JPH04134431A - ２波長光源素子 - 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〕 この発明は、音響光学効果を利用して光の周波数遷移（
以後、周波数シフトと呼ぶ。）を実現する光変調装置に
係り、特に薄膜光導波路と音響光変調素子を組み合わせ
ることで、１つの入射光から、２つの異なる周波数で変
調を受けた２つの光束を出射する２波長光源素子に関す
る。

〔従来の技術〕

光の波長以下の精度で位置や距離の測定を行うサブフリ
ンジ干渉計測法の１つとして光へテロゲイン干渉を利用
する方法がある。光ヘテロダイン干渉計測法では、干渉
する２つの光の周波数が少し異なっているため、参照光
と被験物からの反射光を干渉させた後、光電変換すると
、その電気信号は差周波のビート信号として観測でき、
この場合、被験物の位置情報はビート信号の位相と基準
信号の位相の差として検出できる。

一方、同じ周波数の２つの光を干渉させる通常の干渉計
では、被験物の位置情報が干渉縞の明暗として検出され
るため、期待できる測定精度は高々光の１７２波長であ
る。

しかしながら、光ヘテロダイン干渉計測法より得られる
電気信号の位相は、信号振幅の変化に関係なく比較的容
易に２πの１／１０００程度の精度で測定できるので光
の位相情報も精度よく測定できる。例えば、光ヘテロダ
イン干渉計測法を表面粗さの測定に利用して、高さの分
解能として０．１ｒ＋＋＋＋を得た報告がされている（
　参考文献　　Ｇ、　Ｅ。

Ｓｏｍｍａｒｇｒｅｎ　　Ａｐｐｌ、　Ｏｐｔ、　　Ｖ
ｏｌ、２０　ｐｐ、６１０〜６１８１９８１）。

光ヘテロダイン干渉計測法において重要な技術は、周波
数シフト技術であり、周波数が異なり、かつ現存する光
検出器で検出可能な周波数のビート信号を得ることので
きる光源が必要である。このような光源を得るための方
法は大きく分けて３種類考えられている。第１の方法は
１台のレーザ光源を周波数の異なるモードで同時発振さ
せる方法、第２の方法は２台の周波数安定化レーザを周
波数オフセットロックして使用する方法である。

結論的に、これらの２方法は大がかりすぎて光ヘテロダ
イン干渉計測法に適用するには困難な問題が多い。第３
の方法は現在、最も多く用いられている方法で、１台の
レーザの光を２分し、その−方もしくは両方に光学位相
変調素子を用いて光の周波数シフトを行う方法である。

光学位相変調素子には初期の頃、回転型回折格子や回転
偏光素子などが用いられていたが、今日ではブラッグ回
折を利用した音響光変調素子がよく用いられている。音
響光変調素子は高密度フリントガラスやモリブデン酸鉛
などの光学材料の中に超音波を進行させて位相格子を形
成し、光と超音波の相互作用で生しるブラッグ回折現象
を利用して周波数シフトを行うものである。

これを干渉計測に使用する方式としては、１個の変調素
子で得られる０次と１次の回折光を利用する方法と、駆
動周波数の異なる２個の変調素子の各々の１次回折光を
利用する方法とがある。後者の方法では、偏光状態の直
交する成分にそれぞれ周波数シフトを与えることができ
、直交偏光の２周波光源として利用価値が高い。

音響光変調素子は機械的可動部がなく、小型でシフト周
波数も高くすることができるといった長所を有するが、
一方、量産に向かず高価な点、ブラッグの回折条件を満
足させる高精度な光学調整が必要な点、さらに、２周波
光源として構成した場合、ビームスプリッタ、反射ミラ
ー、波長板等構成部品が多く全体として複雑大型化し、
機械的外乱に弱い点などが欠点として残されている。

以上に述べた音響光変調素子を使用した２周波光源での
問題点はバルクタイプの光学系を用いたいわゆる、立体
形光学系の持つ宿命的な欠陥である。これらを全面的に
改善する策として、２つの音響光変調素子を薄膜光導波
路と組み合わせて光集積化する方法が考えられる。−例
として同一出願人・同一発明者による発明「２周波光発
生モジュール（特願昭６３−２２９１３６号）」を参照
されたい。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、光集積化を行うと、次に述べるような新
たな問題点が生ずる。光集積化を行う場合、最も重大と
考えられる問題は、２つの電極から発射された音響波（
表面弾性波）の光に対する不要な干渉効果である。すな
わち、小さな光学基板上に発生させた表面弾性波は容易
に消滅させることが難しく、変調をかけては具合いの悪
い導波光にまで変調作用を及ぼす。薄膜導波型光集積回
路では、光は基板表層部の薄い導波層内に閉じ込められ
ており、また音響波のエネルギーも表面弾性波として基
板表層部に集中しているため、両者は容易に相互作用を
引き起こしてしまう状態で存在する。そこで、−旦不要
となった表面弾性波を減衰もしくは遮断するために従来
では、吸音材を塗布したり、表面弾性波が伝搬する基板
表面を機械的か化学的エツチング処理等により溝をつけ
る方法が用いられていた。しかし、微細な光学部品が薄
膜状で存在する光集積回路への対応策としては吸音材塗
布量の制御や、加工精度の点、さらにこれらの対応策を
行うために手間がかかるといったような問題点が残って
しまう。

〔課題を解決するための手段〕

本発明では３つの発明のいずれにおいてもブラッグの回
折条件のもつ性質を利用して光が効率よく回折作用（周
波数シフト）を受けるようにしており、また一方では不
要な表面弾性波による影響を軽減させている。

特に第１の発明は、ブラッグの回折条件において表面弾
性波の波面が作る格子に対して所定の角度で入射する光
だけが強く回折される性質を利用した（この角度のこと
を以後ブラッグ角と呼ぶ、）。

この性質を利用すれば、光が回折を受ける場合と受けな
い場合があり、この条件を圧電性基板上に存在する２つ
の平行光と２つの表面弾性波に対して適用すれば、不要
な回折作用を除去することができる。例えば、第１図に
示すように、第１の平行光と第２の平行光と表面弾性波
の波面が存在し、この表面弾性波の波面は第１の平行光
に対してはθ１の角度で、また第２の平行光に対しては
θ２の角度で入射していくものとする。そして、第１の
平行光は変調を与えたい光であり、第２の平行光は変調
を受けてほしくない光であるという要求があり、この要
求を満たすθ１とθ２の条件が定まれば先はど挙げた課
題は解決できる。導波光と表面弾性波の波面の角度関係
については後で詳しく述べるが、第１図の２つの角度は
、θ１をブラッグ角に、θ２をブラッグ角の２倍の角度
に設定することで上の要求を満たすことができる。

第２及び第３の発明でもブラッグの回折条件を利用し、
高い効率で回折作用（周波数シフト）が得られるように
光と表面弾性波の間の角度の関係を利用する。これら２
つの発明では、圧電性基板上に設けた１つの交差指型電
極で２つの変調された光を出力するようにしている。

第２の発明は、１つの交差指型電極から互いに反対方向
へ向かって励振する表面弾性波を利用し一方の表面弾性
波で＋１次回折光が得られるようにブラッグの回折条件
を設定し、かつ、もう一方の表面弾性波で一１次回折光
が得られるようにフラッグの回折条件を設定する。

第３の発明は、１つの交差指型電極から励振する表面弾
性波の中を光が１回もしくは２回通過できるようにする
。表面弾性波の中を２回通過する光は往路で回折し、更
に復路でも回折するため計２回の回折作用を受けること
で２倍の周波数変調がかけられる。

結果的に第２及び第３の発明はいずれも、１つの交差指
型電極から２つの異なる周波数で変調を受けた２つの光
束を得ることができる。

そして、圧電性基板上には１つの交差指型電極だけ存在
するため表面弾性波同志の干渉による不要な変調作用も
回避できる。

〔作用〕

第１の発明は、圧電性基板上に設けた２つの交差指型電
極より発生する２つの表面弾性波と２つの平行光の間の
設定関係を、ブラッグの回折条件を利用し、この条件か
ら決定される角度関係を満たすように配置したことで、
高い回折効率で２つの異なる周波数で変調を受けた２つ
の光束を得ることができた。また、ブラッグ角θ８から
はずれることで変調がかからないという性質も併せて利
用することで、表面弾性波を遮断する吸音材や溝を設け
ることなく不要な変調作用を取り除くことができた。

第２の発明は、圧電性基板上に設ける交差指型電極を１
つにして、この電極から互いに反対方向へ発生する２つ
の表面弾性波に対して第１の発明と同様にブラッグの回
折条件を利用した。

そして、各々の表面弾性波に対して＋１次及び−１次の
回折作用が生しる角度関係を設定したことで、結果的に
２つの異なる周波数で、かつ、高効率で変調を受けた２
つの光束を得ることができた。また、互いに反対方向へ
伝搬していく表面弾性波に対して変調を行ったため不要
な変調作用を受ける問題は自ずと回避できた。さらに、
１つの交差指型電極から発生する２つの表面弾性波を有
効に利用したことでより小電力で素子の駆動を行うこと
ができた。

第３の発明は、圧電性基板上に設ける交差指型電極を１
つにし、この電極から発生する１方向への表面弾性波だ
けに対して、光が往路の１回か、もしくはミラーで反射
されることで光が往路と復路の２回の変調を受ける構成
とした。この場合もブラッグの回折条件を利用している
ため往路、復路共に高い回折効率で回折作用を受けるこ
とができる。また、第２の発明と同様に１つの表面弾性
波に対して変調を行わせたため不要な変調作用を受ける
ことなく２つの異なる周波数で変調を受けた２つの光束
を得ることができた。さらに、素子の構造を反射型にし
たことで素子の大きさも大幅に小型化することができた
。

〔第１の実施例〕 第２図に、本発明に係る２波長光源素子の第１の発明の
一実施例を示す。初めに、この実施例で示す素子の構成
要素を述べる。

光透過性を有する圧電性基板１の表層に、分岐型光導波
路２と、該分岐型光導波路２の出力端に接続した平面型
光導波路３が設けである。

平面型光導波路３の内部には、分岐型光導波路２の出力
端から入射して自然に回折して扇形に分散した光を平行
な導波光に変換する第１の薄膜型レンズ４と第２の薄膜
型レンズ５が設けられている。圧電性基板１の上には、
平行にされた導波光に対して、ブラッグ角θ、で表面弾
性波を発生させる第１の交差指型電極６と第２の交差指
型電極７が設けである。平面型光導波路３の内部には、
表面弾性波によって回折（変調）された平行光を集光す
るための第３の薄膜型レンズ８と第４の薄膜型レンズ９
が設けられている。この第３及び第４の薄膜型レンズ８
．９によって集光された位置つまり、第３及び第４の薄
膜型レンズ８．９の焦点の位置に、平面型光導波路３に
接続した第１及び第２の直線型光導波路１０．１１が設
けてあり回折（変調）された導波光を圧電性基板１の端
面まで導くようにしている。

次にこの素子の中を導波する光の振る舞いについて述べ
る。

圧電性基板１の光入射点１２に入射した周波数ｆ０の光
は、分岐型光導波路２の中を導波していき２分岐され、
平面型光導波路３の中に入射する。そして、分岐型光導
波路２の２つの出力端から出射する光は自然に回折して
扇状に拡がり、第１の薄膜型レンズ４で光束幅の大きな
第１の平行光１３がつくられ、第２の薄膜型レンズ５で
も同様に光束幅の大きな第２の平行光１４がつくられる
。このように第１及び第２の平行光１３．１４が存在し
ている状態において、第１の交差指型電極６へ励振周波
数ｆ、の正弦波信号を印加して発生した第１の表面弾性
波１５が第１の平行光１３に対しブラッグ角θ。

で入射して効率よく光の周波数変調を行う。同様に第２
の交差指型電極７へ励振周波数ｆ２の正弦波信号を印加
して発生した第２の表面弾性波１６が第２の平行光１４
に対しブラッグ角θ、で入射して効率よく光の周波数変
調を行う。第１の平行光１３のうち、第１の表面弾性波
１５で周波数変調された光は、第３の薄膜型レンズ８に
より集光され、第１の直線型光導波路１０内に入射して
圧電性基板１の第１の光出射点１７へ導波される。第１
の光出射点１７から出射する光の周波数は第１の表面弾
性波１５により周波数シフトをｆ３分だけ受けているた
めｒ、＋ｆ、となる。また第２の平行光１４のうち、第
２の表面弾性波１６で周波数変調された光は、第４の１
膜型レンズ９により集光され、第２の直線型光導波路１
１内に入射して圧電性基板１の第２の光出射点１８へ導
波される。第２の光出射点１８がら出射する光の周波数
は第２の表面弾性波１６により周波数シフトを１２分だ
け受けているためｆｏ＋ｆ２となる。

ところで、本発明の２波長光源素子の第１の発明では、
２つの平行光それぞれの中に、２つの異なる表面弾性波
が混在することになる。

第２図で、第１の相互作用領域１９の中には第１の交差
指型電極６から発生した第１の表面弾性波１５と第２の
交差指型電極７から発生した第２の表面弾性波１６が混
在し、同様に、第２の相互作用領域２０の中にも第１の
表面弾性波１５と第２の表面弾性波１６が混在する。そ
こで、第１の平行光１３は２つの表面弾性波のうち、第
１の表面弾性波１５だけから効率よく変調を受けること
が必要であり、また第２の平行光１４は２つの表面弾性
波のうち第２の表面弾性波１６だけから効率よく変調を
受けることが必要である。本発明においては、これらの
課題を次に述べる方法により解決した。

まず、第３図に表面弾性波の波面に対する導波光の入射
角度（ｄｅｇ）を変えながら、０次回折光と＋１次回折
光の回折効率を測定した実験結果を示す。ここでいう回
折効率とは、出射する全光量のうち回折光量の占める比
率を意味する。実験で用いた素子は、基板としてニオブ
酸リチウムのＸカット板を使用し、光導波路はプロトン
交換法で作製されたシングルモード光導波路で、また、
交差指型電極はアルミ蒸着で作製した。電極から発生す
る表面弾性波の波長は約２３μｍ、電極の中心周波数は
１５３ＭＨｚであり、回折におけるＱ値は本実験で使用
した光源波長６３３ｎｍの場合で１１である。

第３図より光（導波光）の入射角度がブラ・ノブ角θお
（約０．３６°）の近傍である場合には、最大の回折効
率（約９３％）が得られ、０°とブラッグ角θ、の２倍
の角度２θ、（約０．７２°）の近傍で光が入射すると
＋１次回折光の回折効率は２％未満となり、入射光はほ
とんど変調を受けないことが判る。この実験事実を踏ま
えて、第１の発明では第４図に示すように、第１の平行
光１３と第２の平行光１４の開き角度がブラッグ角θ、
と等しくなるように設定した。ただし、ここでは第１の
交差指型電極６と第２の交差指型電極７の励振周波数は
同しに設定した。

このようにすることにより第１の交差指型電極６から発
生した第１の表面弾性波の波面２１は第１の平行光１３
に対してブラッグ角θおで入射し、第１の回折光２２を
発生させる。この第１の回折光２２は第１の平行光１３
からブラッグ角θ菖の２倍の角度だけ方向を変えて導波
していく。

同様に、第２の交差指型電極７から発生した第２の表面
弾性波の波面２３は第２の平行光１４に対してブラッグ
角θ８で入射し、第２の回折光２４を発生させる。この
第２の回折光２４も第２の平行光１４からブラッグ角θ
８の２倍の角度２θ、たけ方向を変えて導波していく。

一方、第１の交差指型電極６から発生した第１の表面弾
性波１５は第１の平行光１３に変調を与えた後、第２の
平行光１４と第２の回折光２４とも交差して通過してい
くがこのとき第１の表面弾性波の波面２１と第２の平行
光１４とのなす角度はＯｏとなり、第１の表面弾性波の
波面２１と第２の回折光２４のなす角度はブラ・ノブ角
θ。

の２倍の角度２θ、となる。この角度は先に示した実験
結果より回折作用をほとんど及ぼさない角度関係となっ
ている。同様に、第２の交差指型電極７から発生した第
２の表面弾性波１６は第２の平行光１４に変調を与えた
後、第１の平行光１３と第１の回折光２２とも交差して
通過していくがこのとき第２の表面弾性波の波面２３と
第１の平行光１３とのなす角度はＯｏとなり、第２の表
面弾性波の波面２３と第１の回折光２２のなす角度はブ
ラッグ角θ。

の２倍の角度２θ、となり、回折作用をほとんど及ぼさ
ない角度関係となる。

上述の説明では、第１及び第２の交差指型電極６．７の
励振周波数が等しい場合について考えているが、２つの
励振周波数がわずかに異なる場合（例えば、変調周波数
の±１％の変化）でも、交差指型電極の励振周波数の変
化に対するブラッグ角度変化への寄与は非常に小さく互
いの影響はほとんど無視できる。このようにして２波長
光源素子の実現が可能となる。

〔第２の実施例〕 第５図に、本発明に係る２波長光源素子の第２の発明の
一実施例を示す。初めに、この実施例で示す素子の構成
要素を述べる。

光透過性を有する圧電性基板１の表層に、分岐型光導波
路２と、該分岐型光導波路２の出力端に接続した平面型
光導波路３が設けである。平面型光導波路３の内部には
、分岐型光導波路２の出力端から入射して自然に回折し
て扇形に分散した光を、平行な導波光に変換する第１の
薄膜型レンズ４と第２の薄膜型レンズ５が設けられてい
る。圧電性基板１の上には、平行にされた導波光に対し
て、ブラッグ角θ、で表面弾性波を発生させる交差指型
電極２５が設けである。平面型光導波路３の内部には、
表面弾性波によって回折（変調）された平行光を集光す
るための第３の薄膜型レンズ８と第４の薄膜型レンズ９
が設けられている。第３及び第４の薄膜型レンズ８．９
によって集光された位置つまり、第３及び第４の薄膜型
レンズ８．９の焦点の位置で、平面型光導波路３に接続
した第１及び第２の直線型光導波路１０．１１が設けて
あり回折（変調）された導波光を圧電性基板１の端面ま
で導くようにしている。

次にこの素子の中を導波する光の振る舞いについて述べ
る。

圧電性基板１の光入射点１２に入射した周波数ｆ０の光
は、分岐型光導波路２の中を導波していき２分岐され、
平面型光導波路３の中に入射する。そして、分岐型光導
波路２の２つの出力端から出射する光は自然に回折して
扇状に拡がり、第１の薄膜型レンズ４で光束幅の大きな
第１の平行光１３がつくられ、第２の薄膜型レンズ５で
も同様に光束幅の大きな第２の平行光１４がつくられる
。このように第１及び第２の平行光１３．１４が存在し
ている状態において、交差指型電極２５へ励振周波数ｆ
１の正弦波信号を印加して発生した第１の表面弾性波１
５が第１の平行光１３に対し正のブラッグ角θ、で入射
して効率よく光の周波数変調を行う。また同じ交差指型
電極２５から第１の表面弾性波１５とは反対の方向へ発
生した第２の表面弾性波１６が第２の平行光１４に対し
負のブラッグ角θ菖で入射して効率よく光の周波数変調
を行う。

第１の平行光１３のうち、第１の表面弾性波１５で周波
数変調された光は、第３の薄膜型レンズ８により集光さ
れ、第１の直線型光導波路１０内に入射して圧電性基板
１の第１の光出射点１７へ導波される。第１の光出射点
１７から出射する光の周波数は第１の表面弾性波１５に
より正の周波数シフトをｆ分だけ受けているためｆｏ＋
Ｌとなる。また、第２の平行光１４のうち、第２の表面
弾性波１６で周波数変調された光は、第４の薄膜型レン
ズ９により集光され、第２の直線型光導波路１１内に入
射して圧電性基板ｌの第２の光出射点１８へ導波される
。第２の光出射点１８から出射する光の周波数は第２の
表面弾性波１６により負の周波数シフトを１１分だけ受
けているためｆｏ　　ｒ＋となる。このようにして２波
長光源素子の実現が可能となる。

〔第３の実施例〕 第６図に、本発明に係る２波長光源素子の第３の発明の
一実施例を示す、初めに、この実施例で示す素子の構成
要素を述べる。

光透過性を有する圧電性基板１の表層に、第１の直線型
光導波路１０と、該第１の直線型光導波路１０の出力端
に接続した平面型光導波路３が設けである。平面型光導
波路３の内部には、第１の直線型光導波路１０の出力端
から入射して自然に回折して扇形に分散した光を、平行
な導波光に変換する第１の薄膜型レンズ４が設けられて
いる。圧電性基板１の上には、平行にされた導波光に対
して、ブラッグ角θ■で表面弾性波を発生させる交差指
型電極２５が設けである。平面型光導波路３の内部には
、表面弾性波によって回折（変調）された平行光を集光
するための第２の薄膜型レンズ５が設けられている。第
２の薄膜型レンズ５によって集光された位置つまり、第
２の薄膜型レンズ５の焦点の位置で、平面型光導波路３
に接続した第２の直線型光導波路１１が設けてあり回折
（変調）された導波光を圧電性基板１の端面まで導くよ
うにしている。また、第２の直線型光導波路１１の一端
にはミラー２６が設けられていて第２の直線型光導波路
１１を導波してきた光のうち一部を反射するようにして
いる。

次にこの素子の中を導波する光の振る舞いについて述べ
る。

圧電性基板１の光入射点１２に入射した周波数ｆ０の光
は、第１の直線型光導波路１０の中を導波していき、平
面型光導波路３の中に入射する。

そして、第１の直線型光導波路１０の出力端から出射す
る光は自然に回折して扇状に拡がり、第１のｆｉ膜梨型
レンズ４光束幅の大きな平行光２７がつくられる。

このように平行光２７が存在している状態において、交
差指型電極２５へ励振周波数ｆｔの正弦波信号を印加し
て発生した表面弾性波２８が平行光２７に対しブラッグ
角θ、で入射して効率よく光の周波数変調を行う、平行
光２７のうち、表面弾性波２８で周波数変調された光は
、第２の薄膜型レンズ５により集光され、第２の直線型
光導波路１１内に入射して圧電性基板１の光出射点２９
へ導波される。光出射点２９から出射する光の周波数は
表面弾性波２８により周波数シフトをｆ３分だけ受けて
いるためｆｏ十ｆ１となる。また、光出射点２９には、
ミラー２６が設けられているため、第２の直線型光導波
路１１を導波してきた光のうち、一部は反射されて再び
平面型導波路３内に導波していく、そして、第２の薄膜
型レンズ５により平行光となり、再び交差指型電極２５
から発生してくる表面弾性波２８で回折作用を受け、そ
の徒弟１の薄膜型レンズ４で集光されて第１の直線型光
導波路１０内に入射して、圧電性基板１の光入射点１２
から出射していく、光入射点１２から出射する光の周波
数は表面弾性波２８による周波数シフトを２回分受けて
いるためｒ、＋　２１＋となる。このようにして２波長
光源素子の実現が可能となる。

〔発明の効果〕

第１の発明では、光を２つの異なる周波数で変調するた
めに、分岐型光導波路により導波光を２分し、それぞれ
の光導波路を伝搬する導波光に対して異なる周波数の表
面弾性波で変調をかける構成とした。また、２つの平行
光の間の配置角度に条件を設け、伝搬する表面弾性波が
互いに他の平行光へ影響を及ぼさないようにした。この
ようにしたことで音響光学効果を利用した光集積回路の
実現で問題となる不要な音響波の影響を受けることがな
くなった。よって、表面弾性波による光のブラッグ回折
を利用した２波長光源素子が実現可能となった。

第２の発明では、光を２つの異なる周波数で変調するた
めに、分岐型光導波路により導波光を２分し、それぞれ
の光導波路を伝搬する導波光に対して同一電極より発生
し互いに反対方向に伝搬する２つの表面弾性波で変調を
かけた。そして、導波光は回折作用において正負逆の周
波数シフトを受ける構成として、表面弾性波が互いに他
の導波光へ影響を及ぼさないようにした。このようにし
たことで音響光学効果を利用した光集積回路の実現で問
題となる不要な音響波の影響を受けることがなくなった
。よって、表面弾性波による光のフラッグ回折を利用し
た２波長光源素子が実現可能となった。

第３の発明では、光を２つの異なる周波数で変調するた
めに、１つの電極から発生する表面弾性波の伝搬路中を
１回もしくは２回光が通過するようにした。そして、素
子内を往復して導波する光に対しては２倍の周波数シフ
トを受ける構成とした。また光導波路構造を反射型にし
たことで素子を大幅に小型化させた。このようにしたこ
とで音響光学効果を利用した光集積回路の実現で問題と
なる不要な音響波の影響を受けることがなくなった。よ
って、表面弾性波による光のフラッグ回折を利用した２
波長光源素子が実現可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、２つの平行光と表面弾性波の波面の模式図を
、第２図は９本発明に係る２波長光源素子の第１の発明
の実施例を、第３図は９表面弾性波の波面に対する導波
光の入射角度と回折効率の関係を、第４図は、２つの平
行光と２つの回折光と２つの表面弾性波の模式図を、第
５図は９本発明に係る２波長光源素子の第２の発明の一
実施例を、第６図は９本発明に係る２波長光源素子の第
３の発明の一実施例をそれぞれ示す。 図において、１は圧電性基板、２は分岐型光導波路、３
は平面型光導波路、４は第１の薄膜型レンズ、５は第２
の薄膜型レンズ、６は第１の交差指型電極、７は第２の
交差指型電極、８は第３の薄膜型レンズ、９は第４の薄
膜型レンズ、１０は第１の直線型光導波路、１１は第２
の直線型光導波路、１２は光入射点、１３は第１の平行
光、１４は第２の平行光、１５は第１の表面弾性波、１
６は第２の表面弾性波、１７は第１の光出射点、１８は
第２の光出射点、１９は第１の相互作用領域、２０は第
２の相互作用領域、２１は第１の表面弾性波の波面、２
２は第１の回折光、２３は第２の表面弾性波の波面、２
４は第２の回折光、２５は交差指型電極、２６はミラー
　２７は平行光、２８は表面弾性波、２９は光出射点を
それぞれ示す。 特許出願人　　　　アンリツ株式会社 代理人　　弁理士　　小　池　龍太部 表面弾性波の波面 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）光透過性を有する圧電性基板（１）と；該圧電性基
   板の表層に設けられ、該圧電性基板の端面より入射した
   光を導波し分配するための分岐型光導波路（２）と； 該分岐型光導波路の２つの出力端に接続された平面型光
   導波路（３）と； 該平面型光導波路の内部に設けられ、前記分岐型光導波
   路の２つの出力端から扇状に回折した薄膜状の導波光を
   受けてそれぞれの導波光を第１及び第２の平行光（１３
   ）、（１４）にするための第１及び第２の薄膜型レンズ
   （４）、（５）と；前記第１の平行光に対してはブラッ
   グの回折条件を満足し、かつ、前記第２の平行光に対し
   てはブラッグの回折条件からはずれた角度で入射する波
   面と伝搬方向を持つ第１の表面弾性波（１５）を前記圧
   電性基板上に発生させる第１の交差指型電極（６）と； 前記第２の平行光に対してはブラッグの回折条件を満足
   し、かつ、前記第１の平行光に対してはブラッグの回折
   条件からはずれた角度で入射する波面と伝搬方向を持つ
   第２の表面弾性波（１６）を前記圧電性基板（１）上に
   発生させる第２の交差指型電極（７）と； 前記第１及び第２の表面弾性波で回折された２つの平行
   光をそれぞれ集光するために前記平面型光導波路の内部
   に設けられた第３及び第４の薄膜型レンズ（８）、（９
   ）と； 前記２つの平行光が集光された位置で、前記平面型光導
   波路にそれぞれ接続され、回折光を前記圧電性基板の端
   面まで導くための第１及び第２の直線型光導波路（１０
   ）、（１１）とを備えたことを特徴とする２波長光源素
   子。 ２）光透過性を有する圧電性基板（１）と；該圧電性基
   板の表層に設けられ、該圧電性基板の端面より入射した
   光を導波し分配するための分岐型光導波路（２）と； 該分岐型光導波路の２つの出力端に接続された平面型光
   導波路（３）と； 該平面型光導波路の内部に設けられ、前記分岐型光導波
   路の２つの出力端から扇状に回折した薄膜状の導波光を
   それぞれ平行光にするための第１及び第２の薄膜型レン
   ズ（４）、（５）と；前記２つの平行光に対して、１つ
   の平行光に対しては＋１次回折光が、もう１つの平行光
   に対しては−１次回折光が生じるようなブラッグの回折
   条件をそれぞれ満足する角度で入射する波面と伝搬方向
   を持つ第１及び第２の表面弾性波（１５）、（１６）を
   前記圧電性基板（１）上に発生させる交差指型電極（２
   ５）と； 前記第１及び第２の表面弾性波で回折された２つの平行
   光をそれぞれ集光するために前記平面型光導波路の内部
   に設けられた第３及び第４の薄膜型レンズ（８）、（９
   ）と； 前記２つの平行光が集光された位置で、該平面型光導波
   路にそれぞれ接続され、回折光を前記圧電性基板の端面
   まで導くための第１及び第２の直線型光導波路（１０）
   、（１１）とを備えたことを特徴とする２波長光源素子
   。 ３）光透過性を有する圧電性基板（１）と；該圧電性基
   板の表層に設けられ、該圧電性基板の端面より入射した
   光を導波するための第１の直線型光導波路（１０）と； 該第１の直線型光導波路の出力端に接続された平面型光
   導波路（３）と； 該平面型光導波路の内部に設けられ、前記第１の直線型
   光１波路の出力端から扇状に回折した薄膜状の導波光を
   平行光（２７）にするための第１の薄膜型レンズ（４）
   と； 前記平行光に対してブラッグの回折条件を満足するよう
   な波面と伝搬方向を持つ表面弾性波（２８）を前記圧電
   性基板上に発生させる交差指型電極（２５）と； 前記表面弾性波で回折された平行光を集光するために前
   記平面型光導波路の内部に設けられた第２の薄膜型レン
   ズ（５）と； 前記平行光が集光された位置で、前記平面型光導波路に
   接続され、回折光を前記圧電性基板の端面まで導くため
   の第２の直線型光導波路（１１）と； 前記第２の直線型光導波路の端面に設けられたミラー（
   ２６）とを備えたことを特徴とする２波長光源素子。