JPH07301717A - 集積光学装置 - Google Patents
集積光学装置Info
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- JPH07301717A JPH07301717A JP7127400A JP12740095A JPH07301717A JP H07301717 A JPH07301717 A JP H07301717A JP 7127400 A JP7127400 A JP 7127400A JP 12740095 A JP12740095 A JP 12740095A JP H07301717 A JPH07301717 A JP H07301717A
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- G11B11/10—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field
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- Optics & Photonics (AREA)
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- Optical Head (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 焦点合わせ又はトラッキングのための独立動
作の集積化した装置を提供することを目的とする。 【構成】 焦点を合わされた光ビームの位置と焦点合わ
せの少なくとも１つを検査する装置である。集積光学装
置誘導構造を有する、焦点を合わされた光ビームの位置
と焦点合わせの少なくとも１つを検査するこの集積光学
装置は、 −誘導構造に集積化され、導波路またはガイドのアレイ
の入口に向けられた光ビームの分布が単一の極大を有す
る時に、この分布を導波路またはガイドのアレイの出口
においてＮ個（Ｎ≧２）の極大を持つ分布に変換でき
る、エネルギーを変換できるように分布された多重モー
ド導波路（２８）または単一モードガイドのアレイと、
導波路または単一モードガイドアレイの出口における強
度の分布を測定できる検出手段（Ｄ1 、Ｄ2 、Ｄ3 、Ｄ
4 ）と、この検出手段に接続されて強度分布を解析する
手段（３０）と、を備える。
作の集積化した装置を提供することを目的とする。 【構成】 焦点を合わされた光ビームの位置と焦点合わ
せの少なくとも１つを検査する装置である。集積光学装
置誘導構造を有する、焦点を合わされた光ビームの位置
と焦点合わせの少なくとも１つを検査するこの集積光学
装置は、 −誘導構造に集積化され、導波路またはガイドのアレイ
の入口に向けられた光ビームの分布が単一の極大を有す
る時に、この分布を導波路またはガイドのアレイの出口
においてＮ個（Ｎ≧２）の極大を持つ分布に変換でき
る、エネルギーを変換できるように分布された多重モー
ド導波路（２８）または単一モードガイドのアレイと、
導波路または単一モードガイドアレイの出口における強
度の分布を測定できる検出手段（Ｄ1 、Ｄ2 、Ｄ3 、Ｄ
4 ）と、この検出手段に接続されて強度分布を解析する
手段（３０）と、を備える。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、映像の焦点合わせと位
置を検査するための集積光学装置に関するものである。
置を検査するための集積光学装置に関するものである。
【０００２】本発明の好適な応用分野の１つが光メモリ
と磁気−光メモリの少なくとも１つである。したがっ
て、光メモリシステムまたは磁気−光メモリシステムの
読取りヘッドがディスク上の集束レンズを一般に含む。
そのレンズは、ディスクが回転している間、焦点合わせ
とトラッキングを維持することを可能にする双方向アク
チュエータに取り付けられる。この操作を必要とする理
由は、読取り動作中に信号対雑音比を良くするため、お
よび書込み動作中にディスクに記録されるメモリ点の精
細度を良くするためである。
と磁気−光メモリの少なくとも１つである。したがっ
て、光メモリシステムまたは磁気−光メモリシステムの
読取りヘッドがディスク上の集束レンズを一般に含む。
そのレンズは、ディスクが回転している間、焦点合わせ
とトラッキングを維持することを可能にする双方向アク
チュエータに取り付けられる。この操作を必要とする理
由は、読取り動作中に信号対雑音比を良くするため、お
よび書込み動作中にディスクに記録されるメモリ点の精
細度を良くするためである。
【０００３】後で説明する集積光回路は焦点合わせとト
ラッキングを検査するために使用する。この集積光学装
置によって、アクチュエータを制御するために使用する
対応する誤差信号の発生が可能にされる。
ラッキングを検査するために使用する。この集積光学装
置によって、アクチュエータを制御するために使用する
対応する誤差信号の発生が可能にされる。
【０００４】この装置を磁気−光読取りヘッドに応用す
ると、映像の位置の検査が記録トラックのトラッキング
の検査になる。
ると、映像の位置の検査が記録トラックのトラッキング
の検査になる。
【０００５】更に一般的に言えば、ビームの形と位置の
解析のためにこの集積光学装置を使用でき、したがっ
て、この集積光学装置をある変位トランスデューサに応
用できる。
解析のためにこの集積光学装置を使用でき、したがっ
て、この集積光学装置をある変位トランスデューサに応
用できる。
【０００６】
【従来の技術】映像の焦点合わせと位置を検査するため
の集積光学装置がフランス特許出願ＦＲ−Ａ−２６９２
６８３から知られている。
の集積光学装置がフランス特許出願ＦＲ−Ａ−２６９２
６８３から知られている。
【０００７】この装置の実施例を図１に示す。この実施
例では基板５と、第１の閉じ込め層７と、案内層９と、
第２の閉じ込め層１１とを有する案内構造３を見ること
が可能である。この構造には、 −映像Ｉからの光ビームを平行にする機能を持ち、焦点
距離がｆ1 で、平行ビーム１３を供給する第１の光学装
置０１と、 −焦点合わせ機能を持ち、第１の光学装置０１から距離
ｄだけ隔てられて、平行ビーム１３を受ける、光軸１５
と、焦点１７と、焦点距離ｆ2 を持つ第２の光学装置０
２と、 −案内層９の平面内に全て配置された４つの点Ｍ1 、Ｍ
2 、Ｍ3 、Ｍ4 に配置された４つの光検出器Ｄ1 、Ｄ
2 、Ｄ3 、Ｄ4 と、 −４つの光検出器から供給された信号から種々の和ＳF
および差Ｓp を求める手段１９と、が集積化される。
例では基板５と、第１の閉じ込め層７と、案内層９と、
第２の閉じ込め層１１とを有する案内構造３を見ること
が可能である。この構造には、 −映像Ｉからの光ビームを平行にする機能を持ち、焦点
距離がｆ1 で、平行ビーム１３を供給する第１の光学装
置０１と、 −焦点合わせ機能を持ち、第１の光学装置０１から距離
ｄだけ隔てられて、平行ビーム１３を受ける、光軸１５
と、焦点１７と、焦点距離ｆ2 を持つ第２の光学装置０
２と、 −案内層９の平面内に全て配置された４つの点Ｍ1 、Ｍ
2 、Ｍ3 、Ｍ4 に配置された４つの光検出器Ｄ1 、Ｄ
2 、Ｄ3 、Ｄ4 と、 −４つの光検出器から供給された信号から種々の和ＳF
および差Ｓp を求める手段１９と、が集積化される。
【０００８】点Ｍ2 とＭ4 は光軸１５の両側に、光学装
置０２から焦点距離ｆ2 より短い距離の所に配置され
る。Ｍ1 とＭ3 は焦点１７を越えて配置されるが、光軸
１５に関して依然として対称的である。いいかえると、
点Ｍ1 、Ｍ2 、Ｍ3 、Ｍ4 は長方形の頂点にあり、それ
の焦点１７が中心である。しかし、他の構成も可能であ
る（たとえば、点Ｍ2 とＭ4 の間の変動が点Ｍ1 とＭ3
の間の変動より小さい、または大きい台形、あるいは正
方形）。
置０２から焦点距離ｆ2 より短い距離の所に配置され
る。Ｍ1 とＭ3 は焦点１７を越えて配置されるが、光軸
１５に関して依然として対称的である。いいかえると、
点Ｍ1 、Ｍ2 、Ｍ3 、Ｍ4 は長方形の頂点にあり、それ
の焦点１７が中心である。しかし、他の構成も可能であ
る（たとえば、点Ｍ2 とＭ4 の間の変動が点Ｍ1 とＭ3
の間の変動より小さい、または大きい台形、あるいは正
方形）。
【０００９】この例では、実際の光検出器Ｄ1 、Ｄ2 、
Ｄ3 、Ｄ4 は光学構造体の上で「ハイブリッドにされ
る」、すなわち、その上に置かれる。回路１９は、光検
出器Ｄ1 とＤ3 によって供給された信号の和と、光検出
器Ｄ2 とＤ4 によって供給された信号の和をまず求め
る。それから、それらの和の差を求める。すなわち、 ＳF ＝（Ｄ1 ＋Ｄ3 ）−（Ｄ2 ＋Ｄ4 ） この式では、各信号はその信号を供給する光検出器の参
照番号で示し、ＳF は焦点合わせ誤差信号を示す。
Ｄ3 、Ｄ4 は光学構造体の上で「ハイブリッドにされ
る」、すなわち、その上に置かれる。回路１９は、光検
出器Ｄ1 とＤ3 によって供給された信号の和と、光検出
器Ｄ2 とＤ4 によって供給された信号の和をまず求め
る。それから、それらの和の差を求める。すなわち、 ＳF ＝（Ｄ1 ＋Ｄ3 ）−（Ｄ2 ＋Ｄ4 ） この式では、各信号はその信号を供給する光検出器の参
照番号で示し、ＳF は焦点合わせ誤差信号を示す。
【００１０】トラックに関する位置を検査するために、
回路１９は次式によって与えられる位置誤差信号Ｓp を
計算する。 Ｓp ＝（Ｄ2 ＋Ｄ3 ）−（Ｄ1 ＋Ｄ4 ）
回路１９は次式によって与えられる位置誤差信号Ｓp を
計算する。 Ｓp ＝（Ｄ2 ＋Ｄ3 ）−（Ｄ1 ＋Ｄ4 ）
【００１１】焦点が合わない間は、光学装置０２からの
ビームは焦点１７の前または後に集束するから、点対Ｄ
1 とＤ3 またはＤ2 とＤ4 のいずれかが有利である。両
方の場合において、信号ＳF は１つの向きまたは他の向
きに不平衡である（しかし信号Ｓp は不変のままであ
る）。
ビームは焦点１７の前または後に集束するから、点対Ｄ
1 とＤ3 またはＤ2 とＤ4 のいずれかが有利である。両
方の場合において、信号ＳF は１つの向きまたは他の向
きに不平衡である（しかし信号Ｓp は不変のままであ
る）。
【００１２】ビームが基準位置（磁気−光記録の場合に
はトラック）に関して変位している間は、ビームは１つ
の好ましい向きＤ2 とＤ3 および別の向きＤ1 とＤ4 に
変位させられる。両方の場合において、信号Ｓp は不平
衡である（しかし信号ＳF は不変のままである）。
はトラック）に関して変位している間は、ビームは１つ
の好ましい向きＤ2 とＤ3 および別の向きＤ1 とＤ4 に
変位させられる。両方の場合において、信号Ｓp は不平
衡である（しかし信号ＳF は不変のままである）。
【００１３】この装置にはコリメータ光学装置を自律的
に組合わせて使用でき、またはＦＲ−Ａ−２６０６９２
１に記載されている集積化した読取りヘッドを組合わせ
ることができる。
に組合わせて使用でき、またはＦＲ−Ａ−２６０６９２
１に記載されている集積化した読取りヘッドを組合わせ
ることができる。
【００１４】ある点では満足できるが、この装置には依
然として欠点がある。すなわち、各光検出器Ｄ1 、Ｄ
2 、Ｄ3 、Ｄ4 がビームの小さい部分を遮るだけである
ために、この装置の光学的損失が非常に大きいことであ
る。この装置では焦点合わせとトラッキングを検査する
機能は相互に依存しているために、１つの機能を他の機
能なしに発揮させることは困難で、あらゆる場合に他方
に影響を及ぼす。この装置の応答を不動作状態で平衡さ
せることは困難である。たとえば、ビームの焦点が良く
合わされており、かつトラック上で正しい位置に配置さ
れていたとしても、検出器Ｄ2 ＋Ｄ4 とＤ1 ＋Ｄ3 の強
度の間には常に違いがある。
然として欠点がある。すなわち、各光検出器Ｄ1 、Ｄ
2 、Ｄ3 、Ｄ4 がビームの小さい部分を遮るだけである
ために、この装置の光学的損失が非常に大きいことであ
る。この装置では焦点合わせとトラッキングを検査する
機能は相互に依存しているために、１つの機能を他の機
能なしに発揮させることは困難で、あらゆる場合に他方
に影響を及ぼす。この装置の応答を不動作状態で平衡さ
せることは困難である。たとえば、ビームの焦点が良く
合わされており、かつトラック上で正しい位置に配置さ
れていたとしても、検出器Ｄ2 ＋Ｄ4 とＤ1 ＋Ｄ3 の強
度の間には常に違いがある。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、光損
失を最少にし（すべてのビームが有用であるから）、２
つの焦点合わせ検査機能とトラッキング検査機能を独立
にし、不動作状態で容易に平衡にできる、焦点合わせと
トラッキング（すなわち位置）の少なくとも一方を検査
するための、集積化した装置を提供することによってそ
れらの欠点を解消することである。
失を最少にし（すべてのビームが有用であるから）、２
つの焦点合わせ検査機能とトラッキング検査機能を独立
にし、不動作状態で容易に平衡にできる、焦点合わせと
トラッキング（すなわち位置）の少なくとも一方を検査
するための、集積化した装置を提供することによってそ
れらの欠点を解消することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】更に詳しくいえば、本発
明は、誘導構造に集積化され、導波路またはガイドのア
レイの入口に向けられた光ビームの分布が単一の極大を
有する時に、この分布を導波路またはガイドのアレイの
出口においてＮ個（Ｎ≧２）の極大を持つ分布に変換で
きる、エネルギーを変換できるように分布された多重モ
ード導波路または単一モードガイドのアレイと、導波路
またはガイドアレイの出口における強度の分布を測定で
きる検出手段と、この検出手段に接続されて強度分布を
解析する手段と、を備える、集束された光ビームの位置
と焦点合わせの少なくとも一方を検査するための、集積
化した光誘導構造を持つ集積光学装置に関するものであ
る。
明は、誘導構造に集積化され、導波路またはガイドのア
レイの入口に向けられた光ビームの分布が単一の極大を
有する時に、この分布を導波路またはガイドのアレイの
出口においてＮ個（Ｎ≧２）の極大を持つ分布に変換で
きる、エネルギーを変換できるように分布された多重モ
ード導波路または単一モードガイドのアレイと、導波路
またはガイドアレイの出口における強度の分布を測定で
きる検出手段と、この検出手段に接続されて強度分布を
解析する手段と、を備える、集束された光ビームの位置
と焦点合わせの少なくとも一方を検査するための、集積
化した光誘導構造を持つ集積光学装置に関するものであ
る。
【００１７】多重モードガイドまたは単モードガイドの
アレイ中をビームを誘導するために、光損失は従来の装
置に見られる光損失と比較して無視できるようになる。
アレイ中をビームを誘導するために、光損失は従来の装
置に見られる光損失と比較して無視できるようになる。
【００１８】また、位置検査機能と焦点合わせ検査機能
は独立にされる。というのは、 −光ビームの位置が初めの位置と比較して変動している
とき、出口における極大の位置が修正され、 −驚くべきことに、光ビームの焦点合わせが狂っても、
ガイドの出口にＮ個の極大の分布から、Ｎ個の極大の分
布への移行が存在するからである。ただし、Ｎ’はＮと
は異なる（たとえば、Ｎ’＝Ｎ±１）。
は独立にされる。というのは、 −光ビームの位置が初めの位置と比較して変動している
とき、出口における極大の位置が修正され、 −驚くべきことに、光ビームの焦点合わせが狂っても、
ガイドの出口にＮ個の極大の分布から、Ｎ個の極大の分
布への移行が存在するからである。ただし、Ｎ’はＮと
は異なる（たとえば、Ｎ’＝Ｎ±１）。
【００１９】最後に、この装置は、不動作状態での平衡
をとることがはるかに容易である。
をとることがはるかに容易である。
【００２０】導波路またはガイドアレイの出口における
最低Ｎ個の点、測定点と呼ばれる、における強度を測定
できるように、検出手段を配置できる。あるいは、検出
手段は、ガイドの出口における強度分布の連続映像を供
給できる検出器を有することができる。
最低Ｎ個の点、測定点と呼ばれる、における強度を測定
できるように、検出手段を配置できる。あるいは、検出
手段は、ガイドの出口における強度分布の連続映像を供
給できる検出器を有することができる。
【００２１】この装置は、多重モード導波路または単一
モードガイドアレイの入口に光ビームの焦点合わせを行
うために誘導構造に集積化された光学手段と、光ビーム
を拡大するための光学手段との少なくとも一方を含むこ
ともできる。
モードガイドアレイの入口に光ビームの焦点合わせを行
うために誘導構造に集積化された光学手段と、光ビーム
を拡大するための光学手段との少なくとも一方を含むこ
ともできる。
【００２２】最後に、解析手段が、Ｎ個の測定点におけ
る強度Ｉn （１≦ｎ≦Ｎ）を計算し、それから位置誤差
信号Ｓp と焦点合わせ誤差信号ＳF の少なくとも一方を
導き出すことができる。
る強度Ｉn （１≦ｎ≦Ｎ）を計算し、それから位置誤差
信号Ｓp と焦点合わせ誤差信号ＳF の少なくとも一方を
導き出すことができる。
【００２３】以下に図面を参照して行う非限定的な実施
例についての説明から、本発明の諸特徴および諸利点を
知ることができる。
例についての説明から、本発明の諸特徴および諸利点を
知ることができる。
【００２４】
【実施例】本発明の集積光学装置を図３ａと図３ｂに示
す。この装置は、図２に示す構造から形成した集積光学
誘導構造を含み、たとえば、シリコン基板２０と、たと
えば屈折率が１．４５であるシリカＳｉＯ2 の第１の閉
じ込め層２２と、たとえば屈折率が１．９９であるＳｉ
3 Ｎ4 の誘導層２４と、たとえば屈折率が１．４７であ
るＳｉＯ2 の第２の閉じ込め層２６とを有する（それら
の屈折率は波長λ＝０．７８μｍについてのものであ
る）。第１の層の厚さと第３の層の厚さはそれぞれ約２
μｍと１μｍであり、中間層の厚さは１００ｎｍ〜２０
０ｎｍ、たとえば、１６５ｎｍである。
す。この装置は、図２に示す構造から形成した集積光学
誘導構造を含み、たとえば、シリコン基板２０と、たと
えば屈折率が１．４５であるシリカＳｉＯ2 の第１の閉
じ込め層２２と、たとえば屈折率が１．９９であるＳｉ
3 Ｎ4 の誘導層２４と、たとえば屈折率が１．４７であ
るＳｉＯ2 の第２の閉じ込め層２６とを有する（それら
の屈折率は波長λ＝０．７８μｍについてのものであ
る）。第１の層の厚さと第３の層の厚さはそれぞれ約２
μｍと１μｍであり、中間層の厚さは１００ｎｍ〜２０
０ｎｍ、たとえば、１６５ｎｍである。
【００２５】本発明の装置はこの構造に限定されるもの
ではないが、以下に与える数値例はこの特定の構造に関
連するものである。
ではないが、以下に与える数値例はこの特定の構造に関
連するものである。
【００２６】したがって、この装置は任意のランダムな
集積光学構造で製造できる。とくに、この装置をガラ
ス、リチウムニオブ酸塩を用いて、ＩＩＩ−Ｖ族または
ＩＩ−ＶＩ族構造などの多層半導体構造で製造できる。
集積光学構造で製造できる。とくに、この装置をガラ
ス、リチウムニオブ酸塩を用いて、ＩＩＩ−Ｖ族または
ＩＩ−ＶＩ族構造などの多層半導体構造で製造できる。
【００２７】たとえば、下記の構造の１つを使用でき
る。 −ガラス／イオン交換によってドープされたガラス／Ｓ
ｉＯ2 、 −ＬｉＮｂＯ3 ／チタン拡散によってドープされたＬｉ
ＮｂＯ3 ／ＬｉＮｂＯ3
る。 −ガラス／イオン交換によってドープされたガラス／Ｓ
ｉＯ2 、 −ＬｉＮｂＯ3 ／チタン拡散によってドープされたＬｉ
ＮｂＯ3 ／ＬｉＮｂＯ3
【００２８】それら２つの最初のケースでは、第１の閉
じ込め層または緩衝層が基板と一致する。 −Ｓｉ／ＳｉＯ2 ／Ｓｉ3 Ｎ4 ／ＳｉＯ2 、 −Ｓｉ／ＳｉＯ2 ／ＳｉＯx Ｎy ／ＳｉＯ2 、ただし０
≦ｘ≦２かつ０≦ｙ≦４／３、 −Ｓｉ／ＳｉＯ2 ／ＳｉＯ2 ／ドープされたＳｉＯ2 、
ガイド層のドーパントは、ガイド層の屈折率を隣接層の
屈折率より高くするようなもの、たとえば、りん、ゲル
マニウム、チタンまたは窒素などである。
じ込め層または緩衝層が基板と一致する。 −Ｓｉ／ＳｉＯ2 ／Ｓｉ3 Ｎ4 ／ＳｉＯ2 、 −Ｓｉ／ＳｉＯ2 ／ＳｉＯx Ｎy ／ＳｉＯ2 、ただし０
≦ｘ≦２かつ０≦ｙ≦４／３、 −Ｓｉ／ＳｉＯ2 ／ＳｉＯ2 ／ドープされたＳｉＯ2 、
ガイド層のドーパントは、ガイド層の屈折率を隣接層の
屈折率より高くするようなもの、たとえば、りん、ゲル
マニウム、チタンまたは窒素などである。
【００２９】Ｓｉ3 Ｎ4 ガイド層をアルミニウムで置換
すること、緩衝層および誘導構造の上側層として使用す
るシリカに、シリカの屈折率を低くするふっ素などのド
ーパント、またはシリカの屈折率を高くするドーパント
をドープすること、の少なくとも一方を行うことも可能
である。ガイド層の屈折率は緩衝層の屈折率およびそれ
に関連する上側層の屈折率よりも常に高くなければなら
ないことは明らかである。
すること、緩衝層および誘導構造の上側層として使用す
るシリカに、シリカの屈折率を低くするふっ素などのド
ーパント、またはシリカの屈折率を高くするドーパント
をドープすること、の少なくとも一方を行うことも可能
である。ガイド層の屈折率は緩衝層の屈折率およびそれ
に関連する上側層の屈折率よりも常に高くなければなら
ないことは明らかである。
【００３０】そのような構造を製造する方法は従来の層
または被覆を付着する方法を使用する。それらの方法の
うち、とくにシリカ（ＳｉＯ2 ）層の場合にプラズマ支
援化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）、あるいは、とくに窒化シリ
コン（Ｓｉ3 Ｎ4 ）層の場合にフレーム加水分解および
低圧化学蒸着（ＬＰＣＶＤ）について述べることができ
る。
または被覆を付着する方法を使用する。それらの方法の
うち、とくにシリカ（ＳｉＯ2 ）層の場合にプラズマ支
援化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）、あるいは、とくに窒化シリ
コン（Ｓｉ3 Ｎ4 ）層の場合にフレーム加水分解および
低圧化学蒸着（ＬＰＣＶＤ）について述べることができ
る。
【００３１】更に、それらの層の基本成分が同じであ
る、たとえば、シリカ、場合には、屈折率を異ならせる
ために、既知の方法によって１つの層、いくつかの層、
または全ての層のドーピングを行う。それらの方法のう
ち、反応ガスの存在中での化学反応の使用、イオン注
入、およびイオンまたは種々の原子の拡散を参照でき
る。
る、たとえば、シリカ、場合には、屈折率を異ならせる
ために、既知の方法によって１つの層、いくつかの層、
または全ての層のドーピングを行う。それらの方法のう
ち、反応ガスの存在中での化学反応の使用、イオン注
入、およびイオンまたは種々の原子の拡散を参照でき
る。
【００３２】多重モード導波路、たとえば、マイクロガ
イドを、図２に示す構造に類似する誘導構造の上に製造
する。それについては以下に説明する。多重モードガイ
ドという用語は、それの方向の１つ（層の面に含まれて
いる方向、またはその平面に垂直な方向のいずれか）に
おいて、少なくとも幾つかの伝播モードを持つことによ
って、他の方向が単一の伝播モードを持つことができ
る、ことを意味するものと理解される。そのようなマイ
クロガイドは、たとえば、上側閉じ込め層またはガイド
層を、従来の方法、たとえば、マスキングを利用するフ
ォトリソグラフィ、を用いる部分エッチングまたは全面
エッチングによって行う。
イドを、図２に示す構造に類似する誘導構造の上に製造
する。それについては以下に説明する。多重モードガイ
ドという用語は、それの方向の１つ（層の面に含まれて
いる方向、またはその平面に垂直な方向のいずれか）に
おいて、少なくとも幾つかの伝播モードを持つことによ
って、他の方向が単一の伝播モードを持つことができ
る、ことを意味するものと理解される。そのようなマイ
クロガイドは、たとえば、上側閉じ込め層またはガイド
層を、従来の方法、たとえば、マスキングを利用するフ
ォトリソグラフィ、を用いる部分エッチングまたは全面
エッチングによって行う。
【００３３】上側閉じ込め層をエッチングすると、図３
ａに示す構造に類似する構造が得られる。この図で、参
照番号２０、２２、２４は図２における参照番号と同じ
意味を持ち、参照番号２７はエッチングした層を示す。
マイクロガイド２８は３つの層２２、２４、２７を重ね
合わせることによって形成する。したがって、図３ａに
破線で示すように、同じ構造の上に複数のマイクロガイ
ドを持つことも可能である。
ａに示す構造に類似する構造が得られる。この図で、参
照番号２０、２２、２４は図２における参照番号と同じ
意味を持ち、参照番号２７はエッチングした層を示す。
マイクロガイド２８は３つの層２２、２４、２７を重ね
合わせることによって形成する。したがって、図３ａに
破線で示すように、同じ構造の上に複数のマイクロガイ
ドを持つことも可能である。
【００３４】マイクロガイド２８をまっすぐな形で示し
たが、図３ｂに破線で示すように、じょうご形にするこ
ともできる。ガイドがまっすぐであれば、それの幅ｈは
たとえばほぼ１０μｍないし数十μｍ、たとえば、１５
μｍである。多重モードガイド２８は、まっすぐな形で
あれ、じょうご形であれ、図３ｂに（ＡＡ’）で示す対
称軸を有する。
たが、図３ｂに破線で示すように、じょうご形にするこ
ともできる。ガイドがまっすぐであれば、それの幅ｈは
たとえばほぼ１０μｍないし数十μｍ、たとえば、１５
μｍである。多重モードガイド２８は、まっすぐな形で
あれ、じょうご形であれ、図３ｂに（ＡＡ’）で示す対
称軸を有する。
【００３５】多重モードガイド２８の長さＬは、ガイド
の入口すなわち入力部に向けられた入射ビームＩが単一
極大を持つ強度分布を有する時に、Ｎ個（Ｎ≧２）の極
大を持つ出力ビームすなわち出るビームが得られるよう
なものである。
の入口すなわち入力部に向けられた入射ビームＩが単一
極大を持つ強度分布を有する時に、Ｎ個（Ｎ≧２）の極
大を持つ出力ビームすなわち出るビームが得られるよう
なものである。
【００３６】そのような結果を得るための諸条件は、た
とえば、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅ
ｒｓ ２７巻、６号、１５．９、１９７５、３３７〜３
３９ページ所載の“Ｓｅｌｆ ｉｍａｇｉｎｇ ｉｎ
ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ ｐｌａｎａｒ ｏｐｔｉｃａ
ｌ ｗａｖｅｇｕｉｄｅｓ”と題するＲ．Ｕｌｒｉｃｈ
の論文において、多重モードガイドについて記述されて
いる解析的方法によって与えられる。
とえば、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅ
ｒｓ ２７巻、６号、１５．９、１９７５、３３７〜３
３９ページ所載の“Ｓｅｌｆ ｉｍａｇｉｎｇ ｉｎ
ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ ｐｌａｎａｒ ｏｐｔｉｃａ
ｌ ｗａｖｅｇｕｉｄｅｓ”と題するＲ．Ｕｌｒｉｃｈ
の論文において、多重モードガイドについて記述されて
いる解析的方法によって与えられる。
【００３７】この論文によれば、および図４に示すよう
に、任意の平行多重モードガイド２１またはじょうご形
多重モードガイド２１に対して、またはガイド内部の任
意の目標点Ｐに対して、光の伝播の向きで点Ｐの下流側
のガイドの種々の点Ｑ1 、Ｑ2 、Ｑ3 などに点Ｐの単一
の実像がいくつか存在し、中間位置に点Ｐの多数の映像
（たとえば、図４のＲ1 、Ｒ2 、Ｒ3 に）が存在する。
に、任意の平行多重モードガイド２１またはじょうご形
多重モードガイド２１に対して、またはガイド内部の任
意の目標点Ｐに対して、光の伝播の向きで点Ｐの下流側
のガイドの種々の点Ｑ1 、Ｑ2 、Ｑ3 などに点Ｐの単一
の実像がいくつか存在し、中間位置に点Ｐの多数の映像
（たとえば、図４のＲ1 、Ｒ2 、Ｒ3 に）が存在する。
【００３８】収差の問題および解像力の問題も、Ｊｏｕ
ｒｎａｌ ｏｆ ＯｐｔｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ ｏｆ
Ａｍｅｒｉｃａ、６８巻、５号、１９７８、５８３〜
５９２ページ所載の“Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ ｓ
ｅｌｆ−ｉｍａｇｅｓ ｉｎ ｐｌａｎａｒ ｏｐｔｉ
ｃａｌ ｗａｖｅｇｕｉｄｅｓ”と題するＲ．Ｕｌｒｉ
ｃｈの論文において取り扱われている。
ｒｎａｌ ｏｆ ＯｐｔｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ ｏｆ
Ａｍｅｒｉｃａ、６８巻、５号、１９７８、５８３〜
５９２ページ所載の“Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ ｓ
ｅｌｆ−ｉｍａｇｅｓ ｉｎ ｐｌａｎａｒ ｏｐｔｉ
ｃａｌ ｗａｖｅｇｕｉｄｅｓ”と題するＲ．Ｕｌｒｉ
ｃｈの論文において取り扱われている。
【００３９】多重モードガイドの特性がどのようなもの
であっても、Ｍ．Ｄ．Ｆｅｉｔ ｅｔ ａｌ による論
文（“Ｌｉｇｈｔ ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ｉｎ ｇ
ｒａｄｅｄ−ｉｎｄｅｘ ｏｐｔｉｃａｌ ｆｉｂｅｒ
ｓ”，Ａｐｐｌｉｅｄ Ｏｐｔｉｃｓ １９７８，ｖｏ
ｌ．１７，ｎｏ．２４，ｐｐ．３９９０−３９９８）、
Ｇ．Ｒ．Ｈａｄｌｅｙによる論文（“Ｔｒａｎｓｐａｒ
ｅｎｔ ｂｏｕｎｄａｒｙ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｆｏ
ｒ ｂｅａｍ ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ”，Ｏｐｔｉｃ
ｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，１９９１，ｖｏｌ．１６，ｎｏ．
９，ｐｐ．６２４−６２６）およびＣｈｕｎｇ ｅｔ
ａｌによる論文（“Ａｎ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｏｆ
Ｆｉｎｉｔｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ Ｂｅａｍ ｐ
ｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ”，ＩＥＥＥ Ｊ
ｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏ
ｎｉｃｓ．ｖｏｌ．２６，ｎｏ．８，ｐｐ．１３３５−
１３３９，１９９０）に記載されている「ビーム伝播方
法」およびそれの変形に類似のデジタル方法を応用する
ことによって、入口において極大を１つ持つ分布に対し
て、出口においていくつかの極大を持つ強度分布を得る
ために必要な長さを決定することが可能である。波動方
程式の分解能を基にしているこのデジタル計算方法は、
前記分析方法よりも正確である。このデジタル方法を基
にしたコンピュータ・ソフトウエアを商業的に利用でき
る（たとえば、Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｏｐｔｉｃｓ Ｉｎ
ｓｔｉｔｕｔｅ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ， Ｓｐｅｃｉａｌ
Ｅｄｉｔｉｏｎ， Ｎｏｖｅｍｂｅｒ １９９１，Ｑ
ｕｅｂｅｃ， Ｃａｎａｄａに記載されているＢＰＭ
ＣＡＤ）。
であっても、Ｍ．Ｄ．Ｆｅｉｔ ｅｔ ａｌ による論
文（“Ｌｉｇｈｔ ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ｉｎ ｇ
ｒａｄｅｄ−ｉｎｄｅｘ ｏｐｔｉｃａｌ ｆｉｂｅｒ
ｓ”，Ａｐｐｌｉｅｄ Ｏｐｔｉｃｓ １９７８，ｖｏ
ｌ．１７，ｎｏ．２４，ｐｐ．３９９０−３９９８）、
Ｇ．Ｒ．Ｈａｄｌｅｙによる論文（“Ｔｒａｎｓｐａｒ
ｅｎｔ ｂｏｕｎｄａｒｙ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｆｏ
ｒ ｂｅａｍ ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ”，Ｏｐｔｉｃ
ｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，１９９１，ｖｏｌ．１６，ｎｏ．
９，ｐｐ．６２４−６２６）およびＣｈｕｎｇ ｅｔ
ａｌによる論文（“Ａｎ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｏｆ
Ｆｉｎｉｔｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ Ｂｅａｍ ｐ
ｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ”，ＩＥＥＥ Ｊ
ｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏ
ｎｉｃｓ．ｖｏｌ．２６，ｎｏ．８，ｐｐ．１３３５−
１３３９，１９９０）に記載されている「ビーム伝播方
法」およびそれの変形に類似のデジタル方法を応用する
ことによって、入口において極大を１つ持つ分布に対し
て、出口においていくつかの極大を持つ強度分布を得る
ために必要な長さを決定することが可能である。波動方
程式の分解能を基にしているこのデジタル計算方法は、
前記分析方法よりも正確である。このデジタル方法を基
にしたコンピュータ・ソフトウエアを商業的に利用でき
る（たとえば、Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｏｐｔｉｃｓ Ｉｎ
ｓｔｉｔｕｔｅ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ， Ｓｐｅｃｉａｌ
Ｅｄｉｔｉｏｎ， Ｎｏｖｅｍｂｅｒ １９９１，Ｑ
ｕｅｂｅｃ， Ｃａｎａｄａに記載されているＢＰＭ
ＣＡＤ）。
【００４０】あるいは、広い多重モードガイド２８の代
わりに、いくつかの好ましくは並列単一モードガイドを
使用することが可能である。それらの１つの単一モード
ガイドのモードがエネルギーを交換できるようにするた
めに、それらの単一モードガイドは相互に十分に近い。
実際には、隣接する単一モードガイドは互いに１０μｍ
より短い、および好ましくは５μｍより短い距離の所に
配置できる。１つの単一モードガイドの幅は約１〜２μ
ｍである。多重モードガイドで得られる結果と同じ結
果、すなわち、入口において極大を１つ持つ強度分布に
対して、出口においていくつかの極大を持つ強度分布、
を得るために必要な長さは、たとえば、前記デジタル方
法と同じデジタル方法を適用することによって得られ
る。多重モードガイドの場合におけるように、前記方法
に従ってエッチングすることによって単一モードマイク
ロガイドが得られる。
わりに、いくつかの好ましくは並列単一モードガイドを
使用することが可能である。それらの１つの単一モード
ガイドのモードがエネルギーを交換できるようにするた
めに、それらの単一モードガイドは相互に十分に近い。
実際には、隣接する単一モードガイドは互いに１０μｍ
より短い、および好ましくは５μｍより短い距離の所に
配置できる。１つの単一モードガイドの幅は約１〜２μ
ｍである。多重モードガイドで得られる結果と同じ結
果、すなわち、入口において極大を１つ持つ強度分布に
対して、出口においていくつかの極大を持つ強度分布、
を得るために必要な長さは、たとえば、前記デジタル方
法と同じデジタル方法を適用することによって得られ
る。多重モードガイドの場合におけるように、前記方法
に従ってエッチングすることによって単一モードマイク
ロガイドが得られる。
【００４１】すなわち、この装置は、多重モードガイド
（または単一モードガイド）の出口における点Ｍ1 、Ｍ
2 等での強度分布を測定するための手段も含む。検出に
ついての考察は多重モードガイドと単一モードガイドの
場合で同じであるから、以後は多重モードガイドの例に
ついて説明することにする。
（または単一モードガイド）の出口における点Ｍ1 、Ｍ
2 等での強度分布を測定するための手段も含む。検出に
ついての考察は多重モードガイドと単一モードガイドの
場合で同じであるから、以後は多重モードガイドの例に
ついて説明することにする。
【００４２】ガイドの出口が平らで対称軸（ＡＡ’）に
垂直であるならば、前記手段はその軸に垂直な平面内
で、ガイドの出口の近くに配置される。それらは、図３
ｂから分かるように、軸（ＡＡ’）上に配置されている
多重モードガイド出口の中心に関して対称的に分布もさ
れる。
垂直であるならば、前記手段はその軸に垂直な平面内
で、ガイドの出口の近くに配置される。それらは、図３
ｂから分かるように、軸（ＡＡ’）上に配置されている
多重モードガイド出口の中心に関して対称的に分布もさ
れる。
【００４３】それらの手段は複数（少なくとも２つを必
要とする）の光検出器Ｄ1 、Ｄ2 等によって構成でき
る。それらの光検出器は点Ｍ1 、Ｍ2 等に配置されて、
各光検出器から供給される信号を測定するための装置３
０に接続される。それから各点Ｍi に対するガイドの出
口における相対強度Ｉi を求めることが可能である。測
定点当たりいくつかの検出器を設けることもできる。
要とする）の光検出器Ｄ1 、Ｄ2 等によって構成でき
る。それらの光検出器は点Ｍ1 、Ｍ2 等に配置されて、
各光検出器から供給される信号を測定するための装置３
０に接続される。それから各点Ｍi に対するガイドの出
口における相対強度Ｉi を求めることが可能である。測
定点当たりいくつかの検出器を設けることもできる。
【００４４】装置３０による信号の処理はいくつかのや
り方で行うことができる。すなわち、たとえば、光検出
器によって供給される各信号をアナログ−デジタル変換
器を用いてデジタル化し、それからマイクロプロセッサ
の助けによってデジタルの形で処理を実行することが可
能である。また、光検出器によって供給される信号を増
幅器または演算増幅器型の回路の助けによってアナログ
の形で処理することも可能である。
り方で行うことができる。すなわち、たとえば、光検出
器によって供給される各信号をアナログ−デジタル変換
器を用いてデジタル化し、それからマイクロプロセッサ
の助けによってデジタルの形で処理を実行することが可
能である。また、光検出器によって供給される信号を増
幅器または演算増幅器型の回路の助けによってアナログ
の形で処理することも可能である。
【００４５】装置３０はまた、測定量に対していくつか
の操作、特にそれらの量を相互に組み合せる操作を行う
手段も集積化する。これについては、以下で述べる。こ
の装置はまた、データの記憶に必要な手段も集積化でき
ることは明らかである。
の操作、特にそれらの量を相互に組み合せる操作を行う
手段も集積化する。これについては、以下で述べる。こ
の装置はまた、データの記憶に必要な手段も集積化でき
ることは明らかである。
【００４６】図３ａと図３ｂに示すように、光検出器を
多層構造に集積化でき、またはそれに結合できる。それ
らの図においては光検出器は多重モードガイドの出口に
直接配置されるが、図５に示す変形例に従って点Ｍi に
マイクロガイドまたは光ファイバＦi によって接続する
こともできる。後者の場合には、各光検出器Ｄi を集積
化することもできれば、対応する誘導構造Ｆi によって
接続することもできる。
多層構造に集積化でき、またはそれに結合できる。それ
らの図においては光検出器は多重モードガイドの出口に
直接配置されるが、図５に示す変形例に従って点Ｍi に
マイクロガイドまたは光ファイバＦi によって接続する
こともできる。後者の場合には、各光検出器Ｄi を集積
化することもできれば、対応する誘導構造Ｆi によって
接続することもできる。
【００４７】あるいは、多重モードガイドの出口におけ
る強度分布の「映像」を得ることを可能にする「連続」
検出器、たとえば、光検出器アレイまたはカメラによっ
て検出を行うことができる。焦点合わせ誤差信号または
位置誤差信号を、以前に記録した、または以前に計算し
た理論的強度分布と、または基準強度分布と比較するこ
とによって、焦点合わせ誤差信号または位置誤差信号あ
るいはその両方が非常に正確に得られる。ある点または
点群における強度を、たとえば、後で説明するやり方で
比較することによって、点検出器の場合におけるように
してそれらの信号を得ることもできる。
る強度分布の「映像」を得ることを可能にする「連続」
検出器、たとえば、光検出器アレイまたはカメラによっ
て検出を行うことができる。焦点合わせ誤差信号または
位置誤差信号を、以前に記録した、または以前に計算し
た理論的強度分布と、または基準強度分布と比較するこ
とによって、焦点合わせ誤差信号または位置誤差信号あ
るいはその両方が非常に正確に得られる。ある点または
点群における強度を、たとえば、後で説明するやり方で
比較することによって、点検出器の場合におけるように
してそれらの信号を得ることもできる。
【００４８】本発明の装置は焦点合わせ光学装置とコリ
メータ光学装置の少なくとも１つを含むことができる。
２つの組合わせによって、検査されるビームまたは制御
されるビームのぼけと位置誤差の少なくとも一方を拡大
または増幅することが可能にされる。そのような変形例
を図６に示す。この図は、前記に説明したような集積光
学装置で、検出器Ｄi がマイクロガイドまたは光ファイ
バＦi および多重モード導波路２８で測定点Ｍi に接続
されているものを示す。アレイは構造２７に集積化され
る。構造２７には、 −焦点距離がｆ1 で、たとえば、放物面鏡によって構成
できる、入射光線を平行にする機能を持つ第１の光学装
置３２と、 −光軸と焦点を持ち、焦点距離がｆ2 で、第１の光学装
置３２から距離ｄだけ隔てられて、第１の光学装置３２
によって平行にされたビームを受ける、やはり放物面鏡
によって構成できる、集束機能を持つ第２の光学装置３
４と、も集積化でき、多重モード導波路の入口が第２の
光学装置３４の焦点に置かれ、それの軸（ＡＡ’）が第
２の光学装置３４の光軸に整列させられる。
メータ光学装置の少なくとも１つを含むことができる。
２つの組合わせによって、検査されるビームまたは制御
されるビームのぼけと位置誤差の少なくとも一方を拡大
または増幅することが可能にされる。そのような変形例
を図６に示す。この図は、前記に説明したような集積光
学装置で、検出器Ｄi がマイクロガイドまたは光ファイ
バＦi および多重モード導波路２８で測定点Ｍi に接続
されているものを示す。アレイは構造２７に集積化され
る。構造２７には、 −焦点距離がｆ1 で、たとえば、放物面鏡によって構成
できる、入射光線を平行にする機能を持つ第１の光学装
置３２と、 −光軸と焦点を持ち、焦点距離がｆ2 で、第１の光学装
置３２から距離ｄだけ隔てられて、第１の光学装置３２
によって平行にされたビームを受ける、やはり放物面鏡
によって構成できる、集束機能を持つ第２の光学装置３
４と、も集積化でき、多重モード導波路の入口が第２の
光学装置３４の焦点に置かれ、それの軸（ＡＡ’）が第
２の光学装置３４の光軸に整列させられる。
【００４９】焦点合わせ誤差または位置誤差を「増幅す
る」効果をそのようなシステムによって得ることができ
る。この目的のために、ｆ2 ＞ｆ1 およびｄ＞＞ｆ2 お
よびｆ1 という選択を行う。したがって、システムの入
口における焦点合わせ誤差ｚによって、多重モードガイ
ドの入口における焦点合わせ誤差が（ｆ2 ／ｆ1 ）2・
Ｚになり、システムの入口における位置誤差ｘによって
多重モードガイドの入口、従って２つの光学装置３２と
３４のシステムの出口における位置誤差（ｆ2／ｆ1 ）
・Ｘになる。
る」効果をそのようなシステムによって得ることができ
る。この目的のために、ｆ2 ＞ｆ1 およびｄ＞＞ｆ2 お
よびｆ1 という選択を行う。したがって、システムの入
口における焦点合わせ誤差ｚによって、多重モードガイ
ドの入口における焦点合わせ誤差が（ｆ2 ／ｆ1 ）2・
Ｚになり、システムの入口における位置誤差ｘによって
多重モードガイドの入口、従って２つの光学装置３２と
３４のシステムの出口における位置誤差（ｆ2／ｆ1 ）
・Ｘになる。
【００５０】以下、ガイドの出口における４つの検出器
Ｄ1 、Ｄ2 、Ｄ3 、Ｄ4 の場合について本発明の装置の
動作を説明する。
Ｄ1 、Ｄ2 、Ｄ3 、Ｄ4 の場合について本発明の装置の
動作を説明する。
【００５１】システムが動作していない時、すなわち、
入力ビームＩE が、出口において、ガイドの対称軸上に
中心を置く単一極大を持つ強度分布を有する時に、ガイ
ドの対称軸に関して対称的に分布されている４つの点Ｍ
1 、Ｍ2 、Ｍ3 、Ｍ4 において４つの極大をもつ強度分
布が得られる（出口において４つの映像が得られるとも
いわれる）ようにして、ガイドの幅Ｗと長さＬを選択す
る。この状況を、次の特性を持つガイドについて図７ａ
と図７ｂに示す。すなわち、 −Ｓｉ／ＳｉＯ2 ／Ｓｉ3 Ｎ4 ／ＳｉＯ2 型の集積化し
た光学構造、 −長さＬ＝１３６μｍで、λ＝０．７８μｍにおけるｎ
（ＳｉＯ2 ）＝１．４５（層２２）、ｎ（Ｓｉ3 Ｎ4 ）
＝１．９９（層２４）、ｎ（ＳｉＯ2 ）＝１．４７（層
２６）の上部基板の上の全面エッチングによって得た幅
Ｗ＝１５μｍの層の平面に含まれる方向における多重モ
ードガイド、 −倍率が３である「拡大」光学装置。
入力ビームＩE が、出口において、ガイドの対称軸上に
中心を置く単一極大を持つ強度分布を有する時に、ガイ
ドの対称軸に関して対称的に分布されている４つの点Ｍ
1 、Ｍ2 、Ｍ3 、Ｍ4 において４つの極大をもつ強度分
布が得られる（出口において４つの映像が得られるとも
いわれる）ようにして、ガイドの幅Ｗと長さＬを選択す
る。この状況を、次の特性を持つガイドについて図７ａ
と図７ｂに示す。すなわち、 −Ｓｉ／ＳｉＯ2 ／Ｓｉ3 Ｎ4 ／ＳｉＯ2 型の集積化し
た光学構造、 −長さＬ＝１３６μｍで、λ＝０．７８μｍにおけるｎ
（ＳｉＯ2 ）＝１．４５（層２２）、ｎ（Ｓｉ3 Ｎ4 ）
＝１．９９（層２４）、ｎ（ＳｉＯ2 ）＝１．４７（層
２６）の上部基板の上の全面エッチングによって得た幅
Ｗ＝１５μｍの層の平面に含まれる方向における多重モ
ードガイド、 −倍率が３である「拡大」光学装置。
【００５２】図７ａはガイドの入口と出口における強度
分布を線図的に示すものである。図７ｂは出口における
分布を極めて詳細に示すものである。不動作状態におい
ては、それぞれＭ1 、Ｍ2 、Ｍ3 、Ｍ4 において測定し
た強度Ｉ1 、Ｉ2 、Ｉ3 、Ｉ4 は、次式に等しい。 Ｉ1 、Ｉ2 、Ｉ3 、Ｉ4 、および ＳF ＝（Ｉ2 ＋Ｉ3 ）−（Ｉ1 ＋Ｉ4 ）＝０ Ｓp ＝（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）−（Ｉ3 ＋Ｉ4 ）＝０
分布を線図的に示すものである。図７ｂは出口における
分布を極めて詳細に示すものである。不動作状態におい
ては、それぞれＭ1 、Ｍ2 、Ｍ3 、Ｍ4 において測定し
た強度Ｉ1 、Ｉ2 、Ｉ3 、Ｉ4 は、次式に等しい。 Ｉ1 、Ｉ2 、Ｉ3 、Ｉ4 、および ＳF ＝（Ｉ2 ＋Ｉ3 ）−（Ｉ1 ＋Ｉ4 ）＝０ Ｓp ＝（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）−（Ｉ3 ＋Ｉ4 ）＝０
【００５３】入力ビームが中心にあるままであるが、前
方にピントがずれているとすると、ガイドの入口におけ
る強度分布が、出口分布と同様に変更される。その分布
は５つの映像を持つ対称的な分布へ向かって出る。これ
を図８ａと図８ｂに示す。図８ａは多重モードガイドに
おける映像の展開を示し、図８ｂはガイドの出口におけ
る詳細な強度分布を示す。Ｍ2 とＭ3 において測定した
強度はＭ3 とＭ4 において測定した強度を超える。信号
ＳF ＝（Ｉ2 ＋Ｉ3 ）−（Ｉ1 ＋Ｉ4 ）は正の向きに不
平衡である。信号Ｓp ＝（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）−（Ｉ3 ＋Ｉ
4 ）は零のままである。その理由は、Ｉ1 ＝Ｉ4 、Ｉ2
＝Ｉ3 だからである（図８ｂ参照）。
方にピントがずれているとすると、ガイドの入口におけ
る強度分布が、出口分布と同様に変更される。その分布
は５つの映像を持つ対称的な分布へ向かって出る。これ
を図８ａと図８ｂに示す。図８ａは多重モードガイドに
おける映像の展開を示し、図８ｂはガイドの出口におけ
る詳細な強度分布を示す。Ｍ2 とＭ3 において測定した
強度はＭ3 とＭ4 において測定した強度を超える。信号
ＳF ＝（Ｉ2 ＋Ｉ3 ）−（Ｉ1 ＋Ｉ4 ）は正の向きに不
平衡である。信号Ｓp ＝（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）−（Ｉ3 ＋Ｉ
4 ）は零のままである。その理由は、Ｉ1 ＝Ｉ4 、Ｉ2
＝Ｉ3 だからである（図８ｂ参照）。
【００５４】入力ビームが中心にあるままであるが、後
方にピントがずれているとすると、ガイドの入口におけ
る強度分布が、出口分布と同様に変更される。その分布
は３つの映像を持つ対称的な分布へ向かって出る。これ
を図９ａと図９ｂに示す。図９ａは多重モードガイドに
おける映像の展開を示し、図９ｂはガイドの出口におけ
る詳細な強度分布を示す。信号ＳF ＝（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）−
（Ｉ3 ＋Ｉ4 ）は負の向きに不平衡である。信号Ｓp ＝
（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）−（Ｉ3 ＋Ｉ4 ）は依然として零のまま
である。その理由は、Ｉ1 ＝Ｉ4 、Ｉ2 ＝Ｉ3 だからで
ある（図９ｂ参照）。
方にピントがずれているとすると、ガイドの入口におけ
る強度分布が、出口分布と同様に変更される。その分布
は３つの映像を持つ対称的な分布へ向かって出る。これ
を図９ａと図９ｂに示す。図９ａは多重モードガイドに
おける映像の展開を示し、図９ｂはガイドの出口におけ
る詳細な強度分布を示す。信号ＳF ＝（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）−
（Ｉ3 ＋Ｉ4 ）は負の向きに不平衡である。信号Ｓp ＝
（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）−（Ｉ3 ＋Ｉ4 ）は依然として零のまま
である。その理由は、Ｉ1 ＝Ｉ4 、Ｉ2 ＝Ｉ3 だからで
ある（図９ｂ参照）。
【００５５】したがって、それら２つの最初のケ−スの
おのおのにおいて、軸ＡＡ’に関する映像の分布の対称
性が保持され、信号Ｓp は影響を決して受けない。ま
た、焦点合わせを検査することが問題である時は、回路
３０はＳF ＝（Ｉ2 ＋Ｉ3 ）−（Ｉ1 ＋Ｉ4 ）を計算す
る。
おのおのにおいて、軸ＡＡ’に関する映像の分布の対称
性が保持され、信号Ｓp は影響を決して受けない。ま
た、焦点合わせを検査することが問題である時は、回路
３０はＳF ＝（Ｉ2 ＋Ｉ3 ）−（Ｉ1 ＋Ｉ4 ）を計算す
る。
【００５６】入力ビームが中心を外れると（焦点は狂っ
ていない）、すなわち、１つの向きにトラッキング誤差
すなわち位置誤差が存在すると、多重モードガイドの出
口における強度分布は不平衡であって、この場合には軸
ＡＡ’に関して非対称的である。これを図１０ａと図１
０ｂに示す。図１０ａは多重モードガイドにおける映像
の展開を示し、図１０ｂはガイドの出口における詳細な
強度分布を示す。
ていない）、すなわち、１つの向きにトラッキング誤差
すなわち位置誤差が存在すると、多重モードガイドの出
口における強度分布は不平衡であって、この場合には軸
ＡＡ’に関して非対称的である。これを図１０ａと図１
０ｂに示す。図１０ａは多重モードガイドにおける映像
の展開を示し、図１０ｂはガイドの出口における詳細な
強度分布を示す。
【００５７】信号Ｓp ＝（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）−（Ｉ3 ＋Ｉ
4 ）は負の向きに不平衡で、信号ＳF＝（Ｉ2 ＋Ｉ3 ）
−（Ｉ1 ＋Ｉ4 ）はほぼ零のままである。
4 ）は負の向きに不平衡で、信号ＳF＝（Ｉ2 ＋Ｉ3 ）
−（Ｉ1 ＋Ｉ4 ）はほぼ零のままである。
【００５８】他の向きにトラッキング誤差すなわち位置
誤差が存在すると、信号Ｓp は正の向きに不平衡で、信
号ＳF は零のままである。
誤差が存在すると、信号Ｓp は正の向きに不平衡で、信
号ＳF は零のままである。
【００５９】したがって、トラッキング誤差の場合に
は、光軸の１つの側に置かれている測定点が、他の側に
おけるそれより好ましい。また、トラックに対する位置
を検査することが問題である時は、回路３０はＳp ＝
（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）−（Ｉ3 ＋Ｉ4 ）によって与えられる信
号Ｓp を計算する。
は、光軸の１つの側に置かれている測定点が、他の側に
おけるそれより好ましい。また、トラックに対する位置
を検査することが問題である時は、回路３０はＳp ＝
（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）−（Ｉ3 ＋Ｉ4 ）によって与えられる信
号Ｓp を計算する。
【００６０】先に説明したものと同じ特性（Ｗ＝１５μ
ｍ、Ｌ＝１３６μｍ）を持つシステムに依然としてある
場合には、図１１と図１２は、焦点合わせ誤差φの関数
として焦点合わせの狂いを測定するために得た標準化し
た信号と、トラッキング誤差γの関数として位置誤差を
測定するために得た標準化した信号とをそれぞれ示す。
それらの誤差はともにμｍの単位で表される。それらの
標準化した信号はアクチュエータ（検流計型または圧電
型あるいはその他の任意の型）を制御する誤差信号を構
成する。アクチュエータは、焦点合わせ誤差と位置誤差
の少なくとも一方を修正するために、光学手段を変位さ
せる。
ｍ、Ｌ＝１３６μｍ）を持つシステムに依然としてある
場合には、図１１と図１２は、焦点合わせ誤差φの関数
として焦点合わせの狂いを測定するために得た標準化し
た信号と、トラッキング誤差γの関数として位置誤差を
測定するために得た標準化した信号とをそれぞれ示す。
それらの誤差はともにμｍの単位で表される。それらの
標準化した信号はアクチュエータ（検流計型または圧電
型あるいはその他の任意の型）を制御する誤差信号を構
成する。アクチュエータは、焦点合わせ誤差と位置誤差
の少なくとも一方を修正するために、光学手段を変位さ
せる。
【００６１】図１３は、小さい位置誤差（γ＝０．２μ
ｍ）が存在する際の焦点合わせ制御回路の応答を示す。
得られた標準化したカーブは図１１のカ−ブとほぼ同じ
であることが分かる。それはトラッキング制御機能と焦
点合わせ制御機能の独立性を示す。この独立性は、焦点
の狂い（極大数４から３または５までの移動）の測定中
に含まれる作用が、トラッキングの測定中に含まれる作
用とは異なる性質のものである、という事実によって説
明される。
ｍ）が存在する際の焦点合わせ制御回路の応答を示す。
得られた標準化したカーブは図１１のカ−ブとほぼ同じ
であることが分かる。それはトラッキング制御機能と焦
点合わせ制御機能の独立性を示す。この独立性は、焦点
の狂い（極大数４から３または５までの移動）の測定中
に含まれる作用が、トラッキングの測定中に含まれる作
用とは異なる性質のものである、という事実によって説
明される。
【００６２】この装置の動作を、多重モードガイドの出
口における４つの映像に対する４つの検出器の場合につ
いて説明した。
口における４つの映像に対する４つの検出器の場合につ
いて説明した。
【００６３】不動作状態において、および入口において
中心に映像がある場合に、ガイドの出口で４つの映像で
はなくて２つの映像が得られるような、長さと幅を持つ
導波路を使用することも可能である。この場合には、光
軸の両側の対称的な点におけるガイドの出力を測定する
ように、２つの検出器Ｄ1 とＤ2 を配置することが好ま
しい。
中心に映像がある場合に、ガイドの出口で４つの映像で
はなくて２つの映像が得られるような、長さと幅を持つ
導波路を使用することも可能である。この場合には、光
軸の両側の対称的な点におけるガイドの出力を測定する
ように、２つの検出器Ｄ1 とＤ2 を配置することが好ま
しい。
【００６４】そうすると、各検出器によって供給される
信号の差Ｓp ＝Ｉ1 −Ｉ2 に比例する、１つのトラッキ
ング誤差信号または位置誤差信号を得ることのみが可能
である。
信号の差Ｓp ＝Ｉ1 −Ｉ2 に比例する、１つのトラッキ
ング誤差信号または位置誤差信号を得ることのみが可能
である。
【００６５】ガイドが、不動作状態において、入口にお
いて中心に映像がある場合に出口において３つの映像が
得られるようなものであれば、３つの検出器Ｄ1 、Ｄ
2 、Ｄ3 はガイドの３つの出口点における強度を検出す
ることのみを可能にしなければならない。それらの検出
器の１つ、たとえば、（Ｄ2 ）、が光軸における強度を
測定可能にし、他の２つ（Ｄ1 とＤ3 ）が、光軸に関し
て対称的な点Ｍ1 とＭ3、すなわち、不動作状態におい
てガイドの出口に極大が生ずる場所における強度を測定
可能にする。
いて中心に映像がある場合に出口において３つの映像が
得られるようなものであれば、３つの検出器Ｄ1 、Ｄ
2 、Ｄ3 はガイドの３つの出口点における強度を検出す
ることのみを可能にしなければならない。それらの検出
器の１つ、たとえば、（Ｄ2 ）、が光軸における強度を
測定可能にし、他の２つ（Ｄ1 とＤ3 ）が、光軸に関し
て対称的な点Ｍ1 とＭ3、すなわち、不動作状態におい
てガイドの出口に極大が生ずる場所における強度を測定
可能にする。
【００６６】位置誤差信号はＳp ＝Ｉ1 −Ｉ2 によって
与えられ、またはそれに比例する。焦点合わせ誤差信号
はＳF ＝Ｉ2 −（Ｉ1 ＋Ｉ3 ）である。
与えられ、またはそれに比例する。焦点合わせ誤差信号
はＳF ＝Ｉ2 −（Ｉ1 ＋Ｉ3 ）である。
【００６７】４つの出力映像の場合を先に取り扱った。
【００６８】不動作状態において、および入口において
映像が中心にある場合に、Ｎ（Ｎ＞４）個の出口映像が
得られるような特性を持つガイドの場合を取り扱う必要
があることが残っている。
映像が中心にある場合に、Ｎ（Ｎ＞４）個の出口映像が
得られるような特性を持つガイドの場合を取り扱う必要
があることが残っている。
【００６９】入射ビームが正しく配置されて焦点を合わ
せられた場合にガイドの出口極大を形成する点Ｍi （ｉ
＝１．．．Ｎ）における強度を検出するように、Ｎ個の
検出器またはＮ本の光ファイバが光軸に関して対称的に
配置される（たとえば、図１４を参照、この図で２８は
多重モードガイドを示す）。
せられた場合にガイドの出口極大を形成する点Ｍi （ｉ
＝１．．．Ｎ）における強度を検出するように、Ｎ個の
検出器またはＮ本の光ファイバが光軸に関して対称的に
配置される（たとえば、図１４を参照、この図で２８は
多重モードガイドを示す）。
【００７０】Ｎが偶数であると、Ｎ／２個の検出器が、
軸の一方の側に配置されているＮ／２か所の点における
強度を検出できるように配置され、他のＮ／２個の検出
器が、光軸に関してかつ最初のＮ／２個の点に関して対
称的なＮ／２か所の他の点における強度を検出できるよ
うに配置される。
軸の一方の側に配置されているＮ／２か所の点における
強度を検出できるように配置され、他のＮ／２個の検出
器が、光軸に関してかつ最初のＮ／２個の点に関して対
称的なＮ／２か所の他の点における強度を検出できるよ
うに配置される。
【００７１】Ｎが奇数であると、軸の一方の側に配置さ
れている（Ｎ−１）／２か所の点における強度を検出で
きるように（Ｎ−１）／２個の検出器が配置され、他の
（Ｎ−１）／２個の検出器が、光軸の他の点における強
度を検出できるように（Ｎ−１）／２か所の他の点に配
置される。（Ｎ＋１）／２番目の検出器が光軸における
ガイド出口における強度を検出する。
れている（Ｎ−１）／２か所の点における強度を検出で
きるように（Ｎ−１）／２個の検出器が配置され、他の
（Ｎ−１）／２個の検出器が、光軸の他の点における強
度を検出できるように（Ｎ−１）／２か所の他の点に配
置される。（Ｎ＋１）／２番目の検出器が光軸における
ガイド出口における強度を検出する。
【００７２】トラッキング誤差信号すなわち位置誤差信
号Ｓp は、Ｎが偶数であれば、
号Ｓp は、Ｎが偶数であれば、
【００７３】
【数７】
【００７４】に比例し、Ｎが奇数であれば、
【００７５】
【数８】
【００７６】に比例する。
【００７７】すべての検出器を使用することなしに位置
誤差信号を得ることが可能である。この場合には、光軸
に関して同じ側に配置されている１つまたは複数の検出
器によって供給された信号を、光軸に関して対称的に配
置されている検出器によって供給された信号と比較する
ことで十分である。たとえば、Ｓp をＤN −Ｄ1 または
（ＤN ＋ＤN-1 ）−Ｄ1 ＋Ｄ2 に比例できる。
誤差信号を得ることが可能である。この場合には、光軸
に関して同じ側に配置されている１つまたは複数の検出
器によって供給された信号を、光軸に関して対称的に配
置されている検出器によって供給された信号と比較する
ことで十分である。たとえば、Ｓp をＤN −Ｄ1 または
（ＤN ＋ＤN-1 ）−Ｄ1 ＋Ｄ2 に比例できる。
【００７８】より一般的な形では、Ｓp は、Ｎが偶数で
あれば、
あれば、
【００７９】
【数９】
【００８０】に比例し、Ｎが奇数であれば、
【００８１】
【数１０】
【００８２】に比例する。ここに、任意のｋに対してα
k ＝０または１で、αk の値は使用者によって固定され
る。
k ＝０または１で、αk の値は使用者によって固定され
る。
【００８３】焦点合わせ誤差信号については、原理は、
光軸の同じ側に全て配置されている点で測定された信号
群の第１の和を形成し、それに、光軸に関して対称的に
配置されている点で測定した信号の群の第２の和を加
え、その合計を「相補」点で測定した信号のそれと比較
する。
光軸の同じ側に全て配置されている点で測定された信号
群の第１の和を形成し、それに、光軸に関して対称的に
配置されている点で測定した信号の群の第２の和を加
え、その合計を「相補」点で測定した信号のそれと比較
する。
【００８４】したがって、焦点合わせ誤差信号ＳF は、
たとえば、Ｎ＝４ｍであれば、
たとえば、Ｎ＝４ｍであれば、
【００８５】
【数１１】
【００８６】に比例し、Ｎ＝４ｍ＋１であれば、
【００８７】
【数１２】
【００８８】に比例し、Ｎ＝４ｍ＋２であれば、
【００８９】
【数１３】
【００９０】に比例し、Ｎ＝４ｍ＋３であれば、
【００９１】
【数１４】
【００９２】に比例する。
【００９３】（Ｉｋ）k=1,・・・,n の他の組合わせも考え
られる。上の式は例を構成するだけである。
られる。上の式は例を構成するだけである。
【００９４】それらの式または式の組合わせは、ガイド
の出口に「連続」検出器が存在する時にも適用できる。
その理由は、Ｎ個の点における強度を測定することが容
易に可能だからである。
の出口に「連続」検出器が存在する時にも適用できる。
その理由は、Ｎ個の点における強度を測定することが容
易に可能だからである。
【００９５】以上説明した装置は集積光学装置構造に完
全に適当である。とくに、従来の読取り／書込みヘッド
に適合する完全に集積化した検出回路をそれから形成す
るために、ＥＰ ２７０４２９（ＵＳ−Ａ−４７９６２
２６）に記載されている磁気−光読取りヘッドに組合わ
せることができる。そのような集積回路を図１５に示
す。図１５においては、参照番号２８、３０、３２、３
４や参照符号Ｆ1 〜Ｆ4、Ｄ1 〜Ｄ4 は図６に示す素子
と同じ素子を示す。参照番号３６、３８は偏光分割器と
偏光変換器をそれぞれ示し、参照番号４０は半透明鏡を
示し、参照番号４２、４４は２つの光検出器を示す。素
子３６、３８、４０の群は干渉計を構成する。この回路
は次のようにして動作する。磁気−光ディスクによって
反射された光の偏光の向きが、ディスクに書かれている
情報（０または１）に従って±θFだけ回される。集積
光学回路に結合されている間は、前記光は集積光学構造
の２つの伝播モードＴＥとＴＭに分けられる。そうする
と偏光分離器３６はＴＥ（透過）とＴＭ（反射モード）
の分離を可能にする。偏光変換器３８がビームＴＥから
ビームＴＭ（それの位相は固定されている）を発生する
ことを可能にする。半透明鏡４０は２つのビームＴＭ
（ＴＭ信号、それの位相が検出すべき情報と変換された
ＴＭを表す）の間で干渉させる。このようにして、逆位
相の２つの測定チャネルが得られる。それらのチャネル
は差検出することを可能にする（４２、４４）。これと
平行に、偏光変換器３８はビームＴＥの部分を送る。そ
れは反射鏡３４によってガイド２８の入口に集束され
る。それからこのビームＴＥを分析して位置と、ディス
クによって反射された光の焦点合わせとの少なくとも一
方を、先に述べたようにして行う。
全に適当である。とくに、従来の読取り／書込みヘッド
に適合する完全に集積化した検出回路をそれから形成す
るために、ＥＰ ２７０４２９（ＵＳ−Ａ−４７９６２
２６）に記載されている磁気−光読取りヘッドに組合わ
せることができる。そのような集積回路を図１５に示
す。図１５においては、参照番号２８、３０、３２、３
４や参照符号Ｆ1 〜Ｆ4、Ｄ1 〜Ｄ4 は図６に示す素子
と同じ素子を示す。参照番号３６、３８は偏光分割器と
偏光変換器をそれぞれ示し、参照番号４０は半透明鏡を
示し、参照番号４２、４４は２つの光検出器を示す。素
子３６、３８、４０の群は干渉計を構成する。この回路
は次のようにして動作する。磁気−光ディスクによって
反射された光の偏光の向きが、ディスクに書かれている
情報（０または１）に従って±θFだけ回される。集積
光学回路に結合されている間は、前記光は集積光学構造
の２つの伝播モードＴＥとＴＭに分けられる。そうする
と偏光分離器３６はＴＥ（透過）とＴＭ（反射モード）
の分離を可能にする。偏光変換器３８がビームＴＥから
ビームＴＭ（それの位相は固定されている）を発生する
ことを可能にする。半透明鏡４０は２つのビームＴＭ
（ＴＭ信号、それの位相が検出すべき情報と変換された
ＴＭを表す）の間で干渉させる。このようにして、逆位
相の２つの測定チャネルが得られる。それらのチャネル
は差検出することを可能にする（４２、４４）。これと
平行に、偏光変換器３８はビームＴＥの部分を送る。そ
れは反射鏡３４によってガイド２８の入口に集束され
る。それからこのビームＴＥを分析して位置と、ディス
クによって反射された光の焦点合わせとの少なくとも一
方を、先に述べたようにして行う。
【００９６】図１６ないし図１８は集積化した検出装置
を備える従来の光磁気読取りヘッドの例である。ビーム
４２がレーザダイオード４４によって放出される。レー
ザダイオードは、本発明の検査装置を組み込んでいる集
積光学回路４６の外部に設けることができ、（図１６お
よび図１７）あるいは前記回路（図１８）に集積化また
は混成することもできる。焦点合わせ手段４８がビーム
４２を光ディスクまたは磁気−光ディスク５０に集束さ
せる。図１６と図１７の参照番号５２、５４は立方体す
なわち半反射板と、ビームを平行にするレンズとをそれ
ぞれ示す。図１８の参照番号５５は反射鏡を示す。
を備える従来の光磁気読取りヘッドの例である。ビーム
４２がレーザダイオード４４によって放出される。レー
ザダイオードは、本発明の検査装置を組み込んでいる集
積光学回路４６の外部に設けることができ、（図１６お
よび図１７）あるいは前記回路（図１８）に集積化また
は混成することもできる。焦点合わせ手段４８がビーム
４２を光ディスクまたは磁気−光ディスク５０に集束さ
せる。図１６と図１７の参照番号５２、５４は立方体す
なわち半反射板と、ビームを平行にするレンズとをそれ
ぞれ示す。図１８の参照番号５５は反射鏡を示す。
【００９７】反射されたビーム５６は、本発明の検査装
置（図１６ないし図１８には詳しくは示していない）に
入射する前に、結合対物レンズ５８（図１６、図１
８）、または結合器ネットワーク６０および焦点合わせ
手段６２（図１７）を横切る。参照番号６４は前記検査
装置の多重モードガイド（または複数の単一モードガイ
ド）の出口における検出システムを示す。
置（図１６ないし図１８には詳しくは示していない）に
入射する前に、結合対物レンズ５８（図１６、図１
８）、または結合器ネットワーク６０および焦点合わせ
手段６２（図１７）を横切る。参照番号６４は前記検査
装置の多重モードガイド（または複数の単一モードガイ
ド）の出口における検出システムを示す。
【００９８】それらの装置においては、検査装置によっ
て決定される誤差信号Ｓp およびＳF を基にして、この
装置の解析手段３０と光学手段４８の間にサーボシステ
ムすなわち修正手段を設けて、ビーム４２の位置と焦点
合わせをディスクの所与のトラック上に維持することが
できる。
て決定される誤差信号Ｓp およびＳF を基にして、この
装置の解析手段３０と光学手段４８の間にサーボシステ
ムすなわち修正手段を設けて、ビーム４２の位置と焦点
合わせをディスクの所与のトラック上に維持することが
できる。
【図１】映像の焦点合わせと位置を検査するための従来
の集積光学装置を示す。
の集積光学装置を示す。
【図２】本発明の装置で使用できる集積化した構造を製
造するための多層構造を示す。
造するための多層構造を示す。
【図３ａ】本発明の装置の線図的斜視図である。
【図３ｂ】本発明の装置の線図的平面図である。
【図４】目標点Ｐの単一の映像と多数の映像が結ばれて
いる多重モード光ガイドを示す。
いる多重モード光ガイドを示す。
【図５】測定点と検出器の間にマイクロガイドを用いる
装置の変更例を示す。
装置の変更例を示す。
【図６】拡大光学装置を有する装置の変更例を示す。
【図７ａ】正しく配置され、かつ正しく焦点が合わされ
ているビームに対する、ガイドの入口と出口における強
度分布を示す。
ているビームに対する、ガイドの入口と出口における強
度分布を示す。
【図７ｂ】正しく配置され、かつ正しく焦点が合わされ
ているビームに対する、ガイドの出口における強度分布
を詳しく示す。
ているビームに対する、ガイドの出口における強度分布
を詳しく示す。
【図８ａ】焦点が前方に合わされているビームに対す
る、ガイドの入口における強度分布を詳しく示す。
る、ガイドの入口における強度分布を詳しく示す。
【図８ｂ】焦点が前方に合わされているビームに対す
る、ガイドの出口における強度分布を詳しく示す。
る、ガイドの出口における強度分布を詳しく示す。
【図９ａ】焦点が後方に合わされているビームに対す
る、ガイドの入口における強度分布を詳しく示す。
る、ガイドの入口における強度分布を詳しく示す。
【図９ｂ】焦点が後方に合わされているビームに対す
る、ガイドの出口における強度分布を詳しく示す。
る、ガイドの出口における強度分布を詳しく示す。
【図１０ａ】位置がずらされているビームに対する、ガ
イドの入口と出口における強度分布を示す。
イドの入口と出口における強度分布を示す。
【図１０ｂ】位置がずらされているビームに対する、ガ
イドの出口における強度分布を詳しく示す。
イドの出口における強度分布を詳しく示す。
【図１１】位置誤差がない時の焦点合わせ誤差の関数と
しての検査回路の応答を示す。
しての検査回路の応答を示す。
【図１２】位置誤差の関数としての検査回路の応答を示
す。
す。
【図１３】位置誤差がある時の焦点合わせ誤差の関数と
しての検査回路の応答を示す。
しての検査回路の応答を示す。
【図１４】出口におけるガイドおよびＮ個測定点を示
す。
す。
【図１５】従来の読取り／書込みヘッド用の完全な集積
化した検査回路を示す。
化した検査回路を示す。
【図１６】本発明の集積化した検出装置に設けられる従
来の光磁気読取りヘッドの例を示す。
来の光磁気読取りヘッドの例を示す。
【図１７】本発明の集積化した検出装置に設けられる従
来の光磁気読取りヘッドの別の例を示す。
来の光磁気読取りヘッドの別の例を示す。
【図１８】本発明の集積化した検出装置に設けられる従
来の光磁気読取りヘッドの更に別の例を示す。
来の光磁気読取りヘッドの更に別の例を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ１１Ｂ 11/10 ５５６ Ａ 8935−5Ｄ (72)発明者 ピエール ジドン フランス国， 38130 エシロール， ア ベニュ デュ グレズィヴォダン， ９番 地 (72)発明者 パトリク プトオー フランス国， 38340 シュヴァロン ド ゥ ヴォレペ， アレ ジ．エフ． トー ラン， 220番地
Claims (13)
- 【請求項１】 誘導構造に集積化され、導波路またはガ
イドのアレイの入口に向けられた光ビームの分布が単一
の極大を有する時に、この分布を導波路またはガイドの
アレイの出口においてＮ個（Ｎ≧２）の極大を持つ分布
に変換できる、エネルギーを変換できるように分布され
た多重モード導波路または単一モードガイドのアレイ
と、 導波路またはガイドアレイの出口における強度の分布を
測定できる検出手段と、 この検出手段に接続されて強度分布を解析する手段と、
を備える、集束された光ビームの位置と焦点合わせの少
なくとも一方を検査するための、集積化した光誘導構造
を持つ集積光学装置。 - 【請求項２】 測定点と呼ばれる、導波路またはガイド
アレイの最低Ｎ個の出口点における強度を測定できるよ
うにして検出手段が配置される請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】 検出手段がＮ個の測定点に配置される光
検出器である請求項２に記載の装置。 - 【請求項４】 検出手段が、Ｎ個の測定点を光検出器に
接続する数Ｎのマイクロガイドすなわち光ファイバを含
む請求項２に記載の装置。 - 【請求項５】 各測定点に最低１つの光検出器が組合わ
される請求項３または請求項４のいずれかに記載の装
置。 - 【請求項６】 多重モード導波路または単一モードガイ
ドのアレイの入口において光ビームの焦点を合わせるた
めに誘導構造に集積化された光学手段を更に備える請求
項１に記載の装置。 - 【請求項７】 光ビームを拡大するための光学手段を備
える請求項１または請求項６のいずれかに記載の装置。 - 【請求項８】検出手段が、ガイドの出口における強度分
布の連続画像を供給できる検出器を含む請求項１に記載
の装置。 - 【請求項９】 解析手段が、Ｎ個の測定点における強度
Ｉn （１≦ｎ≦Ｎ）と、焦点合わせ誤差信号ＳF と位置
誤差信号Ｓp の少なくとも１つとを連続画像から導き出
すことができる請求項８に記載の装置。 - 【請求項１０】 基準強度分布を比較することによっ
て、焦点合わせ誤差信号ＳF と位置誤差信号Ｓp の少な
くとも１つを得ることができる請求項８に記載の装置。 - 【請求項１１】 解析手段が、Ｎ個の測定点において強
度Ｉn （１≦ｎ≦Ｎ）を計算でき、かつ、これから、位
置誤差信号Ｓp と焦点合わせ誤差信号ＳF の少なくとも
１つが導き出される請求項２に記載の装置。 - 【請求項１２】 Ｎ＝２であれば、Ｓp がＩ2 −Ｉ1 に
比例し、 Ｎ＝３であれば、Ｓp がＩ3 ＝Ｉ1 に比例し、かつＳＦ
がＩ2 −（Ｉ1 ＋Ｉ3）に比例し、 Ｎ≧４であれば、Ｓp が、Ｎが偶数なら 【数１】 に比例し、Ｎが奇数なら 【数２】 に比例し、ここで任意のｋに対してαk ＝０または１で
あり、 Ｎ＝４ｍであれば、ＳF が 【数３】 に比例し（ｍ整数≧１）、 Ｎ＝４ｍ＋１であれば、ＳF が 【数４】 に比例し、 Ｎ＝４ｍ＋２であれば、ＳF が 【数５】 に比例し、 Ｎ＝４ｍ＋３であれば、ＳF が 【数６】 に比例するような、請求項９または請求項１１のいずれ
かに記載の装置。 - 【請求項１３】 光ビームを放出する手段と、前記光ビ
ームを光ディスクまたは光磁気ディスクに集束させる手
段と、ディスクの所与のトラック上のビームの位置とビ
ームの焦点合わせの少なくとも１つを維持するための、
解析手段と光学手段の間の修正手段とを備える、請求項
９ないし請求項１２の１つに記載の装置を含む光ディス
クまたは磁気−光ディスクを読取る装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9405167 | 1994-04-28 | ||
| FR9405167A FR2719387B1 (fr) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | Dispositif de contrôle de la position et/ou de la focalisation d'un faisceau lumineux focalisé. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07301717A true JPH07301717A (ja) | 1995-11-14 |
Family
ID=9462629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7127400A Withdrawn JPH07301717A (ja) | 1994-04-28 | 1995-04-28 | 集積光学装置 |
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| JP (1) | JPH07301717A (ja) |
| DE (1) | DE69520013T2 (ja) |
| FR (1) | FR2719387B1 (ja) |
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|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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