JPH06337446A - 導波路型音響光学素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 比較的単純で簡単な工程によって製造が可能
であり、しかも、予定した特性を有すると同時に経時変
化による特性の劣化のおそれの少ない導波路型音響光学
素子を提供する。 【構成】 透明圧電性の基板１と、該基板１の表層部に
形成されたスラブ導波路２と、このスラブ導波路２に表
面弾性波（ＳＡＷ）を形成させて該スラブ導波路１２を
通過する光を回折させるために基板１上に形成された交
差指型電極（ＩＤＴ）３と、上記スラブ導波路２に入射
させる光及び該スラブ導波路２から出射した光を導くた
めにそれぞれ基板１の表層部に形成された入射光導光用
の第１のチャネル導波路４及び出射光導光用の第２及び
第３のチャネル導波路５，６と、第１のチャネル導波路
４からスラブ導波路２に出射した光の光線幅を拡大する
と同時に平行光にする第１のホーン型導波路と、スラブ
導波路２中を伝搬してきた平行光を集束して第２のチャ
ネル導波路５又は第３のチャネル導波路６に入射させる
第２及び第３のホーン型導波路８，９とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光計測や光情報処理野
分野において、光スイッチ、光変調器、光周波数シフタ
等として用いられる導波路型音響光学素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来の導波路型音響光学素子の構
成を示す図である。図５に示されるように、従来の導波
路型音響光学素子は、Ｙカットニオブ酸リチウム（Ｌ
Ｎ）等で構成される透明圧電性の基板１１と、該基板１
１の表層部に形成された２次元光導波路たるスラブ導波
路１２と、このスラブ導波路１２に表面弾性波（ＳＡ
Ｗ）を形成させて該スラブ導波路１２を通過する光を回
折させるために基板１１上に形成された交差指型のトラ
ンスデューサである交差指型電極（ＩＤＴ）１３と、上
記スラブ導波路１２に入射させる光及び該スラブ導波路
１２から出射した光を導くためにそれぞれ基板１１の表
層部に形成された入射光導光用３次元光導波路たる第１
のチャネル導波路１４及び出射光導光用３次元光導波路
たる第２及び第３のチャネル導波路１５，１６と、第１
のチャネル導波路１４からスラブ導波路１２に出射した
発散光を平行光にする第１のレンズ部と、スラブ導波路
１２中を伝搬してきた平行光を集束して第２のチャネル
導波路１５又は第３のチャネル導波路１６に入射させる
第２のレンズ部１８とを備えたものである。なお、ＩＤ
Ｔ１３は駆動回路１３１によって駆動されてＳＡＷを発
生する。また、スラブ導波路１２並びに第１ないし第３
のチャネル導波路１４，１５，１６は、所定の形状のマ
スクを用いて基板１１の上記導波路が形成される領域に
プロトン交換法（ＰＥ）を施すことにより屈折率を０．
２％程度増加させることにより同時に形成し、その後、
レンズ形成用のマスクを用いて第１及び第２のレンズ部
１７，１８が形成される領域にＰＥを施すことにより該
領域の屈折率をさらに５％程度増加させて第１及び第２
のレンズ部１７，１８を形成する。

【０００３】上述の構成において、第１のチャネル導波
路１４からスラブ導波路１２内に出射した発散光が第１
のレンズ部１７によって平行光にされることによって幅
の広い平行光になる。これにより、スラブ導波路１２に
超音波の波面たるＳＡＷが形成された場合に、ＳＡＷと
光との相互作用によって光が効率よく回折を起こすこと
が可能となる。すなわち、一般に、効率良く回折現象が
起こるためには超音波の波長に比べて通過する光線の幅
が充分大きく（およそ１０倍以上）かつ平行光であるこ
とが必要とされるが、このような条件を十分に満たすこ
とが可能になる。

【０００４】ここで、ＩＤＴ１３を駆動しない状態（ｏ
ｆｆ状態）ではスラブ導波路１２を通過する光は回折せ
ずに直進するので、第２のレンズ部１８によって集束さ
れた光は第２のチャネル導波路１５にのみ入射する。こ
れに対して、ＩＤＴ１３を駆動した状態（ｏｎ状態）で
はスラブ導波路１２を通過する光は回折されてその一部
の進路が変更されるから、第３のレンズ部１８によって
集束された光の一部は第３のチャネル導波路１６に入射
することになる。

【０００５】したがって、ＳＡＷのｏｎ−ｏｆｆによっ
て第１のチャネル導波路１４と第３のチャネル導波路１
７との間でのオン．オフのスイッチ作用、あるいは、第
１のチャネル導波路１４と第２又は第３のチャネル導波
路１６，１７との間での強度変調作用が得られ、さらに
は、回折光はドップラー効果によって光周波数が変化す
るため、光周波数シフタとしての作用も得られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の従来
の導波路型音響光学素子は、チャネル導波路とスラブ導
波路との間にレンズ部を介在させることが必須である。
ここで、チャネル導波路とスラブ導波路とは同一の屈折
率とすればよいので１つのマスクを用いて同時に形成で
きるが、レンズ部の形成は、これら光導波路と屈折率が
異なることからこれら光導波路の形成の後に別のマスク
を用いて別個に形成する必要がある。しかも、各光導波
路とレンズ部との位置関係は極めて正確に維持される必
要がある。したがって、光導波路を形成する際のマスク
の設置位置と、レンズ部を形成する際のマスクの設置位
置とを正確に所定の位置関係に維持する必要がある。

【０００７】ところが、これらマスクの位置関係を正確
に所定の位置関係で設置することは必ずしも容易ではな
く、これがために各光導波路とレンズ部との位置関係が
所定の位置関係から無視し得ない程度にずれるという場
合も少なからず生ずるという問題があった。また、所定
の特性を得るためには、レンズ部の焦点距離が正確に予
定した値を有している必要があり、それゆえ、レンズ部
の屈折率を正確に予定した値に形成しなければならない
が、レンズ部は光導波路に比較して大きく屈折率を変え
る必要があることから、正確に予定した値にすることが
容易ではなく、これがためにＰＥ処理後に個別にアニー
リングを施して屈折率を調整する等の繁雑な作業が必要
であった。しかも、屈折率を大きく変化させるＰＥを施
しているために経時変化によってレンズ部の屈折率が変
化して特性が劣化するおそれがある等の問題もあった。

【０００８】本発明はこのような問題点を解決する為に
なされたものであり、比較的単純で簡単な工程によって
製造が可能であり、しかも、予定した特性を有すると同
時に経時変化による特性の劣化のおそれの少ない導波路
型音響光学素子を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに本願発明は、 （構成１） 少なくとも表層部が透明圧電性を有する基
板と、該基板の表層部に形成された２次元光導波路と、
この２次元導波路に表面弾性波を形成させるために前記
基板上に形成された交差指型電極と、前記２次元光導波
路に入射させる光及び該２次元光導波路から出射した光
を導くためにそれぞれ前記基板表層部に形成された入射
光導光用３次元光導波路及び出射光導光用３次元光導波
路とを有する導波路型音響光学素子において、前記入射
光導光用３次元光導波路の光出射端に光入射端を接続さ
れ、かつ、光出射端が前記２次元光導波路の光入射端に
接続されており、その光入射端から光出射端に向けて導
波路の幅が次第に拡大するように形成された光線幅拡大
用のホーン型光導波路と、前記２次元光導波路の光出射
端にその光入射端が接続され、かつ、光出射端が前記出
射光用３次元光導波路の光入射端に接続されており、そ
の光入射端から光出射端に向けて導波路の幅が次第に縮
小するように形成された光線幅縮小用のホーン型導波路
とを前記基板表層部に形成したことを特徴とする構成と
し、この構成１の態様として、 （構成２） 構成１の導波路型音響光学素子において、
前記光線幅拡大用のホーン型導波路の最大幅より前記光
線幅縮小用のホーン型導波路の最大幅を大きくしたこと
を特徴とする構成とし、また、構成１又は２の態様とし
て、 （構成３） 構成１又は２の導波路型音響光学素子にお
いて、光線幅縮小用のホーン型導波路を隣接して２つ設
け、その内の一方のホーン型導波路に前記２次元光導波
路を通過する際に表面弾性波による回折作用を受けない
で通過した非回折光が入射し、他方のホーン型導波路に
前記２次元光導波路を通過する際に表面弾性波による回
折作用を受けた回折光を入射するように配置するととも
に、前記回折光を入射するホーン型導波路の光軸が前記
回折光の進行方向に略一致するように形成したことを特
徴とする構成とし、さらに、構成１ないし３の態様とし
て、 （構成４） 構成１ないし３のいずれかの導波路型音響
光学素子において、前記光線幅拡大用及び光線幅縮小用
のホーン型導波路の幅を仕切る輪郭形状が略放物曲線を
なし、かつ、その幅をＷ、光導波路内を伝搬する光の真
空中における波長をλ、光導波路における光の進行方向
の座標をｚ、光導波路の屈折率をｎ_f 、光導波路の最小
幅をＷ₀ とそれぞれしたとき、 Ｗ＝｛（２αλｚ／ｎ_f ）＋Ｗ₀ ² ｝^1/2 で表され、かつ、1.7 ≦α≦3.4 に設定したことを特徴
とする構成としたものである。

【００１０】

【作用】上述の構成１によれば、入射光導光用３次元光
導波路によって導入された光は光線幅拡大用のホーン型
導波路によってその光線幅が拡大され、かつ、略平行光
となって２次元光導波路に入射して該２次元光導波路中
を伝搬する。これによって、２次元光導波路に平面弾性
波が形成された場合にはこの伝搬する光が効率よく回折
作用を受けることができる。また、２次元光導波路を伝
搬した光は光線幅縮小用のホーン型導波路に入射してそ
の光線幅が縮小された後、出射光用３次元光導波路に入
射して出射される。これにより、音響光学素子としての
作用を行なわせることができる。

【００１１】この構成によれば、光の伝搬経路にレンズ
部を介在させることなく、すべて光導波路で構成でき
る。これら光導波路形成するためのＰＥ処理工程は１つ
のマスクを用いて１つのプロセスで同時に行うことがで
きる。すなわち、従来の場合は、導波路を形成した後に
別のマスクを用いてレンズ部を形成する工程が必要であ
ったが、上記構成ではその工程が不要になる。その結
果、マスクの位置合わせ誤差に基づく特性の劣化や、レ
ンズを用いていないことからレンズの屈折率の経時変化
に基づく特性劣化の心配もない。

【００１２】また、構成２によれば、２次元光導波路に
光を出射するホーン型導波路の最大幅に比べ、２次元光
導波路から出射した光を受光するホーン型導波路の最大
幅のほうが大きくなるようにしているので、２次元光導
波路中を伝搬する間に光の幅が多少広がっても効率よく
集光することが可能となる。

【００１３】構成３によれば、光スイッチ作用、光強度
変調作用及び光周波数シフタとしての作用を得ることが
できる導波路型音響光学素子を得ることができる。

【００１４】さらに、構成４によれば、ホーン型導波路
内での光損失を極めて小さくできるので、音響光学素子
全体としての光損失を極めて小さいものとすることがで
きる。

【００１５】

【実施例】第１実施例 図１は本発明の第１実施例にかかる導波路型音響光学素
子の構成を示す図である。以下、図１を参照にしながら
第１実施例を説明する。

【００１６】この実施例は、要するに、図５に示した従
来例におけるレンズ部の代わりにホーン型導波路を用い
るようにしたものである。すなわち、透明圧電性の結晶
たるタンタル酸リチウム（ＬＴ）単結晶を板状体に形成
した基板１と、該基板１の表層部に形成された２次元光
導波路たるスラブ導波路２と、このスラブ導波路２に表
面弾性波（ＳＡＷ）を形成させて該スラブ導波路２を通
過する光を回折させるために基板１上に形成された交差
指型のトランスデューサである交差指型電極（ＩＤＴ）
３と、上記スラブ導波路２に入射させる光及び該スラブ
導波路２から出射した光を導くためにそれぞれ基板１の
表層部に形成された入射光導光用３次元光導波路たる第
１のチャネル導波路４及び出射光導光用３次元光導波路
たる第２及び第３のチャネル導波路５，６とを有する
点、さらに、ＩＤＴ３を駆動回路３１出駆動するように
した点では、上記従来例と略同じである。

【００１７】この実施例の特徴点は、第１のチャネル導
波路４とスラブ導波路２との間に光線幅拡大用のホーン
型導波路である第１のホーン型導波路７を配置し、第１
のチャネル導波路４から出射した光を第１のホーン型導
波路７に入射させて光線幅を拡大するとと同時に略平行
光にしてスラブ導波路２に入射させるようにし、また、
スラブ導波路２の光出射端に光線幅縮小用のホーン型導
波路である第２のホーン型導波路８及び第３のホーン型
導波路９を隣接して配置し、スラブ導波路２から出射す
る非回折光又は回折光をそれぞれ入射させるようにして
その光線幅を縮小し、それぞれ第２チャネル導波路５及
び第３チャネル導波路６に導くように構成した点であ
る。

【００１８】また、この場合、第３のホーン型導波路９
の幅方向の中心軸線（光軸）を第２のホーン型導波路８
の中心軸線に対して１．５°傾くように形成してあり、
回折光が第３のホーン型導波路９の中心軸線に沿った方
向から入射されるようにしてある。

【００１９】なお、スラブ導波路２、チャネル導波路
４，５，６、ホーン型導波路７，８，９は、これら各導
波路を接続した状態の輪郭形状のパターンのＡｌ膜を基
板１上に形成し、これをマスクにして安息香酸を用いて
ＰＥ処理を施すことにより形成する。この場合、波長
０．６３３μｍのＨｅーＮｅレーザ光に対して、基板１
自体の屈折率は、２．１８であり、各導波路の屈折率は
２．１８３である。また、ＩＤＴ３は厚さ１μｍのＡｌ
膜で形成され、中心周波数が３００ＭＨｚになるよう
に、電極幅を２．７５μｍ、ピッチを５．５μｍとす
る。

【００２０】第１〜第３のホーン型導波路７，８，９の
形状は、その幅をＷ、光導波路内を伝搬する光の真空中
における波長をλ、光導波路における光の進行方向の座
標をｚ、光導波路の屈折率をｎ_f 、光導波路の最小幅を
Ｗ₀ とそれぞれしたとき、 Ｗ＝｛（２αλｚ／ｎ_f ）＋Ｗ₀ ² ｝^1/2 ……(1) で表される曲線形状をなしたものである。上記(1) 式に
おいて、この実施例ではλ＝０．６３３μｍ、ｎ_f ＝
２．１８３、Ｗ₀ ＝４μｍ、α＝２とし、最大幅につい
ては、第１のホーン型導波路７の場合を１００μｍ、第
２及び第３のホーン型導波路８，９の場合を共に１１０
μｍとした。

【００２１】図２は上記(1) 式における上述の条件のう
ちαを変えた場合の光損失を示すグラフである。図２の
グラフにおいて、光損失とは、光線幅拡大用のホーン型
導波路（第１のホーン型導波路７が該当）と光線幅縮小
用のホーン型導波路（第２及び第３のホーン型導波路
８，９が該当）とをカップリングさせてこれらの間を光
を通過せた場合に受ける光の損失である。また、図にお
ける○印でプロットされた曲線は導波路の境界部から外
部に洩れる光等による損失を考えずに媒体自体の吸収や
散乱のみによる損失分（プロパゲーティングと略称す
る）を示すものであり、●印でプロットされた曲線は導
波路の境界部から外部に洩れる光等による損失分（カッ
プリングと略称する）のみを示すものであり、黒四角印
でプロットされた曲線はトータルの損失（トータルと略
称する）を示すものである。

【００２２】実用的効率を考慮すると、ホーン型導波路
による損失を２ｄＢ以内におさえることが望ましいの
で、図２から、1.7 ≦α≦3.2 の範囲内に設定すること
が望ましいことがわかる。

【００２３】上述の構成の導波路型音響光学素子におい
て、第１のチャネル導波路４の入力端に、コア径が約４
μｍの定偏波ファイバを接続して波長０．６３３μｍの
ＨｅーＮｅレーザ光を入射させ、また、第２及び第３の
チャネル導波路５，６の出力端にコア径が約４μｍのシ
ングルモードファイバを接続することにより出射光を取
り出してこの導波路型音響光学素子内における光損失を
測定した。その結果、ＳＡＷをｏｆｆの状態した場合に
は第２のチャネル導波路５のみから光が取り出され、そ
のときの損失は１０．８ｄＢであった。したがってま
た、このとき、第３のチャネル導波路６には光が導かれ
ず、第３のチャネル導波路６は光学的にオフ状態にあ
る。次に、ＳＡＷをｏｎの状態した場合には、第３のチ
ャネル導波路６に光が導かれ、第３のチャネル導波路６
は光学的にオン状態になる。そのときの損失は１６．１
ｄＢであり、オン．オフの消光比は約３５ｄＢであっ
た。なお、これに対して、図５に示されるような、従来
の導波路型音響光学素子では、損失が１５〜２０ｄＢ、
消光比が２８ｄＢ程度であったので、特性自体も従来に
比較して向上していることがわかる。

【００２４】しかも、上述の実施例によれば、光の伝搬
経路にレンズ部を介在させることなく、すべて光導波路
で構成できる。これら光導波路形成するためのＰＥ処理
工程は１つのマスクを用いて１つのプロセスで同時に行
うことができる。すなわち、従来の場合は、導波路を形
成した後に別のマスクを用いてレンズ部を形成する工程
が必要であったが、上記構成ではその工程が不要にな
る。その結果、マスクの位置合わせ誤差に基づく特性の
劣化や、レンズを用いていないことからレンズの屈折率
の経時変化基づく特性劣化の心配もない。

【００２５】第２実施例 図３は本発明の第２実施例にかかる導波路型音響光学素
子の構成を示す図である。以下、図３を参照にしながら
第２実施例を説明する。なお、この実施例の基本的構成
は上述の第１実施例と共通であるの共通する部分には同
一の符号を付してその詳細説明を省略し、以下では、主
として第１実施例と異なる点を説明する。 この実施例
が第１実施例と異なる第１の点は、上述の第１実施例に
おける第２のホーン型導波路８の最大幅が１１０μｍで
あったが、この第１実施例における第２のホーン型導波
路８に相当する第２のホーン型導波路２８の最大幅を９
０μｍにして、該第２のホーン型導波路２８で光線幅拡
大用のホーン導波路を構成するようにし、これに、第２
のチャネル導波路５から光が導入された場合、この光が
スラブ導波路２を通じて第１のホーン型導波路７（最大
幅が１００μｍ；このとき光線幅縮小用導波路として作
用）に入射し、第１のチャネル導波路４から外部に出射
されるようにしたものである。なお、第１のホーン型導
波路７は第３のホーン型導波路９との対でみた場合に
は、光線拡大用ホーン導波路として作用し、第１のチャ
ネル導波路４から導入された光がスラブ導波路２内で回
折作用を受けて第３のホーン型導波路９及び第３のチャ
ネル導波路６を通じて外部に出射される点は第１実施例
と同様である。

【００２６】この実施例は、いわゆる方向性結合器とし
て利用することができる。例えば、第２のチャネル導波
路５から光を導入して第１のチャネル導波路４を通じて
外部の光ファイバに導いた場合において、この光ファイ
バに例えば傷等があって反射戻り光が生じた場合、この
反射戻り光を入射光と分離して第２のチャネル導波路５
を通さずに第３のチャネル導波路６から外部に取り出す
ことができる。

【００２７】この実施例においても、第１実施例と同様
の利点を得ることができる。

【００２８】第３実施例 図４は本発明の第３実施例にかかる導波路型音響光学素
子の構成を示す図である。この実施例は、第１実施例と
同一の導波路型音響光学素子を同一基板上に２つ形成し
て、入射光に対して波長がそれぞれ異なる値だけシフト
した２つのシフト光を得る光周波数シフタとしての音響
光学素子を構成した例であり、入射光用のチャネル導波
路３４を途中から２つのチャネル導波路３４ａ，３４ｂ
に分岐し、これらチャネル導波路３４ａ，３４ｂにそれ
ぞれ第１実施例と同一の構成を有する導波路型音響光学
素子を接続する構成としたものである。

【００２９】すなわち、第１実施例における第１のチャ
ネル導波路４に相当する一方のチャネル導波路３４ａに
接続される第１の音響光学素子部は、第１実施例におけ
る第１のホーン型導波路７に相当する光線拡大用のホー
ン型導波路３７ａ、第１実施例におけるスラブ導波路２
に相当するスラブ導波路３２ａ、第１実施例におけるＩ
ＤＴ３に相当するＩＤＴ３２ａ、第１実施例における第
２のホーン型導波路８に相当する光線縮小用のホーン型
導波路３８ａ、第１実施例における第３のホーン型導波
路９に相当する光線縮小用のホーン型導波路３９ａ、第
１実施例における第２のチャネル導波路５に相当するチ
ャネル導波路３５ａ及び第１実施例における第３のチャ
ネル導波路６に相当するチャネル導波路３６ａから構成
されている。

【００３０】同様に、第１実施例における第１のチャネ
ル導波路４に相当する他方のチャネル導波路３４ｂに接
続される第２の音響光学素子部は、ホーン型導波路３７
ｂ、スラブ導波路３２ｂ、ＩＤＴ３２ｂ、ホーン型導波
路３８ｂ、ホーン型導波路３９ｂ、チャネル導波路３５
ｂ及びチャネル導波路３６ｂから構成されている。

【００３１】そして、これら第１及び第２の音響光学素
子は１枚のタンタル酸リチウム（ＬＴ）単結晶の基板３
１上に隣接して形成され、これらの間にＳＡＷ遮断用溝
３２１を形成したものである。

【００３２】ＩＤＴ３２ａとＩＤＴ３２ｂとで互いに異
なる周波数のＳＡＷを発生させることにより、チャネル
導波路３６ａと３６ｂからそれぞれ異なる周波数シフト
を受けた光を得ることができ、例えば、光ヘテロダイン
法等に用いることができる。この実施例においても、第
１実施例と同様の利点を得ることができる。

【００３３】なお、上記各実施例においては基板にＬＴ
を用いたが、他の圧電性材料、例えばニオブ酸リチウム
（ＬＮ）等からなる基板であってもよい。また、石英基
板上にＺｎ０薄膜などを形成した構造でもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の導波路型
音響光学素子は、要するに、３次元光導波路によって導
入された光の光線幅を拡大して平行光にした後、回折作
用を施す領域である２次元光導波路に導入する手段及び
該２次元光導波路から出射した光を縮小して出射用の３
次元光導波路に導入する手段として、従来のレンズの代
わりにホーン型導波路を用いるようにしたことにより、
光の伝搬経路にレンズ部を介在させることなく、すべて
光導波路で構成できるようにして、これら光導波路形成
するためのＰＥ処理工程を１つのマスクを用いて１つの
プロセスで同時に行うことを可能にした。すなわち、従
来の場合は、導波路を形成した後に別のマスクを用いて
レンズ部を形成する工程が必要であったが、本発明では
その工程を不要にし、マスクの位置合わせ誤差に基づく
特性の劣化や、レンズを用いていないことからレンズの
屈折率の経時変化基づく特性劣化のおそれを除去したも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例にかかる導波路型音響光学
素子の構成を示す図である。

【図２】(1) 式におけるαを変えた場合の光損失を示す
グラフである。

【図３】本発明の第２実施例にかかる導波路型音響光学
素子の構成を示す図である。

【図４】本発明の第３実施例にかかる導波路型音響光学
素子の構成を示す図である。

【図５】従来の導波路型音響光学素子の構成を示す図で
ある。

【符号の説明】

１…基板、２…スラブ導波路、３…交差指型電極（ＩＤ
Ｔ）、４…第１のチャネル導波路、５…第２のチャネル
導波路、６…第３のチャネル導波路、７…第１のホーン
型導波路、８…第２のホーン型導波路、９…第３のホー
ン型導波路。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも表層部が透明圧電性を有する
   基板と、該基板の表層部に形成された２次元光導波路
   と、この２次元導波路に表面弾性波を形成させるために
   前記基板上に形成された交差指型電極と、前記２次元光
   導波路に入射させる光及び該２次元光導波路から出射し
   た光を導くためにそれぞれ前記基板表層部に形成された
   入射光導光用３次元光導波路及び出射光導光用３次元光
   導波路とを有する導波路型音響光学素子において、 前記入射光導光用３次元光導波路の光出射端に光入射端
   を接続され、かつ、光出射端が前記２次元光導波路の光
   入射端に接続されており、その光入射端から光出射端に
   向けて導波路の幅が次第に拡大するように形成された光
   線幅拡大用のホーン型導波路と、前記２次元光導波路の
   光出射端にその光入射端が接続され、かつ、光出射端が
   前記出射光用３次元光導波路の光入射端に接続されてお
   り、その光入射端から光出射端に向けて導波路の幅が次
   第に縮小するように形成された光線幅縮小用のホーン型
   導波路とを前記基板表層部に形成したことを特徴とする
   導波路型音響光学素子。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の導波路型音響光学素子
   において、 前記光線幅拡大用のホーン型導波路の最大幅より前記光
   線幅縮小用のホーン型導波路の最大幅を大きくしたこと
   を特徴とする導波路型音響光学素子。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の導波路型音響光
   学素子において、 光線幅縮小用のホーン型導波路を隣接して２つ設け、そ
   の内の一方のホーン型導波路に前記２次元光導波路を通
   過する際に表面弾性波による回折作用を受けないで通過
   した非回折光が入射し、他方のホーン型導波路に前記２
   次元光導波路を通過する際に表面弾性波による回折作用
   を受けた回折光を入射するように配置するとともに、前
   記回折光を入射するホーン型導波路の光軸が前記回折光
   の進行方向に略一致するように形成したことを特徴とす
   る導波路型音響光学素子。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかに記載の導
   波路型音響光学素子において、 前記光線幅拡大用及び光線幅縮小用のホーン型導波路の
   幅を仕切る輪郭形状が略放物曲線をなし、かつ、その幅
   をＷ、光導波路内を伝搬する光の真空中における波長を
   λ、光導波路における光の進行方向の座標をｚ、光導波
   路の屈折率をｎ_f 、光導波路の最小幅をＷ₀ とそれぞれ
   したとき、 Ｗ＝｛（２αλｚ／ｎ_f ）＋Ｗ₀ ² ｝^1/2 で表され、かつ、1.7 ≦α≦3.4 に設定したことを特徴
   とする導波路型音響光学素子。