JPH0435859Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、圧電体基板の表面に、光表面波導
波路と、弾性表面波励振用のピツチの異なる対向
電極素子より成る複数の電極とを設け、光表面波
と弾性表面波との相互作用を利用して周波数分析
を行うブラツグセルに関するものである。

〔従来の技術〕

従来の上記種類のブラツグセルは、種々の文献
より周知となつており、第２図ａはその平面図、
第２図ｂはその側面図である。そして、これらの
図で１はLiNbO₃などの圧電体基板、２は圧電体
基板１の表面に全体にわたつて一定の拡散距離で
T_iなどの金属を拡散して形成した光表面波導波
路、３ａ，３ｂ，３ｃは圧電体基板１の表面の一
部に設けられ対向ピツチの異なる対向電極素子よ
り成る電極、４は圧電体基板１の１側面に固定さ
れ圧電体基板１の表面に光表面波を入射して一定
方向に伝播させる表面波発生手段で例えばレーザ
ダイオードより成る。５ａ，５ｂは上記光表面波
の伝播路に設けたレンズ、６は前記表面波発生手
段４に対向する如く圧電体基板１の他側面に固定
され、前記光表面波を受光する受光手段、例えば
受光素子アレイである。そして、各電極３ａ，３
ｂ，３ｃは光表面波の入射方向に順次対向ピツチ
が小さくなつている。上記電極３ａに対向する領
域Ｄで最も低い弾性表面波が励振され、電極３ｂ
に対向する領域Ｅで中間程度の弾性表面波が励振
され、電極３ｃに対向する領域Ｆで最も高い弾性
表面波が伝播される。

上記構成のブラツグセルにおいては、表面波発
生手段４であるレーザダイオードから光表面波導
波路２に入射した光表面波は、レンズ５ａにより
平行光に変換され、他方のレンズ５ｂにより受光
手段６である受光素子アレイに集束する。この光
表面波に、弾性表面波発生手段を形成する電極３
ａ，３ｂ，３ｃにより励振された弾性表面波をあ
る特定の角度で交差させると、光表面波は回折さ
れ、弾性表面波が交差してない場合に集束する受
光素子アレイ中の受光素子とは異なる受光素子に
集束する。上記の回折角度は、弾性表面波の周波
数に依存する。従つて受光素子アレイ中のどの受
光素子の出力が大であるかを検知すれば、弾性表
面波の周波数を知ることができる。即ち、例え
ば、レーザ受信電波をRF帯に変換し、この信号
を用いて弾性表面波発生手段を介して弾性表面波
を励振すれば、受信電波の周波数を分析すること
ができる。

ところで、この種のブラツグセルにおける回折
効率、即ち、回折光と入射光との間の強度化は、
入射光の圧電体基板１の深さ方向に沿つた空間分
布、回折光の同様の空間分布、および弾性表面波
の同様の空間分布の３ケを掛け算し、さらに深さ
方向に沿つて積分して得られる値に依存し、この
値が大きい方が回折効率が大となる。

そして、上記の入射光及び回折光の空間分布
は、光表面波導波路２の厚さ、即ちT_iなどの金属
の拡散深さに依存し、拡散深さが大きい方が入射
光、回折光とも圧電体基板１の表面からより深い
距離までエネルギーを分布して伝播する。また入
射光、回折光の上記空間分布は、波長やモードに
も依存するがこの種のブラツグセルでは一般にあ
る１つの波長、１つのモードに固定されている。
従つて、入射光、回折光の上記空間分布は、T_iな
どの金属の拡散深さを決めれば決まつてしまう。

一方の弾性表面波の上記空間分布は、弾性表面
波の周波数に依存し、周波数が低くなるにしたが
つて、圧電体基板１の表面からより深い距離まで
エネルギーを分布して伝播する。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上記、従来のブラツグセルでは、T_iなどの金属
の拡散距離は、圧電体基板１の表面全体にわたつ
て一定であつた。このため、良好な回折効率を得
られる弾性表面波の周波数範囲が限定されてしま
い、広帯域にわたつて回折効率よく信号の周波数
分析をできない欠点があつた。

この考案は、上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、広帯域にわたつて回折効率
よく周波数を分析できるブラツグセルを得ること
を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案のブラツグセルは、上記目的達成のた
めに、光表面波導波路の厚さを、対向ピツチが大
きい対向電極素子より成る電極に対応して低い周
波数帯の弾性表面波が伝播する領域では厚く、対
向ピツチが小さく対向電極素子より成る電極に対
応して高い周波数帯の弾性表面波が伝播する領域
では薄くなるように設定した構成を具備する。

〔作用〕

この考案のブラツグセルは上記の構成を具備し
ているので、圧電体基板の表面からより深いとこ
ろまでエネルギーを分布させ伝播する低い周波数
の弾性表面波の伝播領域Ｄでは光表面波導波路の
厚さが厚いから、光表面波もより深いところまで
エネルギーを分布させて伝播することとなり、こ
れらの分布の積を深さ方向に沿つて積分して得ら
れる値も従来のブラツグセルよりも大となり、か
つ、圧電体基板の表面からより浅い領域にエネル
ギーを集中して伝播する高い周波数の弾性表面波
の伝播領域Ｆでは光表面波導波路の厚さが薄いか
ら、光表面波もより浅いところでエネルギーを集
中して伝播することとなり、上記の積分により得
られる値が大となり、従来のブラツグセルに比べ
てより広い周波数帯にわたり回折効率が向上す
る。

〔実施例〕

以下にこの考案の１実施例を図面により説明す
る。

第１図はこの考案の１実施例のブラツグセルを
示すもので、ａは平面図、ｂは側面図である。こ
れらの図で、１，３ａ，３ｂ，３ｃ，４，５ａ，
５ｂ，６は第２図の１，３ａ，３ｂ，３ｃ，４，
５，６が示すものと同じものを示す。而して、第
２図の従来のブラツグセルと第１図のこの考案の
１実施例のブラツグセルとの相違するところは、
光表面波導波路２ａが第１図ｂに示すように、低
い周波数帯の弾性表面波が伝播する領域Ｄの厚さ
を増し、中間周波数帯の弾性表面波が伝播する領
域Ｅは、上記より薄く、高い周波数帯の弾性表面
波が伝播する領域Ｆは、最も薄く設定している。
即ち、弾性表面波の伝播領域Ｄが最も厚く、Ｆが
最も薄くなるようにT_iなどの金属の拡散厚さを変
えて形成してある。

光表面波導波路２ａの厚さを上記のように変化
させた形状であるときには、光表面波が大きな反
射を起こさないという利点がある。

第１図に示す実施例のブラツグセルの光表面波
導波路２ａは上記の構成であるから、低い周波数
帯、即ち、圧電体基板１の表面からより深いとこ
ろまでエネルギーを分布させて伝播する弾性表面
波の周波数帯の伝播領域Ｄでは、光表面波導波路
２ａの厚さが厚く、光表面波もより深いところま
でエネルギーを分布させて伝播し、従つて、これ
らの分布の積を深さ方向に沿つて積分して得られ
る値も従来より大となる。一方、高い周波数帯、
即ち、圧電体基板１の表面からより浅い領域にエ
ネルギーを集中して伝播する弾性表面波の周波数
の伝播領域Ｆでは、光表面波導波路２ａの厚さを
薄くしているから、光表面波も圧電体基板１の表
面からより浅いところにエネルギーを集中して伝
播し、従つて上述の積分値が大となる。

なお、光表面波導波路の厚さを変化させる個所
を、電極３ａ，３ｂ，３ｃを配置した領域を避
け、光表面波が伝播する領域のみに設けてもよ
い。

〔考案の効果〕

この考案によれば、光表面波導波路の厚さを、
対向ピツチが大きく対向電極素子より成る電極に
対応して低い周波数帯の弾性表面波が伝播する領
域Ｄでは厚く、対向ピツチが小さい対向電極素子
より成る電極に対して高い周波数帯の弾性表面波
が伝播する領域Ｆでは薄くなるように設定したの
で、従来のブラツグセルに比べて、広い周波数帯
にわたり回折効率よく周波数の分析をすることが
できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の１実施例のブラツグセルを
示し、ａは平面図、ｂは側面図である。第２図は
従来のブラツグセルを示し、ａは平面図、ｂは側
面図である。 １……圧電体基板、２ａ……光表面波導波路、
３ａ，３ｂ，３ｃ……電極（弾性表面波発生手
段）、４……光表面波発生手段、６……受光手段、
Ｄ，Ｅ，Ｆ……弾性表面波の伝播領域。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 圧電体基板の表面に光表面波を入射して一定
   方向に伝播させる表面波発生手段と、上記光表
   面波の伝播方向に対する偏向角度を検出する受
   光手段と、上記光表面波発生手段からの光表面
   波を上記受光手段に導く光表面波導波路と、圧
   電体基板の表面の一部に設けられ対向ピツチの
   異なる対向電極素子より成る複数の電極を光表
   面波の伝播方向に沿つて配列することにより形
   成され、上記光表面波に偏向を与える弾性表面
   波を励振する弾性表面波発生手段とを備えたブ
   ラツグセルにおいて、 上記光表面波導波路の厚さを、対向ピツチが
   大きい対向電極素子より成る電極に対応して低
   い周波数帯の弾性表面波が伝播する領域Ｄでは
   厚く、対向ピツチが小さい対向電極素子より成
   る電極に対応して高い周波数帯の弾性表面波が
   伝播する領域Ｆでは薄くなるように設定したこ
   とを特徴とするブラツグセル。 (2) 光表面波導波路は、所定の材料を圧電体基板
   の表面に拡散して形成されることを特徴とする
   実用新案登録請求の範囲第１項記載のブラツグ
   セル。