JPH05225639A

JPH05225639A - 光磁気信号検出装置

Info

Publication number: JPH05225639A
Application number: JP2541592A
Authority: JP
Inventors: Tami Isobe; 民磯部; Shunsuke Fujita; 俊介藤田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1992-02-12
Filing date: 1992-02-12
Publication date: 1993-09-03

Abstract

(57)【要約】【目的】Ｓ／Ｎ比の良い光磁気信号が検出できる光磁気
信号検出装置を提供する。【構成】本発明による装置の光磁気信号検出素子４６
は、ＴＥモードとＴＭモードの等価屈折率がほぼ等しい
第一光導波路１０と、第一光導波路に結合されるＴＥモ
ードとＴＭモードの等価屈折率が異なる第二光導波路１
１と、第二光導波路に結合される第三光導波路１２を有
し、第二光導波路と第三光導波路と第二光導波路から第
三光導波路への結合部７ａから成るＴＥ／ＴＭモード分
離部と光検出器８とでＴＥモード検出部を構成し、第二
光導波路と第三光導波路と第二光導波路から第三光導波
路への結合部７ｂから成るＴＥ・ＴＭモード反射部と光
検出器９とでＴＥ・ＴＭモード検出部を構成し、ＴＥモ
ード検出部における導波光の結合部７ａへの入射角度と
ＴＥ・ＴＭモード反射部における導波光の結合部７ｂへ
の入射角度が異なるように構成したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光磁気ディスク、光磁
気カード、光磁気テープ等を記録媒体として情報の記録
・再生を行なう光磁気情報記録再生装置の光ピックアッ
プ部等に用いられる光磁気信号検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】書き換え可能な高密度記憶装置である光
磁気ディスクは、光磁気ディスクから反射される光のカ
ー効果による偏光方向の回転を検出して情報再生してい
るが、カー効果による偏光方向の回転は微小なので、良
好な信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）を得るためには高精度な
検光子や差動検出光学系が必要である。現在これらの光
学系にはバルク型光学素子（検光子、プリズム、レンズ
等）が用いられているため、相互の位置合わせが難し
く、小型化が困難である。従来、これらのバルク型光学
系の欠点を克服する素子として、検出光学系を薄膜導波
路に集積化した、”光磁気ディスクピックアップ用導波
路型差動検出デバイス（電子通信学会量子エレクトロニ
クス研究会報告，ＯＱＥ８６−１７７，PP.31-38）”が
提案されている。しかしながら、このデバイスは、光磁
気ディスクからの反射光のノイズや強度分布に弱いとい
う欠点がある。

【０００３】そこで、本発明者は先に、光磁気情報記録
媒体からの反射光の直交する二つの偏光成分を光導波路
のＴＥモード、ＴＭモードとしてカップリングさせる光
導波路カップリング部と、厚みをテーパ状に変化させた
テーパ状結合部を含むＴＥ／ＴＭモード分離素子と光検
出器から構成された光磁気信号検出部に導いて、光磁気
信号を検出することを特徴とする光磁気信号検出装置を
発明した（特願平２−９８４５４号）。ここで、図９を
用いて上記先願記載の光磁気信号検出装置の原理を説明
する。図９（ａ）は、光磁気情報記録媒体からの反射光
から光磁気信号を検出する光磁気信号検出素子と、前記
光磁気情報記録媒体からの反射光を前記光磁気信号検出
素子に導波モードとしてカップリングさせる光導波路カ
ップリング部とを備えた光磁気信号検出装置の断面図で
ある。また、図９（ｂ）は、前記光磁気信号検出素子の
平面図である。図９（ａ）において、４１は光源、４２
はコリメートレンズ、４３はプリズムカプラー、４４は
対物レンズ、４５は光磁気情報記録媒体、４６が光磁気
信号検出素子である。また、図９（ｂ）の光磁気信号検
出素子４６において、無地で示された部分は第一光導波
路５０であり、多数の点を付した部分は第二光導波路５
１であり、横線でハッチングを施した部分は第三光導波
路５２である。第一光導波路５０におけるＴＥ₀ モード
とＴＭ₀ モードの等価屈折率をそれぞれＮｅ₁、Ｎｍ₁と
し、第二光導波路におけるＴＥ₀ モードとＴＭ₀ モード
の等価屈折率をそれぞれＮｅ₂、Ｎｍ₂とすると、Ｎｅ₁
とＮｍ₁はほぼ等しく、Ｎｅ₂とＮｍ₂は異なっている。

【０００４】図９において、光源４１からの出射光はコ
リメーレンズ４２により集束され、プリズムカプラー４
３に入射し、プリズムカプラー４３の底面からの反射光
が対物レンズ４４を通って光磁気情報記録媒体４５に集
光し、その反射戻り光が再び対物レンズ４４を通ってプ
リズムカプラー４３に入射し、光磁気信号検出素子４６
の第一光導波路５０にカップリングし、導波光となる。
そして、第一光導波路５０を導波した光は、第二光導波
路５１に結合し、ＴＥモードを反射させＴＭモードを屈
折させるＴＥ／ＴＭモード分離素子とそれぞれのモード
を検出する光検出器５７ａ，５７ｂから成る光磁気信号
検出部に導波し、光磁気信号（ＭＯ信号）を検出する。

【０００５】次に、光磁気信号検出部におけるＭＯ信号
検出の原理を説明する。図９(ｂ)において、光磁気信号
検出部におけるＴＥ／ＴＭモード分離素子は、第二光導
波路５１と、第三光導波路５２と、第二光導波路５１か
ら第三光導波路５２への結合部（第二結合部）５８から
なっており、第二結合部５８では、光導波層の膜厚が光
の波長に対して十分に緩やかに変化している。ここで、
第三光導波路５２におけるＴＥ₀ モードとＴＭ₀ モード
の等価屈折率を夫々Ｎｅ₃、Ｎｍ₃とすると、Ｎｅ₂、Ｎ
ｍ₂、Ｎｅ₃、Ｎｍ₃は次のような関係を満足している。Ｎｅ₂＞Ｎｅ₃ Ｎｍ₂＞Ｎｍ₃ Ｎｍ₃／Ｎｍ₂＞Ｎｅ₃／Ｎｅ₂ 従って、ＴＥ／ＴＭモード分離素子に導波してきた光束
が第二結合部５８に入射するときの入射角αが、第二結
合部５８におけるＴＥ₀ モードの臨界角θｅ、 θｅ＝arcsin(Ｎｅ₃／Ｎｅ₂）と、ＴＭ₀ モードの臨界角θｍ、 θｍ＝arcsin(Ｎｍ₃／Ｎｍ₂) の間に設定されていれば、第二結合部５８において、Ｔ
Ｅ₀ モードは全反射し、ＴＭ₀ モードは第三光導波路５
２に屈折する。そこで、全反射したＴＥ₀ モードを光検
出器５７ａで検出し、屈折したＴＭ₀ モードを光検出器
５７ｂで検出してその出力の差動をとれば、ＭＯ信号が
得られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな光導波路を光が伝搬する場合には、導波路界面の不
完全性や光導波路の不均質性、光導波路内の不純物など
様々な原因で散乱光が存在する。特に前記光磁気信号検
出素子におけるＴＥ／ＴＭモード分離素子では、第二結
合部５８で導波光が反射するため、第二結合部の不完全
性によって発生する散乱光が多い。従って、光検出器で
散乱光も信号光と一緒に検出してしまい、消光比が悪く
なるという欠点がある。尚、以上のような光導波路内の
散乱光には、光導波路内で反射波を発生しない、すなわ
ち散乱光は進行方向にしか存在しないという特徴があ
る。従って、上記ＴＥ／ＴＭモード分離素子において
は、第二結合部で反射するＴＥ₀ モードを検出する光検
出器５７ａではほとんど散乱光は検出されないが、屈折
したＴＭ₀ モードを検出する光検出器５７ｂでは、信号
光であるＴＭ₀ モードとともに、散乱光も検出されてい
ることになる。本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
であって、光導波路内の散乱光がノイズとならない構成
を有し、Ｓ／Ｎ比の良い光磁気信号が得られる光磁気信
号検出装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する手段
として、請求項１の発明では、光磁気情報記録媒体から
の反射光から光磁気信号を検出する光磁気信号検出素子
と、前記光磁気情報記録媒体からの反射光を前記光磁気
信号検出素子に導波モードとしてカップリングさせる光
導波路カプラーとから成る光磁気信号検出装置におい
て、前記光磁気信号検出素子は、ＴＥモードとＴＭモー
ドの等価屈折率がほぼ等しい第一光導波路と、その第一
光導波路に結合されているＴＥモードとＴＭモードの等
価屈折率が異なる第二光導波路と、その第二光導波路に
結合されている第三光導波路を有し、前記第二光導波路
と前記第三光導波路と第二光導波路から第三光導波路へ
の結合部（第二結合部）から成るＴＥ／ＴＭモード分離
部と光検出器とでＴＥモード検出部を構成し、前記第二
光導波路と前記第三光導波路と第二光導波路から第三光
導波路への結合部（第二結合部）から成るＴＥ・ＴＭモ
ード反射部と光検出器とでＴＥ・ＴＭモード検出部を構
成し、前記ＴＥモード検出部における導波光の第二結合
部への入射角度と前記ＴＥ・ＴＭモード反射部における
導波光の第二結合部への入射角度が異なるように構成し
たことを特徴とする（図１、図２参照）。

【０００８】請求項２の発明では、請求項１の光磁気信
号検出装置において、光磁気信号検出素子の第三光導波
路が第一光導波路と同一の層構成で、前記第二結合部に
おいて、前記第二光導波路における光導波層（第二光導
波層）の膜厚が徐々に薄くなっているか、または、前記
第二光導波層の膜厚が徐々に薄くなり且つ前記第一光導
波路における光導波層（第一光導波層）の膜厚が徐々に
厚くなっていることを特徴とする（図１、図２参照）。
また、請求項３の発明では、請求項１の光磁気信号検出
装置において、光磁気情報記録媒体からの反射光が光導
波路カプラーによって第一光導波路に導波モードとして
導波した後、第二光導波路に移行する際の第一光導波路
から第二光導波路への結合部（第一結合部）とＴＥモー
ド検出部のＴＥ／ＴＭモード分離部における第二結合部
の成す角が、前記第二結合部におけるＴＥモードの臨界
角よりも大きいことを特徴とする（図３参照）。

【０００９】請求項４の発明では、請求項１，２，３の
光磁気信号検出装置において、ＴＥモード検出部が、少
なくとも二つ以上のＴＥ／ＴＭモード分離部から成る
か、または、ＴＥ・ＴＭモード検出部が少なくとも二つ
以上のＴＥ・ＴＭモード反射部から成ることを特徴とす
る（図４参照）。また、請求項５の発明では、請求項
１，２，３の光磁気信号検出装置において、ＴＥモード
検出部とＴＥ・ＴＭモード検出部を対称に２組設けたこ
とを特徴とする（図５参照）。また、請求項６の発明で
は、請求項１，２，３の光磁気信号検出装置において、
ＴＥモード検出部とＴＥ・ＴＭモード検出部を平行に２
組設けたことを特徴とする（図６参照）。

【００１０】請求項７の発明では、請求項１，２，３，
４，５，６の光磁気信号検出装置において、光導波路カ
プラーが、前記第一光導波路の第一光導波層と、この上
に形成された前記第一光導波層よりも低い屈折率を持つ
第一のギャップ層と、この上に形成された前記第一光導
波層よりも低い屈折率を持つ第二のギャップ層と、この
上に形成された前記第一光導波層よりも高い屈折率を持
つ誘電性接着層と、この上に設けられた前記第一光導波
層よりも高い屈折率を持つ誘電体プリズムにより構成さ
れ、且つ前記プリズムが配置される部分に第二のギャッ
プ層の一部が形成されない部分を設けるとともに、この
部分に誘電性接着層が充填されていることを特徴とする
（図７参照）。また、請求項８の発明では、請求項１，
２，３，４，５，６の光磁気信号検出装置において、光
導波路カプラーが、前記第一光導波路の第一光導波層
と、この上に形成された前記第一光導波層よりも低い屈
折率を持つ第一のギャップ層と、その上の一部分に形成
された吸収性薄膜と、吸収性薄膜の形成された部分と第
一のギャップ層の一部分の上に形成された前記第一光導
波層よりも高い屈折率を持つ誘電性接着層と、この上に
設けられた前記第一光導波層よりも高い屈折率を持つ誘
電体プリズムにより構成されたことを特徴とする（図８
参照）。

【００１１】

【作用】図９に示した従来例（特願平２−９８４５４
号）においては、ＴＥ／ＴＭモード分離部で反射するＴ
Ｅモードと屈折するＴＭモードの差動信号をとっていた
ため、屈折するＴＭモードと一緒に検出されてしまう散
乱光の影響を除去できなかったが、これに対して本発明
の光磁気信号検出装置では、ＴＥ／ＴＭモード分離部と
光検出器とでＴＥモード検出部を構成し、且つ、ＴＥ・
ＴＭモード反射部と光検出器とでＴＥ・ＴＭモード検出
部を構成したことにより、ＴＥ／ＴＭモード分離部で反
射するＴＥモードと、ＴＥ・ＴＭモード反射部で反射す
るＴＥモードとＴＭモードを検出し、それら反射光の差
動信号をとることができるため、導波路内散乱光の影響
の少ない、Ｓ／Ｎ比の良い光磁気信号を得ることができ
る。

【００１２】

【実施例】以下、図示の実施例に基づいて本発明の構
成、動作を説明する。（実施例１）図１は請求項１の光磁気信号検出装置の一
実施例を示す光磁気信号検出素子の平面図である。尚、
光磁気信号検出装置の全体構成は図９（ａ）と同様であ
り、光磁気信号検出装置は、光源４１とコリメートレン
ズ４２及び光源４１からの光を光磁気情報記録媒体４５
上に集光させる対物レンズ４４とからなる集光光学系
と、光磁気情報記録媒体４５からの光磁気信号を検出す
る光磁気信号検出素子４６と、光磁気情報記録媒体４５
からの反射光を光磁気信号検出素子４６に導波モードと
して導く光導波路カプラー（プリズムカプラー）４３と
によって構成されており、本発明では、光磁気信号検出
素子の構成が従来例とは異なっている。図１の光磁気信
号検出素子において、無地で示された部分は第一光導波
路（領域）１０であり、多数の点を付した部分は第二光
導波路（領域）１１であり、横線でハッチングを施した
部分は第三光導波路（領域）１２である。第一光導波路
１０におけるＴＥ₀ モードとＴＭ₀ モードの等価屈折率
をそれぞれＮｅ₁、Ｎｍ₁とし、第二光導波路におけるＴ
Ｅ₀ モードとＴＭ₀ モードの等価屈折率をそれぞれＮｅ
₂、Ｎｍ₂とすると、Ｎｅ₁とＮｍ₁はほぼ等しく、Ｎｅ₂
とＮｍ₂は異なっている。また、図１においては、８，
９は光検出器である。

【００１３】図９（ａ）において、光源４１からの出射
光はコリメーレンズ４２により集束され、プリズムカプ
ラー４３に入射し、プリズムカプラー４３の底面からの
反射光が対物レンズ４４を通って光磁気情報記録媒体４
５に集光し、その反射戻り光が再び対物レンズ４４を通
ってプリズムカプラー４３に入射し、図１に示す光磁気
信号検出素子４６の第一光導波路１０にカップリング
し、導波光となる。そして、第一光導波路１０を導波し
た光は、第一結合部２ａを経て第二光導波路１１に結合
し、ＴＥモードを反射させＴＭモードを屈折させるＴＥ
／ＴＭモード分離部と反射したＴＥモードを検出する光
検出器８から成るＴＥモード検出部と、ＴＥモードとＴ
Ｍモードを両方反射させるＴＥ・ＴＭモード反射部と反
射した両モードを検出する光検出器９から成るＴＥ・Ｔ
Ｍモード検出部に分離し、光磁気信号（以下、ＭＯ信号
とする）を得る。尚、図１においては、中心光線より右
側にＴＥモード検出部が、左側にＴＥ・ＴＭモード検出
部が構成されている。

【００１４】次に光磁気信号検出素子におけるＭＯ信号
検出の原理を説明する。ＴＥモード検出部におけるＴＥ
／ＴＭモード分離部は、第二光導波路１１と、第三光導
波路１２と、第二光導波路１１から第二光導波路１２へ
の結合部（第二結合部）７ａからなっており、第二結合
部７ａでは、光導波層の膜厚が、光の波長に対して十分
に緩やかに変化している。第三光導波路１２におけるＴ
Ｅ₀ モードとＴＭ₀ モードの等価屈折率をそれぞれＮｅ
₃、Ｎｍ₃とすると、Ｎｅ₂、Ｎｍ₂、Ｎｅ₃、Ｎｍ₃は次の
ような関係を満足している。Ｎｅ₂＞Ｎｅ₃ Ｎｍ₂＞Ｎｍ₃ Ｎｍ₃／Ｎｍ₂＞Ｎｅ₃／Ｎｅ₂ 従って、ＴＥ／ＴＭモード分離素子に導波してきた光束
が第二結合部７ａに入射するときの入射角αが、第二結
合部７ａにおけるＴＥ₀ モードの臨界角θｅ、 θｅ＝arcsin(Ｎｅ₃／Ｎｅ₂）と、ＴＭ₀ モードの臨界角θｍ、 θｍ＝arcsin(Ｎｍ₃／Ｎｍ₂) の間に設定されていれば、第二結合部７ａにおいて、Ｔ
Ｅ₀ モードは全反射し、ＴＭ₀ モードは第三光導波路１
２に屈折する。従って、光検出器８では、全反射したＴ
Ｅ₀ モードのみを検出できる。

【００１５】一方、ＴＥ・ＴＭモード検出部も、前記第
二光導波路１１と前記第三光導波路１２と前記第二光導
波路１１から第三光導波路への結合部（第二結合部）７
ｂから成るＴＥ・ＴＭモード反射部と光検出器９とで構
成されているが、ＴＥ・ＴＭモード反射部に導波してき
た光束が第二結合部７ｂに入射するときの入射角βは、
第二結合部７ｂにおけるＴＥ₀ モードの臨界角θｅ、Ｔ
Ｍ₀ モードの臨界角θｍよりも大きい(β＞θｅ，θ
ｍ)。従って、光検出器９ではＴＥ₀ モードとＴＭ₀ モ
ードの両方が検出される。

【００１６】今、光検出器８の出力をＰ8 、光検出器９
の出力をＰ9 とすると、前述のように導波路内の散乱光
は導波路内で反射波を発生しない、すなわち散乱光は進
行方向にしか存在しないので、Ｐ8 はほとんどＴＥ₀ モ
ードの強度Ｐe であり、Ｐ9はＴＥ₀ モードの強度Ｐ'e
とＴＭ₀ モードの強度Ｐ'mの和である。また、ＴＥ／Ｔ
Ｍモード分離部に導波してきて第二結合部に入射する前
の導波光の強度Ｐs とＴＥ・ＴＭモード反射部に導波し
てきて第二結合部に入射する前の導波光の強度Ｐr の比
をｘ（＝Ｐs／Ｐr）とし、さらに、ＴＥ／ＴＭモード分
離部で分離して第三光導波路に屈折したＴＭ₀ モードの
強度を仮にＰm とすると、ｘ＝Ｐs／Ｐr＝(Ｐe＋Ｐm)／(Ｐ'e＋Ｐ’ｍ）となる。ここで、以下のような差動信号ΔＭ、 ΔＭ≡２・Ｐ８−ｘ・Ｐ9 を定義すると、ΔＭは、 ΔＭ＝２Ｐe−ｘ・(Ｐ'e＋Ｐ'm)＝Ｐe−Ｐm となり、ＭＯ信号が得られる。

【００１７】前述の従来例では、図９(ｂ)において、光
検出器５７ａの出力Ｐa はＴＥ₀ モードの強度Ｐe であ
るが、光検出器５７ｂの出力Ｐb はＴＭ₀ モードの強度
Ｐmと散乱光の強度Ｐscatの和であるため、差動信号Ｐa
−Ｐbをとっても、Ｐa−Ｐb＝Ｐe−Ｐm−Ｐscat となり散乱光の影響を除去できなかった。これに対し
て、本発明では、前述のようにΔＭ≡２・Ｐ8−ｘ・Ｐ9
という信号を採ることによって、従来例に比べて散乱光
の影響のないＳ／Ｎ比の良いＭＯ信号が得られる。この
ようにしてＭＯ信号を検出するときには、光磁気情報記
録媒体４５からの反射光のｓ偏光成分、ｐ偏光成分が、
両方同時にＴＥ₀ モード、ＴＭ₀ モードとして、第一光
導波路にカップリングしなければならないが、第一光導
波路におけるＴＥ₀ モードとＴＭ₀ モードの等価屈折率
はほぼ等しいので、プリズムカプラー４３によって両方
同時にカップリングされる。

【００１８】また、請求項２のように、第三光導波路１
２が第一光導波路１０と同一の層構成で、第一光導波路
１０及び第三光導波路１２におけるＴＥ₀ モードとＴＭ
₀ モードの等価屈折率Ｎｅ₁（＝Ｎｅ₃）とＮｍ₁（＝Ｎ
ｍ₃）がほぼ等しく、且つ次式を満足すれば、Ｎｅ₂＞Ｎｅ₁ Ｎｍ₂＞Ｎｍ₁ Ｎｍ₁／Ｎｍ₂＞Ｎｅ₁／Ｎｅ₂ 本実施例と同様にＭＯ信号が検出でき、且つ第三光導波
路が第一光導波路と同一でない場合よりも、製造工程を
簡略化できる。

【００１９】また、図１では、ＴＥモード検出部と、Ｔ
Ｅ・ＴＭモード検出部に分離した導波光が、導波光の中
心光線に対して対称な向きに反射するようにそれぞれの
検出部におけるＴＥ／ＴＭモード分離部、ＴＥ・ＴＭモ
ード反射部が配置されているが、これは、必ずしも図１
のような配置にする必要はなく、例えば、図２（ａ）に
示すように、第三光導波路１２を２箇所に設け、ＴＥモ
ード検出部と、ＴＥ・ＴＭモード検出部に分離した導波
光が、導波光の中心光線に対して同じ向きに（図２では
右側に反射している）反射するような配置でも良い。さ
らに、図１、図２（ａ）ともに導波光の中心光線に対し
て右側がＴＥモード検出部、左側がＴＥ・ＴＭモード検
出部であるが、図２（ｂ）のように左側がＴＥモード検
出部、右側がＴＥ・ＴＭモード検出部であっても良い。

【００２０】（実施例２）次に、請求項３の一実施例と
して、図３に光磁気信号検出素子のＴＥモード検出部の
実施例を示す。図３において、１は光検出器、符号１１
の多数の点を付した部分は第二光導波路（領域）であ
り、符号１０の無地の部分は第一光導波路（領域）であ
り、１２の横線のハッチングで示された部分は第三光導
波路（領域）である。ＴＥ／ＴＭモード分離部は、第二
光導波路１１と、第三光導波路１２と、第二光導波路か
ら第三光導波路への結合部（第二結合部）７ａからなっ
ており、第二結合部７ａでは、光導波路の膜厚が、光の
波長に対して十分に緩やかに変化している。ここで、第
二光導波路１１と第三光導波路１２におけるＴＥ₀ モー
ドとＴＭ₀モードの等価屈折率をそれぞれＮｅ₂、Ｎ
ｍ₂、Ｎｅ₃、Ｎｍ₃とすると、Ｎｅ₂、Ｎｍ₂、Ｎｅ₃、Ｎ
ｍ₃は次のような関係を満足している。Ｎｅ₂＞Ｎｅ₃ Ｎｍ₂＞Ｎｍ₃ Ｎｍ₃／Ｎｍ₂＞Ｎｅ₃／Ｎｅ₂ また、第一光導波路１０におけるＴＥ₀ モードとＴＭ₀
モードの等価屈折率をそれぞれＮｅ₁、Ｎｍ₁とする。

【００２１】図１の実施例１においては、第一光導波路
１０を導波した光は、第一光導波路１０から第二光導波
路１１への結合部（第一結合部）２ａに垂直に入射して
いるが、図３に示す本実施例では、第一光導波路１０を
導波した光のうち光磁気信号検出部に導かれる光束は、
第一結合部２ａに斜入射する。実施例１の場合のよう
に、第一光導波路１０を導波した光が第一結合部２ａに
垂直に入射した場合には、第二光導波路１１を導波する
ＴＥ₀ モードとＴＭ₀ モードの光路は等しいので、ＴＥ
／ＴＭモード分離部に導波してきた光束が第二結合部に
入射するときの入射角αが、第二結合部７ａにおけるＴ
Ｅ₀ モードの臨界角θｅ＝arcsin(Ｎｅ₃／Ｎｅ₂)と、Ｔ
Ｍ₀ モードの臨界角θm＝arcsin(Ｎｍ₃／Ｎｍ₂)の間に
設定されていれば、すなわち次式を満足していれば、 arcsin(Ｎｅ₃／Ｎｅ₂)＜α＜arcsin(Ｎｍ₃／Ｎｍ₂) 第二結合部において、ＴＥ₀ モードは全反射し、ＴＭ₀
モードは第三光導波路に屈折する。

【００２２】これに対して、本実施例では、さらに、第
一結合部２ａに光が斜め入射するので、第一結合部にお
いて、ＴＥ₀ モードとＴＭ₀ モードの光路が分離し、第
一結合部への入射角βの許容範囲（ＴＥ₀ モードは全反
射、ＴＭ₀ モードは屈折となる範囲）が、前記αの許容
範囲、すなわち第二結合部における臨界角θｅとθｍの
差よりも大きくなる。但し、第一結合部と第二結合部の
なす角γが臨界角θｅよりも小さい場合には、逆に入射
角βの許容範囲はθｅとθｍの差よりも小さくなるの
で、γは臨界角θｅよりも大きくなければならない。こ
のように、第一結合部２ａが導波光の光路に対して対し
て斜めになり、且つ第二結合部７ａとのなす角γが第二
結合部でのＴＥ₀ モードの臨界角θｅよりも大きくなる
ようにすれば、導波光の入射角の許容範囲が大きくな
り、各素子の作製誤差や位置ずれに対して強くなる。

【００２３】次に、別の実施例を用いて請求項４の発明
について説明する。（実施例３）図４は本発明の光磁気信号検出装置の一実
施例を説明するための構成図で、光磁気信号検出素子の
平面図である。図４の光磁気信号検出素子において、無
地で示された部分は第一光導波路（領域）１０であり、
多数の点を付した部分は第二光導波路（領域）１１であ
り、横線でハッチングを施した部分は第三光導波路（領
域）１２である。また、実施例１の図１と同じように、
導波光の中心光線に対して右側がＴＥモード検出部で、
左側がＴＥ・ＴＭモード検出部となっている。第一光導
波路１０におけるＴＥ₀ モードとＴＭ₀ モードの等価屈
折率をそれぞれＮｅ₁、Ｎｍ₁とし、第二光導波路１１に
おけるＴＥ₀ モードとＴＭ₀ モードの等価屈折率をそれ
ぞれＮｅ₂、Ｎｍ₂とすると、Ｎｅ₁とＮｍ₁は略等しく、
Ｎｅ₂とＮｍ₂は異なっている。また、図４においては、
１，２は光検出器である。

【００２４】本実施例のＴＥモード検出部は、第二光導
波路１１と、第三光導波路１２と、第二光導波路１１か
ら第三光導波路１２への結合部（第二結合部）７ａ，５
からなるＴＥ／ＴＭモード分離部が二つ存在し、それぞ
れのＴＥ／ＴＭモード分離部（７ａ，５）は平行な位置
関係になっている。そして、二つのＴＥ／ＴＭモード分
離部で反射されたＴＥ₀ モードが、光検出器１で検出さ
れる。また、ＴＥ・ＴＭモード検出部も、第二光導波路
１１と、第三光導波路１２と、第二光導波路１１から第
三光導波路１２への結合部（第二結合部）７ｂ，６から
なるＴＥ・ＴＭモード反射部が二つ存在し、それぞれの
ＴＥ・ＴＭモード反射部は平行な位置関係になってい
る。そして、二つのＴＥ・ＴＭモード反射部（７ｂ，
６）で反射されたＴＥ₀ モードとＴＭ₀ モードが、光検
出器２で検出される。尚、ＭＯ信号の検出原理は実施例
１と同様である。本実施例のように、ＴＥモード検出部
において、ＴＥ／ＴＭモード分離部を二つ、またはそれ
以上設置し、複数回反射させた後ＴＥ₀ モードを検出す
ると、より散乱光成分の少ない良質な信号が得られるこ
とになる。これは、ＴＥ・ＴＭモード検出部でも同様
で、ＴＥ・ＴＭモード反射部を複数設置し、複数回反射
させた方が、より散乱光成分の少ない良質な信号が得ら
れる。

【００２５】以上の実施例は、全て光磁気情報記録媒体
から反射して光導波路カプラーを通って第一光導波路１
０にカップリングした導波光の面内強度分布が時間によ
って変わらない場合、すなわち、実施例１で述べた、Ｔ
Ｅ／ＴＭモード分離部に導波してきて第二結合部に入射
する前の導波光の強度Ｐs とＴＥ・ＴＭモード反射部に
導波してきて第二結合部に入射する前の導波光の強度Ｐ
r の比ｘ(＝Ｐs／Ｐr)が、常に一定な場合を考えている
が、実際の光磁気情報記録再生装置においては、いわゆ
るトラッキングエラーがあるため、前記ｘ（導波光の面
内強度分布）が一定ではない。請求項５の発明は上記問
題を解決するためのものであり、以下、図５に示した実
施例をもとに説明する。

【００２６】（実施例４）図５は本発明の光磁気信号検
出装置の一実施例を説明するための構成図で、光磁気信
号検出素子の平面図である。図５の光磁気信号検出素子
において、無地で示された部分は第一光導波路（領域）
１０であり、多数の点を付した部分は第二光導波路（領
域）１１であり、横線でハッチングを施した部分は第三
光導波路（領域）１２である。前述の実施例１，３で
は、ＴＥモード検出部とＴＥ・ＴＭモード検出部がそれ
ぞれ一つずつしか存在しなかったのに対して、本実施例
では、ＴＥモード検出部とＴＥ・ＴＭモード検出部が導
波光の中心光線に対して対称に二つづつ構成されてい
る。ここで、図５に示すように、光導波路にカップリン
グした導波光を四つに分けて右側の光束から順に５ａ，
５ｂ，５ｃ，５ｄとすると、トラッキングエラーのた
め、右側の光束（５ａ＋５ｂ）の光量と、左側の光束
（５ｃ＋５ｄ）の光量の比は変化するが、もっと小さな
領域での導波光の光量の面内分布の変化は無視できる。
すなわち、５ａと５ｂの光束の光量比は一定であり、５
ｃと５ｄの光束の光量比も一定であるとして良い。従っ
て、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの光量をそれぞれＰa，Ｐ
b，Ｐc，Ｐdとすると、ｘr＝Ｐb／Ｐa とｘl＝Ｐc／Ｐd
は一定である。

【００２７】次に、図５に示す構成の光磁気信号検出素
子におけるＭＯ信号検出の原理を説明する。まず、前記
光束５ａは光検出器１を含むＴＥ・ＴＭモード検出部に
入射し、前記光束５ｂは光検出器２を含むＴＥモード検
出部に入射する。そして、実施例１と同じ原理で、光検
出器１でＴＥ₀ モードとＴＭ₀ モードの両方が検出さ
れ、光検出器２でＴＥ₀ モードが検出される。ここで、
光検出器１で検出されたＴＥ₀モードの強度をＰ'er 、
ＴＭ₀ モードの強度をＰ'mr とし、光検出器２で検出さ
れたＴＥ₀ モードの強度をＰerとする。同様に、前記光
束５ｃは光検出器３を含むＴＥモード検出部に入射し、
前記光束５ｄは光検出器４を含むＴＥ・ＴＭモード検出
部に入射するので、光検出器３で検出されたＴＥ₀ モー
ドの強度をＰelとし、光検出器４で検出されたＴＥ₀ モ
ードの強度をＰ'el 、ＴＭ₀ モードの強度をＰ'ml とす
る。

【００２８】今、光検出器１，２，３，４の出力をそれ
ぞれＰ1，Ｐ2，Ｐ3，Ｐ4とし、仮に、光検出器２を含む
ＴＥモード検出部において第三光導波路１２に屈折した
ＴＭ₀ モードの強度をＰmlとすると、前記ｘr、ｘlは次
のようになる。ｘr＝Ｐb／Ｐa＝(Ｐer＋Ｐmr)／(Ｐ'er＋Ｐ'mr) ｘl＝Ｐc／Ｐd＝(Ｐel＋Ｐml)／(Ｐ'el＋Ｐ'ml) ここで、以下のような差動信号ΔＭ、 ΔＭ≡２・(Ｐ2＋Ｐ3)−(ｘr・Ｐ1＋ｘl・Ｐ4) を定義すると、ΔＭは、 ΔＭ＝２(Ｐer＋Ｐel)−(Ｐer＋Ｐmr＋Ｐel＋Ｐml)＝
(Ｐer＋Ｐel)−(Ｐmr＋Ｐml) となる。従って、トラッキングエラーのため、右側の光
束の光量（Ｐa＋Ｐb）と、左側の光束の光量（Ｐc＋Ｐ
d）の比が変化しても、全光束におけるＴＥ₀ モードと
ＴＭ₀ モードの強度比に影響を与えない、すなわち、導
波光の面内強度分布に対して強いＭＯ信号が得られる。

【００２９】次に、別の実施例を用いて請求項６の発明
について説明する。（実施例５）図６は本発明の光磁気信号検出装置の一実
施例を説明するための構成図で、光磁気信号検出素子の
平面図である。図６の光磁気信号検出素子において、無
地で示された部分は第一光導波路（領域）１０であり、
多数の点を付した部分は第二光導波路（領域）１１であ
り、横線でハッチングを施した部分は第三光導波路（領
域）１２である。本実施例では、実施例４と同じように
ＴＥモード検出部とＴＥ・ＴＭモード検出部が導波光の
中心光線に対して二つづつ構成されているが、二つのＴ
Ｅモード検出部とＴＥ・ＴＭモード検出部の配置は、実
施例４では対称な位置関係であったのに対して、本実施
例では平行な位置関係となっている。ここで、図６に示
すように、光導波路にカップリングした導波光を四つに
分けて右側の光束から順に６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄとす
ると、実施例４で説明したとおり、右側の光束（６ａ＋
６ｂ）の光量と、左側の光束（６ｃ＋６ｄ）の光量の比
は変化するが、もっと小さな領域での導波光の光量の面
内分布の変化は無視できる。すなわち、６ａと６ｂの光
束の光量比は一定であり、６ｃと６ｄの光束の光量比も
一定であるとして良い。従って、６ａ、６ｂ、６ｃ、６
ｄの光量をそれぞれＰa，Ｐb，Ｐc，Ｐdとすると、ｘr
＝Ｐb／Ｐa とｘl＝Ｐc／Ｐd は一定である。

【００３０】次に、図６に示す構成の光磁気信号検出素
子におけるＭＯ信号検出の原理を説明する。尚、ＭＯ信
号の検出の原理は実施例４と同様である。前記光束６ａ
は光検出器１を含むＴＥ・ＴＭモード検出部に入射し、
前記光束６ｂは光検出器２を含むＴＥモード検出部に入
射する。そして、前記光束６ｃは光検出器３を含むＴＥ
モード検出部に入射し、前記光束６ｄは光検出器４を含
むＴＥ・ＴＭモード検出部に入射する。光検出器１で検
出されたＴＥ₀ モードの強度をＰ'er 、ＴＭ₀ モードの
強度をＰ'mr とし、光検出器２で検出されたＴＥ₀ モー
ドの強度をＰerとする。さらに、光検出器３で検出され
たＴＥ₀ モードの強度をＰelとし、光検出器４で検出さ
れたＴＥ₀ モードの強度をＰ'el 、ＴＭ₀ モードの強度
をＰ'ml とする。そして、光検出器１，２，３，４の出
力をそれぞれＰ1，Ｐ2，Ｐ3，Ｐ4とし、以下のような差
動信号ΔＭ、 ΔＭ≡２・(Ｐ2＋Ｐ3)−(ｘr・Ｐ1＋ｘl・Ｐ4) を定義すると、ΔＭは、 ΔＭ＝２(Ｐer＋Ｐel)−(Ｐer＋Ｐmr＋Ｐel＋Ｐml)＝
(Ｐer＋Ｐel)−(Ｐmr＋Ｐml) となり、実施例４と同様に、導波光の面内強度分布に対
して強いＭＯ信号が得られる。

【００３１】ところで、実際に本発明の光磁気信号検出
素子を作製する場合には、成膜やエッチング等の各プロ
セスの際の作成誤差によって設計値との違いが生じ、Ｔ
Ｅモード検出部におけるＴＥ／ＴＭモード分離部で、Ｔ
ＥモードとＴＭモードが分離しない場合がある。すなわ
ち、導波光がＴＥ／ＴＭモード分離部の第二結合部に入
射する際の入射角度が、ＴＥモードの臨界角とＴＭモー
ドの臨界角の間に入らなくなる場合がある。このような
場合、実施例４のように、ＴＥモード検出部とＴＥ・Ｔ
Ｍモード検出部が導波光の中心光線に対して対称に二つ
づつ構成されている場合には補正できないが、本実施例
のように、二つのＴＥモード検出部とＴＥ・ＴＭモード
検出部がそれぞれ中心光線に対して平行な位置関係の場
合には、光磁気情報記録媒体から光導波路カプラー４３
を通って光磁気信号検出素子に入射するときの入射角度
を微調整することで前記導波光がＴＥ／ＴＭモード分離
部の第二結合部に入射する際の入射角度を補正すること
ができる。また、実施例４と５において、導波光の中心
光線に近い光束をＴＥモード検出部に導き、外側の光束
をＴＥ・ＴＭモード検出部に導いているのは、ＴＥモー
ド検出部では、ＴＥ／ＴＭモード分離部でＴＥモードと
ＴＭモードが分離しなくてはならないので、導波光がＴ
Ｅ／ＴＭモード分離部の第二結合部に入射する際の入射
角度の許容量が、ＴＥ・ＴＭモード検出部のＴＥ・ＴＭ
モード反射部での入射角度許容量に比べて小さいため、
外側の光束に比べて前記入射角の変化量が少ない中心光
線に近い光束をＴＥモード検出部に導くわけである。

【００３２】次に、図７は請求項７の一実施例を示す図
であって、光磁気信号検出素子の第一光導波路及び光導
波路カプラーの要部断面図である。以下、図７を用いて
請求項７記載の光導波路カプラーについて説明する。図
７において、基板２１上に形成されたバッファ層２２の
上に光導波層２３が積層されており、これは、実施例１
で述べたＴＥ₀ モードとＴＭ₀ モードの等価屈折率の等
しい第一光導波路の光導波層に当たる（但し、第一光導
波路は必ずしも本実施例のような層構成になっている必
要はなく、基板の上に直接光導波層が形成されていても
よい）。光導波層２３の上にはこの光導波層２３よりも
屈折率の低い第一ギャップ層２４が積層されている。さ
らに第一ギャップ２４層の上に光導波層２３よりも屈折
率の低い第二ギャップ層２５が積層されているが、第二
ギャップ層２５が形成されていない領域２８が一部存在
する。そしてこの上に、光導波層２３よりも高い屈折率
を持つ誘電体プリズム２７がこのプリズムとほぼ同じ程
度の屈折率を持つ誘電性接着剤２６により接着され、光
導波路カプラー（プリズムカプラー）４３を構成してい
る。

【００３３】光磁気情報記録媒体からの反射光は、第二
ギャップ層２５の形成されていない領域２８に入射し、
第一ギャップ層は２４は、前記入射光のプリズム底面で
のビームの大きさ（あるいは第二ギャップ層２５の形成
されていない領域２８の長さ）に対応して最適な厚み、
すなわち、前記入射光が光導波層２３へ最も効率良く結
合できる膜厚ｄ₁ を持つ。ここで、第一ギャップ層２４
の膜厚をｄ₁ としたとき、第二ギャップ層２５の膜厚を
十分厚くすれば、一度光導波層２３に導波した光が再び
プリズム２７に結合してプリズムから外に出てしまう
（デカップリングする）光がほぼゼロにでき、最高の結
合効率が得られる。また、第二ギャップ層２５の形成さ
れていない領域２８の位置で光がカップリングできる位
置が決まるので、所望の位置に正確に光を入射できる。

【００３４】次に、請求項７のより具体的な実施例を図
７を用いて説明する。（構成）波長：633ｎｍ基板２１：Ｓｉ（屈折率ｎ＝3.858-0.018i）。バッファ層２２：ＳｉＯ₂(屈折率ｎb＝1.460，膜厚ｄb
＝1.000μｍ）熱酸化により成膜。光導波層２３：ＳｉＯＮ（屈折率ｎf＝1.530，膜厚ｄf
＝1.500μｍ）ＣＶＤにより成膜。第一ギャップ層２４：ＳｉＯ₂(屈折率ｎg₁＝1.470，膜
厚ｄg₁＝0.500μｍ）スパッタにより成膜。第二ギャップ層２５：ＯＣＤ（膜厚ｄg₂＝0.700μｍ）
ＳｉＯ₂系塗布膜、東京応化製。プリズム２７：高屈折率光学ガラス（屈折率ｎp＝1.80
0）。誘電性接着剤２６：光学的に透明な高屈折率材料。例え
ばポリイミド系樹脂。ここでは、デュポン社製パイラリ
ン２５５５（屈折率ｎa＝1.720）。

【００３５】第二ギャップ層２５の形成されていない領
域２８の長さは２ｍｍとし、この領域２８は次のように
して作成した。先ず第一ギャップ層２４を成膜後、スピ
ンコートによりＯＣＤを塗布する。さらに、フォトレジ
ストを塗布し、上記領域２８に対応した遮光マスクを置
いて露光、現像し、上記領域部のフォトレジストが除去
される。その後、緩衝フッ酸により、第二ギャップ層２
５（即ちＯＣＤ）をエッチングする。本実施例では、Ｔ
Ｅ₀ モードとＴＭ₀ モードの等価屈折率は、それぞれ1.
517、1.517となり、両モードとも結合効率８０％が得ら
れた。また、第二ギャップ層２５の厚みを0.700μｍと
したのでデカップリングによる出射光量はほぼゼロであ
った。

【００３６】次に、図８は請求項８の一実施例を示す図
であって、光磁気信号検出素子の第一光導波路及び光導
波路カプラーの要部断面図である。以下、図８を用いて
請求項８記載の光導波路カプラーについて説明する。図
８において、基板３１上に形成されたバッファ層３２の
上に光導波層３３が積層されており、これは、実施例１
で述べたＴＥ₀ モードとＴＭ₀ モードの等価屈折率の等
しい第一光導波路の光導波層に当たる（但し、第一光導
波路は必ずしも本実施例のような層構成になっている必
要はなく、基板の上に直接光導波層が形成されていても
よい）。光導波層３３の上にはこの光導波層３３よりも
屈折率の低い第一ギャップ層３４が積層されている。さ
らに、第一ギャップ３４層の上に吸収性薄膜層３５が積
層されているが、吸収性薄膜層３５が形成されていない
領域３８が一部存在する。そして、この上に、光導波層
３３よりも高い屈折率を持つ誘電体プリズム３７がこの
プリズムとほぼ同じ程度の屈折率を持つ誘電性接着剤３
６により接着され、光導波路カプラー（プリズムカプラ
ー）４３が構成されている。

【００３７】このように、図８に示す光導波路カプラー
の特徴は、図７に示した請求項７の光導波路カプラーに
おける（誘電体の）第二ギャップ層２５の代わりに、吸
収性薄膜層３５を構成したことにある。この吸収性薄膜
層３５は、前記第二ギャップ層２５と同じく、デカップ
リングを防ぐ効果があり、且つ第二ギャップ層２５に比
べて膜厚を厚くする必要がないので、成膜が簡単であ
る。但し、第一ギャップ層３４が比較的薄い場合には、
吸収性薄膜層３５によって、導波光が吸収損失を受ける
場合がある。従って、第一ギャップ層３４が比較的薄い
場合には、吸収性薄膜層３５の形成されている領域はで
きるだけ狭い方が良い。

【００３８】

【発明の効果】以上、実施例に基づいて説明したよう
に、従来例（特願平２−９８４５４号）においては、Ｔ
Ｅ／ＴＭモード分離部で反射するＴＥモードと屈折する
ＴＭモードの差動信号をとっていたため、屈折するＴＭ
モードと一緒に検出されてしまう散乱光の影響を除去で
きなかったが、請求項１の光磁気信号検出装置では、Ｔ
Ｅ／ＴＭモード分離部と光検出器とでＴＥモード検出部
を構成し、且つ、ＴＥ・ＴＭモード反射部と光検出器と
でＴＥ・ＴＭモード検出部を構成したことにより、ＴＥ
／ＴＭモード分離部で反射するＴＥモードと、ＴＥ・Ｔ
Ｍモード反射部で反射するＴＥモードとＴＭモードを検
出し、それら反射光の差動信号をとることができるた
め、導波路内散乱光の影響の少ない、Ｓ／Ｎ比の良い光
磁気信号（ＭＯ信号）を得ることができる。

【００３９】請求項２の光磁気信号検出装置において
は、光磁気信号検出素子における第三光導波路を、第一
光導波路と同じ層構成（膜構成）にすることにより、作
成工程を簡略化することができる。請求項３の光磁気信
号検出装置においては、光磁気信号検出素子のＴＥモー
ド検出部に導かれる導波光の光路に対して第一結合部が
斜めになっており、且つ第一結合部と第二結合部のなす
角度が、第二結合部でのＴＥモードの臨界角よりも大き
くなるようにすることにより、前記導波光の第一結合部
に入射するときの入射角度の許容範囲が大きくなり、作
成誤差や位置ずれに対しても強くなる。

【００４０】請求項４の光磁気信号検出装置において
は、光磁気信号検出素子のＴＥモード検出部が、少なく
とも二つ以上のＴＥ／ＴＭモード分離部からなるか、ま
たは、ＴＥ・ＴＭモード検出部が少なくとも二つ以上の
ＴＥ・ＴＭモード反射部からなることによって、複数回
反射したＴＥモード、もしくは複数回反射したＴＥモー
ドとＴＭモードを検出することになり、一回だけ反射し
た光を検出するよりも散乱光成分の少ない、即ちＳ／Ｎ
比の良い光磁気信号を検出することができる。請求項５
の光磁気信号検出装置においては、光磁気信号検出素子
のＴＥモード検出部とＴＥ・ＴＭモード検出部を導波光
の中心光線に対して対称に二つづつ構成することによっ
て、導波光の面内強度分布に対しても強い光磁気信号を
得ることができる。請求項６の光磁気信号検出装置にお
いては、光磁気信号検出素子のＴＥモード検出部とＴＥ
・ＴＭモード検出部を導波光の中心光線に対して平行に
二つづつ構成することによって、導波光の面内強度分布
に対しても強い光磁気信号を得ることができると共に、
光磁気情報記録媒体からの反射光が光導波路カプラーに
入射する際の入射角度を調整することによって、導波光
がＴＥモード検出部におけるＴＥ／ＴＭモード分離部の
第二結合部に入射する際の入射角度を補正することがで
きる。

【００４１】請求項７の光磁気信号検出装置において
は、光導波路カプラーが、光磁気信号検出素子の第一光
導波路の第一光導波層の上に形成された前記第一光導波
層よりも低い屈折率を持つ第一のギャップ層と、この上
に形成された前記第一光導波層よりも低い屈折率を持つ
第二のギャップ層と、この上に形成された前記第一光導
波層よりも高い屈折率を持つ誘電性接着層と、この上に
設けられた前記第一光導波層よりも高い屈折率を持つ誘
電体プリズムにより構成され、且つ前記プリズムが配置
される部分に第二のギャップ層の一部が形成されない部
分を設けると共に、この部分に誘電性接着層が充填され
ていることによって、一度光導波層に導波した光が再び
プリズムに結合してプリズムから外に出てしまう（デカ
ップリングする）光をほぼゼロにすることができ最高の
結合効率を得ることができ、且つ、第二ギャップ層が形
成されていない領域の位置で光がカップリングできる位
置が決まるので、光導波路上の所望の位置に正確に光を
入射することができる。

【００４２】請求項８の光磁気信号検出装置において
は、光導波路カプラーが、光磁気信号検出素子の第一光
導波路の第一光導波層の上に形成された前記第一光導波
層よりも低い屈折率を持つ第一のギャップ層と、その上
の一部分に形成された吸収性薄膜と、吸収性薄膜の形成
された部分と第一のギャップ層の一部分の上に形成され
た前記第一光導波層よりも高い屈折率を持つ誘電性接着
層と、この上に設けられた前記第一光導波層よりも高い
屈折率を持つ誘電体プリズムにより構成されることによ
って、一度光導波層に導波した光が再びプリズムに結合
してプリズムから外に出てしまう（デカップリングす
る）光をほぼゼロにすることができ最高の結合効率を得
ることができ、且つ、吸収性薄膜層が形成されていない
領域の位置で光がカップリングできる位置が決まるの
で、光導波路上の所望の位置に正確に光を入射でき、且
つ、吸収性薄膜層は請求項７における第二ギャップ層よ
りも薄くてもよいため、成膜も簡単である。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の光磁気信号検出装置の一実施例を示
す光磁気信号検出素子の平面図である。

【図２】（ａ），（ｂ）は請求項１の光磁気信号検出装
置のそれぞれ別の実施例を示す光磁気信号検出素子の平
面図である。

【図３】請求項３の光磁気信号検出装置の一実施例を示
す光磁気信号検出素子のＴＥモード検出部の平面図であ
る。

【図４】請求項４の光磁気信号検出装置の一実施例を示
す光磁気信号検出素子の平面図である。

【図５】請求項５の光磁気信号検出装置の一実施例を示
す光磁気信号検出素子の平面図である。

【図６】請求項６の光磁気信号検出装置の一実施例を示
す光磁気信号検出素子の平面図である。

【図７】請求項７の光磁気信号検出装置の一実施例を示
す図であって、光磁気信号検出素子の第一光導波路及び
光導波路カプラーの要部断面図である。

【図８】請求項８の光磁気信号検出装置の一実施例を示
す図であって、光磁気信号検出素子の第一光導波路及び
光導波路カプラーの要部断面図である。

【図９】（ａ）は光磁気信号検出装置の一構成例を示す
断面図、（ｂ）は従来技術による光磁気信号検出素子の
平面図である。

【符号の説明】

１，２，３，４，８，９・・・光検出器２ａ・・・第一結合部５，６，７ａ，７ｂ・・・第二結合部１０・・・第一光導波路１１・・・第二光導波路１２・・・第三光導波路２１，３１・・・基板２２，３２・・・バッファ層２３，３３・・・第一光導波層２４，３４・・・第一ギャップ層２５・・・第二ギャップ層３５・・・吸収性薄膜層４１・・・光源４２・・・コリメートレンズ４３・・・光導波路カプラー４４・・・対物レンズ４５・・・光磁気情報記録媒体４６・・・光磁気信号検出素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光磁気情報記録媒体からの反射光から光磁
気信号を検出する光磁気信号検出素子と、前記光磁気情
報記録媒体からの反射光を前記光磁気信号検出素子に導
波モードとしてカップリングさせる光導波路カプラーと
から成る光磁気信号検出装置において、前記光磁気信号検出素子は、ＴＥモードとＴＭモードの
等価屈折率がほぼ等しい第一光導波路と、その第一光導
波路に結合されているＴＥモードとＴＭモードの等価屈
折率が異なる第二光導波路と、その第二光導波路に結合
されている第三光導波路を有し、前記第二光導波路と前
記第三光導波路と第二光導波路から第三光導波路への結
合部（第二結合部）から成るＴＥ／ＴＭモード分離部と
光検出器とでＴＥモード検出部を構成し、前記第二光導
波路と前記第三光導波路と第二光導波路から第三光導波
路への結合部（第二結合部）から成るＴＥ・ＴＭモード
反射部と光検出器とでＴＥ・ＴＭモード検出部を構成
し、前記ＴＥモード検出部における導波光の第二結合部
への入射角度と前記ＴＥ・ＴＭモード反射部における導
波光の第二結合部への入射角度が異なるように構成した
ことを特徴とする光磁気信号検出装置。
【請求項２】請求項１の光磁気信号検出装置において、
光磁気信号検出素子の第三光導波路が第一光導波路と同
一の層構成で、前記第二結合部において、前記第二光導
波路における光導波層（第二光導波層）の膜厚が徐々に
薄くなっているか、または、前記第二光導波層の膜厚が
徐々に薄くなり且つ前記第一光導波路における光導波層
（第一光導波層）の膜厚が徐々に厚くなっていることを
特徴とする光磁気信号検出装置。
【請求項３】請求項１の光磁気信号検出装置において、
光磁気情報記録媒体からの反射光が光導波路カプラーに
よって第一光導波路に導波モードとして導波した後、第
二光導波路に移行する際の第一光導波路から第二光導波
路への結合部（第一結合部）とＴＥモード検出部のＴＥ
／ＴＭモード分離部における第二結合部の成す角が、前
記第二結合部におけるＴＥモードの臨界角よりも大きい
ことを特徴とする光磁気信号検出装置。
【請求項４】請求項１，２，３の光磁気信号検出装置に
おいて、ＴＥモード検出部が、少なくとも二つ以上のＴ
Ｅ／ＴＭモード分離部から成るか、または、ＴＥ・ＴＭ
モード検出部が少なくとも二つ以上のＴＥ・ＴＭモード
反射部から成ることを特徴とする光磁気信号検出装置。
【請求項５】請求項１，２，３の光磁気信号検出装置に
おいて、ＴＥモード検出部とＴＥ・ＴＭモード検出部を
対称に２組設けたことを特徴とする光磁気信号検出装
置。
【請求項６】請求項１，２，３の光磁気信号検出装置に
おいて、ＴＥモード検出部とＴＥ・ＴＭモード検出部を
平行に２組設けたことを特徴とする光磁気信号検出装
置。
【請求項７】請求項１，２，３，４，５，６の光磁気信
号検出装置において、光導波路カプラーが、前記第一光
導波路の第一光導波層と、この上に形成された前記第一
光導波層よりも低い屈折率を持つ第一のギャップ層と、
この上に形成された前記第一光導波層よりも低い屈折率
を持つ第二のギャップ層と、この上に形成された前記第
一光導波層よりも高い屈折率を持つ誘電性接着層と、こ
の上に設けられた前記第一光導波層よりも高い屈折率を
持つ誘電体プリズムにより構成され、且つ前記プリズム
が配置される部分に第二のギャップ層の一部が形成され
ない部分を設けるとともに、この部分に誘電性接着層が
充填されていることを特徴とする光磁気信号検出装置。
【請求項８】請求項１，２，３，４，５，６の光磁気信
号検出装置において、光導波路カプラーが、前記第一光
導波路の第一光導波層と、この上に形成された前記第一
光導波層よりも低い屈折率を持つ第一のギャップ層と、
その上の一部分に形成された吸収性薄膜と、吸収性薄膜
の形成された部分と第一のギャップ層の一部分の上に形
成された前記第一光導波層よりも高い屈折率を持つ誘電
性接着層と、この上に設けられた前記第一光導波層より
も高い屈折率を持つ誘電体プリズムにより構成されたこ
とを特徴とする光磁気信号検出装置。