JPH0784155A - Method for optically coupling optical element or electro-optic element to each other - Google Patents

Method for optically coupling optical element or electro-optic element to each other

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JPH0784155A
JPH0784155A JP5227457A JP22745793A JPH0784155A JP H0784155 A JPH0784155 A JP H0784155A JP 5227457 A JP5227457 A JP 5227457A JP 22745793 A JP22745793 A JP 22745793A JP H0784155 A JPH0784155 A JP H0784155A
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Abstract

PURPOSE:To lower optical coupling loss and to improve position adjusting accuracy by disposing a photoreceptor between optical elements or electro-optic elements for transmitting and receiving light signals and forming holograms or transmission holograms on the photoreceptor by irradiation with light from the optical elements. CONSTITUTION:The light emitting elements 2 and the light receiving elements 3 are installed with accuracy of about + or -5mum on a substrate 5 and the photoreceptor 4 is interposed between the light emitting elements 2 and the light receiving elements 3 in order to produce an optical module 1 by optically coupling the light emitting elements 2 and the light receiving elements 3. The photoreceptor 4 is irradiated with the light from the light emitting elements 2 to form optimum fluctuations in refractive index and to form the holograms 6 in such a manner that low-loss coupling is attained. The need for making delicate position adjustment between the light emitting elements 2 and the light receiving elements 3 after formation of the holograms 6 is eliminated if the holograms 6 are formed by this method.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバ、レーザダ
イオード(LD)、発光ダイオード(LED)、フォト
ダイオード(PD)、そして光集積回路(OEIC)な
どより構成される光学素子もしくは電気光学素子の間
で、ホログラムを介して光信号を送受信する光学素子も
しくは電気光学素子どうしの光学的結合方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical element or electro-optical element composed of an optical fiber, a laser diode (LD), a light emitting diode (LED), a photodiode (PD), an optical integrated circuit (OEIC) and the like. The present invention relates to an optical coupling method between optical elements or electro-optical elements that transmit and receive an optical signal via a hologram.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、発光素子と受光素子との結合
を低損失にするために、発光素子と受光素子との間に集
束レンズやホログラムを介在させ、この集束レンズやホ
ログラムにより、発光素子から出射した光を集光あるい
は光路を変更させて受光素子へと効率的に導く方法が行
われていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to reduce the loss of coupling between a light emitting element and a light receiving element, a focusing lens or a hologram is interposed between the light emitting element and the light receiving element. A method has been performed in which the light emitted from the light source is condensed or the optical path is changed to efficiently guide the light to the light receiving element.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の集束
レンズやホログラムでは、発光素子と受光素子との結合
位置をある程度予測した上で、あらかじめ最適条件とな
るように集束レンズやホログラムの製作を行って設置す
るために、集束レンズやホログラムとなる部材を設置し
た後、発光素子と受光素子を微妙に動かして最終的な位
置調整を行う必要があるが、その位置調整が1μm以下
のオーダを要求するために非常に手間と時間を要すると
いう問題があった。また、複数の発光素子と受光素子と
の光学的結合を行う際は、集束レンズやホログラムとな
る部材を設置した後、各発光素子と受光素子の組合せ1
つ1つ全てに対して微妙な位置調整を行なうか、損失が
平均化されるように一括で行う必要があり、光ファイバ
アレイのような複数の光ファイバが一体となっているよ
うな素子を一度に、また全ての素子を効率良く位置調整
することができないという問題があった。
However, in the conventional focusing lens or hologram, the coupling lens and the hologram are manufactured so that the coupling position of the light emitting element and the light receiving element is predicted to some extent and the optimum condition is obtained in advance. In order to install it, it is necessary to move the light emitting element and the light receiving element subtly to make the final position adjustment after installing the focusing lens and the member to be the hologram, but the position adjustment requires an order of 1 μm or less. There is a problem that it takes a lot of time and effort to do so. When optically coupling a plurality of light emitting elements and a light receiving element, a focusing lens and a member to be a hologram are installed, and then a combination 1 of each light emitting element and a light receiving element is provided.
It is necessary to perform delicate position adjustment for all of them one by one, or to perform collective adjustment so that the loss is averaged, and an element such as an optical fiber array in which a plurality of optical fibers are integrated is required. There is a problem that it is not possible to adjust the positions of all the elements at once and efficiently.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点に
鑑みてなされたものであり、光信号の送受信をする光学
素子もしくは電気光学素子間にホログラムを介在させて
光学的に結合する方法であって、光学素子もしくは電気
光学素子間に感光体を配設し、前記素子もしくは外部の
光学素子からの光の照射により、感光体にホログラム、
あるいは透過型ホログラムを形成させる、または前記素
子間に光空間変調器を配設し、光空間変調器に計算機合
成ホログラム(CGH)を形成させる光学素子もしくは
電気光学素子どうしの光学的結合方法である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and is a method of optically coupling an optical element for transmitting and receiving an optical signal or an electro-optical element with a hologram interposed therebetween. A hologram is provided on the photoconductor by arranging the photoconductor between the optical elements or the electro-optical elements, and irradiating light from the element or an external optical element.
Alternatively, it is an optical coupling method between optical elements or electro-optical elements for forming a transmission hologram or for arranging a spatial light modulator between the elements and forming a computer-generated hologram (CGH) in the spatial light modulator. .

【0005】なお、感光体とは、外部からの光の照射に
より屈折率の変動を形成し、ホログラムを形成するもの
をいう。また、透過型ホログラムとは、外部からの光の
照射によりホログラムを形成し、しかも光を表面から裏
面へ透過できるホログラムをいう。さらに、計算機合成
ホログラム(CGH、Computer Genera
ted Hologram)とは、屈折率の変調可能な
液晶のごとき空間変調器に、外部計算機からの条件入力
により、ホログラムを形成するものをいう。
The photosensitive member is a member that forms a hologram by changing the refractive index by the irradiation of light from the outside. Further, the transmissive hologram refers to a hologram which can form a hologram by irradiation with light from the outside and can transmit the light from the front surface to the back surface. In addition, computer generated holograms (CGH, Computer Genera)
The ted hologram) refers to a hologram that forms a hologram in a spatial modulator such as a liquid crystal whose refractive index can be modulated by inputting a condition from an external computer.

【0006】[0006]

【実施例】以下本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図1乃至図4は本発明の4つの実施例を示し、図に
おいて同じ部材は同じ符号で示すこととする。また、光
モジュールとは、発光素子と受光素子とを固定して一体
化したものをいうこととする。図1は本発明の光学素子
もしくは電気光学素子どうしの光学的結合方法の第1の
実施例を示す概略図であり、光モジュール1は、多数の
半導体レーザを一体化させた半導体レーザアレイよりな
る発光素子2、多数の光ファイバを一体化させた光ファ
イバアレイよりなる受光素子3、各発光素子2と受光素
子3間に介在される感光体4、そして発光素子2・受光
素子3・感光体4を設置するための基板5よりなり、感
光体4にはホログラム6が形成されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 4 show four embodiments of the present invention, in which the same members are designated by the same reference numerals. Further, the optical module is a module in which a light emitting element and a light receiving element are fixed and integrated. FIG. 1 is a schematic view showing a first embodiment of an optical coupling method of optical elements or electro-optical elements of the present invention, and an optical module 1 comprises a semiconductor laser array in which a large number of semiconductor lasers are integrated. Light emitting element 2, light receiving element 3 formed of an optical fiber array in which a large number of optical fibers are integrated, photoconductor 4 interposed between each light emitting element 2 and light receiving element 3, and light emitting element 2, light receiving element 3, and photoconductor A hologram 5 is formed on the photoconductor 4 by a substrate 5 on which the photoconductor 4 is installed.

【0007】上記発光素子2と受光素子3を光学的に結
合し、光モジュール1を製作するには、基板5上に±5
μm程度の精度で発光素子2と受光素子3とを設置し、
発光素子2と受光素子3間に感光体4を介在する。そし
て、発光素子2からの光を感光体4に照射して最適な屈
折率の変動を形成させ、低損失な結合となるようにホロ
グラム6を形成すればよい。また、より低損失となるよ
うなホログラム6を形成するために、感光体4に発光素
子2以外から光を照射しても何ら問題はなく、例えば、
受光素子3が光の出射も可能であれば受光素子3からの
光の照射、あるいは外部の光学素子からの光の照射をし
てもよい。
In order to manufacture the optical module 1 by optically coupling the light emitting element 2 and the light receiving element 3, ± 5 on the substrate 5 is used.
The light emitting element 2 and the light receiving element 3 are installed with an accuracy of about μm,
A photoconductor 4 is interposed between the light emitting element 2 and the light receiving element 3. Then, the light from the light emitting element 2 may be applied to the photoconductor 4 to form the optimum fluctuation of the refractive index, and the hologram 6 may be formed so as to achieve low loss coupling. Further, in order to form the hologram 6 with lower loss, there is no problem even if the photoconductor 4 is irradiated with light from other than the light emitting element 2, for example,
If the light receiving element 3 is also capable of emitting light, the light may be emitted from the light receiving element 3 or the light may be emitted from an external optical element.

【0008】このように、発光素子2と受光素子3を設
置した後、感光体4に最適な条件で光を照射してホログ
ラム6を形成することにより、ホログラム6形成後の発
光素子2と受光素子3の微妙な位置調整をする必要が全
く無い。さらに、複数の光学素子もしくは電気光学素子
より構成されるアレイ状の発光素子2や受光素子3をそ
のまま設置しても、ホログラム6形成時には各結合素子
間の光路調整を同時に、かつ独立して行うことができ、
個々の素子1つ1つの微妙な位置調整を行う必要が無
く、アレイ状のものを一括して効率よく位置調整でき
る。
As described above, after the light emitting element 2 and the light receiving element 3 are installed, the photoconductor 4 is irradiated with light under the optimum conditions to form the hologram 6, so that the light emitting element 2 and the light receiving element after the hologram 6 are formed. There is no need to finely adjust the position of the element 3. Further, even if the light emitting elements 2 and the light receiving elements 3 in the form of an array composed of a plurality of optical elements or electro-optical elements are installed as they are, the optical paths between the coupling elements are adjusted simultaneously and independently when the hologram 6 is formed. It is possible,
It is not necessary to perform delicate position adjustment for each individual element, and it is possible to efficiently adjust the position of the arrayed elements collectively.

【0009】図2は、本発明の光学素子もしくは電気光
学素子どうしの光学的結合方法の第2の実施例を示す断
面概略図であり、図2(a)に示すように、光モジュー
ル11は、図2(b)に示すような光ファイバ固定部1
5aと非球面レンズ15bを有し、光ファイバAを固定
してなる発光素子12と受光素子13、素子固定用孔1
6aとホログラム形成装置用孔16bとホログラム形成
装置用孔16b部分を密封するための板16cを有する
ハウジング16よりなり、ハウジング16内部に透過型
ホログラム17を形成した感光体14を構成してなる。
FIG. 2 is a schematic sectional view showing a second embodiment of an optical coupling method for optical elements or electro-optical elements according to the present invention. As shown in FIG. , An optical fiber fixing part 1 as shown in FIG.
5a and an aspherical lens 15b, a light emitting element 12 and a light receiving element 13 formed by fixing an optical fiber A, an element fixing hole 1
6a, a hologram forming device hole 16b, and a housing 16 having a plate 16c for sealing the portion of the hologram forming device hole 16b. The photoreceptor 16 has a transmission hologram 17 formed inside the housing 16.

【0010】ここで、発光素子12は、光ファイバAか
ら出射する光を非球面レンズ15bに到達するまでは光
を拡がらせた状態で伝送し、非球面レンズ15bにより
直線的に伝送する、また受光素子13は、伝達してきた
光を非球面レンズ15bにより集光させて光ファイバA
へ低損失に伝達させるものである。また、素子固定用孔
16aは、ハウジング16の中央部にほぼ対向する位置
となるように2つ設ける。そして、感光体14は、透明
基板と感光材料層よりなり、その一部に透明型ホログラ
ム17を形成したものである。
Here, the light emitting element 12 transmits the light emitted from the optical fiber A in a spread state until it reaches the aspherical lens 15b, and linearly transmits the light by the aspherical lens 15b. Further, the light receiving element 13 collects the transmitted light by the aspherical lens 15b to collect the transmitted light.
To low loss. In addition, two element fixing holes 16a are provided so as to be located substantially opposite to the center of the housing 16. The photoreceptor 14 is composed of a transparent substrate and a photosensitive material layer, and a transparent hologram 17 is formed on a part thereof.

【0011】上記発光素子12と受光素子13を光学的
に結合し、光モジュール11を製造するためには、図2
(c)に示すように、発光素子12、受光素子13を素
子固定用孔16aに設置し、ハウジング16内部の発光
素子12と受光素子13間の光軸線上に偏光子18、透
明基板14a、透明基板14a上に塗布された感光材料
層14bを設置する。ここで、偏光子18は、発光素子
12から出射されるコヒーレント放射を受けて、紙面に
対し垂直となる直線偏光とするために備えられている。
また、感光材料層14bは、内部に干渉縞の強度を屈折
率の変化として記録できるようなものであり、使用する
スペクトル領域内で高効率の回折と適正動作を行うのに
十分な感度・厚さ・解像度を持つものを使用する。そし
て、透明基板14aと感光材料層14bに透過型ホログ
ラム17を形成させるために、ホログラム形成装置用孔
16bよりホログラム形成装置19を挿入する。このホ
ログラム形成装置19は、発光素子12と受光素子13
間の光軸線上に45°傾けられたハーフミラー19a、
光軸線上に垂直となるファラデー回転子19bと全反射
ミラー19c、ファラデー回転子19bと全反射ミラー
19cを包み込む筒状の永久磁石19dにより構成され
る。なお、ファラデー回転子19cは、直線偏光を磁界
の方向に伝搬させると、その偏光面が所定の角度回転す
るものであり、本実施例では回転角を45°回転するも
のを使用する。
In order to manufacture the optical module 11 by optically coupling the light emitting element 12 and the light receiving element 13 with each other, as shown in FIG.
As shown in (c), the light emitting element 12 and the light receiving element 13 are installed in the element fixing holes 16a, and the polarizer 18, the transparent substrate 14a, and the transparent substrate 14a on the optical axis between the light emitting element 12 and the light receiving element 13 inside the housing 16. The photosensitive material layer 14b coated on the transparent substrate 14a is placed. Here, the polarizer 18 is provided for receiving the coherent radiation emitted from the light emitting element 12 and converting the coherent radiation into linearly polarized light which is perpendicular to the paper surface.
Further, the photosensitive material layer 14b is such that the intensity of the interference fringes can be recorded therein as a change in the refractive index, and the sensitivity and thickness are sufficient to perform highly efficient diffraction and proper operation within the used spectral region. Use one with resolution. Then, in order to form the transmission hologram 17 on the transparent substrate 14a and the photosensitive material layer 14b, the hologram forming device 19 is inserted through the hologram forming device hole 16b. This hologram forming device 19 includes a light emitting element 12 and a light receiving element 13.
A half mirror 19a tilted by 45 ° on the optical axis between
It is composed of a Faraday rotator 19b and a total reflection mirror 19c that are perpendicular to the optical axis, and a tubular permanent magnet 19d that encloses the Faraday rotator 19b and the total reflection mirror 19c. The Faraday rotator 19c has a plane of polarization which is rotated by a predetermined angle when linearly polarized light is propagated in the direction of the magnetic field. In the present embodiment, the Faraday rotator 19c has a rotation angle of 45 °.

【0012】ここで、透過型ホログラム17の形成過程
を示すが、以下発光素子12から受光素子13への方向
を順方向、受光素子13から発光素子12への方向を逆
方向とする。まず、発光素子12から出射したコヒーレ
ント波面は偏光子18を通過して紙面に対し垂直となる
直線偏光となり、感光材料層14bと透明基板14aを
通過した後、ハーフミラー19aにより光路を垂直に折
曲げられ、ファラデー回転子19bを通過した際に偏光
面を45°回転させて反射ミラー19cに至り、さらに
反射ミラー19cで反射された後、再度ファラデー回転
子19bを通り偏光面がさらに45°回転するために、
順方向の偏光面から90°回転した状態、すなわち紙面
に対し平行な直線偏光の状態で透明基板14aと感光材
料層14bに入射する光が形成されるが、この光を参照
光とする。また、受光素子13から出る紙面に対し平行
な状態のコヒーレント波がハーフミラー19aを通過し
て透明基板14aと感光材料層14bに入射する光を物
体光とする。そして、屈折率の変動となる干渉縞は、同
一偏波方向でないと形成されないために、発光素子12
を出た順方向の光と物体光とでは干渉縞を形成できない
が、参照光と物体光とでは偏波方向が同一であるため
に、干渉縞を形成することができることより、この参照
光と物体光により透過型ホログラム17を形成すること
ができる。
Here, the process of forming the transmission hologram 17 will be described. Hereafter, the direction from the light emitting element 12 to the light receiving element 13 is the forward direction, and the direction from the light receiving element 13 to the light emitting element 12 is the reverse direction. First, the coherent wavefront emitted from the light emitting element 12 passes through the polarizer 18 to become linearly polarized light which is perpendicular to the paper surface, and after passing through the photosensitive material layer 14b and the transparent substrate 14a, the optical path is vertically bent by the half mirror 19a. When it is bent and passes through the Faraday rotator 19b, the polarization plane is rotated by 45 ° to reach the reflection mirror 19c, and after being reflected by the reflection mirror 19c, the polarization plane is further rotated by 45 ° through the Faraday rotator 19b. In order to
Light incident on the transparent substrate 14a and the photosensitive material layer 14b in the state of being rotated by 90 ° from the plane of polarization in the forward direction, that is, in the state of linearly polarized light parallel to the paper surface is used as reference light. Further, the coherent wave in a state parallel to the paper surface emitted from the light receiving element 13 passes through the half mirror 19a and enters the transparent substrate 14a and the photosensitive material layer 14b as object light. The interference fringes that cause the fluctuation of the refractive index are formed only in the same polarization direction, so that the light emitting element 12
The interference fringes cannot be formed between the light in the forward direction and the object light, but since the reference light and the object light have the same polarization direction, it is possible to form the interference fringes. The transmission hologram 17 can be formed by the object light.

【0013】なお、非球面レンズ15bの代わりにファ
イバコリメータを用いてもよく、さらには光が拡がるの
を防止する必要がない程度の距離等の場合には、直接光
ファイバAを発光素子12、受光素子13として用いて
もよい。また、ファラデー回転子19bの代わりに1/
4波長板を用いても何ら問題はない。
A fiber collimator may be used instead of the aspherical lens 15b. Further, when the distance is such that it is not necessary to prevent the light from spreading, the optical fiber A is directly connected to the light emitting element 12. It may be used as the light receiving element 13. Also, instead of the Faraday rotator 19b, 1 /
There is no problem even if a four-wave plate is used.

【0014】このように、参照光と物体光により干渉縞
を形成することにより、発光素子12から出射した光
は、透過型ホログラム17を通過した後、物体光と同一
の光路をたどり、受光素子13へ入射するようになるた
めに低損失な結合となる。また、透過型ホログラム17
を用いることによって、発光素子12と受光素子13と
をハウジング16の中央部にほぼ対向する位置関係上に
設置することができ、光モジュール11を小型化するこ
とができる。
As described above, by forming the interference fringes by the reference light and the object light, the light emitted from the light emitting element 12 passes through the transmission hologram 17, and then follows the same optical path as the object light to receive the light receiving element. Since it is incident on 13, the coupling is low loss. In addition, the transmission hologram 17
By using, it is possible to install the light emitting element 12 and the light receiving element 13 in a positional relationship that substantially opposes the central portion of the housing 16, and the optical module 11 can be downsized.

【0015】図3は、本発明の本発明の光学素子もしく
は電気光学素子どうしの光学的結合方法の第3の実施例
を示す断面概略図であり、光モジュール21は、1つの
発光素子22に対し、2つの受光素子23a、23bを
設置したものである。このように、1つの発光素子に対
する複数の受光素子との結合、あるいは1つの受光素子
に対する複数の発光素子との結合を低損失に行うことが
できる。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a third embodiment of the optical coupling method for optical elements or electro-optical elements of the present invention. The optical module 21 has one light emitting element 22. On the other hand, two light receiving elements 23a and 23b are installed. In this way, it is possible to couple one light emitting element with a plurality of light receiving elements or couple one light receiving element with a plurality of light emitting elements with low loss.

【0016】図3に示すような光モジュール21に対応
する透過型ホログラム27を形成するには、まず発光素
子22と受光素子23aを用いて、第2の実施例と同様
にして波長λ1で干渉縞を形成させ、次に発光素子22
と受光素子23bを用いて、波長λ2で干渉縞を形成さ
せる。このようにして、感光体24に透過型ホログラム
27を形成すると、波長λ1の光信号は受光素子23a
との結合、波長λ2の光信号は受光素子23bとの結合
となり、透過型ホログラム27が波長分波器としての機
能を有することが可能となり、波長多重通信にも利用で
きる。
In order to form the transmission type hologram 27 corresponding to the optical module 21 as shown in FIG. 3, first, the light emitting element 22 and the light receiving element 23a are used, and interference is caused at the wavelength λ1 in the same manner as in the second embodiment. The stripes are formed, and then the light emitting element 22 is formed.
And the light receiving element 23b are used to form interference fringes at the wavelength λ2. When the transmission hologram 27 is formed on the photoconductor 24 in this manner, the optical signal of the wavelength λ1 is received by the light receiving element 23a.
, And the optical signal of wavelength λ2 is combined with the light receiving element 23b, so that the transmission hologram 27 can have a function as a wavelength demultiplexer and can be used for wavelength division multiplexing communication.

【0017】図4は、本発明の光学素子もしくは電気光
学素子どうしの光学的結合方法の第4の実施例を示す概
略図であり、発光素子と受光素子が低損失な結合となる
ようなホログラムを形成させるために、計算機合成ホロ
グラム(CGH)を形成させる場合を示す。まず、図4
(a)に示すように、半導体レーザよりなる発光素子3
2と光ファイバよりなる受光素子33とを±5μm程度
の精度で位置合わせをして固定し、発光素子32と受光
素子33間に、外部計算機37によりホログラムの形成
ができる光空間変調器38を介在させ、受光素子33に
発光素子32との結合効率を見ることができるモニター
39を接続し、発光素子32や外部からの光学素子(不
図示)から光空間変調器38へ光を照射して、モニター
39と計算機37により結合が低損失な光路となるよう
に光空間変調器38に屈折率の変動を形成するための条
件を入力して計算機合成ホログラム40を形成させる。
次に、図4(b)に示すように、形成された計算機合成
ホログラム40に、体積型の位相ホログラムを記録でき
る自己現像型の感光体34を密着させて、紫外線または
自然光光源41を計算機合成ホログラム40側から照射
し、計算機合成ホログラム40に形成されているホログ
ラム形状を感光体34へと転写して、感光体34にホロ
グラム36を形成させる。そして、図4(c)に示すよ
うに、光空間変調器38を設置していた場所に上記ホロ
グラム36を形成している感光体34を設置することに
より、低損失な結合となる光モジュール31を得ること
ができる。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a fourth embodiment of the optical coupling method for optical elements or electro-optical elements according to the present invention, which is a hologram in which a light emitting element and a light receiving element are coupled with low loss. The case where a computer generated hologram (CGH) is formed in order to form First, FIG.
As shown in (a), a light emitting element 3 made of a semiconductor laser
2 and the light receiving element 33 formed of an optical fiber are aligned and fixed with an accuracy of about ± 5 μm, and an optical spatial modulator 38 capable of forming a hologram by an external computer 37 is provided between the light emitting element 32 and the light receiving element 33. A monitor 39 capable of observing the coupling efficiency with the light emitting element 32 is connected to the light receiving element 33, and light is emitted from the light emitting element 32 or an optical element (not shown) from the outside to the spatial light modulator 38. The conditions for forming the fluctuation of the refractive index are inputted to the spatial light modulator 38 by the monitor 39 and the computer 37 so that the optical path with a low loss is formed, and the computer generated hologram 40 is formed.
Next, as shown in FIG. 4B, a self-developing photoconductor 34 capable of recording a volume phase hologram is brought into close contact with the formed computer-generated hologram 40, and the ultraviolet or natural light source 41 is computer-synthesized. Irradiation is performed from the hologram 40 side, and the hologram shape formed on the computer-generated hologram 40 is transferred to the photoconductor 34 to form the hologram 36 on the photoconductor 34. Then, as shown in FIG. 4C, by installing the photoconductor 34 having the hologram 36 formed in the place where the optical spatial modulator 38 was installed, the optical module 31 with low loss coupling can be obtained. Can be obtained.

【0018】なお、光空間変調器38と感光体34との
厚みの違いや光ファイバの位相遅れ等は、計算機37に
計算機合成ホログラム40を形成する際の条件として考
慮しておくことにより、低損失な結合となるホログラム
36を形成できる。また、感光体34へ転写させずに、
光空間変調器38をそのまま設置してもよい。この場
合、計算機合成ホログラム40にレンズ効果を持たせて
光を集束させたり、偏向機能を付加させて、多数の発光
素子32と受光素子33の組み合わせができるようにな
る。
The difference in thickness between the optical spatial modulator 38 and the photoconductor 34, the phase delay of the optical fiber, and the like are considered as conditions for forming the computer-generated hologram 40 in the computer 37, so that the It is possible to form the hologram 36 that results in lossless coupling. Also, without transferring to the photoconductor 34,
The spatial light modulator 38 may be installed as it is. In this case, it is possible to combine a large number of light emitting elements 32 and light receiving elements 33 by giving the computer generated hologram 40 a lens effect to focus light or add a deflection function.

【0019】上記実施例では、発光素子32と受光素子
33との結合として、半導体レーザと光ファイバとの結
合もしくは光ファイバどうしの結合のみを説明したが、
他の光学素子もしくは電気光学素子どうしの光学的結合
の場合でも同様に実施することができる。
In the above embodiment, as the coupling between the light emitting element 32 and the light receiving element 33, only the coupling between the semiconductor laser and the optical fiber or the coupling between the optical fibers has been described.
The optical coupling between other optical elements or electro-optical elements can be similarly performed.

【0020】[0020]

【効果】以上説明したように、本発明の光学素子もしく
は電気光学素子どうしの光学的結合方法によれば、光学
素子もしくは電気光学素子間に感光体を配設し、前記素
子もしくは外部の光学素子からの光の照射により、感光
体にホログラム、あるいは透過型ホログラムを形成させ
る、または前記素子間に光空間変調器を配設し、光空間
変調器に計算機合成ホログラム(CGH)を形成させる
ことにより、光学素子もしくは電気光学素子を設置し
て、ホログラムを形成した後、光学素子もしくは電気光
学素子の微妙な位置調整をする必要が全く無くなる。ま
た、複数の光学素子もしくは電気光学素子より構成され
るアレイ状のものも、容易に全ての光学素子もしくは電
気光学素子1つ1つに対し低損失な光学的結合となるよ
うにすることができる。
As described above, according to the optical coupling method of the optical element or the electro-optical element of the present invention, the photoconductor is arranged between the optical element or the electro-optical element, and the element or the external optical element is provided. By irradiating light from the above, a hologram or a transmission hologram is formed on the photoconductor, or an optical spatial modulator is arranged between the elements and a computer-generated hologram (CGH) is formed on the optical spatial modulator. After the optical element or the electro-optical element is installed and the hologram is formed, there is no need to make a fine position adjustment of the optical element or the electro-optical element. In addition, an array-shaped element composed of a plurality of optical elements or electro-optical elements can be easily made into a low-loss optical coupling with respect to all the optical elements or electro-optical elements. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の光学素子もしくは電気光学素子どうし
の光学的結合方法の第1の実施例を示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic view showing a first embodiment of an optical coupling method for optical elements or electro-optical elements of the present invention.

【図2】本発明の光学素子もしくは電気光学素子どうし
の光学的結合方法の第2の実施例を示す断面概略図であ
る。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a second embodiment of an optical coupling method for optical elements or electro-optical elements of the present invention.

【図3】本発明の光学素子もしくは電気光学素子どうし
の光学的結合方法の第3の実施例を示す断面概略図であ
る。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a third embodiment of the optical coupling method for optical elements or electro-optical elements of the present invention.

【図4】本発明の光学素子もしくは電気光学素子どうし
の光学的結合方法の第4の実施例を示す概略図である。
FIG. 4 is a schematic view showing a fourth embodiment of the optical coupling method of optical elements or electro-optical elements of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、11、21、31:光モジュール 2、12、22、32:発光素子 3、13、23a、23b、33:受光素子 4、14、24、34:感光体 5 :基板 6、36:ホログラム 14a:透明基板 14b:感光材料層 15a:光ファイバ固定部 15b:非球面レンズ 16:ハウジング 16a:素子固定用孔 16b:ホログラム形成装置用孔 16c:板 17、27:透過型ホログラム 18:偏光子 19:ホログラム形成装置 19a:ハーフミラー 19b:ファラデー回転子 19c:全反射ミラー 19d:永久磁石 37:計算機 38:光空間変調器 39:モニター 40:計算機合成ホログラム 41:紫外線または自然光光源 A :光ファイバ 1, 11, 21, 31: Optical module 2, 12, 22, 32: Light emitting element 3, 13, 23a, 23b, 33: Light receiving element 4, 14, 24, 34: Photoconductor 5: Substrate 6, 36: Hologram 14a: Transparent substrate 14b: Photosensitive material layer 15a: Optical fiber fixing part 15b: Aspherical lens 16: Housing 16a: Element fixing hole 16b: Hologram forming device hole 16c: Plate 17, 27: Transmission hologram 18: Polarizer 19: Hologram forming device 19a: Half mirror 19b: Faraday rotator 19c: Total reflection mirror 19d: Permanent magnet 37: Computer 38: Optical spatial modulator 39: Monitor 40: Computer-generated hologram 41: Ultraviolet or natural light source A: Optical fiber

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光信号の送受信をする光学素子もしくは電
気光学素子間にホログラムを介在させて光学的に結合す
る方法において、前記素子間に感光体を配設し、前記素
子もしくは外部の光学素子からの光の照射により、前記
感光体にホログラムを形成させることを特徴とする光学
素子もしくは電気光学素子どうしの光学的結合方法。
1. A method of optically coupling an optical element or an electro-optical element for transmitting and receiving an optical signal with a hologram interposed therebetween, wherein a photoconductor is disposed between the elements, and the element or an external optical element. An optical coupling method between optical elements or electro-optical elements, characterized in that a hologram is formed on the photoconductor by irradiating light from the optical element.
【請求項2】光信号の送受信をする光学素子もしくは電
気光学素子間にホログラムを介在させて光学的に結合す
る方法において、前記ホログラムが透過型ホログラムで
なることを特徴とする請求項1に記載の光学素子もしく
は電気光学素子どうしの光学的結合方法。
2. The method of optically coupling by interposing a hologram between an optical element or an electro-optical element for transmitting and receiving an optical signal, wherein the hologram is a transmission type hologram. Optical coupling method between optical elements or electro-optical elements of.
【請求項3】光信号の送受信をする光学素子もしくは電
気光学素子間にホログラムを介在させて光学的に結合す
る方法において、前記素子間に光空間変調器を配設し、
前記素子もしくは外部の光学素子からの光の照射によ
り、前記光空間変調器に計算機合成ホログラム(CG
H)を形成させることを特徴とする光学素子もしくは電
気光学素子どうしの光学的結合方法。
3. A method of optically coupling by interposing a hologram between optical elements or electro-optical elements for transmitting and receiving optical signals, wherein an optical spatial modulator is provided between the elements,
By irradiation with light from the element or an external optical element, a computer generated hologram (CG
H) is formed, which is an optical coupling method between optical elements or electro-optical elements.
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