JPH01241033A - 光導波路装置 - Google Patents
光導波路装置Info
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- JPH01241033A JPH01241033A JP63066851A JP6685188A JPH01241033A JP H01241033 A JPH01241033 A JP H01241033A JP 63066851 A JP63066851 A JP 63066851A JP 6685188 A JP6685188 A JP 6685188A JP H01241033 A JPH01241033 A JP H01241033A
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- JP
- Japan
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- grating coupler
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- substrate
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Light Receiving Elements (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Optical Head (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上少皿且圀団
本発明は、光デイスクメモリ用ピックアップ等の光導波
装置に関し、特に高速アクセスが可能である超小型及び
超軽量な光導波路装置に関する。
装置に関し、特に高速アクセスが可能である超小型及び
超軽量な光導波路装置に関する。
災来■及止
上記先導波装置の１つに集積型光ピックアップがある。
第７図はその集積型光ピックアップを示す斜視図である
。この構成については、半導体レーザ１と端面直接結合
法にて結合された導波路２に半導体レーザ１からの光が
入ると、その光はコリメート用導波路レンズ４により平
行光とされ、導波路ビームスプリンタ５を透過したのち
、集光グレーティングカップラ６により外部に出射され
、且つ、光ディスク７の表面上に集光される。そして、
光ディスク７からの反射光は、上記とは逆の過程を辿っ
て導波路２に入射され、導波路ビームスプリッタ５によ
り一部が分岐され、分岐された光が導波路レンズ８によ
って集光されて受光素子９にて捉えられるようになって
いる。
。この構成については、半導体レーザ１と端面直接結合
法にて結合された導波路２に半導体レーザ１からの光が
入ると、その光はコリメート用導波路レンズ４により平
行光とされ、導波路ビームスプリンタ５を透過したのち
、集光グレーティングカップラ６により外部に出射され
、且つ、光ディスク７の表面上に集光される。そして、
光ディスク７からの反射光は、上記とは逆の過程を辿っ
て導波路２に入射され、導波路ビームスプリッタ５によ
り一部が分岐され、分岐された光が導波路レンズ８によ
って集光されて受光素子９にて捉えられるようになって
いる。
斯かる構成の光導波装置による光ディスクの信号検出は
、受光素子にて捉えた光情報に基づき行なっている。
、受光素子にて捉えた光情報に基づき行なっている。
ｎ ＜２ しよ゛と る云
しかるに、従来の光導波装置においては、受光素子９が
基板３の上に他のエレメントと共に２次元的に配列され
ており、また、受光素子９に信号光を導くためにはビー
ムスプリッタ５や集光用しンズ８が必要である。
基板３の上に他のエレメントと共に２次元的に配列され
ており、また、受光素子９に信号光を導くためにはビー
ムスプリッタ５や集光用しンズ８が必要である。
このため、基板面積が広くなって先導波装置が大型化し
、またビームスプリフタや集光用レンズのエレメントを
通過するために光強度が減衰し、光利用効率が低下する
という問題点があった。
、またビームスプリフタや集光用レンズのエレメントを
通過するために光強度が減衰し、光利用効率が低下する
という問題点があった。
本発明は、かかる問題点を解決すべくなされたものであ
り、基板面積を狭くでき、また光の利用効率の向上を図
り得る光導波装置を提供することを目的とする。
り、基板面積を狭くでき、また光の利用効率の向上を図
り得る光導波装置を提供することを目的とする。
ｉ ′ るための
本発明に係る光導波装置は、基板上に導波層を備え、こ
の導波層上に形成したグレーティングカップラから導波
光が照射対象物に向けて出射され、照射対象物からの反
射光がグレーティングカップラより入射されるように構
成された先導波装置において、前記グレーティングカッ
プラの下方における基板上部分に、反射光を捉える受光
素子が設けられていることを特徴とする。
の導波層上に形成したグレーティングカップラから導波
光が照射対象物に向けて出射され、照射対象物からの反
射光がグレーティングカップラより入射されるように構
成された先導波装置において、前記グレーティングカッ
プラの下方における基板上部分に、反射光を捉える受光
素子が設けられていることを特徴とする。
立−ｍ−■
本発明にあっては、グレーティングカップラの下方にお
ける基板上部分に受光素子が設けであるので、ビームス
プリッタや集光用レンズの省略化が可能となり、また、
受光素子に到達する光強度が大きくなる。
ける基板上部分に受光素子が設けであるので、ビームス
プリッタや集光用レンズの省略化が可能となり、また、
受光素子に到達する光強度が大きくなる。
実ＪＩＬ上
第１図は本発明に係る先導波装置を示す斜視図、第２図
はその受光素子近傍を示す側面図である。
はその受光素子近傍を示す側面図である。
図中３は例えばｎ型Ｓｔからなる平板状の基板であり、
基板３の上にはバッファ層を間に介して導波層２が略全
面に形成されている。、導波Ｎ２の側面一端には半導体
レーザ１が設けられており、半導体レーザ１が発した光
は導波層２に入って発散しつつ伝播する。入射した光の
伝播方向にはコリメート用溝波路レーダ４が設けられ、
導波光は導波路レーダ４により平行光となる。その先の
導波層２の上には、曲がりとチャープを有するグレーテ
ィングパターンを持ち、導波光と外部空間の１点に焦点
を持つ球面波を結合させる集光グレーティングカップラ
６が形成されており、前記平行光が導波層２のグレーテ
ィングカップラ形成部分に達すると、集光グレーティン
グカップラ（以下ＦＣＣという）６によって一部分は基
板側に回折され、また残りは空気側に回折され、離隔し
て設けられた光ディスク７に向けて出射される。
基板３の上にはバッファ層を間に介して導波層２が略全
面に形成されている。、導波Ｎ２の側面一端には半導体
レーザ１が設けられており、半導体レーザ１が発した光
は導波層２に入って発散しつつ伝播する。入射した光の
伝播方向にはコリメート用溝波路レーダ４が設けられ、
導波光は導波路レーダ４により平行光となる。その先の
導波層２の上には、曲がりとチャープを有するグレーテ
ィングパターンを持ち、導波光と外部空間の１点に焦点
を持つ球面波を結合させる集光グレーティングカップラ
６が形成されており、前記平行光が導波層２のグレーテ
ィングカップラ形成部分に達すると、集光グレーティン
グカップラ（以下ＦＣＣという）６によって一部分は基
板側に回折され、また残りは空気側に回折され、離隔し
て設けられた光ディスク７に向けて出射される。
空気側への回折光１０ａはＦＧＣ６の集光作用により光
ディスク７の表面上に集光され、これからの反射光１１
は導波層２に達すると一部分が反射光１１ｃとなって反
射され、導波層２に入った光は導波層２に沿って伝播す
る導波光１１ｂと、導波層２ａ及びバッファ層２ｂを順
次透過する透過光１１ａとなる。
ディスク７の表面上に集光され、これからの反射光１１
は導波層２に達すると一部分が反射光１１ｃとなって反
射され、導波層２に入った光は導波層２に沿って伝播す
る導波光１１ｂと、導波層２ａ及びバッファ層２ｂを順
次透過する透過光１１ａとなる。
ＦＧＣ６の形成部分下の基板３部分には、Ｐ型Ｓｉから
なる受光素子９ａが形成されており、前記透過光１１ａ
が基板３上の受光素子９ａに入射される。前記受光素子
９ａは４分割されており、光ディスク７の情報の読取り
が行なえることは勿論のこと、後述するようにしてフォ
ーカスエラー。
なる受光素子９ａが形成されており、前記透過光１１ａ
が基板３上の受光素子９ａに入射される。前記受光素子
９ａは４分割されており、光ディスク７の情報の読取り
が行なえることは勿論のこと、後述するようにしてフォ
ーカスエラー。
トラックエラーの検出も行なえるようにしである。
なお、９ｂは受光素子９ａの検出信号を出力するための
電極である。
電極である。
このように本発明装置は構成されているので、光ディス
ク７からの反射光１１のうち基板３側への透過光１１ａ
は、導波層２へ入射されると入射面の直ぐ下の受光素子
９ａに受光され、ピット情報たる、所謂ＨＦ信号は全受
光素子の受光量より得られる。なお、ＦＧＣ６による基
板３側への回折光１０ｂは、半導体レーザ１の光出力が
一定であれば一定であり、信号検出には影響を与えるこ
とがない。
ク７からの反射光１１のうち基板３側への透過光１１ａ
は、導波層２へ入射されると入射面の直ぐ下の受光素子
９ａに受光され、ピット情報たる、所謂ＨＦ信号は全受
光素子の受光量より得られる。なお、ＦＧＣ６による基
板３側への回折光１０ｂは、半導体レーザ１の光出力が
一定であれば一定であり、信号検出には影響を与えるこ
とがない。
ところで、ＦＧＣ６の下層部基板上には、第３図に示す
ようなパターンの４分割受光素子９ａが設けられており
、４つの受光素子Ａ（９ａ−１） 、 Ｂ（９ａ−２）
、 Ｃ（９ａ−３） 、 Ｄ （９ａ−４）の光検
出出力をそれぞれ、Ｖａ ＋ ■＋＋ ｒ Ｖｃ
＋ Ｖｎ ＋ とすると、ＨＦ信号はＶＡ＋Ｖ、＋
Ｖ。＋■。から得られる。
ようなパターンの４分割受光素子９ａが設けられており
、４つの受光素子Ａ（９ａ−１） 、 Ｂ（９ａ−２）
、 Ｃ（９ａ−３） 、 Ｄ （９ａ−４）の光検
出出力をそれぞれ、Ｖａ ＋ ■＋＋ ｒ Ｖｃ
＋ Ｖｎ ＋ とすると、ＨＦ信号はＶＡ＋Ｖ、＋
Ｖ。＋■。から得られる。
フォーカスエラーの検出については、第４図に示すよう
な原理により行うことが可能である。即ち、ＦＧＣ６の
形成部分から出射された光が光ディスク７の表面上で焦
点が合った（口）の場合においてＶ、＋Ｖ、＝Ｖ。とす
ると、焦点が光ディスフ７の表面より後に位置する（イ
）の場合には受光素子Ａ、Ｂでの光密度が高くなってＶ
Ａ ＋Ｖｉ〉■。となり、一方焦点が光ディスク７の表
面より前に位置する（ハ）の場合は逆に光密度が小さく
なっ”？’Ｖａ ＋ＶＢ ＜ＶＯとなり、ｖａ ＋ＶＢ
と■。との大小関係に基づきフォーカスエラーの検出を
行い得る。なお、図中１２は光軸である。また、トラッ
クエラーの検出についてはＶＡとＶ。
な原理により行うことが可能である。即ち、ＦＧＣ６の
形成部分から出射された光が光ディスク７の表面上で焦
点が合った（口）の場合においてＶ、＋Ｖ、＝Ｖ。とす
ると、焦点が光ディスフ７の表面より後に位置する（イ
）の場合には受光素子Ａ、Ｂでの光密度が高くなってＶ
Ａ ＋Ｖｉ〉■。となり、一方焦点が光ディスク７の表
面より前に位置する（ハ）の場合は逆に光密度が小さく
なっ”？’Ｖａ ＋ＶＢ ＜ＶＯとなり、ｖａ ＋ＶＢ
と■。との大小関係に基づきフォーカスエラーの検出を
行い得る。なお、図中１２は光軸である。また、トラッ
クエラーの検出についてはＶＡとＶ。
との差、例えばＶ、−Ｖ、により行い得る。
尖ｍ
第５図は本発明の他の実施例を示す斜視図である。この
例では、ＦＧ’Ｃとして回折光を導波路レンズ４からの
平行光と同じ幅のままの状態で１線分上に集光するＦＣ
Ｃ５ａを使用し、またその上に、１線分上に集光するＦ
ＣＣ５ａからの回折光を１点に集光するシリンドリカル
レンズ１３を設けてあり、ＦＣＣ６ａから空気側へ出射
した光が、図示のｙ方向についてはＦＧＣ６ａによって
集光され、Ｘ方向についてはシリンドリカルレンズ１３
によって集光されるように構成している。また、ＦＧＣ
６ａの下方の基板３上部分には受光素子１９ａが形成さ
れており、受光素子１９ａは第６図に示す如く前記とは
異なるパターンで４分割された４つの受光素子Ａ ′（
１９ａ−１） 、 Ｂ ’ （１９ａ−２）、 Ｃ′（
１９ａ −３）、 Ｄ ’ （１９ａ−４）からなる。
例では、ＦＧ’Ｃとして回折光を導波路レンズ４からの
平行光と同じ幅のままの状態で１線分上に集光するＦＣ
Ｃ５ａを使用し、またその上に、１線分上に集光するＦ
ＣＣ５ａからの回折光を１点に集光するシリンドリカル
レンズ１３を設けてあり、ＦＣＣ６ａから空気側へ出射
した光が、図示のｙ方向についてはＦＧＣ６ａによって
集光され、Ｘ方向についてはシリンドリカルレンズ１３
によって集光されるように構成している。また、ＦＧＣ
６ａの下方の基板３上部分には受光素子１９ａが形成さ
れており、受光素子１９ａは第６図に示す如く前記とは
異なるパターンで４分割された４つの受光素子Ａ ′（
１９ａ−１） 、 Ｂ ’ （１９ａ−２）、 Ｃ′（
１９ａ −３）、 Ｄ ’ （１９ａ−４）からなる。
なお、他は第１図と同様である。
この実施例においても前同様、光ディスク７からの反射
光１１のうち基板３側への透過光１１ａは、導波層２へ
入射されると入射面の直ぐ下の受光素子１９ａに受光さ
れ、ＨＦ信号は全受光素子の受光量より得られる。４つ
の受光素子Ａ ’ （１９ａ−１） 、 Ｂ ′（１９
ａ−２）、 Ｃ′（１９ａ−３）、 Ｄ ’ （１９ａ
−４）の光検出出力をそれぞれ、ｖ、 ′、ｖ、’、
ＶＣ’。
光１１のうち基板３側への透過光１１ａは、導波層２へ
入射されると入射面の直ぐ下の受光素子１９ａに受光さ
れ、ＨＦ信号は全受光素子の受光量より得られる。４つ
の受光素子Ａ ’ （１９ａ−１） 、 Ｂ ′（１９
ａ−２）、 Ｃ′（１９ａ−３）、 Ｄ ’ （１９ａ
−４）の光検出出力をそれぞれ、ｖ、 ′、ｖ、’、
ＶＣ’。
■。′とすると、ＨＦ信号はｙ、 ′十ｙ、 ′＋
ｖｃ ′＋ｖ、 ′から得られる。フォーカスエラー
の検出は、光ディスク７における反射面の位置によって
第６図（イ）、（ロ）、（ハ）のように反射光パターン
１４が変化するので、例えば（Ｖａ＋ｖＢ ’）−（ｖ
ｃ ”＋ｖｏ ’）によって行い得る。なお、反射
光パターンの変化は、Ｘ方向については光ディスク７の
反射面の位置とシリンドリカルレンズ１３の焦点距離と
の関係によって生じ、ｙ方向については実施例１と同様
の原理により光ディスク７の反射面の位置とＦＧＣ６ａ
の焦点距離との関係により生じる。
ｖｃ ′＋ｖ、 ′から得られる。フォーカスエラー
の検出は、光ディスク７における反射面の位置によって
第６図（イ）、（ロ）、（ハ）のように反射光パターン
１４が変化するので、例えば（Ｖａ＋ｖＢ ’）−（ｖ
ｃ ”＋ｖｏ ’）によって行い得る。なお、反射
光パターンの変化は、Ｘ方向については光ディスク７の
反射面の位置とシリンドリカルレンズ１３の焦点距離と
の関係によって生じ、ｙ方向については実施例１と同様
の原理により光ディスク７の反射面の位置とＦＧＣ６ａ
の焦点距離との関係により生じる。
また、トラックエラーの検出については、実施例１と同
様、例えばＶ４ ′−ｖＢ ’により得られる。
様、例えばＶ４ ′−ｖＢ ’により得られる。
この実施例２では、シリンドリカルレンズ１３が必要で
ある反面、ＦＧＣ６ａのパターンを直線状にすることが
でき、作製が容易になるという利点がある。
ある反面、ＦＧＣ６ａのパターンを直線状にすることが
でき、作製が容易になるという利点がある。
なお、上述した実施例１．２どちらの場合も、導波光の
コリメート用導波路レンズ４を省略し、半導体レーザ１
からの発散光をそのままの状態で扱えるように設計した
ＦＣＣを使用する構成としてもよいことはいうまでもな
い。
コリメート用導波路レンズ４を省略し、半導体レーザ１
からの発散光をそのままの状態で扱えるように設計した
ＦＣＣを使用する構成としてもよいことはいうまでもな
い。
光所立肱果
以上詳述した如く本発明による場合には、グレーティン
グカップラの形成部分下の基板上に受光素子が設けであ
るので、ビームスプリフタや集光用レンズの省略化が可
能となり、これにより基板面積を小さくでき、また、受
光素子に到達する光強度が大きくなり、光の利用効率の
向上を図れるという優れた効果を奏する。
グカップラの形成部分下の基板上に受光素子が設けであ
るので、ビームスプリフタや集光用レンズの省略化が可
能となり、これにより基板面積を小さくでき、また、受
光素子に到達する光強度が大きくなり、光の利用効率の
向上を図れるという優れた効果を奏する。
第１図は本発明に係る光導波装置を示す斜視図、第２図
はその受光素子近傍を示す側面図、第３図はその受光素
子の分割パターン図、第４図は本発明によるフォーカス
エラー検出の原理説明図、第５図は本発明の他の実施例
を示す斜視図、第６図はその受光素子の分割パターン図
、第７図は従来装置を示す斜視図である。 ｌ・・・半導体レーザ、２・・・導波路、３・・・基板
、６・・・ＦＧＣ，７・・・光ディスク、９ａ、１９ａ
・・・受光素子、１０・・・導波光、１１・・・反射光
。 第１図 第２図 第３図 第４図
はその受光素子近傍を示す側面図、第３図はその受光素
子の分割パターン図、第４図は本発明によるフォーカス
エラー検出の原理説明図、第５図は本発明の他の実施例
を示す斜視図、第６図はその受光素子の分割パターン図
、第７図は従来装置を示す斜視図である。 ｌ・・・半導体レーザ、２・・・導波路、３・・・基板
、６・・・ＦＧＣ，７・・・光ディスク、９ａ、１９ａ
・・・受光素子、１０・・・導波光、１１・・・反射光
。 第１図 第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- （１）基板上に導波層を備え、この導波層上に形成した
グレーティングカップラから導波光が照射対象物に向け
て出射され、照射対象物からの反射光がグレーティング
カップラより入射されるように構成された光導波装置に
おいて、 前記グレーティングカップラの下方における基板上部分
に、反射光を捉える受光素子が設けられていることを特
徴とする光導波装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63066851A JPH01241033A (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | 光導波路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63066851A JPH01241033A (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | 光導波路装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01241033A true JPH01241033A (ja) | 1989-09-26 |
Family
ID=13327765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63066851A Pending JPH01241033A (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | 光導波路装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01241033A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5446719A (en) * | 1992-02-05 | 1995-08-29 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical information reproducing apparatus |
| WO2001057564A1 (en) * | 2000-02-01 | 2001-08-09 | Sdl Integrated Optics Limited | Packaged integrated optical components |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62266742A (ja) * | 1986-05-14 | 1987-11-19 | Hitachi Ltd | 光ピツクアツプ |
-
1988
- 1988-03-18 JP JP63066851A patent/JPH01241033A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62266742A (ja) * | 1986-05-14 | 1987-11-19 | Hitachi Ltd | 光ピツクアツプ |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5446719A (en) * | 1992-02-05 | 1995-08-29 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical information reproducing apparatus |
| WO2001057564A1 (en) * | 2000-02-01 | 2001-08-09 | Sdl Integrated Optics Limited | Packaged integrated optical components |
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