JPH04149830A - Optical information recording/reproducing device - Google Patents

Optical information recording/reproducing device

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JPH04149830A
JPH04149830A JP2273753A JP27375390A JPH04149830A JP H04149830 A JPH04149830 A JP H04149830A JP 2273753 A JP2273753 A JP 2273753A JP 27375390 A JP27375390 A JP 27375390A JP H04149830 A JPH04149830 A JP H04149830A
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JP
Japan
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light
optical
grating coupler
information recording
coupler
Prior art date
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Pending
Application number
JP2273753A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kiyoshi Yokomori
横森 清
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To improve light using efficiency by setting the length of a grating coupler to a value longer than the beam diameter of an incident laser beam and allowing the end face of the coupler to coincide with that of the incident beam. CONSTITUTION:An optical integration detecting element 14 is arranged in an optical path formed between a semiconductor laser 10 and an optical disk 13. The element 14 is constituted by laminating an optical waveguide 17 on a substrate 14 through a buffer layer 16, forming the grating coupler 18 on the upper surface of the waveguide 17 and arranging photodetectors 19a to 19c on the lower face of the waveguide 17. The length of the coupler 18 is set to a value longer than the beam diameter of an incident beam inputted from the laser 10 into the coupler 18 and the end face of the coupler 18 is set so as to approximately coincide with that of the incident beam. Thereby, light radiated by decoupling and light reflected on the surface of the coupler 18 are together converged by an objective lens 12 and applied to the surface of the disk 13 to record information. Thus, the light using efficiency can be improved.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光情報記録再生装置に関する。[Detailed description of the invention] Industrial applications The present invention relates to an optical information recording/reproducing device.

従来の技術 第5図は、従来における光情報記録再生装置の一例を示
すものである。Si基板1上にはバッファ層2を介して
先導波路3が積層しである。この先導波路3上には、導
波路ビームスプリッタ4と集光グレーティングカプラ5
とが設けられている。
BACKGROUND OF THE INVENTION FIG. 5 shows an example of a conventional optical information recording/reproducing apparatus. A leading waveguide 3 is laminated on a Si substrate 1 with a buffer layer 2 interposed therebetween. On this leading waveguide 3, a waveguide beam splitter 4 and a condensing grating coupler 5 are provided.
and is provided.

この集光グレーティングカプラ5の上部には、光情報記
録媒体としての光ディスク6が設けられている。また、
前記光導波路3の下面側に位置して左右2個ずつ光検出
器78〜7dが配設されている。これら光検出器7a〜
7dはアンプ回路8と接続され、外部に信号が取り出せ
るようになっている。さらに、光導波路3の端面に位置
してレーザ光源としての半導体レーザ9が取付けられて
いる。
An optical disk 6 as an optical information recording medium is provided above the condensing grating coupler 5. Also,
Two photodetectors 78 to 7d are provided on the left and right sides of the optical waveguide 3, respectively. These photodetectors 7a~
7d is connected to the amplifier circuit 8 so that a signal can be taken out to the outside. Furthermore, a semiconductor laser 9 as a laser light source is attached to the end face of the optical waveguide 3.

このような構成において、半導体レーザ9から出射され
た光は、光導波路3の端面に結合され導波光としてその
光導波路3中を進行していく。その導波光は導波形ビー
ムスプリッタ4を透過して集光グレーティングカプラ5
で回折され、空気中を上方に向かって進行していき、光
ディスク6の面上に照射される。そして、光ディスク6
からの反射光は、集光グレーティングカプラ5に再び入
射して光導波路3に入射結合して導波光となる。
In such a configuration, the light emitted from the semiconductor laser 9 is coupled to the end face of the optical waveguide 3 and travels through the optical waveguide 3 as guided light. The guided light passes through a waveguide beam splitter 4 and a condensing grating coupler 5.
The light is diffracted by the light beam, travels upward in the air, and is irradiated onto the surface of the optical disc 6. And optical disc 6
The reflected light enters the condensing grating coupler 5 again and is coupled to the optical waveguide 3 to become guided light.

その導波光は導波形ビームスプリッタ4により2分割さ
れ、光検出器7a〜7dに受光される。この場合、光検
出器7a〜7dの各受光面での受光量をそれぞれA−’
Dとすると、アンプ回路8により出力される再生信号S
、フォーカスエラー信号Fo、トラックエラー信号Tr
は以下のようになる。すなわち、 S=A+B+C+D Fo=  (A+D)    (B+C)Tr=  (
C+D)−(A+B) となる。なお、フォーカスエラー信号はフーコー法を用
いて、トラックエラー信号はブシュプル法を用いてそれ
ぞれ検出することができる。
The guided light is split into two parts by a waveguide beam splitter 4 and received by photodetectors 7a to 7d. In this case, the amount of light received on each light receiving surface of the photodetectors 7a to 7d is A-'.
D, the reproduction signal S output by the amplifier circuit 8
, focus error signal Fo, track error signal Tr
becomes as follows. That is, S=A+B+C+D Fo= (A+D) (B+C)Tr= (
C+D)-(A+B). Note that the focus error signal can be detected using the Foucault method, and the tracking error signal can be detected using the bush-pull method.

発明が解決しようとする課題 上述したような従来の装置の場合、半導体レーザ9から
出射された光は、集光グレーティングカプラ5を介して
光ディスク6の面上に照射され、その光ディスク6から
の反射光を再び集光グレーティングカプラ5を介して光
導波路3に導いている。このため集光グレーティングカ
プラ5の回折効率(結合効率)が光ピツクアップを行う
上での光利用効率に影響を与える。
Problems to be Solved by the Invention In the case of the conventional device as described above, the light emitted from the semiconductor laser 9 is irradiated onto the surface of the optical disk 6 via the condensing grating coupler 5, and the light reflected from the optical disk 6 is reflected from the optical disk 6. The light is again guided to the optical waveguide 3 via the condensing grating coupler 5. Therefore, the diffraction efficiency (coupling efficiency) of the condensing grating coupler 5 affects the light utilization efficiency in performing light pickup.

ここで、その−例を上げて説明する。集光グレーティン
グカプラ5の入射・出射カップリング効率は、それぞれ
20%、50%となっており効率が悪い。この時、光利
用効率を見積ると、半導体レーザ9から光導波路3への
導波光の励起効率をa / I O0%とすると、導波
形ビームスプリッタ4の透過率が50%なので、光ディ
スク6に到達する光量Pw(%)、信号検出系に到達す
る光量Po(%)は、 Pw=aX0.5X0.2 =O,lxaxloo−(1) Po=PwX0.5X0.5XR =0.025XaXRX100− (2)R二元ディス
クの反射率 となる。
Here, an example will be given and explained. The input and output coupling efficiencies of the condensing grating coupler 5 are 20% and 50%, respectively, which is poor efficiency. At this time, estimating the light utilization efficiency, if the excitation efficiency of the guided light from the semiconductor laser 9 to the optical waveguide 3 is a/I O0%, the transmittance of the waveguide beam splitter 4 is 50%, so the light reaches the optical disk 6. The amount of light Pw (%) that reaches the signal detection system and the amount of light Po (%) that reaches the signal detection system are: Pw=aX0.5X0.2 =O, lxaxloo-(1) Po=PwX0.5X0.5XR =0.025XaXRX100- (2) This is the reflectance of the R binary disc.

これら(1)、  (2)式において、a==1として
も、Pw=10%、Po=0.625%(R=25%)
と小さな値となる。
In these formulas (1) and (2), even if a==1, Pw=10%, Po=0.625% (R=25%)
is a small value.

光デイスクメモリに用いる光ピツクアップにおいては、
光ディスク6に到達する光量及び信号検出系に到達する
光量をできる限り多くする必要があるが、上述したよう
に従来の構成においては、おのずとその最大光量を得る
のに限界がある。
In the optical pickup used for optical disk memory,
It is necessary to increase the amount of light that reaches the optical disk 6 and the amount of light that reaches the signal detection system as much as possible, but as described above, in the conventional configuration, there is a limit to obtaining the maximum amount of light.

課題を解決するための手段 そこで、このような問題点を解決するために、本発明で
は、レーザ光源から出射された光を結合レンズにより平
行光とし、この平行光を対物レンズにより集光して光情
報記録媒体に照射することにより情報の記録、再生を行
う光情報記録再生装置において、前記レーザ光源と前記
光情報記録媒体との間の光路中に基板上に形成された先
導波路とこの光導波路の上面に位置して形成されたグレ
ーティングカプラと前記光導波路の下面に位置して設け
られた光検出器とを備えた光集積検出素子を配設し、前
記グレーティングカプラの長さがそのグレーティングカ
プラに前記レーザ光源から入射される入射ビームのビー
ム径よりも長くしかも前記グレーティングカプラの端面
と前記入射ビームの端面とが略一致するように設定した
Means for Solving the Problems Therefore, in order to solve such problems, in the present invention, the light emitted from the laser light source is made into parallel light by a coupling lens, and this parallel light is focused by an objective lens. In an optical information recording and reproducing device that records and reproduces information by irradiating an optical information recording medium, the optical information recording and reproducing apparatus includes a leading waveguide formed on a substrate in an optical path between the laser light source and the optical information recording medium, and this optical guide. An optical integrated detection element including a grating coupler formed on the upper surface of the waveguide and a photodetector provided on the lower surface of the optical waveguide is disposed, and the length of the grating coupler is the same as that of the grating. The grating coupler was set to be longer than the beam diameter of the incident beam from the laser light source, and the end face of the grating coupler and the end face of the incident beam were set to substantially coincide with each other.

作用 レーザ光源から出射された光が光情報記録媒体に向かう
往路中ではグレーティングカプラにおいてそのグレーテ
ィングカプラの長さがレーザ光源から入射される入射ビ
ームのビーム径よりも長く設定されているためデカップ
リング現象を利用することができ、また、光情報記録媒
体により反射された光が光検出器に向かう復路ではグレ
ーティングカプラの端面と光情報記録媒体から反射され
た光の入射ビームの端面とが略一致するように設定され
ているためデカップリング現象を防止することができる
。従って、これにより、結合レンズを透過した光の約1
00%を光情報記録媒体に到達させることが可能となり
、しかも、光情報記録媒体からの反射光を効率良く先導
波路中に導波させることが可能となり、従来に比べ光利
用効率の高い装置を得ることができる。
During the outgoing path of the light emitted from the laser light source toward the optical information recording medium, the length of the grating coupler is set to be longer than the beam diameter of the incident beam from the laser light source, which causes a decoupling phenomenon. In addition, on the return path of the light reflected by the optical information recording medium toward the photodetector, the end face of the grating coupler and the end face of the incident beam of light reflected from the optical information recording medium substantially coincide with each other. This setting makes it possible to prevent the decoupling phenomenon. Therefore, this results in approximately 1 of the light transmitted through the coupling lens.
00% to reach the optical information recording medium, and moreover, it is possible to efficiently guide the reflected light from the optical information recording medium into the leading waveguide, making it possible to create a device with higher light utilization efficiency than before. Obtainable.

実施例 本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。Example An embodiment of the present invention will be described based on the drawings.

第1図の本装置の全体構成を示すものである。レーザ光
源としての半導体レーザ10から出射された光を結合レ
ンズ11により平行光とし、この平行光を対物レンズ1
2により集光して光情報記録媒体としての光ディスク1
3に照射することにより情報の記録、再生を行う光情報
記録再生装置において、前記半導体レーザ10と前記光
ディスク13との間の光路中には、光集積検出素子14
が配設されている。この光集積検出素子14には、基板
(Si基板)15上にバッファ層16を介して光導波路
17が積層されている。この光導波路17の上面にはグ
レーティングカプラ18が形成されている。また、前記
先導波路17の下面には、光検出器19a−19dが左
右2個ずつ分かれて配設されている。この場合、それら
光検出器19a〜19dに導波光が分離して検出される
ように、光導波路17はその中央部から端部に向かって
2っに分割された湾曲した形状の集光ミラー面′L7a
、17bを備えている。
This figure shows the overall configuration of the present device shown in FIG. 1. Light emitted from a semiconductor laser 10 as a laser light source is converted into parallel light by a coupling lens 11, and this parallel light is passed through an objective lens 1.
2, the optical disc 1 is used as an optical information recording medium.
In the optical information recording and reproducing apparatus that records and reproduces information by irradiating the semiconductor laser 10 and the optical disk 13, an optical integrated detection element 14 is provided in the optical path between the semiconductor laser 10 and the optical disk 13
is installed. In this optical integrated detection element 14, an optical waveguide 17 is laminated on a substrate (Si substrate) 15 with a buffer layer 16 interposed therebetween. A grating coupler 18 is formed on the upper surface of this optical waveguide 17. Further, on the lower surface of the guide waveguide 17, two photodetectors 19a to 19d are arranged on the left and right sides. In this case, the optical waveguide 17 has a curved condensing mirror surface divided into two parts from the center to the end so that the guided light is detected separately by the photodetectors 19a to 19d. 'L7a
, 17b.

そして、ここでは、第2図に示すように、前記グレーテ
ィングカプラ18の長さTがそのグレーティングカプラ
18に前記半導体レーザ】0から入射する入射ビーム2
0のビーム径φよりも長く設定されており、しかも、前
記グレーティングカプラ18の端面18aと前記入射ビ
ーム2oの端面20aとが略一致するように設定されて
いる。
Here, as shown in FIG.
The beam diameter is set to be longer than the beam diameter φ of 0, and is set so that the end surface 18a of the grating coupler 18 and the end surface 20a of the incident beam 2o substantially coincide with each other.

この場合、グレーティングカプラ18の長さは、外部に
出射するビームにデカップリングを生じさせるために、
前記半導体レーザ10から入射する入射ビーム2oのビ
ーム径φよりも長くしである。
In this case, the length of the grating coupler 18 is set so that the beam emitted to the outside is decoupled.
It is longer than the beam diameter φ of the incident beam 2o incident from the semiconductor laser 10.

このような構成において、半導体レーザ10から出射さ
れた光は結合レンズ11により平行光となり、その平行
光は光集積検出素子14に形成されたグレーティングカ
プラ18に入射する。この入射した光の一部はそのグレ
ーティングカプラ18の表面或いは基板15の界面など
で反射され、その他の光はグレーティングカプラ18に
より光導波路17中に導波される。その導波された導波
光は、グレーティングカプラ18の別の位置(入射位置
とは異なる)から再び空気中に放出される(この現象を
デカップリングと呼ぶ)。このようにしてデカップリン
グにより放出された光はグレーティングカプラ18の表
面で反射された一部の光と一緒になって対物レンズ12
へと向かう。そして、この対物レンズ12により集光さ
れた光は、光ディスク13の面上に照射され、これ゛に
より情報の記録等を行うことができる。
In such a configuration, the light emitted from the semiconductor laser 10 is converted into parallel light by the coupling lens 11, and the parallel light enters the grating coupler 18 formed on the optical integrated detection element 14. A part of this incident light is reflected by the surface of the grating coupler 18 or the interface of the substrate 15, and the other light is guided into the optical waveguide 17 by the grating coupler 18. The guided light is emitted into the air again from another position (different from the incident position) of the grating coupler 18 (this phenomenon is called decoupling). The light emitted by decoupling in this way is combined with a part of the light reflected on the surface of the grating coupler 18 to be sent to the objective lens 12.
heading towards. The light focused by the objective lens 12 is irradiated onto the surface of the optical disk 13, thereby making it possible to record information.

また、光ディスク13からの反射光は、対物レンズ12
を介して、再びグレーティングカプラ18に入射すると
、その光の一部が光導波路17中に導波結合される。こ
の時、グレーティングカプラ18がないところを導波す
るため、デカップリングという現象は生じない。
Further, the reflected light from the optical disk 13 is reflected by the objective lens 12.
When the light enters the grating coupler 18 again through the light, a part of the light is guided and coupled into the optical waveguide 17. At this time, since the wave is guided where there is no grating coupler 18, the phenomenon of decoupling does not occur.

二のようにして光導波路17中に導波された導波光は、
その光導波路17に形成された集光ミラー面17a、1
7bで2分割され、光検出器198〜19dの方向に向
かう。この場合、光ディスク13と対物レンズ12とが
合焦の時には、2分割されて形成された光スポットのそ
れぞれの集光点P、Qは、光検出器19aと光検出器1
9bとの間及び光検出器19cと光検出器19dとの間
に集光する。一方、光ディスク13と対物レンズ12と
が合焦状態からはずれ遠ざかった時には、集光点P、Q
は光検出器19aの方向及び光検出器19dの方向にず
れる。また、合焦状態からはずれ近づいた時には、集光
点P、Qは光検出器19bの方向及び光検出器19cの
方向にずれる。
The guided light guided into the optical waveguide 17 as in 2.
Condensing mirror surfaces 17a, 1 formed on the optical waveguide 17
It is divided into two parts at 7b and goes in the direction of photodetectors 198 to 19d. In this case, when the optical disk 13 and the objective lens 12 are in focus, the respective focal points P and Q of the light spot formed by dividing into two are
9b and between the photodetectors 19c and 19d. On the other hand, when the optical disc 13 and the objective lens 12 are out of focus and move away from each other, the focal points P and Q
is shifted in the direction of the photodetector 19a and in the direction of the photodetector 19d. Furthermore, when the focus is moved out of focus, the focal points P and Q are shifted in the direction of the photodetector 19b and the photodetector 19c.

従って、このような集光点P、Qの位置ずれを検出する
ことにより、従来技術で述べた時と同様な方法によりフ
ォーカスエラー信号Fo、トラックエラー信号Tr、再
生信号Sを検出することができる。
Therefore, by detecting the positional deviation of such focal points P and Q, it is possible to detect the focus error signal Fo, the track error signal Tr, and the reproduction signal S using the same method as described in the prior art. .

上述したように、半導体レーザ10から出射された光が
光ディスク13に向かう往路中ではグレーティングカプ
ラ18においてそのグレーティングカプラ18の長さT
が光導波路17に入射する入射ビーム20のビーム径φ
よりも長く設定されているためデカップリング現象を利
用することができ、また、光ディスク13により反射さ
れた光が光検出器19a〜19dに向かう復路ではグレ
ーティングカプラ18の端面18aと光ディスク13か
ら反射された光の入射ビーム20の端面20aとが略一
致するように設定されておりデカップリング現象を防止
することができる。従って、これにより、結合レンズ1
1を透過した光のほぼ100%を光ディスク13に到達
させることが可能となり、しかも、光ディスク13がら
の反射光を効率良く光導波路17中に導波させることが
可能となるため、従来に比べ光利用効率を一段と高くす
ることができる。
As described above, during the outgoing path of the light emitted from the semiconductor laser 10 toward the optical disk 13, the length T of the grating coupler 18 is changed at the grating coupler 18.
is the beam diameter φ of the incident beam 20 that enters the optical waveguide 17
Since the length is set longer than that of the grating coupler 18, the decoupling phenomenon can be utilized, and the light reflected by the optical disk 13 is reflected from the end surface 18a of the grating coupler 18 and the optical disk 13 on the return path toward the photodetectors 19a to 19d. The end face 20a of the incident light beam 20 is set to substantially coincide with the end face 20a of the incident light beam 20, thereby making it possible to prevent a decoupling phenomenon. Therefore, this allows the coupling lens 1
It is now possible to allow almost 100% of the light that has passed through the optical disc 13 to reach the optical disc 13, and moreover, it is possible to efficiently guide the reflected light from the optical disc 13 into the optical waveguide 17. Utilization efficiency can be further increased.

次に、本装置の具体例について述べる。半導体レーザ1
0から出射されるビームの波長λは790nmとする。
Next, a specific example of this device will be described. Semiconductor laser 1
The wavelength λ of the beam emitted from 0 is 790 nm.

グレーティングカプラ:SiN層を成膜した後、ホトリ
ソグラフィによりグレーティ ングを作製、 グレーティング高さ=0.02μm そのピッチ=0.94μm 光導波路:5iONスパツタ膜 n−1,557、d=1.5μm バッファ層、Sl○、熱酸化膜 n=1.460.d=1.0μm ただし、nは屈折率、dは膜厚 また、結合レンズ11での平行光のビーム径を4mmと
し、グレーティングカプラ18の長さを8mmに設定し
た。
Grating coupler: After forming a SiN layer, a grating is made by photolithography, grating height = 0.02 μm, pitch = 0.94 μm Optical waveguide: 5iON sputtered film n-1,557, d = 1.5 μm Buffer layer , Sl○, thermal oxide film n=1.460. d=1.0 μm where n is the refractive index, d is the film thickness, the beam diameter of the parallel light at the coupling lens 11 was set to 4 mm, and the length of the grating coupler 18 was set to 8 mm.

そして、半導体レーザ10から出射された光をグレーテ
ィングカプラ18へ入射角を45″で入射させると、グ
レーティングカプラ18を介して、光導波路17内に導
かれた導波光はTEモード光として導波し、その導波光
を再びグレーティングカプラ18を介して出射させ光デ
ィスク13の面に入射させる。この時、グレーティング
カプラ18で反射、デカップリングして対物レンズ12
に向う光のビーム径は、デカップリングにより6mm程
度拡大しており、これにより光ディスク13の面には、
はぼ100%の光を到達させることができた。
When the light emitted from the semiconductor laser 10 enters the grating coupler 18 at an incident angle of 45'', the guided light guided into the optical waveguide 17 via the grating coupler 18 is guided as TE mode light. , the guided light is emitted again via the grating coupler 18 and is made incident on the surface of the optical disk 13. At this time, it is reflected and decoupled by the grating coupler 18, and the waveguide light is reflected and decoupled by the grating coupler 18.
The beam diameter of the light directed toward is expanded by about 6 mm due to decoupling, so that on the surface of the optical disc 13,
We were able to reach almost 100% of the light.

なお、これまで述べてきた実施例では、グレーティング
カプラ18の片方の端面と半導体レーザ10からの入射
ビーム20の端面20aとをほぼ完全に近く一致させる
ように設定したが、必ずしもこれに限るものではなく、
それら端面の位置が多少ずれてもよい。ただし、この場
合には、光導波路17への結合効率が若干低下すること
になるが、設計上希望とする適当な結合効率が得られれ
ばよい。
In the embodiments described so far, one end surface of the grating coupler 18 and the end surface 20a of the incident beam 20 from the semiconductor laser 10 are set to almost completely match, but this is not necessarily the case. Without,
The positions of these end faces may be slightly shifted. However, in this case, the coupling efficiency to the optical waveguide 17 will decrease slightly, but it is sufficient to obtain an appropriate coupling efficiency desired in terms of design.

次に、本実施例の変形例を第3図及び第4図に基づいて
説明する。
Next, a modification of this embodiment will be explained based on FIGS. 3 and 4.

第3図に示すように、実際には入射ビーム20が丸いた
め、その入射ビーム2oの片側の端面20aをグレーテ
ィングカプラ18の端面18aより少しはみ出させるよ
うにしても、前述した実施例と同様な効果を得ることが
できる。
As shown in FIG. 3, since the incident beam 20 is actually round, even if the end surface 20a on one side of the incident beam 2o is made to slightly protrude beyond the end surface 18a of the grating coupler 18, the same result as in the embodiment described above can be achieved. effect can be obtained.

また、第4図に示すように、グレーティングカプラ18
の片側の端面18aの形状をビーム形状に合わせて丸く
形成しても、前述した実施例と同様な効果を得ることが
できる。
In addition, as shown in FIG. 4, the grating coupler 18
Even if the shape of the end face 18a on one side of the beam is made round to match the shape of the beam, the same effect as in the embodiment described above can be obtained.

発明の効果 本発明は、レーザ光源から出射された光を結合レンズに
より平行光とし、この平行光を対物レンズにより集光し
て光情報記録媒体に照射することにより情報の記録、再
生を行う光情報記録再生装置において、前記レーザ光源
と前記光情報記録媒体との間の光路中に基板上に形成さ
れた光導波路とこの光導波路の上面に位置して形成され
たグレーティングカプラと前記光導波路の下面に位置し
て設けられた光検出器とを備えた光集積検出素子を配設
し、前記グレーティングカプラの長さがそのグレーティ
ングカプラに前記レーザ光源から入射される入射ビーム
のビーム径よりも長くしかも前記グレーティングカプラ
の端面と前記入射ビームの端面とが略一致するように設
定したので、レーザ光源から出射された光が光情報記録
媒体に向かう往路中ではグレーティングカプラにおいて
そのグレーティングカプラの長さがレーザ光源から入射
される入射ビームのビーム径よりも長く設定されている
ためデカップリング現象を利用することができ、また、
光情報記録媒体により反射された光が光検出器に向がう
復路ではグレーティングカプラの端面と光情報記録媒体
から反射された光の入射ビームの端面とが略一致するよ
うに設定されているためデカップリング現象を防止する
ことができる。従って、これにより、結合レンズを透過
した光の約100%を光情報記録媒体に到達させること
が可能となり、しかも、光情報記録媒体からの反射光を
効率良く光導波路中に導波させることが可能となり、従
来に比べ光利用効率の高い装置を得ることができるもの
である。
Effects of the Invention The present invention provides a light beam that records and reproduces information by converting light emitted from a laser light source into parallel light using a coupling lens, condensing this parallel light using an objective lens, and irradiating it onto an optical information recording medium. In the information recording/reproducing device, an optical waveguide formed on a substrate in an optical path between the laser light source and the optical information recording medium, a grating coupler formed on the upper surface of the optical waveguide, and the optical waveguide. an optical integrated detection element having a photodetector located on a lower surface, and the length of the grating coupler is longer than the beam diameter of the incident beam incident on the grating coupler from the laser light source. Moreover, since the end face of the grating coupler and the end face of the incident beam are set to substantially coincide with each other, the length of the grating coupler is fixed at the grating coupler during the outgoing path of the light emitted from the laser light source toward the optical information recording medium. Since it is set longer than the beam diameter of the incident beam from the laser light source, it is possible to utilize the decoupling phenomenon, and
On the return path of the light reflected by the optical information recording medium towards the photodetector, the end face of the grating coupler and the end face of the incident beam of the light reflected from the optical information recording medium are set to approximately match. Decoupling phenomenon can be prevented. Therefore, this makes it possible to allow approximately 100% of the light transmitted through the coupling lens to reach the optical information recording medium, and also to efficiently guide the reflected light from the optical information recording medium into the optical waveguide. This makes it possible to obtain a device with higher light utilization efficiency than before.

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

第1図は本発明の一実施例の全体構成を示す構成図、第
2図はその光集積検出素子の平面図、第3図は入射ビー
ムの位置を変えた時の様子を示す平面図、第4図はグレ
ーティングカプラの端面形状を変えた時の様子を示す平
面図、第5図は従来例を示す斜視図である。 10・・レーザ光源、11・・・結合レンズ、12・・
・対物レンズ、13・・光情報記録媒体、14・・・光
集積検出素子、 15・・・基板、 7・・・光導波路、 ・・・グレーティングカプラ、 8a・・・端面、20・・・ 入射ビーム、 20a・・・端面、 φ・・・ビーム径 出 願 人 株式会社 リ コ
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of the optical integrated detection element, and FIG. 3 is a plan view showing the situation when the position of the incident beam is changed. FIG. 4 is a plan view showing how the end face shape of the grating coupler is changed, and FIG. 5 is a perspective view showing a conventional example. 10...Laser light source, 11...Coupling lens, 12...
- Objective lens, 13... Optical information recording medium, 14... Optical integrated detection element, 15... Substrate, 7... Optical waveguide,... Grating coupler, 8a... End surface, 20... Incident beam, 20a...end face, φ...beam diameter Applicant Rico Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] レーザ光源から出射された光を結合レンズにより平行光
とし、この平行光を対物レンズにより集光して光情報記
録媒体に照射することにより情報の記録、再生を行う光
情報記録再生装置において、前記レーザ光源と前記光情
報記録媒体との間の光路中に基板上に形成された光導波
路とこの光導波路の上面に位置して形成されたグレーテ
ィングカプラと前記光導波路の下面に位置して設けられ
た光検出器とを備えた光集積検出素子を配設し、前記グ
レーティングカプラの長さがそのグレーティングカプラ
に前記レーザ光源から入射される入射ビームのビーム径
よりも長くしかも前記グレーティングカプラの端面と前
記入射ビームの端面とが略一致するように設定したこと
を特徴とする光情報記録再生装置。
In an optical information recording and reproducing apparatus that records and reproduces information by converting light emitted from a laser light source into parallel light using a coupling lens, condensing this parallel light using an objective lens, and irradiating it onto an optical information recording medium, the above-mentioned An optical waveguide formed on a substrate in an optical path between a laser light source and the optical information recording medium, a grating coupler formed on an upper surface of the optical waveguide, and a grating coupler provided on a lower surface of the optical waveguide. an optical integrated detection element having a photodetector, the length of the grating coupler is longer than the beam diameter of the incident beam incident on the grating coupler from the laser light source, and An optical information recording/reproducing apparatus characterized in that the incident beam is set to substantially coincide with an end face of the incident beam.
JP2273753A 1990-10-12 1990-10-12 Optical information recording/reproducing device Pending JPH04149830A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5621715A (en) * 1994-04-19 1997-04-15 Victor Company Of Japan, Ltd. Optical integrated circuit
KR100480786B1 (en) * 2002-09-02 2005-04-07 삼성전자주식회사 Integrated type optical head with coupler

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