JPH07111527B2

JPH07111527B2 - 電気光学スキャナ

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Publication number: JPH07111527B2
Application number: JP3238901A
Authority: JP
Inventors: グフェラー・フリッツ
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1990-12-14
Filing date: 1991-08-27
Publication date: 1995-11-29
Anticipated expiration: 2010-11-29
Also published as: US5150437A; EP0490013A1; JPH04249225A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学導波管を共有する
光波又はその一部分を前記導波管から走査デバイスの基
板に偏向させ、且つ（又は）前記デバイスの基板を通し
て加えられた光波を前記共有光学導波管内で結合させる
光学走査デバイス（スキャナ）に関する。走査機構は音
響導波管内を伝播する短い表面音響波の進行回折格子か
ら成り、光波との共直線性の音響光学相互作用は前記光
波を前記共有導波管から偏向させるか又は前記導波管内
で前記光波を結合させる。

【０００２】

【従来の技術】種々の技術分野で自動制御が増加するに
つれて、光学スキャナは複数の異なる使用方法が見つか
った。光学スキャナは光記憶、光データ通信、光学測定
器具及びレーザー印刷のような領域で用いられている。

【０００３】今日広く用いられているものとして、電磁
機構で作動される１つのレーザー又はレーザー・アレイ
を用いる扱いにくい機械走査システムがある。

【０００４】機械素子を含まない光学走査システムを必
要とするすぐれた性能を得るための努力及び小型化に関
する強い要求により、音響光学干渉を用いる走査デバイ
スが設計されるに至った。これらの走査デバイスでは、
表面音響波(ＳＡＷ)は入射光ビームと相互作用し、それ
をその伝播方向から偏向させる。光ビームをその最初の
方向から偏向させるために２つの異なるタイプの音響光
学相互作用を用いることができる。

【０００５】図１に概略的に示すように、従来の技術で
公知の走査デバイスの大部分は音響光学ブラッグ干渉に
基づいた走査機構を用いる。図１に示すように、これら
のシステムでは、光学導波管層１１内を導波される入射
光波１０ (波ベクトルｋ_opt)は表面音響波１２(波ベク
トルｋ_a) と相互作用する。表面音響波は導波管の表面
に周期的なオンドレーション(ondolations)１３を生成
し且つ光弾性効果によって表面及びその下の領域の屈折
指数に周期的な変化を生じさせる。入射光波１０は屈折
指数に変動が生じる領域で相互作用するので、もし適切
な位相整合条件が存在すれば、それらは回折される。偏
向された光波１４(波ベクトルｋ_s)はベクトルｋ_opt及び
ｋ_aによって展開された面を伝播する。xz面内の偏向の
角αB は非常に小さく且つその分解能は低い。入射光波
１０の一部分１５は前記進行回折格子を通って直進し、
偏向された光波１４の強度を弱める。

【０００６】音響光学ブラッグ相互作用を利用する偏向
デバイス装置は "Thin Film Acousto-optic Devices",
Proc. IEEE, Vol. 64, pp. 779, 1976, published by
G.Lean et al.に詳細に記述されている。

【０００７】米国特許第４７９７８６７号及び同第４４
２５０２３号を含む別の米国特許は横方向のトラッキン
グエラーを補正するために音響光学ブラッグ相互作用を
利用する光学ピックアップ・ヘッドに関連する。

【０００８】ブラッグ回折条件を満足させる必要がある
ので、偏向角は制限される。更に、図１に示すように直
進する、０次の回折光の一部分１５を減少させることは
不可能である。

【０００９】もう１つの種類の音響光学相互作用は共直
線性相互作用である。図２及び図３に示すように、導波
管層２１内を伝播する光波２０(波ベクトルｋ_opt)は共
直線性の表面音響波２２(波ベクトルｋ_a)と干渉し、光
波２０はxz面から偏向して基板２３に入る。共直線性相
互作用システムの、光波２０(ｋ_opt)と偏向された光波
２４(ｋ_s)との間の偏向角αC は、ブラッグ相互作用シ
ステムのαB よりも大きい。なぜなら、音響波長λの帯
域幅はブラッグ相互作用システムの帯域幅よりも広いか
らである。

【００１０】実験による共直線性音響光学相互作用の証
明は Kuhn et al., "Optical guided wave mode conver
sion by an acoustic surface wave", Appl.Phys.Let
t.,Vol. 19,pp.428-430,1971で報告されたのが最初であ
る。

【００１１】論文F. Gfeller,"A colinear thin-film a
coustic-optic scanner", J.Phys.D:Appl. Phys., Vol.
10, pp. 1833-1845, 1977 に公開されたもう１つの実
験の結果は、本明細書の図４に概略的に図示されたガラ
ス膜３１及び石英基板３５を含むシステムに関連する。
この論文、特にその図８は、本発明に最も近い従来の公
知技術であり、本明細書の図４に示すように、連続波
(ＣＷ)モードで動作し、長さＬの相互作用経路全体が一
定周波数の音響波３２(波ベクトルｋ_a)で満たされるデ
バイスを記述している。光波３０(波ベクトルｋ_opt)は
長さＬにわたって変換器３６から生成されるＳＡＷ３３
と相互作用する。角α_CWはＳＡＷ３３の波長λによって
決まる。図４で、デバイスの動作はＣＷモードであるの
で、外向きの平行光線３４．１及び３４．２で示す偏向
された波の形は制御できない。光波は相互作用経路全体
の長さを持つ"回折格子"と干渉するから、ＣＷモードで
動作するデバイスの光学的な分解能は制限される。偏向
された光線は、１つの円い点は形成せず、にじんだ線を
形成する。

【００１２】今までのところ、偏向された光波の形を高
価な外部レンズ及び光学システムなしに制御する方法、
及びデバイスの外部からの光波をデバイス内で結合させ
る場合に迷光線を弱める方法はどちらも開示されていな
い。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の主たる目的
は、例えば高速ファイバを介して走査デバイスに供給さ
れる短い光パルスを処理できる、走査速度の高い電気光
学走査デバイスを提供することである。

【００１４】本発明のもう１つの目的は入射光波を前記
デバイスから偏向させ且つ（又は）外部からの光波を前
記デバイスに結合させるために両方向に使用できる走査
機構を提供することである。

【００１５】本発明の他の目的は、ＳＡＷの横の寸法
（ｚ）を圧縮して音響電力密度を高くしてＳＡＷの効率
を高める光学分解能が高い走査デバイスを提供すること
である。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明によりこれらの目
的が達成され既知の走査デバイスに残存する欠点が除か
れる。本発明の走査デバイスでは、これは、入射光波と
共直線性に音響導波管内を伝播する短いＳＡＷ進行回折
格子を形成する表面音響波との共直線性相互作用により
入射光波が偏向されることによって達成される。前記デ
バイスの光学的な分解能は平行する光学及び音響導波管
及びこれらの短いＳＡＷ進行回折格子の使用により高め
られる。短いＳＡＷ進行回折格子の特殊な形は、偏向さ
れたビームの断面及び開口部の制御を可能にする。更
に、このような短いＳＡＷ回折格子を用いて前記偏向さ
れた光波のサイドローブを小さくすることができる。本
発明に従う電気光学スキャナは、透明な基板と、該基板
上に互いに隣接して配置された光学導波管及び音響導波
管と、上記光学導波管に結合されて該光学導波管に光波
を供給し、そして該光学導波管から受取った光波を電気
信号に変換する少なくとも１つの光電子デバイスと、上
記光学導波管内を伝播する光波と相互作用して上記光学
導波管内の光波を上記透明な基板内に偏向し、そして上
記透明な基板から入射される光波に当たると該光波を上
記光学導波管内に導入する音響波を上記音響導波管に供
給する変換器と、上記音響波のパターンを横方向に圧縮
する金属層を有し、上記変換器及び上記音響導波管を結
合するホーン・フィードと、上記変換器に所定数の個々
の波から成る音響波パターンを上記音響導波管に供給さ
せて短い進行回折格子を上記音響導波管内に形成させ、
上記個々の波の周波数及び振幅を選択的に制御し、そし
て上記音響導波管の上記音響波パターンと、上記光学導
波管を介して又は上記透明な基板を介する上記光波とを
同期させて相互作用させる制御回路とを含む。

【００１７】本発明の主な利点は、光学及び音響導波管
の特殊な組合せで "短い進行回折格子" の形を変えるこ
とにより、偏向された光波の形を制御できることであ
る。この回折格子の形は、主として、ＳＡＷを生成する
ドライバ信号によって決まる。スキャナが逆方向に用い
られると、光線の小さな束（その迷ビームではない）だ
けが再び走査デバイスに結合される。再結合せねばなら
ない光波に関する高い選択度は走査デバイスの分解能を
改善する。この走査デバイスは両方向に交互に又は同時
に両方向に使用することができる。

【００１８】短い進行回折格子を使用するもう１つの利
点は、高速の光学的な複数ウェイのスイッチのような光
学データ通信に応用するのに重要な走査速度が改善され
ることである。

【００１９】

【実施例】本発明の電気光学走査デバイスの実施例を詳
細に説明する前に、光波と短い集束ＳＡＷ進行回折格子
との共直線性音響光学相互作用を、図５及び図６により
簡単に説明する。

【００２０】図５及び図６は透明な基板４０の上に作ら
れた光学走査デバイスの断面図である。光学導波管４１
は音響導波管４２と一緒に基板４０の上部に作られる。
これらの導波管の使用は、より簡単なシステムと較べて
電力密度が高くなるので、小さな入力電力で効率的な相
互作用が得られる。更に、導かれた波は回折が回避され
そして干渉の長さを伸ばすように、長い距離にわたって
閉じ込められることができる。

【００２１】変換器(図示せず)は周波数変調変換器ドラ
イバ信号(ＳＡＷ_D) が供給されて短い周波数変調ＳＡＷ
進行回折格子を生じる。図５に示すように、回折格子４
３は負のｘ軸に平行に進行し、光波４４(波ベクトルｋ
_opt)と相互作用する。ＳＡＷにより音響導波管４２に持
込まれた不規則な振幅及び光学導波管４１内の"持越部
分"は透過の深さに対して指数関数的に減少する。ＳＡ
Ｗが音響導波管４２及び光学導波管４１を通って基板４
０の中まで下方に透過することは、振幅が減少しそして
線の太さが減少された平行な波で示される。前記偏向さ
れた光波は外向きの光線４５．１及び４５．２で示さ
れ、基板４０の中に集束される。図６で、ＳＡＷ回折格
子４３．１は負のｘ軸に沿って伝播する。光波４４．１
(波ベクトルＶ_opt)は周波数の高い方の側から回折格子
４３．１に達し、決められた開口部によって基板４０の
中に偏向される。この偏向された波は外向きの光線４
５．３及び４５．４で示される。典型的な進行回折格子
の速度Ｖ_aは導波管材料中の光速Ｖ_OPTと較べて無視でき
るほど小さいので、静止回折格子として扱い且つ計算す
ることができる。

【００２２】偏向された光波の形は短い進行回折格子に
よって決められる。前記格子はＳＡＷ変換器ドライバ信
号の影響を受け、従ってそれによって制御することがで
きる。短い進行回折格子は使用する変換器の形及びタイ
プによる影響も受ける。

【００２３】図７Ａ及び図７Ｂは２つの典型的な変換器
を示す。図７Ａは広帯域変換器６７示す。変換器６７は
ＬｉＮｂＯ₃基板上に形成され、２つの電極６７．１及
び６７．２を有し、各電極は４つのフィンガーを有す
る。これらのフィンガーの間隔ｂ及びその厚さｃは一定
である。変換器６７により生じるＳＡＷの帯域幅は中心
周波数ｆ₀を有する。ＳＡＷの周波数成分はｆ₀±25％に
制限される。変換器６７の開口部は音響導波管６５又は
ホーン・フィード６６に適合させる必要がある。図７Ｂ
はフィンガー周期性が増す広帯域変換器６７．３を示
す。このフィンガーの厚さは一定である。電極６７．４
及び６７．５のフィンガーの周期性は変換器６７．３の
帯域幅を改善する。前記以外の変換器、表面音響波及び
導波管に関する情報は図書 "Acoustic Fields And Wave
s In Solids", Vol. I and II, of B.A. Auld, John Wi
ley & Sons, 1973 から入手することができる。

【００２４】偏向された光波のサイドローブは振幅変調
された進行回折格子の使用により減らすことができ、偏
向された光波の開口部はこの回折格子の周波数変調及び
前記格子の長さｌによって決まる（図６参照）。

【００２５】本明細書に記載された第１の実施例に関連
して、周波数変調及び振幅変調ＳＡＷ進行回折格子の生
成に適したドライバ及び制御回路の詳細なブロック図に
ついて説明する。

【００２６】本発明の第１の実施例は図８Ａに示す。図
８Ａは光学テープ６１にデータを書込むとともに記憶さ
れたデータを読取ることができる電気光学走査デバイス
６０を示す。

【００２７】走査デバイス６０は透明な圧電ＬｉＮｂＯ
₃(又は石英)基板６２上に作られる。走査デバイス６０
の一端に取付けられたレーザー・ダイオード６３は光学
的に光学導波管６４に結合され、レーザー・ダイオード
６３から放射された光波ｋ_optは導波管６４に沿ってｘ
軸と平行に伝播する。光学導波管６４の上部に作られた
音響導波管６５はホーン・フィード６６を介して基板６
２の上に作られた表面音響波広帯域変換器６７（ＳＡＷ
変換器）に結合される。ホーン・フィード６６及び音響
導波管６５は表面に付加された薄い金属の膜から成り、
従って表面音響波の音響伝播速度Ｖ_aを遅くして音響導
波管６５に横方向の制限を加える。ホーン・フィード６
６はＳＡＷの横の寸法(ｚ)を圧縮して音響電力密度を高
くするので、ＳＡＷの効率を高める。図８Ｂは前述の導
波管構造の詳細な断面図を示す。光学導波管６４は導波
管のコア６４．１及び光学クラッディング６４．２から
成る。金属層で作られた音響導波管６５は、光学クラッ
ディング６４．２が短絡されるように光学クラッディン
グ６４．２の上部に配置され、従ってクラッディング６
４．２と金属層即ち音響導波管６５の間のインタフェー
スにある電界を除去し音響伝播速度を遅くする。

【００２８】広帯域ＳＡＷ変換器６７（図７Ａに詳細に
示されている）は、図９に示すドライバ信号４６に似た
形を持ち、互いに入り込んだ変換器６７の電極６７．１
及び６７．２に電気的なドライバ信号４６が供給される
と速度Ｖ_aで導波管６５中を伝播する、短い周波数変調
及び振幅変調ＳＡＷ進行回折格子６８を作る。音響導波
管６５に沿って進行するＳＡＷは表面に周期的なオンド
レーション６８を作り、従って静止回折格子に似た屈折
指数の周期的な変化を誘起する。不規則な振幅及び誘起
された屈折指数の変化は光学導波管６４及び基板６２へ
の浸透の深さによって指数関数的に減少する。光波(波
ベクトルｋ_opt)が進行回折格子６８に会うと、共直線性
音響光学相互作用は光波を基板６２内に偏向される。偏
向された光波の外向きの光線６９．１及び６９．２は図
８Ａに示す。

【００２９】ｘｙ面内の偏向された光波６９の開口部は
ＳＡＷ回折格子の周波数変調によって制御される。振幅
変調ＳＡＷ回折格子６８と相互作用するときのｚ方向の
偏向された光波６９の強度の分布は、導波された光学波
ｋ_optの横の強度分布によりほぼガウス分布である。進
行回折格子６８の形は主として変換器電極６７．１及び
６７．２に供給されたドライバ信号４６によって決ま
る。

【００３０】基板６２の一端のファセットに作られたＣ
ＣＭ（円筒形のくぼんだ鏡）７０は偏向された光波ｋ_s
のｚ面の大きさをｙ方向と同じ開口部に拡大させる。外
部の対物レンズ７１は光学テープ６１の表面上の回折限
界点８０に光波を集束して光学的に縮小させる。光学信
号とドライバ信号を適切に同期させることにより、テー
プ６１の平行するトラック８１で高い分解能及び正確さ
を持つ記憶位置をアクセスすることができる。

【００３１】図９に示す変換器ドライバ信号４６(ＳＡ
Ｗ_D)により生成された適切なＳＡＷパルス６８が導波管
６５に沿って伝播している間に直列書込み信号(SDWRIT
E) により高電力でレーザー・ダイオード６３を変調す
ることにより完全なトラック・レコードが書込まれる。
図９は走査デバイス６０によるデータ書込みの典型的な
信号対時間図を示す。ＳＡＷ進行回折格子６８はそれが
音響導波管６５の端に到着するまで導波管６５に供給さ
れる。ｔ₁は進行回折格子６８全体が導波管６５に入る
開始時点であり、ｔ₂は回折格子６８が他の端に到着す
る終了時点である。経過時間ｔ_aは下記の等式（１）に
示すようにＳＡＷの速度Ｖ_a及び導波管６５の長さＬの
関数である。ｔ_a＝L／Ｖ_a
(1)短い遅延時間△ｔの後、直列データ・ストリーム４
９(SDWRITE)が光学導波管６４に供給される。図９に示
すように、データ・ストリーム４９即ち SDWRITE信号は
開始及び終了区切り文字１００及び１０１によって制限
される。

【００３２】トラック・レコード読取りの場合は、ＳＡ
Ｗパルス６８が発射され、レーザー・ダイオード６３は
低電力の連続波モード(ＣＷモード)で動作し、異なる反
射率を有する記録されたビット・パターンのテープ表面
を走査する。走査ビームの反射部分は対物レンズ７１、
ＣＣＭ７０及び進行回折格子６８を介して再び光学導波
管６４に結合され、光学カプラー７２を介してｘ軸方向
に平行して、レーザー・ダイオード６３の近くに取付け
られたホトダイオード７３に導波される。ホトダイオー
ド７３の出力信号はテープ上に記憶されたデータを表わ
す。

【００３３】図１０はトラックの読取り及び書込みのブ
ロック図を示す。図９に示す変換器ドライバ信号４６
(ＳＡＷ_D)は、ドライバ信号４６が周波数変調及び振幅
変調されるように、周波数変調信号ＶＣＯ_Fと振幅制御
信号ＶＣＯ_Aとの積により生成される。制御回路１０２
はトリガ・パルスTRを送出する。このパルスは接続部１
０７を介して周波数波形発生器１０３及び振幅波形発生
器１０４に供給される。波形発生器１０３の出力信号Ｖ
ＣＯ_INは電圧制御発振器１０５(ＶＣＯ)に供給されて周
波数変調信号ＶＣＯ_Fを生成する。信号ＶＣＯ_F及びＶＣ
Ｏ_AはＳＡＷドライバ１０６に供給されて周波数変調及
び振幅変調出力信号(ＳＡＷ_D)４６を生成する。

【００３４】データ書込みの場合、データ・ポート１０
９に接続された書込みバッファ１０８は直列書込み信号
(SDWRITE) を送出する。この信号は接続部１１０及びレ
ーザー・ドライバ１１１を介してレーザー・ダイオード
６３に供給される。レーザー・ダイオード６３は直列デ
ータ・ストリームSDWRITELを光学出力信号パルスに変換
する。直列データ・ストリームは書込みバッファ１０８
が接続部１１２を介して制御回路１１２から制御信号を
受取ると直ちに開始される。更に、制御回路１０２はレ
ーザー電力を制御するために接続部１１３を介してレー
ザー・ドライバ１１１に接続される。

【００３５】データ読取りの場合、レーザー・ダイオー
ド６３は、接続部１１４を介してＣＷ読取り信号をレー
ザー・ドライバ１１１に供給する制御回路１０２の制御
の下に、ＣＷモードで動作する。ホトダイオード７３は
記憶されたデータを表わす反射ビーム部分を受取り、プ
リアンプ１１６を介して回路１１５に供給する。回路１
１５はクロック取出し及び開始／終了区切り文字１０
０、１０１検出の機能を実行する。制御信号は接続部１
１８を介して制御回路１０２に送られ、クロック(CL)及
び直列読取り信号(SDREAD)は、出力ポート１１９に接続
される読取りバッファ１１７に供給される。

【００３６】本発明の他の実施例は図１１Ａ及び図１１
Ｂに概略的に示されたデバイス１２０に形成することが
できる。導波管６４、導波管６５、変換器６７及びレー
ザー・ダイオード６３、並びにそれぞれのホトダイオー
ド７３の構造は第１の実施例に関連して説明した構造に
似ている。更に、屈折指数ｎ₁を有する基板６２と屈折
指数ｎ₂を有するファイバ埋込み１２３との間のインタ
フェースに、xz面に展開された円筒形のレンズ１２１が
形成される。第１の実施例と異なり、ＳＡＷ進行回折格
子は波ベクトルｋ_optを有する光を基板６２内に偏向さ
せ、前記光をxy面でファイバ・アレイ又は導波管アレイ
１２２の各ファセットに集束する。偏向された光波は円
筒形のレンズ１２１によりyz面に集束される。

【００３７】この基本的な構成を用いて、異なる走査デ
バイス１２０の使用を考えることができる。例えば、光
学ライン・スキャナ、イメージ・ライタ及び光学マルチ
プレクサ／デマルチプレクサとして使用がある。その各
々の特徴は、異なるタイプのイメージ光学機械構成部
分、光学インタフェース、ホトダイオード・アレイ、レ
ーザー・アレイ、外部データ処理回路及びドライバ回路
をデバイス１２０と組合わせねばならないことである。

【００３８】更に、１ダイオード／チャネルのレーザー
・ダイオード・アレイ、前記ダイオード・アレイから発
射された光ビームを、別の光ビームが音響光学干渉によ
り共有の光学導波管に結合される場合に、ＳＡＷ進行回
折格子に導くファイバ・アレイを必要とする光学直列化
器が考えられる。

【００３９】前述の実施例の代替として、圧電ＺｎＯ
膜を非圧電誘電体基板に付着させることにより、光学導
波管のコアの屈折指数よりも僅かに小さい屈折指数を有
する基板材料の選択の幅を増すことができる。導波管、
レーザー、ホトダイオード及び変換器の構成に関する他
の変更も考えられ、本発明は前述の走査機構を用いる多
くの実施例を提供する。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、例えば高速ファイバを
介して走査デバイスに供給される短い光パルスを処理で
きる、走査速度の高い電気光学走査デバイスが提供され
る。

【００４１】更に本発明によれば、入射光波を前記デバ
イスから偏向させ且つ（又は）外部からの光波を前記デ
バイスに結合させるために両方向に使用できる走査機構
が提供される。

【００４２】更に本発明によれば、偏向された光波のサ
イドローブを弱め且つ偏向された光波の開口部を制御す
る、光学分解能が高い走査デバイスが提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】音響光学ブラッグ干渉走査デバイスの概略平面
図である。

【図２】共直線性音響光学干渉走査デバイスの概略図で
ある。

【図３】図２に示されたデバイスの縦の概略断面図であ
る。

【図４】連続波モードで動作する共直線性音響光学干渉
走査デバイスの縦の概略断面図である。

【図５】導波された光波と短い進行回折格子との共直線
性音響光学干渉を示す集束走査デバイスの概略図であ
る。

【図６】偏向された光波が決められた開口部を持つよう
に、導波された光波と短い進行回折格子との共直線性音
響光学干渉を示す走査デバイスの概略図である。

【図７Ａ】広帯域変換器の概略平面図である。

【図７Ｂ】フィンガー周期性が増す広帯域変換器の概略
平面図である。

【図８Ａ】電気光学走査デバイスの第１の実施例の概略
図である。

【図８Ｂ】電気光学走査デバイスの第１の実施例の、ラ
インＡ−Ａ’に沿った断面図である。

【図９】追跡書込みの信号／時間を示す図である。

【図１０】使用される追跡読取／書込回路の概略ブロッ
ク図である。

【図１１Ａ】第２の実施例の概略側面図である。

【図１１Ｂ】第２の実施例の、ラインＢ-Ｂ'に沿った断
面図である。

【符号の説明】４０基板４１光学導波管４２音響導波管４３回折格子４４光波４６ドライバ信号４９直列データ・ストリーム６０電気光学走査デバイス６１光学テープ６２基板６３レーザー・ダイオード６４光学導波管６４．１コア６４．２光学クラッディング６５音響導波管６６ホーン・フィード６７変換器６７．１電極６７．２電極６８オンドレーション／ＳＡＷパルス７０ＣＣＭ７１対物レンズ７２光学カプラー７３ホトダイオード１０２制御回路１０３周波数波形発生器１０４振幅波形発生器１０５電圧制御発振器１０８書込みバッファ１１１レーザー・ドライバ１１６プリアンプ１１７読取りバッファ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明な基板と、該基板上に互いに隣接して配置された光学導波管及び音
響導波管と、上記光学導波管に結合されて該光学導波管に光波を供給
し、そして該光学導波管から受取った光波を電気信号に
変換する少なくとも１つの光電子デバイスと、上記光学導波管内を伝播する光波と相互作用して上記光
学導波管内の光波を上記透明な基板内に偏向し、そして
上記透明な基板から入射される光波に当たると該光波を
上記光学導波管内に導入する音響波を上記音響導波管に
供給する変換器と、上記音響波のパターンを横方向に圧縮する金属層を有
し、上記変換器及び上記音響導波管を結合するホーン・
フィードと、上記変換器に所定数の個々の波から成る音響波パターン
を上記音響導波管に供給させて短い進行回折格子を上記
音響導波管内に形成させ、上記個々の波の周波数及び振
幅を選択的に制御し、そして上記音響導波管の上記音響
波パターンと、上記光学導波管を介して又は上記透明な
基板を介する上記光波とを同期させて相互作用させる制
御回路とを含む電気光学スキャナ。
【請求項２】上記短い進行回折格子は周波数変調されそ
して振幅変調される請求項１の電気光学スキャナ。
【請求項３】上記音響導波管は光学導波管コアと重なり
合う光学クラッディング層の上に形成された金属膜から
成り、上記光学クラッディング層及び上記光学導波管コ
アは上記光学導波管を形成する請求項１又は請求項２の
電気光学スキャナ。
【請求項４】上記透明な基板は圧電材料である請求項１
の電気光学スキャナ。
【請求項５】上記透明な圧電基板はLiNbO₃又は石英であ
る請求項４の電気光学スキャナ。
【請求項６】上記変換器は互いに入り込んだ金属電極を
有し、上記基板上に形成され、且つ上記変換器により発
射された音響波パターンが上記音響導波管に供給される
ように配列された請求項１の電気光学スキャナ。
【請求項７】２つの光電子デバイスが上記光学導波管に
結合され、上記第１の光電子デバイスは光波を上記光学
導波管に供給するためのレーザーであり、上記第２の光
電子デバイスは光学導波管を介して受取った光波を電気
信号に変換するホトダイオードである請求項１の電気光
学スキャナ。
【請求項８】上記導波管から外に偏向される上記光は、
上記光学記憶媒体にデータを書込みそして上記光学記憶
媒体からデータを読取るために、光学記憶媒体に加えら
れる請求項１の電気光学スキャナを含む記憶システム。
【請求項９】上記電気光学スキャナの上記基板の一端の
ファセットに形成されたくぼんだ円筒形の鏡及び外部レ
ンズを更に含み、上記くぼんだ円筒形の鏡は上記偏向さ
れた光の開口部及び強度分布を上記外部レンズに適合さ
せて上記偏向された光を縮小して上記光学記憶媒体上に
集束するようにそれらが配列された請求項８の記憶シス
テム。