide device, and more particularly, to an optical waveguide device that allows a light beam guided in the optical waveguide to be emitted from the end face of the optical waveguide with a small divergence angle. This relates to wave path elements.

(従来の技術) 従来より、基板上に光導波路を形成してなる光導波路素
子が種々提供されている。この種の光導波路素子におい
て先導波路内を導波した光ビームは、多くの場合、例え
ば光導波路の端面から直接、あるいはプリズムカブラや
回折格子(グレーティングカプラ)を介して光導波路外
に取り出される。
(Prior Art) Conventionally, various optical waveguide elements have been provided in which an optical waveguide is formed on a substrate. In this type of optical waveguide element, the light beam guided in the guide waveguide is often extracted to the outside of the optical waveguide, for example, directly from the end face of the optical waveguide or via a prism coupler or a diffraction grating (grating coupler).

一方例えば特開昭62−77761号公報等に示される
ように、先導波路素子によって光偏向器を形成する試み
もなされており、その場合は、光導波路から出射させた
光ビームを小さなスポットに集束させることが多い。
On the other hand, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-77761, attempts have been made to form an optical deflector using a guiding waveguide element, and in that case, the optical beam emitted from the optical waveguide is focused into a small spot. I often let them do it.

(発明か解決しようとする問題点) 上述のように光ビームを光導波路の端面から直接出射さ
せる場合は、出射効率は良いが、その反面光導波路端面
における光の回折により、第3図の(1)に示すように
出射ビーム50が大きく拡がりやすいという問題が生じ
る。なおこの第3図において51か基板、52が光導波
路である。前述のように光ビーム50を集束させる際に
は、この光ビーム50の拡がり角φ1が大きいほどより
大きなNA(開口数)のシリンドリカルレンズ53を用
いて該光ビーム50を絞る必要がある。例えばφ1=1
6°のときはNA−0,14程度のレンズが必要となる
(Problems to be Solved by the Invention) When the light beam is directly emitted from the end face of the optical waveguide as described above, the output efficiency is good, but on the other hand, due to the diffraction of the light at the end face of the optical waveguide, As shown in 1), the problem arises that the output beam 50 tends to spread widely. In FIG. 3, 51 is a substrate and 52 is an optical waveguide. When converging the light beam 50 as described above, the larger the divergence angle φ1 of the light beam 50, the more necessary it is to focus the light beam 50 using the cylindrical lens 53 with a larger NA (numerical aperture). For example, φ1=1
When the angle is 6°, a lens with an NA of about -0.14 is required.

周知のようにNAの大きなシリンドリカルレンズは高価
であるので、このようなシリンドリカルレンズを用いる
と、光導波路素子から構成される光偏向装置等のコスト
アップを招く。なおここで拡がり角は、光強度か1/e
2に減少する範囲で定義している。またこの場合上記の
拡がり角φ1は、光導波路52の端面にいわゆる「だれ
」 (第3図(1)に矢印Hで示すエツジ部分が丸みを
帯びること)が有る場合には35°程度とさらに大きく
なるので、端面研磨を極めて注意深く行なわねばならな
いという不具合もある。
As is well known, a cylindrical lens with a large NA is expensive, so the use of such a cylindrical lens increases the cost of an optical deflection device or the like constituted by an optical waveguide element. Note that the divergence angle here is the light intensity or 1/e
It is defined in the range that decreases to 2. In addition, in this case, the above-mentioned divergence angle φ1 may be approximately 35° if there is a so-called "sag" on the end surface of the optical waveguide 52 (the edge portion indicated by the arrow H in FIG. 3(1) is rounded). Because of the large size, there is also the problem that the end face must be polished extremely carefully.

一方第3図の(2)に示すようにプリズムカプラ54を
用いて光ビーム50を光導波路52外に出射させる場合
は、以上述べた問題は生じないが、出射ビーム50の光
強度Iの分布が曲線Eで示すものとなって、該ビーム5
0かガウスビーム(光強度分布がガウス分布となってい
るビーム)になり得ないという問題がある。上記のよう
な光強度分布の光ビーム50を前述のように集束させる
と、そのビームスポットの光強度分布はサイドローブが
生じるものとなってしまい、光ビーム走査によって精密
な画像記録あるいは画像読取りを行なうことか不可能に
なる。またこのプリズムカプラ54を用いる場合は、出
射効率が該プリズムカプラ54と光導波路52との間の
ギヤツブによって変わるので、このギャップを例えば偏
差10μm以内程度と極めて精密に制御できないと、光
強度分布が著しく不均一になってしまうという問題もあ
る。
On the other hand, when the light beam 50 is emitted out of the optical waveguide 52 using the prism coupler 54 as shown in FIG. is shown by curve E, and the beam 5
There is a problem in that it cannot become a zero or Gaussian beam (a beam whose light intensity distribution is a Gaussian distribution). When the light beam 50 with the above-mentioned light intensity distribution is focused as described above, the light intensity distribution of the beam spot will have side lobes, making it difficult to record or read a precise image by scanning the light beam. It becomes impossible to do anything. Furthermore, when using this prism coupler 54, the output efficiency varies depending on the gear between the prism coupler 54 and the optical waveguide 52, so if this gap cannot be controlled extremely precisely to within a deviation of 10 μm, the light intensity distribution will change. There is also the problem that it becomes extremely non-uniform.

また第3図の(3)に示すように回折格子55を用いる
場合にも、出射ビーム50がガウスビームになり得ない
(光強度Iの分布を図中曲線Fで示す)。
Further, even when the diffraction grating 55 is used as shown in (3) of FIG. 3, the output beam 50 cannot become a Gaussian beam (the distribution of the light intensity I is shown by the curve F in the figure).

それに加えてこのような回折格子55を用いる場合は、
導波光の出射効率が最高でも70%程度と、前記端面出
射の場合に比べるとかなり低い。
In addition, when using such a diffraction grating 55,
The output efficiency of the guided light is about 70% at most, which is considerably lower than in the case of edge emission.

そこで、以上述べた種々の問題をある程度解決できる導
波光の出射方法として、文献Be1l Sys。
Therefore, as a method for emitting guided light that can solve the various problems described above to some extent, the document Be1l Sys.

Tech、J、、50.p43.Jan、1971“E
xcitation of  Waveguides 
for I ntegrated 0ptics wi
th  La5er  Beam”−D、 Marcu
se  &  E、  A、  J、  Marcat
illi −に示される方法が考えられている。この方
法は第3図の(物こ示すように、光導波路52の光出射
端面52aを透明な基板51の端面51aよりも離して
おき、この光出射端面52aから出射した光ビーム50
を−たん基板部分を通してから素子外に出射させるとい
うものである。この場合には、光出射端面52aから図
中上方側に拡がって出射しようとする光ビーム50が基
板51の図中上表面51bで全反射して下向きに進行す
るようになるので、第3図(1)に示した端面出射の場
合と比べれば、拡がり角φ2が小さくなる。
Tech, J., 50. p43. Jan, 1971 “E.
xcitation of Waveguides
for integrated 0ptics wi
th La5er Beam”-D, Marcu
se & E, A, J, Marcat
The method shown in illi- is being considered. This method is as shown in FIG.
The light passes through the substrate and is then emitted to the outside of the device. In this case, the light beam 50 that is about to spread upward in the drawing and exit from the light emitting end face 52a is totally reflected by the upper surface 51b in the drawing of the substrate 51 and travels downward. Compared to the case of end emission shown in (1), the divergence angle φ2 is smaller.

またこの場合、出射ビーム50はほぼガウスビームとな
り、その出射効率も第3図(1)に示した端面出射の場
合と同程度となる。さらにこの場合は、基板のエツジ(
第3図(4)の矢印Jで示す部分)に前述の「だれ」や
欠けかあっても、拡がり角φ2への影響は少ない。
Further, in this case, the output beam 50 becomes a substantially Gaussian beam, and the output efficiency thereof is also comparable to that in the case of end emission shown in FIG. 3(1). Furthermore, in this case, the edge of the board (
Even if there is the above-mentioned "sag" or chipping in the portion shown by arrow J in FIG. 3 (4), there is little effect on the spread angle φ2.

なお上記の文献には、第3図(4)に示したような構成
で光ビームを光導波路内に入射させることのみが示され
ているが、このような構成によって逆に導波光を光導波
路外に出射させうることは自明である。
Note that the above-mentioned document only discloses that a light beam is made to enter an optical waveguide using the configuration shown in FIG. 3 (4); It is obvious that it can be emitted outside.

本発明は上述のような特長を有する第3図(4)の構成
を基本的に用いて、出射ビームの拡がり角をさらに小さ
くすることができる光導波路素子を提供することを目的
とするものである。
An object of the present invention is to provide an optical waveguide element that can further reduce the divergence angle of the emitted beam by basically using the configuration shown in FIG. 3 (4) having the above-mentioned features. be.

(問題点を解決するための手段) 本発明の先導波路素子は、上記のように光導波路の光出
射端面から出射した光ビームを−たん基板部分を通して
から出射させるようにした光導波路素子において、 上記光導波路の光出射端面に隣接する部分を、それ以外
の光導波路部分よりも厚く形成したことを特徴とするも
のである。
(Means for Solving the Problems) The guiding waveguide element of the present invention is an optical waveguide element in which the light beam emitted from the light emitting end face of the optical waveguide is emitted after passing through the substrate portion as described above. It is characterized in that the portion of the optical waveguide adjacent to the light output end face is formed thicker than the other portions of the optical waveguide.

(作  用) 上述のように光導波路の光出射端面に隣接する部分をそ
れ以外の光導波路部分よりも厚くしておくと、該端面か
ら光ビームが出射する際の回折か弱くなり、前述の拡が
り角が小さくなる。
(Function) As described above, if the portion of the optical waveguide adjacent to the light emitting end face is made thicker than the other parts of the optical waveguide, the diffraction of the light beam emitted from the end face will be weakened, resulting in the above-mentioned spread. The corners become smaller.

(実 施 例) 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。
(Example) Hereinafter, the present invention will be described in detail based on an example shown in the drawings.

第1図と第2図は、本発明の一実施例による先導波路素
子lOを示すものである。この先導波路素子10は、−
例として画像記録用の光偏向器を構成するものであり、
透明な基板16上に形成された光導波路11と、この光
導波路11の側端部に設けられた交叉くし形電極対(I
 nter  D 1g1tal  T ransdu
cer %以下IDTと称する)15と、上記光導波路
11の一端面(光入射端面)llaに直接結合された半
導体レーザ18と、上記一端面11aに近い位置におい
て光導波路llに形成された導波路レンズ19とを有し
ている。またこの光偏向器は、上記IDT15に高周波
の交番電圧を印加する駆動回路17と、半導体レーザ1
8を駆動するレーザ駆動回路20と、シリンドリカルレ
ンズ25と、平面走査レンズ26とを有している。
FIGS. 1 and 2 show a guiding waveguide element IO according to an embodiment of the present invention. This leading waveguide element 10 is -
As an example, it constitutes an optical deflector for image recording,
An optical waveguide 11 formed on a transparent substrate 16 and a pair of crossed comb-shaped electrodes (I
inter D 1g1tal Transdu
cer % or less referred to as IDT) 15, a semiconductor laser 18 directly coupled to one end surface (light incident end surface) lla of the optical waveguide 11, and a waveguide formed in the optical waveguide ll at a position close to the one end surface 11a. It has a lens 19. This optical deflector also includes a drive circuit 17 that applies a high frequency alternating voltage to the IDT 15, and a semiconductor laser 1.
8, a cylindrical lens 25, and a plane scanning lens 26.

本実施例においては一例として、基板16にLiNbO
3ウェハを用い、このウェハの表面にTi拡散膜を設け
ることにより光導波路11を形成している。なお基板1
6としてその他サファイア、Si等からなる結晶性基板
が用いられてもよい。なお光導波路については、例えば
ティー タミール(T、 Tam1r)編「インチグレ
イテッド オプテイクス(I ntegratecl 
0ptics ) J  (トビツクスイン アプライ
ド フィジックス(Topics 1nApplied
  Physics)第7巻)スプリンガーフェアラー
グ(S pringer −Verlag )刊(19
75):西原、巻芯、栖原共著「光集積回路」オーム社
刊(1985)等の成著に詳細な記述があり、本発明で
は光導波路11としてこれら公知の光導波路のいずれを
も使用できる。たたし本実施例では、この光導波路11
は、上記Ti拡散膜等、後述する表面弾性波が伝播可能
な材料から形成される。また光導波路は2層以上の積層
構造を有していてもよい。
In this embodiment, as an example, the substrate 16 is made of LiNbO.
The optical waveguide 11 is formed by using three wafers and providing a Ti diffusion film on the surface of the wafer. Note that substrate 1
As the material 6, a crystalline substrate made of sapphire, Si, etc. may also be used. Regarding optical waveguides, for example, see "Integrate Optics" edited by T. Tamir.
0ptics ) J (Tobitkusin Applied Physics (Topics 1nApplied)
Physics) Volume 7) Published by Springer-Verlag (19
75): There is a detailed description in the published works such as "Optical Integrated Circuits" co-authored by Nishihara, Makishin, and Suhara, published by Ohmsha (1985), and in the present invention, any of these known optical waveguides can be used as the optical waveguide 11. . However, in this embodiment, this optical waveguide 11
is formed from a material such as the Ti diffusion film described above that allows surface acoustic waves to be propagated, which will be described later. Further, the optical waveguide may have a laminated structure of two or more layers.

本発明の特徴部分として光導波路11の他端面(光出射
端面)11bは、第2図に示されるように基板16の端
面leaから内側に離れて位置し、またこの光出射端面
11bに隣接する部分は、それ以外の光導波路部分より
も厚く形成されている。このような形状の先導波路11
は、例えば第4図(1)に示すように基板16上にTi
(チタン:厚さ400A)を配してから、第1回目の拡
散処理(1000℃ 8時間窒素中、1時間酸素中)を
行なって第4図(2)のように該Tiを基板16中に拡
散させ、次いて第4図(3)のように再度Ti(厚さ2
5OA)を配してから第2回目の拡散処理(950℃ 
3時間窒素中、1時間酸素中)を行なって、このTiを
第4図(4)のように上記Tiと連続して基板16中に
拡散させることにより形成することができる。なお上記
第一  8 − 1回目のTi拡散に際してT1を第4図(1)に示すよ
うに断面テーバ状に配しておけば、第4図(4)に示さ
れるように、光導波路11の光出射端面11bに隣接す
る部分はなだらかに厚さが変化しながら、その他の比較
的薄い部分に連続するようになる。
As a feature of the present invention, the other end surface (light emitting end surface) 11b of the optical waveguide 11 is located away from the end surface lea of the substrate 16 inwardly, as shown in FIG. 2, and is adjacent to this light emitting end surface 11b. The portion is formed thicker than the other portions of the optical waveguide. Leading waveguide 11 having such a shape
For example, as shown in FIG. 4(1), Ti is deposited on the substrate 16.
(Titanium: thickness 400A), a first diffusion treatment (1000°C, 8 hours in nitrogen, 1 hour in oxygen) is performed to spread the Ti into the substrate 16 as shown in FIG. 4(2). Then, as shown in Figure 4 (3), Ti (thickness 2
5OA) and then the second diffusion treatment (950℃
(3 hours in nitrogen and 1 hour in oxygen), and the Ti is diffused into the substrate 16 continuously with the Ti as shown in FIG. 4 (4). In addition, if T1 is arranged in a tapered cross-section as shown in FIG. 4(1) during the first Ti diffusion, as shown in FIG. 4(4), the optical waveguide 11 is The thickness of the portion adjacent to the light emitting end surface 11b changes gently and continues to the other relatively thin portion.

こうなっていれば、段階的に厚さが変わる箇所で導波光
が大きく放射損失することを防止できる。
If this is done, it is possible to prevent a large radiation loss of the guided light at a portion where the thickness changes stepwise.

なお上記のような光導波路11は、前述の光ビーム出射
用回折格子に比べれば、より簡単に作成可能である。
Note that the optical waveguide 11 as described above can be produced more easily than the above-described diffraction grating for light beam emission.

前述の半導体レーザ18は、光導波路11の一端面(光
入射端面)11aから該先導波路ll内に向けてレーザ
ビーム(放射ビーム) 13”を射出する。この放射ビ
ーム13゛ は導波路レンズ19によって平行ビーム1
3とされ、この光ビーム13は光導波路11内において
導波モードで第1図の矢印A方向に進行する。なお半導
体レーザ18を上記のように光入射端面11aに直接結
合せずに、レンズやカプラープリズム、回折格子(グレ
ーティングカプラー)等を介して、先導波路ll内に光
ビーム13°を入射させるようにしてもよい。
The aforementioned semiconductor laser 18 emits a laser beam (radiation beam) 13'' from one end surface (light incident end surface) 11a of the optical waveguide 11 into the guiding waveguide 11. This radiation beam 13'' is transmitted to the waveguide lens 19. parallel beam 1 by
3, and this light beam 13 travels in the direction of arrow A in FIG. 1 in a waveguide mode within the optical waveguide 11. Note that the semiconductor laser 18 is not directly coupled to the light incident end face 11a as described above, but the light beam 13° is made to enter the leading waveguide ll via a lens, a coupler prism, a diffraction grating (grating coupler), etc. You can.

画像記録を行なう際には、例えばエンドレスベルト等の
移送手段22上に感光体23がセットされる。
When recording an image, the photoreceptor 23 is set on a transport means 22 such as an endless belt.

そして半導体レーザ18はレーザ駆動回路20により、
レーザビーム13°を射出するように駆動され、それと
ともにIDT15には、駆動回路17から連続的に周波
数が変化する交番電圧か印加される。なおレーザ駆動回
路20は変調回路24によって制御され、画像信号Sに
応じて光出力を変えるように(すなわち光ビーム13’
 の強度や、光ビーム13′を)くルス状に射出する場
合はパルス数やパルス幅を変えるように)半導体レーザ
18を駆動する。
Then, the semiconductor laser 18 is driven by the laser drive circuit 20.
The IDT 15 is driven to emit a laser beam of 13°, and at the same time, an alternating voltage whose frequency changes continuously is applied from a drive circuit 17 to the IDT 15 . Note that the laser drive circuit 20 is controlled by a modulation circuit 24 to change the optical output according to the image signal S (i.e., the light beam 13'
The semiconductor laser 18 is driven so as to change the intensity of the light beam 13' and the number of pulses and pulse width when emitting the light beam 13' in a spiral pattern.

IDT15に上述のような電圧印加かなされることによ
り、光導波路11の表面を表面弾性波12が第1図の矢
印B方向に進行する。IDT15は、この表面弾性波1
2か前記導波光(平行ビーム)13の光路に交わる方向
に進行するように配設されている。
By applying the voltage as described above to the IDT 15, the surface acoustic wave 12 travels on the surface of the optical waveguide 11 in the direction of arrow B in FIG. The IDT 15 uses this surface acoustic wave 1
2 is arranged so as to travel in a direction intersecting the optical path of the guided light (parallel beam) 13.

したかって導波光13は、表面弾性波12を横切るよう
に進行するが、その際該導波光13は表面弾性波12と
の音響光学相互作用によりブラッグ(B ragg)回
折する。周知の通り、この回折による導波光13の偏向
角は、表面弾性波12の周波数にほぼ比例する。前述の
通り駆動回路17はIDT15に、周波数が連続的に変
化する交番電圧を印加するので、表面弾性波12の周波
数が連続的に変化し、上記偏向角が連続的に変化するよ
うになる。したがってこの導波光13は、矢印Cで示す
ように偏向する。このようにして偏向した導波光13は
、光導波路11の光出射端面11bから−たん基板16
の部分に出射し、基板端面leaから基板外に出射する
Therefore, the guided light 13 travels across the surface acoustic wave 12, and at this time, the guided light 13 undergoes Bragg diffraction due to acousto-optic interaction with the surface acoustic wave 12. As is well known, the deflection angle of the guided light 13 due to this diffraction is approximately proportional to the frequency of the surface acoustic wave 12. As described above, the drive circuit 17 applies an alternating voltage whose frequency changes continuously to the IDT 15, so that the frequency of the surface acoustic wave 12 changes continuously and the deflection angle changes continuously. Therefore, this guided light 13 is deflected as shown by arrow C. The guided light 13 deflected in this way is transmitted from the light output end face 11b of the optical waveguide 11 to the substrate 16.
The light is emitted from the substrate end surface lea, and is emitted from the substrate end surface lea.

こうして光導波路素子IO外に出射した光ビーム13B
は、第2図中の上下方向への拡がりを有するものとなる
か、先導波路11の光出射端面llbに隣接する部分か
前述のようにその他の光導波路部分よりも厚くされてい
るので、該端面11bから光ビーム13Bが出射する際
の回折が弱くなり、そのためこの拡がりの角度φ3は、
前記第3図(4)に示すようにして光ビームを出射させ
る場合の拡がり角φ2と比べると小さくなる。この出射
した光ビーム13Bはシリンドリカルレンズ25によっ
て上記の拡がりを補正され、次いて例えばfθレンズか
らなる平面走査レンズ26に通されて、小さなビームス
ポットPに集束する。具体的に光ビーム13Bの拡かり
角φ3は例えば5°程度とすることができ、その場合に
は上記シリンドリカルレンズ25として、NA=0.0
4程度のものか使用可能となる。また光ビーム13Bの
出射効率は、フレネル反射による損失を除けばほぼ10
0%程度と十分に高くなり、そしてその拡がり角φ3方
向に亘る光強度分布は、前述のようにガウス分布に近い
分布となりうる。
The light beam 13B thus emitted outside the optical waveguide element IO
has a vertical spread in FIG. When the light beam 13B is emitted from the end face 11b, the diffraction becomes weaker, so the angle of spread φ3 is
This is smaller than the divergence angle φ2 when the light beam is emitted as shown in FIG. 3(4). The emitted light beam 13B is corrected for the above-mentioned spread by a cylindrical lens 25, and then passes through a plane scanning lens 26 made of, for example, an fθ lens, and is focused on a small beam spot P. Specifically, the divergence angle φ3 of the light beam 13B can be, for example, about 5°, and in that case, the cylindrical lens 25 has an NA of 0.0.
4 or so can be used. Furthermore, the output efficiency of the light beam 13B is approximately 10, excluding loss due to Fresnel reflection.
The light intensity distribution becomes sufficiently high as about 0%, and the light intensity distribution over the direction of the spread angle φ3 can become a distribution close to the Gaussian distribution as described above.

この光強度分布および出射効率は、基板16のエツジ(
第2図に矢印Jて示す箇所)に多少の欠けや「たれ」か
あってもほとんど影響を受けない。
This light intensity distribution and output efficiency are determined by the edge of the substrate 16 (
Even if there is some chipping or ``sagging'' at the location indicated by arrow J in Figure 2, it will not have much of an effect.

ビームスポットPに集束した光ビーム13Bは、感光体
23上を矢印X方向に走査(主走査)する。
The light beam 13B focused on the beam spot P scans the photoreceptor 23 in the direction of arrow X (main scan).

それとともに感光体23が、移送手段22により上記主
走査の方向と略直角な矢印y方向に移送されて副走査が
なされるので、感光体23は光ビーム13Bにより2次
元的に走査される。前述したようにこの光ビーム13B
は画像信号Sに基づいて変調されているので、感光体2
3上にはこの画像信号Sが担う画像が記録される。
At the same time, the photoreceptor 23 is transferred by the transfer means 22 in the direction of the arrow y, which is substantially perpendicular to the main scanning direction, to perform sub-scanning, so that the photoreceptor 23 is two-dimensionally scanned by the light beam 13B. As mentioned above, this light beam 13B
is modulated based on the image signal S, so the photoreceptor 2
3, an image carried by this image signal S is recorded.

なお1主走査ライン分の画像信号Sと光ビーム13Bの
主走査との同期をとるためには、この画像信号Sに含ま
れるブランキング信号sbをトリガ信号として用いて、
IDT15への電圧印加タイミングを制御すればよい。
Note that in order to synchronize the image signal S for one main scanning line with the main scanning of the light beam 13B, the blanking signal sb included in this image signal S is used as a trigger signal.
The timing of voltage application to the IDT 15 may be controlled.

またこのブランキング信号sbにより移送手段22の駆
動タイミングを制御することにより、上記主走査と副走
査との同期をとることができる。
Furthermore, by controlling the driving timing of the transfer means 22 using this blanking signal sb, the main scanning and sub-scanning can be synchronized.

なお以上述べた実施例の先導波路素子10は、光偏向器
として形成されたものであるが、本発明はこのような光
偏向器に限らず、光導波路内を導波する導波光を光導波
路の端面から−たん基板中に出射させ、該基板の部分を
通過したのち基板端面から素子外に出射させるようにし
たあらゆる光導波路素子に対して適用可能である。
Although the guiding waveguide element 10 of the embodiment described above is formed as an optical deflector, the present invention is not limited to such an optical deflector, but is applicable to guiding light guided within an optical waveguide. The present invention is applicable to any optical waveguide device in which the light is emitted from the end face into the substrate, and after passing through the substrate, the light is emitted from the end face of the substrate to the outside of the device.

(発明の効果) 以上詳細に説明した通り本発明の光導波路素子において
は、光導波路の光出射端面を基板端面から離し、これら
両端面を通して光ビームを素子外に出射させるようにし
たので、出射効率が高く、出射ビームの光強度分布をガ
ウス分布とすることかでき、また先導波路表面に回折格
子を設ける光導波路素子に比べれば作成が容易で、また
素子端面エツジ部分の「たれ」や欠けの影響を受は難い
ものとなる。
(Effects of the Invention) As explained in detail above, in the optical waveguide device of the present invention, the light output end face of the optical waveguide is separated from the substrate end face, and the light beam is emitted outside the element through these both end faces. The efficiency is high, the light intensity distribution of the emitted beam can be made into a Gaussian distribution, and it is easier to fabricate than an optical waveguide element in which a diffraction grating is provided on the surface of the guiding waveguide. It will be difficult to be affected by this.

その上本発明の光導波路素子においては、上述のように
光導波路の光出射端面を基板端面から離した上で、該光
出射端面に隣接する光導波路の部分をその他の光導波路
部分よりも厚く形成したことにより、光導波路から光ビ
ームか出射する際の回折を弱くして、出射ビームの拡が
り角を小さく抑えることか可能ととなる。したかってこ
の先導波路素子によれば、出射ビームの拡がりを、NA
(開口数)か比較的小さい安価なシリンドリカルレンズ
を用いて補正することか可能となり、該光導波路素子を
用いて構成される光走査記録装置等のコストダウンを実
現できる。
Furthermore, in the optical waveguide device of the present invention, the light output end face of the optical waveguide is separated from the substrate end face as described above, and the portion of the optical waveguide adjacent to the light output end face is made thicker than the other optical waveguide portions. By forming this, it becomes possible to weaken the diffraction when the light beam is emitted from the optical waveguide and to suppress the spread angle of the emitted beam to a small value. Therefore, according to this guiding waveguide element, the spread of the emitted beam can be adjusted to NA
It becomes possible to perform correction using an inexpensive cylindrical lens with a relatively small numerical aperture, and it is possible to reduce the cost of an optical scanning recording device or the like constructed using the optical waveguide element.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図と第2図はそれぞれ、本発明の一実施例による光
導波路素子を示す斜視図と側面図、第3図(1)、(2
、(3)および(4)は、従来の先導波路素子における
光ビーム出射部の構造を示す概略図、第4図(1)、(
2)、(3)および(4)は、上記実施例の光導波路素
子の作成方法を説明する説明図である。 10・光導波路素子   11・光導波路11b・・光
導波路の光出射端面 12・・・表面弾性波    13・・・導波光13B
・・光ビーム    15・・・IDT16−・基板 
      lea・・基板の端面第3図 l
1 and 2 are respectively a perspective view and a side view showing an optical waveguide device according to an embodiment of the present invention, and FIGS.
, (3) and (4) are schematic diagrams showing the structure of the light beam emitting part in a conventional guiding waveguide element, and FIG. 4 (1), (
2), (3), and (4) are explanatory diagrams illustrating the method of manufacturing the optical waveguide device of the above embodiment. 10. Optical waveguide element 11. Optical waveguide 11b... Light output end face of optical waveguide 12... Surface acoustic wave 13... Guided light 13B
...Light beam 15...IDT16--Board
lea... End face of the board Figure 3 l

Claims (1)

【特許請求の範囲】 透明基板上に光ビームを導波させる光導波路が形成され
、この光導波路の光出射端面が基板端面から離れて位置
し、該出射端面から出射した前記光ビームを基板部分を
通して基板端面から出射させるようにした光導波路素子
において、 前記光導波路の光出射端面に隣接する部分が、それ以外
の光導波路部分よりも厚く形成されていることを特徴と
する光導波路素子。
[Claims] An optical waveguide for guiding a light beam is formed on a transparent substrate, a light output end face of the optical waveguide is located apart from the substrate end face, and the light beam emitted from the output end face is directed to a portion of the substrate. An optical waveguide element in which light is emitted from an end face of a substrate through a substrate, characterized in that a portion of the optical waveguide adjacent to the light emitting end face is formed thicker than other parts of the optical waveguide.
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