JPH01298322A - 交叉くし形電極対 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、光導波路において表面弾性波を発生させるた
めに用いられる交叉くし形電極対、およびこの交叉くし
形電極対を用いて発生させた表面弾性波の回折作用によ
って導波光を偏向させるようにした光偏向装置に関する
ものである。

（従来の技術） 従来より例えば特開昭６１−１８３６２６号公報に示さ
れるように、表面弾性波が伝播可能な材料から形成され
た光導波路に光ビームを入射させ、この光導波路内を進
行する導波光と交わる方向に表面弾性波を発生させて該
表面弾性波によって導波光をブラッグ回折させ、そして
上記表面弾性波の周波数を連続的に変化させることによ
り導波光の回折角（偏向角）を連続的に変化させるよう
にした光偏向装置が公知となっている。このような光偏
向装置は、例えばガルバノメータミラーやポリゴンミラ
ー等の機械式光偏向器や、ＥＯＤ　（電気光学光偏向器
）やＡＯＤ　（音響光学光偏向器）等の光偏向素子を用
いる光偏向器に比べると、小形軽量化が可能で、また機
械的動作部分を持たないので信頼性も高い、といった特
長を有している。

ところで、上述の光導波路を用いた光偏向装置において
は、光偏向角は表面弾性波の周波数にほぼ比例するので
、大きな偏向角を得ようとすれば必然的に表面弾性波の
周波数を極めて高い値まで変化させることが必要となる
。またこのように表面弾性波の周波数を広い帯域に亘っ
て変化させるのみならず、ブラッグ条件を満たすために
、表面弾性波の進行方向を連続的に変化（ステアリング
）させて導波光の表面弾性波への入射角を制御する必要
がある。

上記のような要求に応えるため従来より、表面弾性波発
生手段として傾斜指チャーブ交叉くし形電極対（Ｔｉｎ
ｅｄ　−Ｆｉｎｇｅｒ　Ｉｎｔｅｒ　　Ｄｉｇｉｔａｌ
Ｔ　ｒａｎｓｄｕｅｅｒ以下、傾斜指チャーブＩＤＴと
称する）と、該電極対に周波数が連続的に変化する交番
電圧を印加するドライバーとを用いることが考えられて
いる。上記傾斜指チャーブＩＤＴは、電極指周期が段階
的に変化し、かつ各電極指の向きが段階的に変化する交
叉くし形電極対である。このような傾斜指チャーブＩＤ
Ｔによれば、電極指周期が上述のように設定されている
ことにより、表面弾性波の周波数を連続的に変化させる
ことができ、また電極指の向きが上述のように設定され
ていることにより、表面弾性波の進行方向を連続的に変
化させることができる。

（発明が解決しようとする課題） ところが、従来の傾斜指チャーブＩＤＴを用いた場合に
は、そこから発せられた表面弾性波が収束あるいは発散
する状態で進行するという不具合が認められる。以下、
このことを詳しく説明する。

第６図に示す従来の傾斜指チャーブＩＤＴ５０において
は、直線状の各電極指５０ａが傾斜していてなおかつ電
極指周期がチャープ周期となっているために、電極指周
期は電極指長さ方向に亘って一定とはならず、電極指周
期がある特定の値となる領域は単一の電極指対において
はある狭い部分にのみ存在し、全体では図中の鎖線Ｅに
沿って存在することになる。したがってこのような領域
の一端部では矢印Ｆで示す方向に進行する表面弾性波５
１が励振され、他端部ではそれとは異なる矢印Ｇ方向に
進行する表面弾性波５１が励振される。そこで図中上方
側に進行する表面弾性波は収束する状態となり、図中下
方側に進行する表面弾性波は発散する状態となる。この
傾向は、表面弾性波のステアリング範囲が大きいほどよ
り顕著に現われる。

上記のように表面弾性波５１が収束あるいは発散する状
態で光導波路を伝播していると、この表面弾性波５１に
よって回折、偏向させるように光導波路に光ビーム５２
を導波させたとき、この導波光５２の一部はブラッグ条
件から外れてしまって回折されなくなるので、回折効率
（偏向効率）が低下してしまう。

このような問題を生じないＩＤＴとして、第７図に示す
ような湾曲指ＩＤＴｌ３０も知られている。

つまりこの湾曲指ＩＤＴにあっては、電極指周期は電極
指長さ方向に亘ってのみ変化し、電極指の並び方向（矢
印Ｈ方向）には一定となっているから、ある周波数の表
面弾性波はそれぞれ一定の方向に励振されることになり
、上述の問題は生じないのである。しかしながらこの湾
曲指ＩＤＴにおいては、導波光の偏向角範囲を広く確保
するために、表面弾性波の周波数を広い範囲に亘って変
化させようとすると、必然的に電極指が長くなり、電極
抵抗による高周波パワーの損失が大きくなってしまう。

それに対して傾斜指チャーブＩＤＴにあっては、表面弾
性波の周波数を広範囲に亘って変化させるという要求は
、電極指の本数を増加させることによって満足されるの
で、高周波パワーの損失増大の問題は生じない。

そこで本発明は、前述したように表面弾性波が収束ある
いは発散するという問題を解消することができる傾斜指
チャーブ交叉くし形電極対を提供することを目的とする
ものである。

（課題を解決するための手段及び作用）本発明による傾
斜指チャーブ交叉くし形電極対は、電極指周期が互いに
等しい部分においては電極指が路間−の方向を向くよう
に、各電極指を湾曲させたことを特徴とするものである
。

電極指が上述のように湾曲していれば、ある周波数の表
面弾性波はどの電極指対部分においてもそれぞれ略一定
の方向に励振されるようになるので、収束あるいは発散
することがない。

なお前述した通り、表面弾性波が収束あるいは発散する
傾向は、表面弾性波のステアリング範囲が大きい場合は
どより顕著に現われるので、本発明はそのような交叉く
し形電極対に対して適用するのがより効果的である。本
出願人による特願昭６１−２８３６４８号明細書には、
そのような交叉くし形電極対を使うことが望まれる光偏
向装置が示されている。この光偏向装置は、光導波路内
を進行する導波光を第１の表面弾性波によって回折、偏
向させた後、その導波光をさらに第２の表面弾性波によ
って再度回折、偏向させて広い偏向角範囲を得ようとす
るもので、具体的には、表面弾性波が伝播可能な材料か
ら形成された光導波路と、この光導波路内を進行する導
波光の光路に交わる方向に進行して該導波光を回折、偏
向させる第１の表面弾性波を前記光導波路において発生
させる第１の表面弾性波発生手段と、 回折された前記導波光の光路に交わる方向に進行して該
導波光を、前記回折による偏向をさらに増幅させる方向
に回折、偏向させる第２の表面弾性波を前記光導波路に
おいて発生させる第２の表面弾性波発生手段とからなり
、 前記第１および第２の表面弾性波発生手段が、前記第１
の表面弾性波によって回折される前、後の導波光の波数
ベクトルをそれぞれＩｋｌ、に２、第２の表面弾性波に
よって回折された導波光の波数ベクトルをに３、第１、
第２の表面弾性波の波数ベクトルをＩＫＩ　、　ＩＫ２
としたとき、ｌｋ、　＋ｌＫ！　−ｕｃ２ １に２＋ＩＫ２−ｕｃ３ なる条件を満たしながらそれぞれ第１、第２の表面弾性
波の周波数および進行方向を連続的に変化させるように
形成されていることを特徴とするものである。

本発明は、前述した本発明による交叉くし形電極対を効
果的に利用した装置として、上記構成の光偏向装置にお
いて、第２の表面弾性波発生手段を、この交叉くし形電
極対と、該電極対に周波数が連続的に変化する交番電圧
を印加するドライバーとから構成した装置を提供するも
のである。

すなわち上記第２の表面弾性波発生手段が発生する第２
の表面弾性波は、第１の表面弾性波によって偏向されて
進行方向が連続的に変化する導波光に対してブラッグ条
件を満足する必要があるので、この第２の表面弾性波の
進行方向を極めて広い範囲に亘って変化させなければな
らない。つまり第２の表面弾性波発生手段を構成する傾
斜指チャーブ交叉くし形電極対は、表面弾性波のステア
リング範囲を特に大きくとれるように形成することが必
要であるので、この交叉くし形電極対として前述した本
発明の交叉くし形電極対を用いれば、極めて効果的とな
る。

（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。

第１図と第２図はそれぞれ、本発明の第１実施例、第２
実施例の交叉くし形電極対を示すものであり、また第３
図はこれらの交叉くし形電極対を用いた光偏向装置ＩＯ
の一例を示すものである。この光偏向装置ｌＯは、基板
１１上に形成された光導波路１２と、この光導波路１２
上に形成された光ビーム入射用集光性回折格子（Ｆ　ｏ
ｃｕｓｉｎｇ　　Ｇ　ｒａｔｉｎｇＣｏｕｐｌｅｒ、以
下ＦＧＣと称する）　１３と、光ビーム出射用Ｆ　Ｇ　
Ｃ１４と、これらのＦ　Ｇ　Ｃ１３および１４の間を進
行する導波光の光路に交わる方向に進行する表面弾性波
１５．１６をそれぞれ発生させる第１、第２の傾斜指チ
ャーブＩＤＴ１７．１８と、上記表面弾性波１５．１６
を発生させるためにこれらの傾斜指チャーブＩＤＴ１７
．１８に高周波の交番電圧を印加する高周波アンプ１９
と、上記電圧の周波数を連続的に変化（掃引）させるス
ィーパ−２０とを有している。

本実施例においては一例として、基板１１にＬｉＮｂＯ
３ウェハを用い、このウェハの表面にＴ１拡散膜を設け
ることにより光導波路１２を形成している。なお基板１
１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。また光導波路１２も上記のＴｉ拡
散に限らず、基板Ｉｌ上にその他の材料をスパッタ、蒸
着する等して形成することもできる。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　オプティクス（Ｉ　ｎｔｅｇ
ｒａｔｅｄ　　０ｐｔｌｃｓ　）　Ｊ　　（トピックス
　イン　アプライド　フィジックス（Ｔｏｐｉｃｓ　　
ｉｎ　　Ａｐｐｌｉｅｄ　　Ｐｈｙｓｉｃｓ）第７巻）
スプリンガー　フエアラーグ（Ｓ　ｐｒｉｎｇｅｒ　−
Ｖｅｒｌａｇ　）刊（１９７５）　　、西原、春名、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１２としてこ
れら公知の光導波路のいずれをも使用できる。

ただし、この光導波路１２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なければ
ならない。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。

傾斜指チャーブＩＤＴ１７．１８はそれぞれ、第１．２
図に示したような形状のものであり、例えば光導波路１
２の表面にポジ型電子線レジストを塗布し、さらにその
上にＡｕ導電用薄膜を蒸着し、電極パターンを電子線描
画し、Ａｕ薄膜を剥離後現像を行ない、次いでＣｒ薄膜
、ＡＩ薄膜を蒸着後、有機溶媒中でリフトオフを行なう
ことによって形成することができる。なお第１図と第２
図においては、それぞれ傾斜指チャーブＩＤＴ１７．１
ｇの基本的な形状を示してあり、これらのＩＤＴ１７．
１８は実際には、線幅が数μｍ程度の電極指が数十本並
設されてなる。このような傾斜指チャーブＩＤＴ１７．
１８は、基板１１や光導波路１２が圧電性を有する材料
からなる場合には、直接光導波路１２内あるいは基板１
１上に設置しても表面弾性波１５．１６を発生させるこ
とができるが、そうでない場合には基板１１あるいは光
導波路１２の一部に例えばＺｎＯ等からなる圧電性薄膜
を蒸着、スパッタ等によって形成し、そこにＩＤＴ１７
．１８を設置すればよい。

偏向される光ビームＬは、例えば半導体レーザ等の光源
２１から、Ｆ　Ｇ　Ｃ１３に向けて射出される。

この光ビームＬ（発散ビーム）は、ＦＧＣ１３によって
平行ビームとされた上で光導波路１２内に取り込まれ、
該光導波路１２内を導波する。この導波光し１は、第１
の傾斜指チャーブＩＤＴ１７から発せられた第１の表面
弾性波１５との音響光学相互作用により、図示のように
回折（Ｂ　ｒａｇｇ回折）する。

表面弾性波による導波光のブラッグ回折については従来
から知られているが、ここで簡単に説明する。光導波路
１２を伝播する表面弾性波１５の進行方向と、導波光Ｌ
１の進行方向とがなす角（Ｂｒａｇｇ角）をθとすると
、表面弾性波１５との音響光学相互作用による導波光Ｌ
１の偏向角（回折角）δは、δ−２θとなる。そして導
波光Ｌ１の波長、実効屈折率をλ、Ｎｅとし、表面弾性
波１５の波長、周波数、速度をそれぞれＡ、ｆ、ｖとず
れば、２θ−２ｓｉｎ’　　（λ／（２Ｎｅ　・八））
＝λ／（ＮＯ−Ａ） 一λ・ｆ／（Ｎｅ−■） となり、２θつまりδは表面弾性波１５の周波数ｆにほ
ぼ比例する。前述の通りＩＤＴ１７には、周波数が連続
的に変化する交番電圧が印加されるので、表面弾性波１
５の周波数が連続的に変化し、上記偏向角δが連続的に
変化するようになる。つまりこの導波光Ｌ１は矢印Ａで
示す通り、回折角が連続的に変化するように回折、偏向
する。こうして回折、偏向した導波光Ｌ２は、第２の傾
斜指チャーブＩＤＴ１８から発せられた第２の表面弾性
波１６との音響光学相互作用により、上記偏向をさらに
増幅させる方向に回折する。そしてこの第２の表面弾性
波１６も第１の表面弾性波１５と同様に周波数が連続的
に変化するので、第２の表面弾性波１６を通過した後の
導波光Ｌ３は、矢印Ｂで示すように連続的に偏向する。

この導波光Ｌ３はＦＧＣ１４によって光導波路１２外に
出射せしめられ（Ｌ’　）　、またその集光作用によっ
て１点に集束される。

次に、導波光Ｌ３の偏向角範囲２△（２θ）について、
第１．２および４図を参照して説明する。

第１図および第２図に示されるように、第１の傾斜指チ
ャーブＩＤＴ１７および第２の傾斜指チャープｒＤＴ１
１１はそれぞれ、電極指＋７ａ％　１８ａの間隔が固有
の一定変化率で段階的に変化するとともに、各電極指１
７ａ、１８ａの向きも固有の一定変化率で段階的に変化
するように形成されている。また電極指１７ａ、　Ｌ８
ａが上記のように形成されているので、電極指周期があ
る一定の値へとなっている部分（波長への表面弾性波を
励振する部分）はそれぞれ第１．２図に示す鎖線Ｊ、Ｋ
に沿って存在しているが、各電極指１７ａ％　１８ａは
、上記の鎖線Ｊ１Ｋに沿った部分においては略同二方向
を向くように湾曲している。そしてこれら第１の傾斜指
チャーブＩＤＴ１７および第２の傾斜指チャーブＩＤＴ
１８とも電極指周期が小さい方（図中上端部）が導波光
側に位置するように配置され、前述のように印加電圧の
周波数が掃引されることにより、それぞれこの上端部（
詳しくは、その中でも最も電極指周期が小さい図中左端
部）が最大周波数ｆ２−２ＧＨｚ、そして下端部（詳し
くは、その中でも最も電極指周期が大きい図中右端部）
が最小周波数ｆｆ１−ＩＧＨ２の表面弾性波１５．１Ｇ
を発生するようになっている。そして第４図に示すよう
に、第１の傾斜指チャープＩＤＴｌγは、上記上端部と
下端部の電極指が互いに３″傾いた形状とされ、導波光
Ｌ１の進行方向に対して上記上端部の電極指が６°の角
度をなし、上記下端部の電極指が３０の角度をなすよう
に配置されている。一方策２の傾斜指チャープＩＤＴ１
ｇは、上端部と下端部の電極指が互いに９″傾いた形状
とされ、導波光Ｌ１の進行方向に対して上端部の電極指
が■８°の角度をなし、下端部の電極指が９″の角度を
なすように配置されている。なお、両傾斜指チャープＩ
ＤＴ１．７．１８のアース電極は互いに一体化されても
よい。

第１の傾斜指チャーブＩＤＴ１７、第２の傾斜指チャー
ブＩＤＴ１Ｂからそれぞれ２ＧＨｚの表面弾性波１５．
１６が発せられたときの光ビームの回折状態は第４図の
■で示す状態となる。つまりこの場合は、２　Ｇ　Ｈｚ
の表面弾性波１５に対して導波光Ｌ１が入射角６″で入
射し、この角度はブラッグ条件を満足している。すなわ
ち導波光Ｌ１、回折後の導波光Ｌ２の波数ベクトルをそ
れぞれｌｋｌ、　Ｉｋ２、表面弾性波１５の波数ベクト
ルをｌＫ１　とすると、第５図（１）に示すように ＋に１　＋ＩＫ、　−１に２ となっている。つまり回折された導波光Ｌ２の進行方向
は、ベクトルｌｋ２の向きとなる（偏向角δ−２θ−１
２°）。またこのとき、２　Ｇ　Ｈｚの表面弾性波１Ｂ
は第２の傾斜指チャーブＩＤＴ１８の第４図中上端部の
電極指（第１の傾斜指チャーブＩＤＴ１７の上端部と１
２１１の角度をなす）によって励振され該電極指と直角
な向きに進行するから、この表面弾性波ＩＢに対する導
波光Ｌ２の入射角も６゜となり、そして表面弾性波１Ｂ
は表面弾性波１５と同波長であるから、ブラッグ条件を
満足する。すなわち表面弾性波ＩＢによる回折後の導波
光Ｌ３の波数ベクトルをｌｋ３、表面弾性波１６の波数
ベクトルをｌＫ２とすると、第５図（１）に示すように
に２＋ＩＫｚ■Ｉ）ｃ３ となっている。

上記の状態から表面弾性波１５．１８の周波数がＩＧＨ
ｚまで次第に下げられる。表面弾性波１５．１６の各波
数ベクトルＩＫ１、ｌＫ２の大きさ１ｌＫｓｌ、１ＩＫ
２１は、その波長を八とすると２π／Δであるから、結
局表面弾性波１５．１８の周波数に比例する。したがっ
て、表面弾性波１５．１８の周波数がＩＧＨｚのとき、
表面弾性波１５．１８の波数ベクトルＩＫｔ　％　ｌＫ
２の大きさは、周波数が２ＧＨｚのときの１／２となる
。またこの場合の表面弾性波１５、表面弾性波１６の進
行方向つまり波数ベクトルＩＫ１、ｌＫ２の向きは、Ｉ
ＧＨｚの表面弾性波１５．１６を励振する第１の傾斜指
チャーブＩＤＴ１７、第２の傾斜指チャープＩＤＴ１Ｂ
の電極指部分が前述のように２ＧＨｚの表面弾性波１５
．１８を励振する電極指部分に対してそれぞれ３＠、９
°傾いているから、２Ｇ）ｌｚの表面弾性波１５．１８
の波数ベクトルＩＫ、、ｌＫ２の向きから各々３°、９
°変化する。また、第５図（１）においてａｚｂである
から結局、表面弾性波１５．１６の周波数がＩＧＨｚ場
合の波数ベクトル”ｓ　、ｌＫ２は、第５図（２）に示
すものとなる。

以上説明した通り、表面弾性波１５．１８の周波数がＩ
ＧＨｚである場合も、前述の の関係が成立している。

そして波数ベクトル数１の大きさ１ｌｋ１１は、導波光
り、の波長をλとするとｎ・２π／λ（ｎは屈折率）で
、この波長は導波光Ｌ２、Ｌ３についても同じであるか
ら、結局常に １１に＊　　Ｉ　−１１ｋｚ　　ｌ　＝　１ｌｋ３１で
あり、−刃表面弾性波１５の波数ベクトルＩＫｌの大き
さＩＩＫト１はその波長をＡとすると２π／Ａで、この
波長は常に表面弾性波１Ｂの波長と等しいから １１Ｊ　ｌ　−１１に２１ である。また波数ベクトルＩＫｌ、ＩＫ２の向きは、先
に説明したように表面弾性波１５．１Ｇの周波数が２Ｇ
ＨｚからＩＧＨｚに変化する際に、それぞれ固有の一定
変化率で変化する。したがって、表面弾性波１５．　ｔ
ｅの周波数が上記のように２ＧＨｚからＩＧＨｚに変化
する間、常に上述の（３式の関係が成り立ち、導波光Ｌ
１と表面弾性波１５とのブラッグ条件、導波光Ｌ２と表
面弾性波１６とのブラッグ条件が常に満たされる。

以上の説明から明らかなように、表面弾性波Ｉ５．１６
の周波数が２０Ｈ２，ＩＧＨ２のとき、２回回折した導
波光Ｌ３の進行方向はそれぞれ第５図（１）のベクトル
ｌＩＣ３、第５図（２のベクトルＩｋ３の向き（第４図
に■、■°で示す向き）であり、その差は２４−１２−
１２＠である。つまり本装置においては、１２＠の広偏
向角範囲が得られる。ちなみに、周波数がＩＧＨｚから
２ＧＨｚまで変化する（２次回折光の影響を受けないよ
うに周波数帯域を１オクターブとする）１つの表面弾性
波のみで光ビーム偏向を行なう場合には、偏向角範囲は
６″となる。

また、傾斜指チャープＩＤＴ１７の各電極指１７ａが前
述のように湾曲しているので、互いに異なる電極指部分
で励振された共通波長の表面弾性波１５は、それぞれ路
間一方向に進行する。つまり表面弾性波１５は、従来の
傾斜指チャーブＩＤＴによって発生される場合と異なり
、収束あるいは発散する状態で進行することがないので
、導波光Ｌ１の回折効率が高く保たれる。以上のことは
、第２の傾斜指チャープＩＤＴ１ｇについても同様であ
る。

このようにして導波光の２回の回折における各回折効率
が高く保たれるので、光導波路】２から強力な光ビーム
Ｌ゛を取り出すことが可能となる。

以上の実施例では、第１の傾斜指チャーブＩＤＴ１７ち
また第２の傾斜指チャーブＩＤＴ１８も電極指か前述の
ように湾曲したものとなっているが、本発明の光偏向装
置においては、第１の傾斜指チャーブＩＤＴとしては従
来のもの、つまり電極指が湾曲していないものを用いて
もよい。すなわち、第１の傾斜指チャープＩＤＴに入射
する導波光は進行方向が一定であるから、ブラッグ条件
を満たす上で、第１の表面弾性波のステアリング範囲は
比較的小さくて済む。したがって、第１の表面弾性波の
収束、あるいは発散の程度は比較的小さくなるから、回
折効率の低下も比較的小さくなる。

それに対して第２の傾斜指チャーブＩＤＴに入射する導
波光は、第１の表面弾性波によって偏向されて進行方向
が変化するから、ブラッグ条件を満たすために第２の表
面弾性波のステアリング範囲は比較的大きくする必要が
ある。つまり、もし第２のＩＤＴの電極指が直線状とな
っていれば、第２の表面弾性波の収束あるいは発散の程
度は大きくなりがちであるので、この第２の傾斜指チャ
ープＩＤＴを前述のように湾曲させておけば、前記回折
効率の低下を防止する効果が顕著となる。

以上の説明では、表面弾性波１５．１６の周波数を２Ｇ
ＨｚからＩＧＨｚに連続的に変化させるようにしている
が、この反対にＩＧＨｚから２ＧＨ２まで変化させるよ
うにしてもよい。この場合は光ビームＬ′の偏向の方向
が逆になるだけである。

また上記周波数を２→１→２→ＩＧＨｚとなるように変
化させれば、光ビームＬ′が往復で偏向するようになり
、光ビームの往復走査が可能となる。

また以上説明の実施例では、周波数２ＧＨｚの表面弾性
波１５に対する導波光Ｌ！の入射角（つまり第１の傾斜
指チャープＩＤＴ１７の２ＧＨｚを励振する電極指と導
波光Ｌｌの進行方向がなす角度）を６″とし、第１の傾
斜指チャーブＩＤＴ１７の１ＧＨｚを励振する電極指が
上記導波光Ｌ１の進行方向となす角を３°、一方策２の
傾斜指チャーブＩＤＴｌ８の２ＧＨｚ　、ＩＧＨｚを励
振する電極指が上記進行方向となす角をそれぞれ１８°
、９°としているが、一般に表面弾性波１５．１Ｇの最
小、最大周波数をｆｌ　、ｆｚ　　（ｆｚ　−２ｆｌ　
）とする場合には、上記の例において６°、３°、１８
°、９９と設定された各角度を各々θ、θ／２．３θ、
３θ／２とすれば、いかなる場合も常に前述のブラッグ
条件を満足させることが可能となる。このことは、第５
図（１）、（２）を参照すれば自明であろう。

なお傾斜指チャープＩＤＴ１７．１８の形状を上記θで
規定される形状とする場合においても、表面弾性波１５
．１６の最小、最大周波数Ｅｘ、ｒｚをｒ２−２ｆ’ｌ
　となるように設定することは必ずしも必要ではなく、
例えば最大周波数ｒ２を２ｒｌなる値よりもやや小さめ
に設定しても構わない。しかし」二足のような形状に傾
斜指チャーブＩＤＴｌ７．１８を形成する以上はこのＩ
ＤＴ形状を最大限活かして、最小周波数ｒ！のとき発生
する２次回折光が偏向角範囲に入り込まないで最大偏向
角範囲が得られるようになるｆｌからｒ２−２ｆ、の間
で表面弾性波周波数を変化させるのが好ましい。

さらに本発明においては、表面弾性波１５．１６の最小
、最大周波数ｆｌＳ　ｆｌをｆｌ−２ｆ１となるように
設定し、また表面弾性波１５．１６の周波数を常に互い
が等しくなるように変化させることは必ずしも必要では
なく、表面弾性波１５．１６の周波数および進行方向を
個別に変化させても、第１、第２の傾斜指チャーブＩ　
ＤＴ１７．１８の形状および配置状態によって前述の（
２）式の関係を満たすことが可能である。

しかし上記実施例におけるように、表面弾性波１５．１
６の周波数を同じように変化させれば、２つの傾斜指チ
ャーブＩＤＴを共通のドライバーで駆動可能となり、高
価なドライバーが１つで済むので好都合である。

（発明の効果） 以上詳細に説明した通り本発明の傾斜指チャープ交又く
し形電極対においては、各電極指を湾曲させたことによ
り、光導波路において表面弾性波を略平行な状態で進行
するように発生させることができるので、この交叉くし
形電極対によれば、導波光の回折効率を従来に比べて確
実に高めることが可能となる。

一方本発明の光偏向装置においては、表面弾性波によっ
て一度偏向させた光ビームをさらに別の表面弾性波によ
って偏向させて広偏向角範囲を得るようにしているので
、複数のＩＤＴをスイッチング作動させる場合のように
偏向された光ビームの光量が偏向角に応じて変動してし
まうことがない。したがって本発明の光偏向装置によれ
ば精密な光ビーム走査記録あるいは読取りが可能となり
、また上記のように広偏向角範囲が得られるから光偏向
装置から被走査面までの距離を短くして、光走査記録装
置や読取装置の小型化を達成することができる。

その上本発明の光偏向装置においては、表面弾性波を特
に大きくステアリングさせる必要があるため従来の傾斜
指チャーブ交叉くし形電極対を用いた場合には導波光の
回折効率を著しく低下させがちである第２の表面弾性波
発生手段として、上述のような効果を有する交叉くし形
電極対を用いて構成したことにより、導波光の回折効率
を高く維持でき、よって強力な偏向ビームを得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による交叉くし形電極対を示
す平面図、 第２図は本発明の別の実施例による交叉くし形電極対を
示す平面図、 第３図は本発明による光偏向装置の一例を示す概略斜視
図、 第４図は上記光偏向装置の一部を拡大して示す概略平面
図、 第５図は上記光偏向装置における光ビーム偏向の仕組み
を説明する説明図、 第６図と第７図はそれぞれ、従来の傾斜指チャープ交叉
くし形電極対と、湾曲指交叉くし形電極対における表面
弾性波の発生方向を説明する説明図である。 １０・−・光偏向装置　　　　　ｌｌ・・・基　　板１
２・・・光導波路 １３・・・光ビーム入射用ＦＣＣ １４・・・光ビーム出射用ＦＣＣ １５・・・第１の表面弾性波　　１ト・第２の表面弾性
波１７・・・第１の傾斜指チャーブＩＤＴ１７ａ１１８
ａ・・・電極指 １８・・・第２の傾斜指チャーブＩＤＴ１９・・・高周
波アンプ ２０・・・スィーパ−２１・・・光源 Ｌ１・・・第１の表面弾性波に入射する前の導波光Ｌ２
・・・第１の表面弾性波を通過した導波光Ｌ３・・・第
２の表面弾性波を通過した導波光ｌｋ１・・・導波光Ｌ
ｌの波数ベクトル１に２・・・導波光Ｌ２の波数ベクト
ル＋に３・・・導波光し３の波数ベクトル１に、・・・
第１の表面弾性波の波数ベクトル１に２・・・第２の表
面弾性波の波数ベクトル第１図 第２図 第３図 第５図 （＋）　　　　　　　　　　　　　　（２）第６図 第７図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）電極指周期が段階的に変化し、かつ各電極指の向
   きが段階的に変化する傾斜指チャーブ交叉くし形電極対
   において、 電極指周期が互いに等しい部分においては電極指が略同
   一の方向を向くように、各電極指が湾曲していることを
   特徴とする交叉くし形電極対。
2. （２）表面弾性波が伝播可能な材料から形成された光導
   波路と、 この光導波路内を進行する導波光の光路に交わる方向に
   進行して該導波光を回折、偏向させる第１の表面弾性波
   を前記光導波路において発生させる第１の表面弾性波発
   生手段と、回折された前記導波光の光路に交わる方向に
   進行して該導波光を、前記回折による偏向をさらに増幅
   させる方向に回折、偏向させる第２の表面弾性波を前記
   光導波路において発生させる第２の表面弾性波発生手段
   とからなり、 前記第１および第２の表面弾性波発生手段が、前記第１
   の表面弾性波によって回折される前、後の導波光の波数
   ベクトルをそれぞれ■＿１，■＿２、第２の表面弾性波
   によって回折された導波光の波数ベクトルをに３、第１
   、第２の表面弾性波の波数ベクトルを■＿１，■＿２と
   したとき、 ■＿１＋■＿１＝■＿２ ■＿２＋■＿２＝■＿３ なる条件を満たしながらそれぞれ第１、第２の表面弾性
   波の周波数および進行方向を連続的に変化させるように
   形成され、 少なくとも前記第２の表面弾性波発生手段が、請求項１
   に記載の交叉くし形電極対と、該電極対に周波数が連続
   的に変化する交番電圧を印加するドライバーとから構成
   されていることを特徴とする光偏向装置。
3. （３）前記第１、第２の表面弾性波発生手段がともに、
   周波数ｆ＿１〜ｆ＿２（ｆ＿２■２ｆ＿１の間で互いに
   同じ値をとりながら周波数が変化する表面弾性波を発生
   するように構成され、 周波数ｆ＿２の第１の表面弾性波に入射する導波光Ｌ＿
   １の入射角をθとすると、第１の表面弾性波発生手段を
   構成する交叉くし形電極対が、周波数ｆ＿１の第１の表
   面弾性波を発生する部分の電極指が前記導波光Ｌ＿１の
   進行方向に対してθ／２の角度をなし、 第２の表面弾性波発生手段を構成する前記傾斜指チャー
   ブ交叉くし形電極対が、周波数ｆ＿２，ｆ＿１の表面弾
   性波を発生する部分の電極指がそれぞれ前記導波光Ｌ＿
   １の進行方向に対して３θ，３θ／２の角度をなすよう
   に形成されていることを特徴とする請求項２記載の光偏
   向装置。