JPH0447289B2 - - Google Patents
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- JPH0447289B2 JPH0447289B2 JP63015289A JP1528988A JPH0447289B2 JP H0447289 B2 JPH0447289 B2 JP H0447289B2 JP 63015289 A JP63015289 A JP 63015289A JP 1528988 A JP1528988 A JP 1528988A JP H0447289 B2 JPH0447289 B2 JP H0447289B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/03—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect
- G02F1/0333—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect addressed by a beam of charged particles
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は空間光変調器の製造方法に係り、特に
動作電圧を低減化することが可能な空間光変調器
の製造方法に関するものである。
動作電圧を低減化することが可能な空間光変調器
の製造方法に関するものである。
第３図は光導電効果と電気光学効果とを合わせ
持つBSO（Bi12 Si O20）単結晶ウエハー両面を
絶縁体（パリレン）及び電圧印加用透明導電膜で
コーテイングしたPROMの構造を示し、電圧を
印加した状態で紫外光または青色光で結晶上に画
像を結ぶと、光が当たつた領域では電子正孔対が
生じ、この電荷が印加電圧によるドリフト電界で
絶縁体と結晶界面にトラツプされて内部電界が形
成される。この電界による電気光学効果によつて
結晶の屈折率が変化する（複屈折性）ので、反対
側の面から入力画像を消去させないように赤外光
または赤色光の読み出し光を結晶に入射させると
変調を受け、入力画像を読み出すことができる。
持つBSO（Bi12 Si O20）単結晶ウエハー両面を
絶縁体（パリレン）及び電圧印加用透明導電膜で
コーテイングしたPROMの構造を示し、電圧を
印加した状態で紫外光または青色光で結晶上に画
像を結ぶと、光が当たつた領域では電子正孔対が
生じ、この電荷が印加電圧によるドリフト電界で
絶縁体と結晶界面にトラツプされて内部電界が形
成される。この電界による電気光学効果によつて
結晶の屈折率が変化する（複屈折性）ので、反対
側の面から入力画像を消去させないように赤外光
または赤色光の読み出し光を結晶に入射させると
変調を受け、入力画像を読み出すことができる。
第４図はDKDP結晶の前面に誘電体ミラーを
介して光導電層（アモルフアスSe）を形成し、
両面に電圧印加用透明導電膜をコーテイングした
Photo−Titusの構造を示し、前面からの入力画
像をSe上に書き込むと電荷像に変換され、この
電荷は誘電体ミラーとSeの界面に蓄積される。
この電荷により形成される内部電界により
DKDPの複屈折性を変化させ、反対側の面から
読み出し光を結晶に入射させると変調を受け、入
力画像を読み出すことができる。なお、光導電層
の代わりに電子銃からの電子ビームにより情報を
書き込むものはTitusと呼ばれている。
介して光導電層（アモルフアスSe）を形成し、
両面に電圧印加用透明導電膜をコーテイングした
Photo−Titusの構造を示し、前面からの入力画
像をSe上に書き込むと電荷像に変換され、この
電荷は誘電体ミラーとSeの界面に蓄積される。
この電荷により形成される内部電界により
DKDPの複屈折性を変化させ、反対側の面から
読み出し光を結晶に入射させると変調を受け、入
力画像を読み出すことができる。なお、光導電層
の代わりに電子銃からの電子ビームにより情報を
書き込むものはTitusと呼ばれている。
第５図は空間光変調管（MSLM）の構成を示
す図で、有底円筒形の真空気密容器４の一方の底
面の内壁に光電面５、他の底面の内壁に電気光学
結晶（LiNbO3）からなる光変調板９が設けら
れ、光電面５と光変調板９の間に光電面５から放
出された電子像を光変調板９の面９２上に結像す
るための集束電極６及び光変調板９の面９２から
放出された２次電子を補集するための捕集電極８
が設けられている。また必要に応じてマイクロチ
ヤンネルプレート（MCP）のような２次電子増
倍器７が組み込まれる。
す図で、有底円筒形の真空気密容器４の一方の底
面の内壁に光電面５、他の底面の内壁に電気光学
結晶（LiNbO3）からなる光変調板９が設けら
れ、光電面５と光変調板９の間に光電面５から放
出された電子像を光変調板９の面９２上に結像す
るための集束電極６及び光変調板９の面９２から
放出された２次電子を補集するための捕集電極８
が設けられている。また必要に応じてマイクロチ
ヤンネルプレート（MCP）のような２次電子増
倍器７が組み込まれる。
このような構成において、電源Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ
より各電極に所定の電圧を印加しておき、光電面
５に光学像を投影すると、光電面５から光学像に
対応して電子が放出され、この電子は集束、増
倍、加速されて光変調板９の面に入射してそのま
ま面９２を帯電させるか、あるいは２次電子を放
出させて面９２に電荷像を形成する。光変調板９
はLiNbO3結晶を極めて高精度に均一な厚さに研
磨したものであり、光変調板の他の面に電極９１
を密着しておき、面９２の電荷と電極９１に加え
られた電圧による電界によつて結晶の屈折率が変
化する。そして点光源１３からの光を集束レンズ
１２、単色フイルタ１１、ハーフミラー１０を介
して光変調板９に垂直に入射させると、屈折率の
変化に応じた変調を受け、光電面に入射した光学
像に対応した光学像が変調板９から得られる。こ
うして空間光変調管は光学像を増倍し、また点光
源がレーザー光源であれば、インコヒーレント光
による光学像をコヒーレント光による光学像に変
換することができる。なお、光電面、MCPの代
わりに電子銃によつて光変調板上に電荷像を形成
するようにしてもよい。
より各電極に所定の電圧を印加しておき、光電面
５に光学像を投影すると、光電面５から光学像に
対応して電子が放出され、この電子は集束、増
倍、加速されて光変調板９の面に入射してそのま
ま面９２を帯電させるか、あるいは２次電子を放
出させて面９２に電荷像を形成する。光変調板９
はLiNbO3結晶を極めて高精度に均一な厚さに研
磨したものであり、光変調板の他の面に電極９１
を密着しておき、面９２の電荷と電極９１に加え
られた電圧による電界によつて結晶の屈折率が変
化する。そして点光源１３からの光を集束レンズ
１２、単色フイルタ１１、ハーフミラー１０を介
して光変調板９に垂直に入射させると、屈折率の
変化に応じた変調を受け、光電面に入射した光学
像に対応した光学像が変調板９から得られる。こ
うして空間光変調管は光学像を増倍し、また点光
源がレーザー光源であれば、インコヒーレント光
による光学像をコヒーレント光による光学像に変
換することができる。なお、光電面、MCPの代
わりに電子銃によつて光変調板上に電荷像を形成
するようにしてもよい。
ところで、これらの電気光学結晶を用いるもの
においては、空間解像度は結晶の厚みに大きく依
存し、第５図の空間光変調管３において説明する
と、光変調板９の厚さが比較的厚いとき、第６図
Ａに示すように、面９２上の微小な点Ｐに帯電し
た電荷による電界はＰ点を中心としてその周囲に
δ1で示すように広く拡がり、これに対して光変調
板９の厚さが比較的薄いときは、第６図Ｂに示す
ように面９２上の微小な点Ｐに帯電した電荷によ
る電界はＰ点を中心としてδ2で示すように小さく
なる。例えば、結晶の厚みが300μmのとき、2lp
（line pair）／mmであるのに対して、50μmまで
薄くすると10lp／mm程度まで向上する。しかしな
がら、結晶厚300〜500μm程度の薄さまでならば、
結晶を平行度、平面度共良好に研磨できるが、そ
れ以下の厚さにしようとすると、結晶が反つてし
まうので使用に耐えられなくなつてしまう。
においては、空間解像度は結晶の厚みに大きく依
存し、第５図の空間光変調管３において説明する
と、光変調板９の厚さが比較的厚いとき、第６図
Ａに示すように、面９２上の微小な点Ｐに帯電し
た電荷による電界はＰ点を中心としてその周囲に
δ1で示すように広く拡がり、これに対して光変調
板９の厚さが比較的薄いときは、第６図Ｂに示す
ように面９２上の微小な点Ｐに帯電した電荷によ
る電界はＰ点を中心としてδ2で示すように小さく
なる。例えば、結晶の厚みが300μmのとき、2lp
（line pair）／mmであるのに対して、50μmまで
薄くすると10lp／mm程度まで向上する。しかしな
がら、結晶厚300〜500μm程度の薄さまでならば、
結晶を平行度、平面度共良好に研磨できるが、そ
れ以下の厚さにしようとすると、結晶が反つてし
まうので使用に耐えられなくなつてしまう。
そこで、本出願人はあらかじめ厚い基板に結晶
を接着剤で接着して研磨し、結晶を薄く加工する
方式を提案し、50μm厚の平行度、平面度の良好
な結晶ウエハーを得ることを可能にした（特開昭
59−166916号公報）。この方式によつて解像度の
良好な空間光変調管が得られるようになつたが、
電荷像によつて結晶内部に生ずるべき電界の一部
が接着剤層に与えられてしまい、その結果、結晶
を動作させるための実質上の電圧が高くなつてし
まう。結晶にかける電圧を変えたときに出力光強
度は周期的に変化し、出力光強度が最高値と最低
値となる半波長間の電圧、即ち動作電圧を、例え
ば2KV、結晶厚50μm、接着層厚が3μmのとき、
素子への印加電圧は3.5KV以上となり、デバイス
の耐圧上問題となる。
を接着剤で接着して研磨し、結晶を薄く加工する
方式を提案し、50μm厚の平行度、平面度の良好
な結晶ウエハーを得ることを可能にした（特開昭
59−166916号公報）。この方式によつて解像度の
良好な空間光変調管が得られるようになつたが、
電荷像によつて結晶内部に生ずるべき電界の一部
が接着剤層に与えられてしまい、その結果、結晶
を動作させるための実質上の電圧が高くなつてし
まう。結晶にかける電圧を変えたときに出力光強
度は周期的に変化し、出力光強度が最高値と最低
値となる半波長間の電圧、即ち動作電圧を、例え
ば2KV、結晶厚50μm、接着層厚が3μmのとき、
素子への印加電圧は3.5KV以上となり、デバイス
の耐圧上問題となる。
本発明は上記問題点を解決するためのもので、
結晶厚を薄くして解像度を向上させることができ
ると共に、動作電圧を低減化することが可能な空
間光変調器の製造方法を提供することを目的とす
る。
結晶厚を薄くして解像度を向上させることができ
ると共に、動作電圧を低減化することが可能な空
間光変調器の製造方法を提供することを目的とす
る。
そのために本発明は、入力情報に対応した電荷
像を電気光学結晶の表面あるいは内部に形成して
結晶の屈折率を変化させ、屈折率変化を光学的に
読み出す光変調部を備えた空間光変調器の製造方
法において、透明基板の一方の面に被着した透明
導電膜の周辺部に所定の厚みを有するドツト状金
属を複数個蒸着形成後、結晶板の一方の面に被着
した透明導電膜が前記ドツト状金属と接触するよ
うに透明接着剤により接着させて結晶板を透明基
板に接着固定し、該結晶板を所定厚みまで研磨す
るようにしたことを特徴とする。
像を電気光学結晶の表面あるいは内部に形成して
結晶の屈折率を変化させ、屈折率変化を光学的に
読み出す光変調部を備えた空間光変調器の製造方
法において、透明基板の一方の面に被着した透明
導電膜の周辺部に所定の厚みを有するドツト状金
属を複数個蒸着形成後、結晶板の一方の面に被着
した透明導電膜が前記ドツト状金属と接触するよ
うに透明接着剤により接着させて結晶板を透明基
板に接着固定し、該結晶板を所定厚みまで研磨す
るようにしたことを特徴とする。
本発明の空間光変調器製造方法は、読み出し光
に対して透明な厚い基板の一面に透明導電膜を被
着し、この透明導電膜の周辺部にAl等からなる
ドツト状金属を複数個蒸着形成した後透明接着剤
を付け、基板と対向する面に透明導電膜を被着し
た結晶板を押しつけてドツト状金属と結晶面上の
透明導電膜が電気的に接触するようにして結晶板
を厚い基板に接着固定し、この状態で結晶板を薄
く研磨するようにしたものであり、簡単な構成で
均一な接着と導通をとることができ、結晶板の基
板への接着工程が容易となり、また、結晶板を薄
く研磨して空間解像度を向上させることができる
と共に、接着剤層での電圧降下をなくして動作電
圧を低減化することが可能となる。
に対して透明な厚い基板の一面に透明導電膜を被
着し、この透明導電膜の周辺部にAl等からなる
ドツト状金属を複数個蒸着形成した後透明接着剤
を付け、基板と対向する面に透明導電膜を被着し
た結晶板を押しつけてドツト状金属と結晶面上の
透明導電膜が電気的に接触するようにして結晶板
を厚い基板に接着固定し、この状態で結晶板を薄
く研磨するようにしたものであり、簡単な構成で
均一な接着と導通をとることができ、結晶板の基
板への接着工程が容易となり、また、結晶板を薄
く研磨して空間解像度を向上させることができる
と共に、接着剤層での電圧降下をなくして動作電
圧を低減化することが可能となる。
以下、実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明の空間光変調器の製造方法を説
明するための図、第２図は結晶板の取り付ける面
を示す平面図で、第５図と同一番号は同一内容を
示しており、その動作は同じであるので説明を省
略する。なお、２１はガラス基板、２２，２６は
透明導電膜、２３はAlのドツト、２４は接着剤
層、２５は結晶板、２７は誘電体ミラーである。
明するための図、第２図は結晶板の取り付ける面
を示す平面図で、第５図と同一番号は同一内容を
示しており、その動作は同じであるので説明を省
略する。なお、２１はガラス基板、２２，２６は
透明導電膜、２３はAlのドツト、２４は接着剤
層、２５は結晶板、２７は誘電体ミラーである。
第１図において、例えば内径35mm、長さ100mm
のガラス円筒の一端を円形のガラス板で封着して
光電面５を形成するための第１の底面を形成し、
次に略円筒形の集束電極６、MCP７、メツシユ
状の電子捕集電極８を順次ガラス円筒中に組み込
む。そして、第２の底面となる直径38mm、厚さ10
mmの両面を光学研磨したガラス基板２１の一方の
面にITO（酸化インジウム・スズ）からなる透明
導電膜２２を形成する。この透明導電膜２２上の
周辺にAlの１mm径のドツト２３を2μmの厚さに
蒸着する（第２図参照）。一方、２mm厚の
LiNbO3単結晶板２５の片面を光学研磨し、そこ
に透明導電膜２６を形成し、アクリル系あるいは
エポキシ系などの透明接着剤２４でガラス基板２
１と結晶板２５を各々の透明導電膜２２と２６と
が対向するように接着する。このとき、透明導電
膜２６とAlのドツト２３が電気的に接触するよ
うにする。接着剤２４を硬化させた後、LiNbO3
単結晶板２５を50〜80μm厚に、両面平行度２〜
３秒程度に平行度良く光学研磨する。研磨後、結
晶表面にSiO2−ZrO2多層膜からなる誘電体ミラ
ー２７を形成する。こうして形成した光変調部
は、誘電体ミラー２７の面をガラス円筒の開口端
に対向して封着後、真空排気装置でガラス気密容
器内を真空に排気する。次にガラス気密容器の第
１の底面内壁に光電面５を形成する。
のガラス円筒の一端を円形のガラス板で封着して
光電面５を形成するための第１の底面を形成し、
次に略円筒形の集束電極６、MCP７、メツシユ
状の電子捕集電極８を順次ガラス円筒中に組み込
む。そして、第２の底面となる直径38mm、厚さ10
mmの両面を光学研磨したガラス基板２１の一方の
面にITO（酸化インジウム・スズ）からなる透明
導電膜２２を形成する。この透明導電膜２２上の
周辺にAlの１mm径のドツト２３を2μmの厚さに
蒸着する（第２図参照）。一方、２mm厚の
LiNbO3単結晶板２５の片面を光学研磨し、そこ
に透明導電膜２６を形成し、アクリル系あるいは
エポキシ系などの透明接着剤２４でガラス基板２
１と結晶板２５を各々の透明導電膜２２と２６と
が対向するように接着する。このとき、透明導電
膜２６とAlのドツト２３が電気的に接触するよ
うにする。接着剤２４を硬化させた後、LiNbO3
単結晶板２５を50〜80μm厚に、両面平行度２〜
３秒程度に平行度良く光学研磨する。研磨後、結
晶表面にSiO2−ZrO2多層膜からなる誘電体ミラ
ー２７を形成する。こうして形成した光変調部
は、誘電体ミラー２７の面をガラス円筒の開口端
に対向して封着後、真空排気装置でガラス気密容
器内を真空に排気する。次にガラス気密容器の第
１の底面内壁に光電面５を形成する。
こうして、LiNbO3単結晶板２５を厚いガラス
基板２１に接着させて研磨することにより50〜
80μmと薄くすることができると共に、Alドツト
２３によりガラス基板面と結晶板面の透明導電膜
２２，２６間の導通をとることにより接着剤層２
４における電圧降下をなくすことができ、動作電
圧を低減化することができる。なお、Alドツト
の数は任意で、必要に応じて増減すればよい。
基板２１に接着させて研磨することにより50〜
80μmと薄くすることができると共に、Alドツト
２３によりガラス基板面と結晶板面の透明導電膜
２２，２６間の導通をとることにより接着剤層２
４における電圧降下をなくすことができ、動作電
圧を低減化することができる。なお、Alドツト
の数は任意で、必要に応じて増減すればよい。
以上のように本発明によれば、簡単な構成で結
晶板の均一な接着と導通をとることができ、結晶
板の基板への接着工程が容易となり、厚い基板に
接着して研磨することにより結晶の厚みを薄く
し、空間解像度10lp／mmを達成することかでき、
さらに従来3.5KV以上必要であつた動作電圧を
1.9〜2.4KVに低減化することが可能となり、デ
バイスの耐圧上の問題を解消することができる。
晶板の均一な接着と導通をとることができ、結晶
板の基板への接着工程が容易となり、厚い基板に
接着して研磨することにより結晶の厚みを薄く
し、空間解像度10lp／mmを達成することかでき、
さらに従来3.5KV以上必要であつた動作電圧を
1.9〜2.4KVに低減化することが可能となり、デ
バイスの耐圧上の問題を解消することができる。
第１図は本発明の空間光変調器の製造方法を説
明するための図、第２図は結晶板の取り付ける面
を示す平面図、第３図、第４図は従来の電気光学
結晶を示す図、第５図は空間光変調管の全体構成
を示す図、第６図は結晶板厚と空間解像度との関
係を説明するための図である。 ２１……ガラス基板、２２，２６……透明導電
膜、２３……ドツト、２４……接着剤層、２５…
…結晶板、２７……誘電体ミラー。
明するための図、第２図は結晶板の取り付ける面
を示す平面図、第３図、第４図は従来の電気光学
結晶を示す図、第５図は空間光変調管の全体構成
を示す図、第６図は結晶板厚と空間解像度との関
係を説明するための図である。 ２１……ガラス基板、２２，２６……透明導電
膜、２３……ドツト、２４……接着剤層、２５…
…結晶板、２７……誘電体ミラー。
Claims (1)
- １ 入力情報に対応した電荷像を電気光学結晶の
表面あるいは内部に形成して結晶の屈折率を変化
させ、屈折率変化を光学的に読み出す光変調部を
備えた空間光変調器の製造方法において、透明基
板の一方の面に被着した透明導電膜の周辺部に所
定の厚みを有するドツト状金属を複数個蒸着形成
後、結晶板の一方の面に被着した透明導電膜が前
記ドツト状金属と接触するように透明接着剤によ
り接着させて結晶板を透明基板に接着固定し、該
結晶板を所定厚みまで研磨するようにしたことを
特徴とする空間光変調器の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63015289A JPH01189625A (ja) | 1988-01-25 | 1988-01-25 | 空間光変調器の製造方法 |
| US07/300,986 US4923287A (en) | 1988-01-25 | 1989-01-24 | Spatial light modulating devices utilizing electro-optic crystal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63015289A JPH01189625A (ja) | 1988-01-25 | 1988-01-25 | 空間光変調器の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01189625A JPH01189625A (ja) | 1989-07-28 |
| JPH0447289B2 true JPH0447289B2 (ja) | 1992-08-03 |
Family
ID=11884685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63015289A Granted JPH01189625A (ja) | 1988-01-25 | 1988-01-25 | 空間光変調器の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JPH01189625A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH03290615A (ja) * | 1990-04-09 | 1991-12-20 | Hamamatsu Photonics Kk | 空間光変調装置 |
| US7495815B2 (en) * | 2005-01-24 | 2009-02-24 | Nova Trans Group S.A. | Electro-optical modulator |
Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS6148815A (ja) * | 1984-08-17 | 1986-03-10 | Hamamatsu Photonics Kk | 空間光変調管の製造方法 |
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-
1988
- 1988-01-25 JP JP63015289A patent/JPH01189625A/ja active Granted
-
1989
- 1989-01-24 US US07/300,986 patent/US4923287A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59166916A (ja) * | 1983-03-11 | 1984-09-20 | Hamamatsu Photonics Kk | 空間光変調管の製造方法 |
| JPS615230A (ja) * | 1984-06-19 | 1986-01-11 | Sony Corp | 光変調器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4923287A (en) | 1990-05-08 |
| JPH01189625A (ja) | 1989-07-28 |
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