JPH07174942A

JPH07174942A - 光結合機構

Info

Publication number: JPH07174942A
Application number: JP31940093A
Authority: JP
Inventors: Toshimichi Shintani; 俊通新谷; Takeshi Shimano; 健島野
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-12-20
Filing date: 1993-12-20
Publication date: 1995-07-14

Abstract

(57)【要約】【目的】光線を光導波路素子に入射結合させる光結合
機構において、光結合効率を最大にする光素子間の相対
位置を自動的に設定し、かつ該相対位置を保持する機構
を実現する。【構成】光源１０２からの入射光が光ファイバ１０３
を通過した結果生じる光の強度を光検出器で検出し、入
射光のウォブリングで生じる検出信号の基本周波数成分
を同期検波器１１０、低周波通過形回路１１１で導出し
て光結合効率最大の位置からのずれ信号とし、これがゼ
ロとなるよう入射光と光ファイバ１０３の位置をサーボ
回路１１２でサーボ制御する。【効果】入射光と光ファイバの光結合部分の相対の位
置の設定が自動的に行われるため、操作に必要な労力及
び時間が大幅に減少され、かつ、確実に光結合効率が最
大となる。また、上記の光結合効率最大の相対位置が保
持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光線を光導波路素子に入
射結合する光結合機構、および光を媒体に入射すること
により媒体上に記録された情報を読み取る、或いは媒体
上に情報を記録する光記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光結合方法では、光結合部分の光
線或いは光結合素子の一方を固定しておき、固定されて
いない他方の位置合わせを光結合率が最大になるように
手動で行い、はんだ・樹脂等の接着剤で固定していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の光結合技術で
は、光線或いは光導波路素子の位置合わせに多大な労力
かつ時間を要し、また位置合わせ後の素子の固定にも多
大な時間がかかっていた。

【０００４】また、従来の光結合機構では、熱や装置の
振動によって光結合部分の光素子間の相対位置がずれる
ことによる光結合効率の低下は避けられない問題となっ
ていた。

【０００５】そこで、本発明の目的は光導波路素子への
光結合部分での入射光線と光導波路素子との位置合わせ
と、素子の固定の労力及び時間を大幅に節約でき、さら
に常に光結合効率を高く維持することが容易な光結合機
構を提供するにある。

【０００６】本発明の別の目的は、光記録装置への応用
により、光記録媒体上に常に最大効率の光が入射される
光記録装置の提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題は、光結合部分
の入射光線の位置或いは光導波路素子の位置を相対的に
移動するに移動機構と、この光結合部分を通過した光、
もしくは光結合部分を反射した光の強度を検出する検出
手段と、この検出出力を用いて光結合率が最大になるよ
うに上記入射光線の位置或いは光導波路素子の位置をを
移動させるサーボ手段とを備えた構成により解決され
る。

【０００８】より具体的にいえば、本発明の第１の特徴
は光源、光路上に存在する光素子、光導波路素子のうち
の少なくとも１つを所定の周波数で微小振動させる手段
と、該光導波路素子を通過した光の強度を検出する手段
と、検出された光強度信号を上記の微小振動の周波数で
同期整流し、得られた信号に含まれる周波数成分のうち
上記の微小振動の周波数の２倍の高周波成分を除去する
手段と、光線と光導波路素子とのずれの量として、上記
操作によって得られた信号を０に近づけるように光源、
光路上に存在する光素子、光導波路素子の少なくとも１
つの位置を制御するサーボ手段を備える光結合機構にあ
る。

【０００９】なお、光ファイバ端面へ入射光を結合する
場合などは、入射光と光導波路との相対位置合わせは、
通常、２軸方向に沿っておこなう。例えば、入射光の進
行方向をＺ方向とすると、入射光位置、もしくは光導波
路の位置はＸ方向、Ｙ方向に微小に位置合わせする必要
がある。よって、上述の微小振動させる手段、およびサ
ーボ手段を、これら２軸に交互に動作させる構成が用い
られる。あるいは、光源、光路上に存在する光素子、光
導波路素子のうちの少なくとも１つをｘ方向に第１の周
波数で、ｙ方向に第２の周波数で微小振動させる手段を
用い、それぞれの周波数について同期整流および高周波
成分除去、並びにその結果によるサーボ手段を設け、ｘ
方向、ｙ方向の自動位置合わせが並行して行える構成と
することもできる。

【００１０】本発明の第２の特徴は、光源から出射され
た光の回折光を得る手段と、発生した回折光を光導波路
素子の光入射口上に集光させる手段と、該光入射口から
光導波路内に入射されずに反射した＋１次回折光及び−
１次回折光の強度を検出する手段と、これら検出信号の
差を演算し、該差分信号を光線と光導波路素子とのずれ
の量として光源、光路上に存在する光素子、光導波路素
子の少なくとも１つの位置を制御する手段とを備える光
結合機構にある。

【００１１】本発明の第３の特徴は、光源から出射さ
れ、光導波路素子を通過した光の強度を検出しながら、
該光源、光路上に存在する光素子、光導波路素子の少な
くとも１つの位置を微小移動させる手段と、該微小移動
による信号変化の微分を検出し、該微分信号の正負によ
って上記光線と光導波路素子との相対位置のずれを検出
し、該相対位置を制御する手段を備える光結合機構にあ
る。

【００１２】上記の光結合機構は光記録装置内の光源と
光導波路との光結合部分に用いることも可能である。

【００１３】

【作用】上記それぞれの特徴的構成によって、光結合部
分に入射する光線と光導波路素子との相対位置の、光結
合効率最大の位置からのずれの方向或いはずれ量の検出
が可能となり、光結合効率最大の位置合わせが自動的に
行える。

【００１４】まず、第１の特徴として述べた構成につい
て述べる。入射光線と光導波路素子との相対位置が、光
結合効率最大の位置からε₀ずれていたとする。上記入
射光線或いは光導波路素子が周波数ｆで微小振動してお
り、該振動の微小振幅即ちウォブリング量をｗとする
と、総ずれ量ε（ｔ）は、 ε（ｔ）＝ε₀＋ｗｓｉｎ（２πｆｔ）と書ける。すると、光強度検出の際に検出される信号ｉ
（ｔ）は、光導波路素子の光入射口の幅をｑとすると、
ａ、ｂを定数として、ｉ（ｔ）＝ａ＋ｂｃｏｓ｛２πε（ｔ）／ｑ｝＝ａ＋ｂｃｏｓ［２π／ｑ｛ε₀＋ｗｓｉｎ（２πｆ
ｔ）｝］と書けるが、ウォブリング量ｗが小さいときは、上式はｉ（ｔ）≒ａ＋ｂｃｏｓ（２πε₀／ｑ）−（２πｂｗ
／ｑ）ｓｉｎ（２πε₀／ｑ）ｓｉｎ（２πｆｔ）とな
る。即ち、得られる光強度検出信号のうち正弦的に振動
する成分は上式の第３項のみである。よって、上式第３
項成分を摂動振動周波数ｆで同期整流する、即ちｓｉｎ
（２πｆｔ）をかけると、Ｗ＝−（πｂｗ／ｑ）ｓｉｎ（２πε₀／ｑ）｛１−ｃ
ｏｓ（４πｆｔ）｝となる。上式の信号において、周波
数ｆの２倍の高周波成分を低周波通過形回路によって遮
断すれば、上式はＷ＝−（πｂｗ／ｑ）ｓｉｎ（２πε₀／ｑ） ≒−（２π²ｂｗ／ｑ²）ε₀ となり、最終的に得られる信号は、光線と光導波路素子
の相対位置の、光結合効率最大の位置からのずれ量に比
例する。よって、上記方法によって、光線と光導波路素
子の相対位置の、光結合効率最大の位置からのずれの方
向或いはずれ量の検出が可能となる。得られた信号ε₀
をサーボ回路に送り、該信号を０に近づけるように光線
或いは光導波路素子の位置を制御すれば、光結合効率は
最大となり、該最大結合効率が保たれる。

【００１５】次に、第２の特徴として述べた構成につい
て述べる。光源から出射された光が回折格子に入射する
ことによって生じた−１次回折光及び＋１次回折光が、
光導波路素子上で、０次回折光からそれぞれε₀、−ε₀
ずれているとする。０次回折光が光導波路素子の光入射
口の中心からεだけずれているとすると上記−１次回折
光及び＋１次回折光は該光入射口の中心からそれぞれε
＋ε₀及びε−ε₀ずれているから、検出される−１次
回折光及び＋１次回折光の強度ｉ₁、ｉ_-1は、光導波路
素子の光入射口の幅をｑとすると、ｉ₁＝ａ−ｂｃｏｓ｛２π（ε＋ε₀）／ｑ｝ｉ_-1＝ａ−ｂｃｏｓ｛２π（ε−ε₀）／ｑ｝と書ける。上式のｉ₁とｉ_-1の差を演算すると、得られ
る信号Δｉはεが小さい場合、 Δｉ＝２ｂｓｉｎ（２πε₀／ｑ）ｓｉｎ（２πε／
ｑ）≒（４πｂ／ｑ）ｓｉｎ（２πε₀／ｑ） ε となり、光のずれ量εに比例する。よって、上記方法に
より、光線と光導波路素子の相対位置の、光結合効率最
大の位置からのずれの方向或いはずれ量の検出が可能と
なる。得られた信号をサーボ回路に送り、光線或いは光
導波路素子の位置を制御すれば、光結合効率は最大とな
る。

【００１６】次に、第３の特徴として述べた構成につい
て述べる。入射光線或いは光導波路素子を微小距離移動
させると、この光導波路素子を通過する光の強度Ｉは、
入射光線に対する光導波路素子の位置ｘに依存して図４
（ａ）のように変化する。この変化を微分演算すると、
得られる微分信号ｉはｘに依存して図４（ｂ）のような
変化を示す。図４（ａ）及び（ｂ）からわかるように、
微分信号ｉが０になる位置が光結合効率が最大となる位
置であり、かつ、該微分信号の正負によって光線と光導
波路素子との相対位置のずれの方向も判別可能である。

【００１７】これらの構成によれば、光素子間の相対位
置は自動的に光結合効率が最大の位置に設定され、従来
技術において人工的に位置合わせを行ない、かつ、光素
子の固定を行っていた場合の労力及び時間の大幅な節約
が、本発明によって可能となる。また、上記サーボを上
記光素子からなる装置・デバイスを使用する間常時繰り
返すことにより、常に光結合効率が最大である光結合が
実現され、従来に技術において存在した光結合効率の低
下の問題が本発明によって解決される。

【００１８】上記の光結合機構を光記録装置に応用すれ
ば、光記録媒体上に常に最大効率の光が入射される光記
録装置の実現が可能となる。

【００１９】

【実施例】以下に半導体レーザから発射されたレーザ光
を光ファイバに入射する光結合に本発明を応用した実施
例について述べる。

【００２０】図１は、光ディスク装置において光スポッ
トの位置合わせに用いられているウォブリング法を応用
した本発明の第１の実施例を示す。

【００２１】半導体レーザ１００から発射されたレーザ
光１０１は集光レンズ１０２を経て光ファイバ１０３の
光入射面１０６に入射する。光ファイバ１０３は振動用
及びサーボ用ピエゾ素子１０４に接着され、このピエゾ
素子はＸＹステージ１０５に装着されている。このＸＹ
ステージ１０５における移動方向（Ｘ方向およびＹ方
向）は、光ファイバ１０３の光入射面１０６を含む面内
の直交する２軸である。該ピエゾ素子１０４は、上記
Ｘ、Ｙの２軸方向にそれぞれ駆動可能な構造を有する。

【００２２】まず、光入射面１０６上の光スポットを見
ながら、ＸＹステージ１０５を用いて大まかに光ファイ
バ１０３の位置合わせを行う。この時点では、光スポッ
トの一部が光ファイバ１０３内に入射されていればよ
い。上記位置合わせが困難である場合は、光ファイバの
光発射面１０７から発射された光の強度を検出する光検
出器１０９を用い、光検出器１０９の信号が検出された
位置に光ファイバ１０３の位置を合わせることも可能で
ある。次に、上記ピエゾ素子１０４を交流電源１１３に
接続し、ピエゾ素子１０４をＸ、Ｙ２軸方向に振動させ
る。該振動の振幅は、光ファイバ１０３のコア径の数％
程度とするのが最も好ましい。この２軸方向への振動は
同時ではなく、交互に行う。光ファイバの光発射面１０
７から発射された光はプリズム１０８によって２分さ
れ、これら２分された光の一方が光ファイバ１０３の位
置の制御に必要な光検出のために利用される。つまり、
光の強度を光検出器１０９にて検出され、得られた検出
信号が同期整流器１１０にて同期整流される。同期整流
器１１０において得られた信号のうち上記振動の周波数
の２倍以上の高周波成分を低周波通過形回路１１１にお
いて遮断し、得られた信号をサーボ回路１１２へ送る。
低周波通過形回路１１１を通過した信号は、光ファイバ
１０３の光入射面１０６上に存在する光１０１の光スポ
ットの、光結合率最大の位置からのずれの距離に近似的
に比例するので、得られた信号に比例した距離だけ光フ
ァイバ１０３の位置を移動する機構をサーボ回路１１２
に設置し、ピエゾ素子１０４によって光ファイバ１０３
の位置を制御する。

【００２３】サーボ回路１１２に含まれるＸ方向のサー
ボ機構のブロック図を図５に示す。実際の光スポットの
位置ｘと、光結合効率最大となる光スポットの位置ｘ₀
との差εを検出し、該εが０に近づくように光ファイバ
の位置を制御する。このサーボ制御は、ピエゾ素子１０
４がＸ方向に駆動されている期間に動作する。ピエゾ素
子１０４がＹ方向の駆動に切り替わると、サーボ回路１
１２の機能はサーボアクチュエータ、もしくはサーボア
クチュエータおよびサーボ増幅器の切替により、Ｙ方向
のサーボ制御に切替られる。したがって、図１のサーボ
回路１１２にはピエゾ素子の振動の切替との同期を取る
ために交流電源１１３からの同期信号が与えられる。こ
の構成により、Ｘ方向、Ｙ方向の位置合わせが交互に実
施され、光スポットが光結合効率最大となるの位置に自
動調整される。

【００２４】上記の実施例では、光線と光ファイバ１０
３とのずれ量を検出する際、Ｘ、Ｙ方向に交互に振動を
加えたが、Ｘ、Ｙ２軸方向に異なった振動数の振動を加
え、上記ずれ量を２軸方向独立にかつ同時に検出する構
成とすることも可能である。Ｘ、Ｙ方向に加える振動の
振動数をそれぞれｆ_X、ｆ_Yとすると、光検出器１０９に
おいて得られた光強度信号を２分し、該信号のそれぞれ
をｆ_X、ｆ_Yの振動数で同期整流し、上記の方法で低周波
成分を遮断する。すると、ｆ_Xで同期整流した信号はＸ
方向のずれ量を示し、ｆ_Yで同期整流した信号はＹ方向
のずれ量を示す。よって、Ｘ、Ｙ方向のずれ量が同時か
つ別々に判定される。

【００２５】図２は、光ディスク装置において光スポッ
トの位置合わせに用いられているツインスポット法を応
用した本発明の第２の実施例を示す。

【００２６】半導体レーザ２００から発射された光２０
１を薄膜光導波路２０５の光入射面２０６に入射する。
半導体レーザ２００と薄膜光導波路２０５の間には、図
にあるように集光レンズ２０２、回折格子２０３、プリ
ズム２０４を設置する。半導体レーザ２００はサーボ用
ピエゾ素子２０に被着されている。薄膜光導波路・ピエ
ゾ素子結合系はＸステージ２０９上に設置されるてい
る。このＸステージ２０９の移動方向（Ｘ方向）は、薄
膜光導波路２０５の膜面に垂直な方向である。ピエゾ素
子２０８は、上記Ｘ軸方向に駆動可能な構造を持つ。

【００２７】まず、半導体レーザ２００から発射された
レーザ光を光入射面２０６に入射させるために、Ｘステ
ージ２０９を用いて大まかに半導体レーザ２００の位置
合わせを行う。半導体レーザ２００からレーザ光２０１
を発射すると、回折格子２０３において回折光が生じ
る。−１次、０次及び＋１次回折光はプリズム２０４を
通過し、薄膜光導波路２０５の光入射面２０６に達す
る。光入射面２０６から薄膜光導波路２０５内へ入射さ
れなかった光は反射し、プリズム２０４において曲が
り、光検出器２１０へ入射する。光検出器２１０には、
独立に２つの光を検出する機構を設置する。該機構によ
り、光ファイバ２０５の光入射面２０６において反射さ
れた−１次回折光及び＋１次回折光の強度を独立に検出
する。該光強度信号を差分回路２１１において差分処理
する。該差分回路において得られる信号は、薄膜光導波
路２０５の光入射面２０６上に存在する光２０１の光ス
ポットの、光結合効率最大の位置からのずれ量に近似的
に比例するので、得られた信号に比例した距離だけ位置
制御する機構をサーボ回路２１２に設置し、サーボ用ピ
エゾ素子２０８によって半導体レーザ２００の位置を制
御する。サーボ機構のブロック図は、図５に示すのと同
様となる。

【００２８】本発明の第３の実施例を図３に示す。上記
第１実施例と同様、半導体レーザ３００から発射された
レーザ光３０１を光集光レンズ３０２を経てファイバ３
０３に入射する。光ファイバ３０３には、微小振動用及
びサーボ用ピエゾ素子３０４を接着し、更に、ＸＹステ
ージ３０５上に固定する。該ＸＹは、光ファイバ３０３
の光入射面３０６を含む面内の直交する２軸である。ピ
エゾ素子３０４は、上記ＸＹ２軸方向に可動な構造とす
る。最初に、光入射面３０６上の光スポットを見なが
ら、ＸＹステージ３０５を用いて大まかに光ファイバ３
０３の位置合わせを行う。この時点では、レーザ光３０
１の一部が光ファイバ３０３内に入射されていればよ
い。上記位置合わせが困難である場合は、光ファイバの
光発射口３０７から発射された光の強度を検出する光検
出器３０９を用い、光検出器３０９の信号が検出された
位置に光ファイバ３０３の位置を合わせることも可能で
ある。光ファイバ３０３の光発射口３０７から発射され
た光をプリズム３０８において２分し、該２分した光の
一方の強度を光検出器３０９において検出する。次にピ
エゾ素子３０４に電圧を印加し、光ファイバ３０３を微
小距離移動させる。該操作によって生じる上記光強度信
号の変化を微分回路３１０において微分演算し、該演算
信号をサーボ回路３１１へ送る。サーボ回路３１１に
は、微分回路３１０において得られた信号が正であれば
ピエゾ素子３０４によって光ファイバ３０３を移動させ
た方向と同方向に位置制御し、該演算信号が負の場合は
上記方向と逆方向に位置制御し、０であった場合は光フ
ァイバこの位置制御を行わないという機構を設置する。
上記操作は、繰返し、ＸＹ方向に交互に行う。ピエゾ素
子の振動と位置制御の動作を同期するために、サーボ回
路３１１及びピエゾ素子３０４の電源３１２とを接続
し、電圧印加の方向を同期する。

【００２９】以上に説明した第１〜３の実施例では、例
えば光スポットと光ファイバ或いは薄膜導波路の相対位
置が外部らの振動などにより瞬間的に大きくずれ、光ス
ポットが光ファイバ或いは薄膜光導波の光入射口と全く
交差しなくなった場合でも、光線と光ファイバの相対位
置のずれ量の信号、つまり、実施例１における低周波通
過形回路１１１を介した同期整流出力、実施例１におけ
る差分回路２１１の出力、もしくは実施例３における微
分回路３の出力は０となり、光結合効率最大の場合との
区別がつかない。一方、光スポットの位置ｘによる光導
波路内に入射される光の強度Ｉの変化は、図６中の曲線
のようになる。領域IIは上記各実施例に述べた制御を行
って位置合わせを行うことが可能な領域である。領域
Ｉ及びIIIは、光スポットと光導波路の光入射部分との
重なりが存在しない領域であり、一旦領域Ｉまたは III
に光スポットがずれたら上記各実施例の構成では手動に
よる大まかな位置合わせを再び行う必要がある。この問
題は、測定された光ファイバ或いは薄膜導波路から出射
された光の強度と、上述の各実施例における「ずれ量の
信号」とを参照し、これら２信号が共に０であった場
合、光スポット或いは導波路を大きく振動させ、導波路
から出射される光の強度信号が検出される位置まで移動
させる、という粗動制御系を付加することによって解決
される。例えば、図１の光検出器１０９からサーボ回路
１１２に直接導かれた線は光ファイバ１０３から出射去
れた光の強度そのものを示す信号を示し、サーボ回路１
１２のなかに上述のような粗動制御系を付加すればよ
い。図３でも全く同様である。

【００３０】上記の動作を行う際、光スポット或いは導
波路を高速に移動させるが、上記第１〜３実施例に述べ
た微動制御系を始動させるタイミングをあわせないと、
光スポット或いは導波路が反対側にずれてしまい、制御
が不安定となる。そこで、以下のようなタイミング制御
機能をさらに付加するのが最も好ましい。まず、光スポ
ット位置のサーボ制御の最中に、例えば図１で光検出器
１０９の出力と低周波通過形回路１１１の出力が共にゼ
ロとなると、まず低周波通過形回路１１１の出力を用い
る微動制御系の位置制御の機能を停止する。但し、交流
電源１１３によるしんウォブリングは継続する。つぎ
に、低周波通過形回路１１１の出力、つまりずれ信号を
モニタしながら、粗動制御系を動作させる。ずれ信号は
図６の線荷沿う変化をするので、図６のＩ_th+とＩ_th-の
二つの閾値との比較を行い、ずれ信号がＩ_th-〜Ｉ_th+
の範囲を一旦逸脱し、再びＩ_th-〜Ｉ_th+の範囲に入っ
たときに粗動制御系を動作を停止するとともに、微動制
御系の位置制御の機能を再開する。この機構を光線と光
ファイバの初期位置合わせに利用することも可能であ
り、これにより、手動による位置合わせ操作の負担を大
幅に軽減できる。

【００３１】上記第１及び第３実施例において光ファイ
バを振動させたが、これに代えて半導体レーザ、もしく
は集光レンズを振動させ、つまり光結合部分への入射光
位置を振動させても同様に動作することは勿論である。
また、光ファイバをサーボ制御するか、導体レーザもし
くは集光レンズをサーボ制御するかも、自由に選択でき
る。

【００３２】第１及び第３実施例における振動の振幅は
該光ファイバのコア径の数％であり非常に微小であるの
で、該振動による光スポットの焦点のずれはほとんど問
題とならない。該問題が生じた場合でも、光記録技術に
おいて用いられている自動焦点合わせの技術を用いれ
ば、問題は解決される。

【００３３】図７は、上記第１実施例の光結合機構を、
光記録装置に応用した実施例を示す図である。第１実施
例記載の光結合機構と異なる点は、第１実施例において
はピエゾ素子１０４がＸＹステージ１０５上に設置され
ていたが、本実施例ではＸＹステージを設置していない
点である。これは、光記録装置内にＸＹステージが存在
するのは現実的ではないことによる。光導波路の初期位
置あわせ及び光線と光導波路との相対位置が大きくずれ
た場合の位置あわせは、上記の粗動制御系を用いる。

【００３４】プリズム１０８において２分された光のう
ち、一方は第１実施例において述べたように光検出器１
０９へ入射され、光導波路の位置あわせに利用される。
もう一方の光はレンズ１０２によって集光され、光ディ
スク７００に入射される。光ディスク７００は回転して
おり、入射した光によって、該ディスク上に書き込まれ
ている情報の読み出し、或いは、該ディスク上への所定
の情報の書き込みが行われる。該書き込み／読み出しの
操作は、従来の光記録の方式と同様である。

【００３５】図２、図３に示した光結合機構も、それぞ
れプリズム２１３、３０８のもう一方の光出力を光ディ
スクへの照射光スポット形成に用いることにより光記録
装置に適用できる。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、複数の光素子間の光結
合において、従来技術では多大な労力と時間を必要とし
ていた複数の光素子間の位置合わせ、及び有効な対策が
存在しなかった光結合効率の低下の問題が、光素子間の
位置合わせを設定時及び設定後自動にすることにより解
決される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のブロック図。

【図２】本発明の第２の実施例のブロック図である説明
図。

【図３】本発明の第３の実施例のブロック図。

【図４】第３の実施例の光ファイバと光線の相対位置に
対する光強度信号と微分演算信号の依存性を示す特性
図。

【図５】各実施例のサーボ機構の機能を示すブロック
図。

【図６】各実施例の光ファイバ或いは薄膜導波路の光入
射端における光スポットの位置ｘとずれ信号Ｉとの関係
示す特性図。

【図７】本発明第１実施例を光記録装置に応用した実施
例示すブロック図である。説明図。

【符号の説明】

１００：半導体レーザ、１０１：半導体レーザ１００か
ら発射された光、１０２：集光レンズ、１０３：光ファ
イバ、１０４：振動用ピエゾ素子、１０５：ＸＹステー
ジ、１０６：光ファイバ１０３上の光入射口、１０７：
光ファイバ１０３上の光発射口、１０８：プリズム、１
０９：光検出器、１１０：同期整流器、１１１：低周波
通過形回路、１１２：サーボ回路、１１３：交流電源、
２００：半導体レーザ、２０１：半導体レーザ２００か
ら発射された光、２０２：集光レンズ、２０３：回折格
子、２０４：プリズム、２０５：光ファイバ、２０６：
光ファイバ２０５の光入射口、２０７：光ファイバ２０
５の光発射口、２０８：サーボ用ピエゾ素子、２０９：
ＸＹステージ、２１０：光検出器、２１１：差分回路、
２１２：サーボ回路、２１３：プリズム、２１４：光検
出器、３００：半導体レーザ、３０１：半導体レーザ３
００から発射された光、３０２：集光レンズ、３０３：
光ファイバ、３０４：ピエゾ素子、３０５：ＸＹステー
ジ、３０６：光ファイバ３０３上の光入射口、３０７：
光ファイバ３０３上の光発射口、３０８：プリズム、３
０９：光検出器、３１０：微分回路、３１１：サーボ回
路、３１２：ピエゾ素子用電源、７００：光ディスク。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源から発射された光を光導波路に入射結
合させる光結合機構において、前記導波路素子に入射す
る入射光線と前記導波路素子の相対位置を移動する手段
と、前記入射光線と前記導波路素子の光結合部分を通過
した光、もしくは結合せずに反射した光の強度を検出し
て上記光線可動機構を制御する手段を有することを特徴
とする光結合機構。
【請求項２】上記請求項１に光結合機構において、上記
可動機構によって光線と導波路素子とを相対的に微小振
動させ、上記光結合部分を通過した光の強度を検出し、
かつ、該検出信号に含まれる振動成分の振幅を誤差信号
として光線可動機構或いは光導波路素子可動機構を制御
することを特徴とする光結合機構。
【請求項３】光源から発射された光を光導波路に入射結
合させる光結合機構において、光源、光路上に存在する
光素子、光導波路素子のうちの少なくとも１つを所定の
周波数で微小振動させる手段と、該光導波路素子を通過
した光の強度を検出する手段と、検出された光強度信号
を上記の微小振動の周波数で同期整流し、得られた信号
に含まれる周波数成分のうち上記の微小振動の周波数の
２倍の高周波成分を除去する手段と、光線と光導波路素
子とのずれの量として、上記操作によって得られた信号
を０に近づけるように光源、光路上に存在する光素子、
光導波路素子の少なくとも１つの位置を制御するサーボ
手段を備えることを特徴とする光結合機構。
【請求項４】光源から発射された光を光導波路に入射結
合させる光結合機構において、光源から出射された光の
回折光を得る手段と、発生した回折光を光導波路素子の
光入射口上に集光させる手段と、該光入射口から光導波
路内に入射されずに反射した＋１次回折光及び−１次回
折光の強度を検出する手段と、これら検出信号の差を演
算し、該差分信号を光線と光導波路素子とのずれの量と
して光源、光路上に存在する光素子、光導波路素子の少
なくとも１つの位置を制御する手段とを備えることを特
徴とする光結合機構。
【請求項５】光源から発射された光を光導波路に入射結
合させる光結合機構において、光源から出射され、光導
波路素子を通過した光の強度を検出しながら、該光源、
光路上に存在する光素子、光導波路素子の少なくとも１
つの位置を微小移動させる手段と、該微小移動による信
号変化の微分を検出し、該微分信号の正負によって上記
光線と光導波路素子との相対位置のずれを検出し、該相
対位置を制御する手段を備えることを特徴とする光結合
機構。
【請求項６】上記請求項１乃至５のいずれかに記載の光
結合機構を備え、さらに該光結合機構を通過した光によ
り形成する光スポットを記録媒体に照射する手段を備え
ることを特徴とする光記録装置。