JPH08152534A - Prism coupler and optical pickup device - Google Patents

Prism coupler and optical pickup device

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Publication number
JPH08152534A
JPH08152534A JP6292999A JP29299994A JPH08152534A JP H08152534 A JPH08152534 A JP H08152534A JP 6292999 A JP6292999 A JP 6292999A JP 29299994 A JP29299994 A JP 29299994A JP H08152534 A JPH08152534 A JP H08152534A
Authority
JP
Japan
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light
prism
optical waveguide
incident
prism coupler
Prior art date
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Pending
Application number
JP6292999A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Minami
功治 南
Noriaki Okada
訓明 岡田
Hiroyuki Yamamoto
裕之 山本
Yoshio Yoshida
圭男 吉田
Yukio Kurata
幸夫 倉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Publication of JPH08152534A publication Critical patent/JPH08152534A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To provide a prism coupler which has high coupling efficiency and can have its wavelength variation in the coupling efficiency suppressed within a permissible range and a small-sized optical pickup device which uses the prism coupler. CONSTITUTION: In the prism coupler which inputs and outputs light to and from a light guide 18 consisting of a substrate 11 and at least one layer of dielectric layers 13 and 14 formed on the substrate, the prism 15 is equipped with a convex lens 16 on its light incidence surface. The convex lens 16 converts incident light at least on the surface of the light guide 18 into nearly parallel light.

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、基板とその基板上に形
成された少なくとも一層の誘電体層によって構成される
光導波路に、光を入力するプリズムカプラー、及び、そ
のプリズムカプラーを用いて記録担体に情報の記録/再
生を行う光ピックアップ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a prism coupler for inputting light into an optical waveguide composed of a substrate and at least one dielectric layer formed on the substrate, and recording using the prism coupler. The present invention relates to an optical pickup device that records / reproduces information on / from a carrier.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、光導波路は光集積回路,光ピック
アップ装置等の光デバイスに応用されている。カプラー
は、光導波路に光の入力を行うものであり、光導波路を
用いた光デバイスにおける重要な素子の一つである。カ
プラーには、グレーティングカプラーやプリズムカプラ
ーがあるが、プリズムカプラーを用いた場合の方が、入
射光の光導波路への入力効率(以後、結合効率と記す)
が大きい。プリズムカプラーを用いた光ピックアップ装
置としては、図12に示すものが知られている(特開平
4−289531)。
2. Description of the Related Art In recent years, optical waveguides have been applied to optical devices such as optical integrated circuits and optical pickup devices. The coupler inputs light into the optical waveguide and is one of the important elements in an optical device using the optical waveguide. There are grating couplers and prism couplers in the coupler, but when the prism coupler is used, the input efficiency of the incident light to the optical waveguide (hereinafter referred to as coupling efficiency)
Is big. As an optical pickup device using a prism coupler, the one shown in FIG. 12 is known (JP-A-4-28953).

【0003】以下に図12に基づいて、この光ピックア
ップ装置を説明する。基板31上には、バッファ層32
を介して光導波路層33が形成されており、この光導波
路層33には光検出器34が接続されている。光導波路
層33上には、その光導波路層33よりも低い屈折率を
もつ第1ギャップ層35と、この第1ギャップ層35上
に形成され開口部37を有し、光導波路33よりも低い
屈折率をもつ第2ギャップ層36が積層されている。第
2ギャップ層36の開口部37には、光導波路層33よ
りも高い屈折率をもつ接着層38が形成されている。そ
して、接着層38の上部には、光導波路層33よりも高
い屈折率をもつ誘電体からなるプリズム39が接着固定
されている。
This optical pickup device will be described below with reference to FIG. The buffer layer 32 is formed on the substrate 31.
An optical waveguide layer 33 is formed via the optical waveguide layer 33, and a photodetector 34 is connected to the optical waveguide layer 33. The optical waveguide layer 33 has a first gap layer 35 having a refractive index lower than that of the optical waveguide layer 33, and an opening 37 formed on the first gap layer 35. A second gap layer 36 having a refractive index is laminated. An adhesive layer 38 having a refractive index higher than that of the optical waveguide layer 33 is formed in the opening 37 of the second gap layer 36. A prism 39 made of a dielectric material having a refractive index higher than that of the optical waveguide layer 33 is adhered and fixed on the adhesive layer 38.

【0004】半導体レーザ40から出射された光は、コ
リメータレンズ41により平行化された後、プリズム3
9へと導かれる。その光の一部はプリズム39の底面で
反射され、他の光は光導波路層33中を導波した後、再
度プリズム39に放射される。このようにして、プリズ
ム39に入射した光は再びプリズム39から出射し、対
物レンズ42により集光されて、光ディスク43の表面
に照射され、情報の記録/再生が行われる。
The light emitted from the semiconductor laser 40 is collimated by the collimator lens 41, and then the prism 3
Guided to 9. A part of the light is reflected by the bottom surface of the prism 39, and the other light is guided to the inside of the optical waveguide layer 33 and then emitted to the prism 39 again. In this way, the light that has entered the prism 39 again exits from the prism 39, is condensed by the objective lens 42, is irradiated onto the surface of the optical disc 43, and information is recorded / reproduced.

【0005】光ディスク43からの反射光は、対物レン
ズ42を介してプリズム39に入射する。そして、その
一部はプリズム39の底面で反射されるが、残りの光は
接着層38,第1ギャップ層35を介して、光導波路層
33に導波される。その導波光は、第2ギャップ層36
が存在するために、プリズム39に放射されることな
く、光導波路層33中を進行していき、光検出器34側
に集光されて、信号が検出されることとなる。
The reflected light from the optical disk 43 enters the prism 39 through the objective lens 42. Then, a part of the light is reflected by the bottom surface of the prism 39, but the remaining light is guided to the optical waveguide layer 33 through the adhesive layer 38 and the first gap layer 35. The guided light is transmitted through the second gap layer 36.
Therefore, the light propagates through the optical waveguide layer 33 without being emitted to the prism 39, is condensed on the photodetector 34 side, and a signal is detected.

【0006】ところで、プリズムカプラーの結合効率
は、入射光のビームスポット径、及び、プリズムの屈折
率と光導波路の構造で決定される放射係数により決めら
れる。上記図12の光ピックアップ装置に使用されるプ
リズムカプラーでは、光ディスク43に集光される前の
ビーム径から入射光のビームスポット径が決まってしま
うので、結合効率を上げるためには、放射係数を調整す
る必要がある。通常、放射係数の逆数(以下、結合長と
記す)が入射光のビームスポット径とほぼ等しくなると
きに概ね最大の結合効率が得られるが、図12の場合に
は、通常の光学系で構成すると、入射光のビームスポッ
ト径が1mm以上と大きくなってしまうため、結合効率
を高めるには、結合長を長く定める必要がある。つま
り、プリズムカプラーでの放射係数を小さく設定しなけ
ればならない。
By the way, the coupling efficiency of the prism coupler is determined by the beam spot diameter of the incident light and the radiation coefficient determined by the refractive index of the prism and the structure of the optical waveguide. In the prism coupler used in the optical pickup device shown in FIG. 12, the beam spot diameter of the incident light is determined from the beam diameter before being condensed on the optical disc 43. Need to be adjusted. Normally, the maximum coupling efficiency is obtained when the reciprocal of the radiation coefficient (hereinafter referred to as the coupling length) is substantially equal to the beam spot diameter of the incident light, but in the case of FIG. Then, the beam spot diameter of the incident light becomes as large as 1 mm or more. Therefore, in order to improve the coupling efficiency, it is necessary to set the coupling length long. That is, the radiation coefficient of the prism coupler must be set small.

【0007】しかしながら、Ulrichの方法(JO
URNAL OF THE OPTICAL SOCI
ETY OF AMERICA vol.60,197
0,1337〜1350)に基づく結合効率の波長依存
性の計算結果によれば、放射係数を小さくすると、結合
効率の波長変動が大きくなってしまう。従って、このプ
リズムカプラーでは、放射係数を小さくして結合効率を
高めても、入射光の波長変動により結合効率が低下して
しまうという問題がある。
However, the method of Ulrich (JO
URNAL OF THE OPTICAL SOCI
ETY OF AMERICA vol. 60,197
According to the calculation result of the wavelength dependence of the coupling efficiency based on 0, 1337 to 1350), the wavelength variation of the coupling efficiency becomes large when the radiation coefficient is small. Therefore, in this prism coupler, even if the radiation coefficient is reduced to increase the coupling efficiency, there is a problem that the coupling efficiency is lowered due to the wavelength variation of the incident light.

【0008】上記問題を解決するために、本出願人は先
に、光導波路素子への入射光のビームスポット径を変化
させることのできる光ピックアップ装置を提案した(特
願平5ー317220、出願日:平成05年12月17
日、発明の名称:光ピックアップ装置)。図13は、そ
の光ピックアップ装置を示す構造図である。以下にその
動作を説明する。
In order to solve the above problem, the present applicant has previously proposed an optical pickup device capable of changing the beam spot diameter of the incident light on the optical waveguide device (Japanese Patent Application No. 5-317220, Japanese Patent Application No. 5-317220). Date: December 17, 2005
Date, title of invention: Optical pickup device). FIG. 13 is a structural diagram showing the optical pickup device. The operation will be described below.

【0009】光源(半導体レーザ)1から出射された光
はホログラム2,コリメータレンズ3を透過し、ハーフ
ミラーと全反射ミラーから成る複合ミラー4で方向を変
えられ対物レンズ5によって光磁気ディスク6上に集光
される。光磁気ディスク6で反射された光は対物レンズ
5を通って複合ミラー4に入射し、サーボエーラー信号
検出光と光磁気信号検出光に2分割される。サーボエラ
ー信号検出光は複合ミラー4からコリメータレンズ3に
よって集光され、ホログラム2に入射、回折されてフォ
トダイオード7に導かれ、信号が検出される。一方、光
磁気信号検出光は断面がくさび形のハーフミラーの奥の
面で反射され、サーボエラー信号検出光とθの角度をも
って復合ミラー4から出射し、コリメータレンズ3によ
り集光されホログラム2は通らず、光源1と同一のパッ
ケージに配置された光導波路素子22上のプリズム23
へと導かれる。図14はプリズム23により構成される
プリズムカプラーを示す拡大図である。図に示すよう
に、光はプリズム23に入射した後、光導波路24に入
力される。
The light emitted from the light source (semiconductor laser) 1 passes through the hologram 2 and the collimator lens 3 and is changed in direction by the compound mirror 4 composed of a half mirror and a total reflection mirror. Is focused on. The light reflected by the magneto-optical disk 6 enters the composite mirror 4 through the objective lens 5 and is split into two, that is, servo error signal detection light and magneto-optical signal detection light. The servo error signal detection light is condensed from the composite mirror 4 by the collimator lens 3, enters the hologram 2, is diffracted, is guided to the photodiode 7, and the signal is detected. On the other hand, the magneto-optical signal detection light is reflected on the inner surface of the half mirror having a wedge-shaped cross section, emitted from the combining mirror 4 at an angle of θ with the servo error signal detection light, and condensed by the collimator lens 3 to form the hologram 2. The prism 23 on the optical waveguide element 22 which is not passed through and is arranged in the same package as the light source 1.
Be led to. FIG. 14 is an enlarged view showing a prism coupler constituted by the prism 23. As shown in the figure, the light enters the prism 23 and then enters the optical waveguide 24.

【0010】上記例では、コリメータレンズ3で集光さ
れた光が、光源1と同一のパッケージに組み込まれた光
導波路素子22に入射するため、パッケージの位置を変
えることにより、光導波路素子22に入射する光のビー
ムスポット径を任意に変化させることができる。従っ
て、プリズムカプラーにおける光の結合効率の波長変動
が許容範囲内に収まるように、光導波路の構造を定め
て、放射係数を決定した後、これに対して最適な結合効
率が得られるように、ビームスポット径を定めてやれば
良い。
In the above example, the light condensed by the collimator lens 3 is incident on the optical waveguide element 22 incorporated in the same package as the light source 1. Therefore, by changing the position of the package, the optical waveguide element 22 is guided to the optical waveguide element 22. The beam spot diameter of the incident light can be changed arbitrarily. Therefore, the structure of the optical waveguide is determined so that the wavelength variation of the coupling efficiency of the light in the prism coupler falls within the allowable range, and the radiation coefficient is determined. The beam spot diameter should be set.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】図13,図14に示し
たピックアップでは、光導波路24に入射する光は平行
光となっていない。従って、光磁気ディスク6からの戻
り光は、光導波路素子22に入射する際には開口数の大
きな集束光となり、この光がそのままプリズムカプラー
に入射する。このため入射光は、図14に示すように、
プリズム23に入射する位置によって異なる方向に進む
位相成分を持つことになる。一方、プリズムカプラー
は、光導波路24表面での入射光の位相の光伝搬方向成
分と光導波路24の位相定数とが略一致するときに、入
射光を光導波路24に入力することができる。従って、
上記例のように入射光が光導波路24の表面において様
々な位相成分を持つ場合には、入射光の一部しか光導波
路24内に入射できないため、高い結合効率を得ること
は不可能であった。
In the pickup shown in FIGS. 13 and 14, the light incident on the optical waveguide 24 is not parallel light. Therefore, the return light from the magneto-optical disk 6 becomes focused light with a large numerical aperture when entering the optical waveguide element 22, and this light enters the prism coupler as it is. Therefore, the incident light is, as shown in FIG.
It has a phase component that advances in different directions depending on the position of incidence on the prism 23. On the other hand, the prism coupler can input the incident light to the optical waveguide 24 when the light propagation direction component of the phase of the incident light on the surface of the optical waveguide 24 and the phase constant of the optical waveguide 24 substantially match. Therefore,
When the incident light has various phase components on the surface of the optical waveguide 24 as in the above example, only a part of the incident light can enter the optical waveguide 24, so that it is impossible to obtain high coupling efficiency. It was

【0012】本発明はかかる点に鑑み、結合効率が高
く、結合効率の波長変動を許容範囲内に抑えることので
きるプリズムカプラーと、そのプリズムカプラーを使用
した小型の光ピックアップ装置を提供することを目的と
する。
In view of the above points, the present invention provides a prism coupler which has a high coupling efficiency and can suppress the wavelength fluctuation of the coupling efficiency within an allowable range, and a small optical pickup device using the prism coupler. To aim.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明のプリズムカプラ
ー及び光ピックアップ装置は、プリズムカプラーを構成
するプリズムが、少なくとも光導波路表面における入射
光を、略平行光とする手段を備えてなるものである。
In the prism coupler and the optical pickup device of the present invention, the prism forming the prism coupler is provided with means for making incident light at least on the surface of the optical waveguide substantially parallel light. .

【0014】[0014]

【作用】プリズムカプラーは、光導波路表面での入射光
の光伝搬方向での位相成分と光導波路の位相定数とが略
一致したときに、入射光を光導波路に入力することがで
きる。本発明では、プリズムの光入射面に凸レンズや凹
レンズを設ける等して、入射光を少なくとも光導波路表
面で略平行光に変換するため、プリズムに入射した光
は、その入射位置によらず、光導波路表面で位相の揃っ
た光となる。このため、平行光の位相の光伝搬方向成分
を、光導波路の位相定数と略等しくなるよう設定すれ
ば、入射光のほとんどすべての光を光導波路に入力する
ことが可能となる。即ち、結合効率を高めることができ
る。
The prism coupler can input incident light to the optical waveguide when the phase component of the incident light on the surface of the optical waveguide in the light propagation direction and the phase constant of the optical waveguide substantially match. In the present invention, a convex lens or a concave lens is provided on the light incident surface of the prism to convert the incident light into substantially parallel light at least on the surface of the optical waveguide. The light has the same phase on the waveguide surface. Therefore, if the light propagation direction component of the phase of the parallel light is set to be substantially equal to the phase constant of the optical waveguide, almost all the incident light can be input to the optical waveguide. That is, the coupling efficiency can be increased.

【0015】また、プリズムカプラーの位置を前後させ
ることにより入射光のビームスポット径を変化させるこ
とができるため、結合効率の波長変動が許容範囲内に収
まるように、光導波路の構造を定めた後、これに対して
最適な結合効率が得られるように、ビームスポット径を
決めることができる。従って、結合効率の波長変動の抑
制と結合効率の高効率化を両立させることができる。
Since the beam spot diameter of the incident light can be changed by moving the position of the prism coupler back and forth, after the structure of the optical waveguide is determined so that the wavelength fluctuation of the coupling efficiency falls within the allowable range. The beam spot diameter can be determined so that the optimum coupling efficiency can be obtained. Therefore, it is possible to achieve both suppression of wavelength fluctuation of the coupling efficiency and high efficiency of the coupling efficiency.

【0016】光ピックアップ装置に上記プリズムカプラ
ーを使用すれば、入射光を光導波路に高効率に入力する
ことができるため、光検出素子による検出信号光量が増
大し、信号品質を高めることができる。
When the above-mentioned prism coupler is used in the optical pickup device, incident light can be input into the optical waveguide with high efficiency, so that the amount of signal light detected by the photodetector can be increased and the signal quality can be improved.

【0017】[0017]

【実施例】【Example】

(第1の実施例)図1は第1の実施例を示す側面図であ
る。Si基板11の表面は、熱酸化処理され、透明な石
英ガラス層12となっている。この透明な石英ガラス層
12上にはそれよりも大きな屈折率を有す第1の誘電体
層13が形成され、更にその上には第1の誘電体層13
よりも低い屈折率を有す第2の誘電体層14が形成され
ており、これらにより光導波路18が構成されている。
光導波路18上には、プリズム15がその側面を光導波
路18の表面に密着させて固定されている。プリズム1
5の光入射面には凸レンズ16が接着されている。プリ
ズム15への入射光は、凸レンズ16により略平行光に
変換された後、光導波路18内に導入される。
(First Embodiment) FIG. 1 is a side view showing a first embodiment. The surface of the Si substrate 11 is thermally oxidized to form a transparent quartz glass layer 12. A first dielectric layer 13 having a refractive index higher than that of the transparent quartz glass layer 12 is formed, and the first dielectric layer 13 is further formed thereon.
The second dielectric layer 14 having a lower refractive index than that is formed, and these constitute the optical waveguide 18.
The prism 15 is fixed on the optical waveguide 18 with its side surface in close contact with the surface of the optical waveguide 18. Prism 1
A convex lens 16 is adhered to the light incident surface of 5. The light incident on the prism 15 is converted into substantially parallel light by the convex lens 16 and then introduced into the optical waveguide 18.

【0018】図1に示すように、このプリズムカプラー
では、入射光はプリズム15の手前で焦点を結んだ後、
プリズム15表面の凸レンズ16に入射する。図2は、
プリズムの光入射面の拡大図である。以下に図2を用い
て、凸レンズ16の焦点距離の決定方法を説明する。
In this prism coupler, as shown in FIG. 1, after the incident light is focused in front of the prism 15,
The light enters the convex lens 16 on the surface of the prism 15. Figure 2
It is an enlarged view of the light-incidence surface of a prism. A method of determining the focal length of the convex lens 16 will be described below with reference to FIG.

【0019】凸レンズ16に入射した光は開口数(以
下、NAと記す)が変換されて、プリズム15内を透過
していく。図2に示すように、NAが変換される位置で
のビーム径をw1 、焦点位置からNA変換位置までの距
離をf1 、変換位置から導波路への入射位置までの光路
長をg1 、プリズムの底面での入射ビーム径をx1 とし
たとき、カプラーへ入射するトータルパワーをP、NA
の値をNA1 、レンズの瞳半径をa1 ,入射光の波長を
λとすると、入射光の強度分布I1
The light incident on the convex lens 16 has its numerical aperture (NA) changed and is transmitted through the prism 15. As shown in FIG. 2, the beam diameter at the position where the NA is converted is w 1 , the distance from the focus position to the NA conversion position is f 1 , and the optical path length from the conversion position to the incident position on the waveguide is g 1 , When the incident beam diameter at the bottom of the prism is x 1 , the total power incident on the coupler is P, NA
If the value of is NA 1 , the pupil radius of the lens is a 1 , and the wavelength of the incident light is λ, then the intensity distribution I 1 of the incident light is

【0020】[0020]

【数1】 [Equation 1]

【0021】 NA1 =a1 /g1 (3) t1 =2a1 /w1 (4) ba=2πr(NA1 )/λ (5) で与えられる。但し、関数Jはベッセル関数を表す。ま
た、NA1 の値をsinγとすると、レンズの焦点距離
1 と変換位置でのビーム径w1 とは以下の式(6),
(7)で関係づけられる。
NA 1 = a 1 / g 1 (3) t 1 = 2a 1 / w 1 (4) ba = 2πr (NA 1 ) / λ (5) However, the function J represents a Bessel function. Further, assuming that the value of NA 1 is sin γ, the focal length F 1 of the lens and the beam diameter w 1 at the conversion position are expressed by the following equation (6),
It is related in (7).

【0022】 1/F1 =1/f1 +1/g1 (6) f1 =w1 /2tanγ (7) この式(6),(7)から F1 =1/(2tanγ/w1 +1/g1 ) (8) の関係が得られる。即ち、光路長g1 を決めると、レン
ズの焦点距離F1 が決まる。
1 / F 1 = 1 / f 1 + 1 / g 1 (6) f 1 = w 1 / 2tan γ (7) From these formulas (6) and (7), F 1 = 1 / (2tan γ / w 1 +1) / G 1 ) (8) is obtained. That is, the focal length F 1 of the lens is determined by determining the optical path length g 1 .

【0023】また、レンズの瞳半径a1 は、式(1)乃
至(5)に式(8)を代入した上で、I1 の最大値Im
a x として、 I1 (x1 /2)/Im a x =1/e2 (eは自然対数の底) (9) を満たすように定めればよい。
As for the pupil radius a 1 of the lens, the maximum value I m of I 1 is obtained by substituting the expression (8) into the expressions (1) to (5).
As a x, I 1 (x 1 /2) / I m a x = 1 / e 2 may be determined so as to satisfy the (e is the base of natural logarithm) (9).

【0024】ここで、変換位置でのビーム径w1 よりg
1 の長さを十分に長く取ると、プリズム15底面では、
ほぼ平行光が入射することになる。特に、g1 が無限大
になるように設計する場合には、式(8)は、 F1 =w1 /2tanγ (8’) となり、入射光のNAの値sinγと変換位置でのビー
ム径w1 からレンズの焦点距離F1 を決めることができ
る。
From the beam diameter w 1 at the conversion position, g
If the length of 1 is taken long enough, at the bottom of the prism 15,
Almost parallel light will be incident. In particular, if the g 1 is designed to be infinity, Equation (8), F 1 = w 1 / 2tanγ (8 ') , and the beam diameter at the value sinγ conversion position of the NA of the incident light The focal length F 1 of the lens can be determined from w 1 .

【0025】次に、本例のプリズムカプラーの結合効率
を具体的に計算する。ここで、光導波路18は、表面に
厚さ2μmのSiO2 (石英ガラス)層12を形成した
Si基板11上に、無アルカリガラス層13(例えばコ
ーニング社製、#7059ガラス)570μm、及び、
SiO2 層14(200μm)を積層した構成となって
おり、この光導波路18の表面にプリズム15(例え
ば、硝材LaSF08)が装着されてプリズムカプラー
が構成されているものとする。表1にプリズムカプラー
を構成する上記材料の屈折率を示す。
Next, the coupling efficiency of the prism coupler of this example will be concretely calculated. Here, the optical waveguide 18 has a non-alkali glass layer 13 (for example, # 7059 glass manufactured by Corning Co., Ltd.) of 570 μm on a Si substrate 11 on which a SiO 2 (quartz glass) layer 12 having a thickness of 2 μm is formed on the surface.
It is assumed that the SiO 2 layer 14 (200 μm) is laminated, and a prism 15 (for example, glass material LaSF08) is attached to the surface of the optical waveguide 18 to form a prism coupler. Table 1 shows the refractive indexes of the above materials constituting the prism coupler.

【0026】[0026]

【表1】 [Table 1]

【0027】この光導波路18に平行光を入射すると
き、光導波路18の表面における最適なビームスポット
径(楕円状のビームスポットの長いほうの直径で定義)
は40μmである。
When parallel light is incident on the optical waveguide 18, the optimum beam spot diameter on the surface of the optical waveguide 18 (defined by the longer diameter of the elliptical beam spot)
Is 40 μm.

【0028】また、このプリズムカプラーの実効屈折率
〔光導波路の位相定数を波数k(=2π/λ)で割った
値〕NT E ,NT M は、 NT E = 1.4817,NT M =1.4806 であり、プリズムカプラーの光導波路18の表面への入
射角Θは、プリズム15の屈折率をnp としたとき、 Θ=sin- 1 {(NT E +NT M )/2np } (10) で与えられるため、入射角Θは52.4°と計算され
る。
The effective refractive index of this prism coupler [the value obtained by dividing the phase constant of the optical waveguide by the wave number k (= 2π / λ)] N T E , N T M is N T E = 1.4817, N a T M = 1.4806, the incident angle theta to the surface of the optical waveguide 18 of the prism coupler, and the refractive index of the prism 15 and the n p, Θ = sin - 1 {(n T E + n T M) / 2n p } (10), the incident angle Θ is calculated to be 52.4 °.

【0029】このプリズムカプラーにNA=0.17の
発散光を入射するものとする。このとき、光導波路18
の表面における最適なビームスポット径が40μmであ
ること、及び、光導波路18への入射角が52.4°で
あることから、NA変換位置でのビームスポット径w1
は40cos52.4°=24.4μmとすればよい。
(8)式にw1 =24.4,γ=sin- 1 (0.1
7),g1 =無限大を代入すると、凸レンズ16の焦点
距離F1 は70.7μmと求まる。即ち、プリズム15
に焦点距離が70.7μmの凸レンズ16を備えさせれ
ば、入射光を略平行光に変換することができる。
It is assumed that divergent light with NA = 0.17 is incident on this prism coupler. At this time, the optical waveguide 18
Since the optimum beam spot diameter on the surface of the laser beam is 40 μm and the incident angle to the optical waveguide 18 is 52.4 °, the beam spot diameter w 1 at the NA conversion position is
May be 40 cos 52.4 ° = 24.4 μm.
(8) w 1 = 24.4 to formula, γ = sin - 1 (0.1
7), g 1 = infinity is substituted, the focal length F 1 of the convex lens 16 is found to be 70.7 μm. That is, the prism 15
If the convex lens 16 having a focal length of 70.7 μm is provided in, the incident light can be converted into substantially parallel light.

【0030】プリズムカプラーの結合効率ηは、The coupling efficiency η of the prism coupler is

【0031】[0031]

【数2】 [Equation 2]

【0032】という近似式で表される。図3は、結合効
率の入射角(θi )依存性を示す図であるが、この図か
ら明らかなように、結合効率の最大値は入射角の変化に
対して許容範囲が小さい。このため、入射光のNAが
0.17のとき、TE光入射に対して結合効率は13%
にしかならない。一方、本例では、光導波路18の端か
ら13μmの位置が強度中心となるようにビーム径2
4.4μmの光を入射させ、光入射角が52.4°の場
合、TE光に対して85%の結合効率を得ることができ
る。また、TM光に対しては、81%の結合効率を得る
ことができる。
It is represented by the approximate expression FIG. 3 is a diagram showing the incident angle (θ i ) dependency of the coupling efficiency. As is clear from this figure, the maximum value of the coupling efficiency has a small allowable range with respect to the change of the incident angle. Therefore, when the NA of the incident light is 0.17, the coupling efficiency is 13% with respect to the TE light incident.
It's nothing but. On the other hand, in this example, the beam diameter is set so that the intensity center is at a position 13 μm from the end of the optical waveguide 18.
When light of 4.4 μm is incident and the light incident angle is 52.4 °, a coupling efficiency of 85% with respect to TE light can be obtained. Further, a coupling efficiency of 81% can be obtained for TM light.

【0033】以上のように、本例では、プリズム15が
入射光を略平行光に変換する凸レンズ16を備えている
ため、入射光の大部分を光導波路18に入力させること
ができる。つまり、結合効率を高めることができる。ま
た、プリズムカプラーの位置を適当に動かすことによ
り、プリズムカプラーに入射する光のビームスポット径
を変化させることができるため、結合効率の波長変動を
許容範囲内に抑えるように光導波路18の設計をした
後、その光導波路18に対して最適な結合効率が得られ
るように、ビームスポット径を変化させることができ
る。即ち、結合効率の波長変動の抑制と結合効率の高効
率化とを両方とも実現することができる。
As described above, in this example, since the prism 15 is provided with the convex lens 16 for converting incident light into substantially parallel light, most of the incident light can be input to the optical waveguide 18. That is, the coupling efficiency can be increased. Also, by appropriately moving the position of the prism coupler, the beam spot diameter of the light incident on the prism coupler can be changed. Therefore, the optical waveguide 18 is designed so that the wavelength fluctuation of the coupling efficiency is suppressed within the allowable range. After that, the beam spot diameter can be changed so as to obtain the optimum coupling efficiency for the optical waveguide 18. That is, it is possible to realize both suppression of wavelength fluctuation of coupling efficiency and improvement of coupling efficiency.

【0034】尚、本発明のプリズムカプラーは上記構成
に限らず、例えば図4に示すように、プリズム15を、
接着剤17を挟んで、光導波路の第2の誘電体層14上
に固定させた構造であってもよい。
The prism coupler of the present invention is not limited to the above-mentioned structure, and for example, as shown in FIG.
The structure may be such that the adhesive 17 is sandwiched and fixed on the second dielectric layer 14 of the optical waveguide.

【0035】また、本例では入射光の略平行光への変換
をプリズム15に接着させた凸レンズ16によって行っ
たが、プリズム15自身に形成したマイクロレンズやグ
レーティング、または、プリズム15の内部に形成した
高屈折層等により行ってもよい。
In this example, the incident light is converted into substantially parallel light by the convex lens 16 adhered to the prism 15. However, it is formed inside the prism 15 such as a microlens or a grating formed on the prism 15 itself. You may perform it by the high refractive index layer etc. which were mentioned.

【0036】(第2の実施例)図5は、第2の実施例を
示す側面図である。図1と同一部分については同一記号
を用いて記した。Si基板11の表面は、熱酸化処理さ
れ、透明な石英ガラス層12となっている。この透明な
石英ガラス層12上にはそれよりも大きな屈折率を有す
第1の誘電体層13が形成されており、更にその上には
第1の誘電体層13よりも低い屈折率を有す第2の誘電
体層14が形成されており、これらにより光導波路が構
成されている。光導波路上には、プリズム15がその側
面を光導波路表面に密着させて固定されている。プリズ
ム15はその光入射面に凹レンズ19を備えている。凹
レンズ19は、例えば、従来のイオン交換法により、プ
リズム15の一部を高屈折率に変える等して形成され
る。プリズム15への入射光は、凹レンズ19において
略平行光に変換され、光導波路18に導入される。
(Second Embodiment) FIG. 5 is a side view showing a second embodiment. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same symbols. The surface of the Si substrate 11 is thermally oxidized to form a transparent quartz glass layer 12. A first dielectric layer 13 having a refractive index higher than that of the transparent quartz glass layer 12 is formed, and a refractive index lower than that of the first dielectric layer 13 is formed on the first dielectric layer 13. An existing second dielectric layer 14 is formed, and these constitute an optical waveguide. A prism 15 is fixed on the optical waveguide with its side surface closely contacting the surface of the optical waveguide. The prism 15 has a concave lens 19 on its light incident surface. The concave lens 19 is formed by, for example, changing a part of the prism 15 to a high refractive index by a conventional ion exchange method. The light incident on the prism 15 is converted into substantially parallel light by the concave lens 19 and introduced into the optical waveguide 18.

【0037】本例では、入射光は、焦点を結ぶ前に、プ
リズム15表面の凹レンズ19に入射する。図6は、プ
リズムカプラーの光入射面の拡大図である。以下に図6
を用いて、凹レンズ19の焦点距離の決定方法を説明す
る。凹レンズ19に入射した光はNAが変換されて、プ
リズム15内を透過していく。NAが変換される位置で
のビーム径をw2 、焦点位置からNA変換位置までの距
離をf2 、変換位置から導波路への入射位置までの光路
長をg2 、プリズム15の底面での入射ビーム径をx2
としたとき、プリズムカプラーへ入射するトータルパワ
ーをP2 、NAの値をNA1 、レンズの瞳半径をa2
入射波長をλとすると、入射光の強度分布I2
In this example, the incident light enters the concave lens 19 on the surface of the prism 15 before being focused. FIG. 6 is an enlarged view of the light incident surface of the prism coupler. Figure 6 below
A method of determining the focal length of the concave lens 19 will be described with reference to. The NA of the light incident on the concave lens 19 is converted and the light is transmitted through the prism 15. The beam diameter at the position where the NA is converted is w 2 , the distance from the focus position to the NA conversion position is f 2 , the optical path length from the conversion position to the incident position on the waveguide is g 2 , and the bottom surface of the prism 15 is Incident beam diameter x 2
, The total power incident on the prism coupler is P 2 , the NA value is NA 1 , the lens pupil radius is a 2 ,
When the incident wavelength is λ, the intensity distribution I 2 of the incident light is

【0038】[0038]

【数3】 (Equation 3)

【0039】 NA2 =a2 /g2 (14) t2 =2a2 /w2 (15) ba’=2πr(NA2 )/λ (16) で与えられる。また、入射光の開き角をγとすると、レ
ンズの焦点距離F2 と変換位置でのビーム径w2 とは以
下の式(17),(18)で関係づけられる。
NA 2 = a 2 / g 2 (14) t 2 = 2a 2 / w 2 (15) ba ′ = 2πr (NA 2 ) / λ (16) Further, when the opening angle of the incident light is γ, the focal length F 2 of the lens and the beam diameter w 2 at the conversion position are related by the following equations (17) and (18).

【0040】 1/F2 =1/f2 −1/g2 (17) f2 =w2 /2tanγ (18) この式(17)、(18)から F2 =1/(2tanγ/w2 −1/g2 ) (19) の関係が得られる。即ち、光路長g2 を決めると、レン
ズの焦点距離F2 が決まる。
1 / F 2 = 1 / f 2 −1 / g 2 (17) f 2 = w 2 / 2tan γ (18) From these formulas (17) and (18), F 2 = 1 / (2tan γ / w 2 The relationship of −1 / g 2 ) (19) is obtained. That is, when the optical path length g 2 is determined, the focal length F 2 of the lens is determined.

【0041】また、レンズの瞳半径a2 は、式(12)
乃至式(16)に式(19)を代入した上で、I2 の最
大値をI2 m a x として、 I2 (x2 /2)/I2 m a x =1/e2 (eは自然対数の底) (20) を満たすように定めてやればよい。
Further, the pupil radius a 2 of the lens is calculated by the equation (12).
Or on of substituting equation (19) into equation (16), the maximum value of I 2 as I 2 m a x, I 2 (x 2/2) / I 2 m a x = 1 / e 2 (e Is the base of the natural logarithm) (20).

【0042】ここで、変換位置でのビーム径w2 よりg
2 の長さを十分に長く取ると、プリズム15底面では、
ほぼ平行な光が入射することになる。特に、g2 が無限
大になるように設計する場合には、NAの値sinγと
変換位置でのビーム径w2 からレンズの焦点距離F2
決めることができる。
Here, g is obtained from the beam diameter w 2 at the conversion position.
If the length of 2 is taken long enough, at the bottom of the prism 15,
Almost parallel light will be incident. In particular, when designing g 2 to be infinite, the focal length F 2 of the lens can be determined from the NA value sin γ and the beam diameter w 2 at the conversion position.

【0043】次に、本例のプリズムカプラーの結合効率
を具体的に計算する。ここで、光導波路18は、表面に
厚さ2μmのSiO2 (石英ガラス)層12を形成した
Si基板11上に、無アルカリガラス層13(例えばコ
ーニング社製、#7059ガラス)570μm、及び、
SiO2 層14(200μm)を積層した構成となって
おり、この光導波路18の表面に、凹レンズ19を具備
したプリズム15(例えば、硝材LaSF08)が装着
されてプリズムカプラーが構成されているものとする。
また、各構成要素の屈折率は前記表1と同様であるもの
とする。このとき、本プリズムカプラーの結合効率は、
第1の実施例と同様の方法で計算でき、光導波路18の
表面でプリズム15の端から13μmの位置が強度中心
となるようにビーム径24.4μmの光を入射させ、光
入射角が52.4°の場合、TE光に対して85%の結
合効率が得られる。また,TM光に対しては、81%の
結合効率を得ることができる。
Next, the coupling efficiency of the prism coupler of this example will be concretely calculated. Here, the optical waveguide 18 has a non-alkali glass layer 13 (for example, # 7059 glass manufactured by Corning Co., Ltd.) of 570 μm on a Si substrate 11 on which a SiO 2 (quartz glass) layer 12 having a thickness of 2 μm is formed on the surface.
A SiO 2 layer 14 (200 μm) is laminated, and a prism 15 having a concave lens 19 (for example, glass material LaSF08) is attached to the surface of the optical waveguide 18 to form a prism coupler. To do.
The refractive index of each component is the same as in Table 1 above. At this time, the coupling efficiency of this prism coupler is
Calculation can be performed by the same method as in the first embodiment. Light having a beam diameter of 24.4 μm is made incident so that the position of 13 μm from the end of the prism 15 on the surface of the optical waveguide 18 becomes the intensity center and the light incident angle is 52. In the case of 0.4 °, a coupling efficiency of 85% with respect to TE light is obtained. Further, a coupling efficiency of 81% can be obtained for TM light.

【0044】以上のように、本例では、プリズム15が
入射光を略平行光に変換する凹レンズ19を備えている
ため、入射光の大部分を光導波路18に入力させること
ができる。つまり、結合効率を高めることができる。ま
た、プリズムカプラーの位置を適当に動かすことによ
り、プリズムカプラーに入射する光のビームスポット径
を変化させることができるため、結合効率の波長変動を
許容範囲内に抑えるように光導波路18の設計をした
後、その光導波路18に対して最適な結合効率が得られ
るように、ビームスポット径を変化させることができ
る。即ち、結合効率の波長変動の抑制と結合効率の高効
率化とを両方とも実現することができる。
As described above, in this example, since the prism 15 is provided with the concave lens 19 that converts the incident light into substantially parallel light, most of the incident light can be input to the optical waveguide 18. That is, the coupling efficiency can be increased. Also, by appropriately moving the position of the prism coupler, the beam spot diameter of the light incident on the prism coupler can be changed. Therefore, the optical waveguide 18 is designed so that the wavelength fluctuation of the coupling efficiency is suppressed within the allowable range. After that, the beam spot diameter can be changed so as to obtain the optimum coupling efficiency for the optical waveguide 18. That is, it is possible to realize both suppression of wavelength fluctuation of coupling efficiency and improvement of coupling efficiency.

【0045】また、本例では入射光の略平行光への変換
を、プリズム15の内部に形成した凹レンズ19によっ
て行ったが、プリズム15表面に形成したマイクロレン
ズやグレーティングにより行ってもよい。
Further, in this example, the conversion of the incident light into the substantially parallel light is performed by the concave lens 19 formed inside the prism 15, but it may be performed by a microlens or a grating formed on the surface of the prism 15.

【0046】(第3の実施例)図7(a)は、本発明の
光ピックアップ装置を示す構成図であり、図8は光導波
路素子8の構成を示す平面図である。これらの図におい
て、図13,図14と同一部分については同一記号を用
いて記した。光源1から出射された光はホログラム2,
コリメータレンズ3を透過し、ハーフミラーと全反射ミ
ラーから成る複合ミラー4で方向を変えられ対物レンズ
5を通って複合ミラー4に入射する。複合ミラー4に入
射された光はサーボエラー信号検出光と光磁気信号検出
光に2分割される。サーボエラー信号検出光は複合ミラ
ー4からコリメータレンズ3によって集光され、ホログ
ラム2に入射し、回折されフォトダイオード7に導か
れ、信号が検出される。一方、光磁気信号検出光は断面
がくさび形のハーフミラーの奥の面(全反射ミラー)で
反射され、サーボエラー信号検出光とθの角度をもって
複合ミラー4から出射し、コリメータレンズ3により集
光されホログラム2は通らず、光導波路素子8に導かれ
る。そして、図8の平面図に示すように光導波路素子8
に導かれた光は、プリズム15を介して光導波路18に
入射した後、偏光分離素子20を通過して、フォトダイ
オード21で検出される。
(Third Embodiment) FIG. 7A is a structural view showing the optical pickup device of the present invention, and FIG. 8 is a plan view showing the structure of the optical waveguide device 8. In these figures, the same parts as those in FIGS. 13 and 14 are denoted by the same symbols. The light emitted from the light source 1 is a hologram 2,
The light passes through the collimator lens 3, is changed in direction by the compound mirror 4 including a half mirror and a total reflection mirror, and enters the compound mirror 4 through the objective lens 5. The light incident on the compound mirror 4 is split into two: servo error signal detection light and magneto-optical signal detection light. The servo error signal detection light is condensed from the composite mirror 4 by the collimator lens 3, enters the hologram 2, is diffracted, is guided to the photodiode 7, and the signal is detected. On the other hand, the magneto-optical signal detection light is reflected by the inner surface (total reflection mirror) of the half mirror having a wedge-shaped cross section, emitted from the composite mirror 4 at an angle of θ with the servo error signal detection light, and collected by the collimator lens 3. The light is guided through the optical waveguide element 8 without passing through the hologram 2. Then, as shown in the plan view of FIG.
The light guided to is incident on the optical waveguide 18 via the prism 15, then passes through the polarization separation element 20, and is detected by the photodiode 21.

【0047】図9は複合ミラー4の構成を示す側面図で
ある。A面はハーフミラー,B面は全反射ミラーとされ
ており、A面のハーフミラーは偏光特性を持つよう構成
されており、カー回転角が増倍される。A面に入射した
光は、そこで直角に反射され対物レンズ5を通って光磁
気ディスク6に供給される、そして、光磁気ディスク6
で反射されて、再び同じ光路を通ってA面へと導かれ
る。その光は、A面を透過しB面で全反射されて再びA
面を透過して複合ミラー4から出射される。
FIG. 9 is a side view showing the structure of the composite mirror 4. The A surface is a half mirror and the B surface is a total reflection mirror. The A surface half mirror is configured to have a polarization characteristic, and the Kerr rotation angle is multiplied. The light incident on the surface A is reflected at a right angle there and is supplied to the magneto-optical disk 6 through the objective lens 5.
Is reflected by and is guided again to the A surface through the same optical path. The light is transmitted through the A side, totally reflected by the B side, and again A
The light is transmitted through the surface and emitted from the composite mirror 4.

【0048】複合ミラー4は、ホログラム2を通さず
に、光導波路素子8上に戻り光の一部を導く機能をもっ
ているが、この複合ミラー4の代わりに、図7(b)に
示すような入射表面が一部透過で裏面が略100%反射
の性質を示す光学部品10を使用してもよい。
The composite mirror 4 has a function of guiding a part of the return light onto the optical waveguide element 8 without passing through the hologram 2. Instead of the composite mirror 4, as shown in FIG. It is also possible to use the optical component 10 which has a property that the incident surface is partially transparent and the rear surface is substantially 100% reflective.

【0049】図10,11は光導波路素子8のプリズム
カプラー部分の拡大図である。図10は図1に示したプ
リズムカプラーを使用した場合の図であり、図11は図
5に示したプリズムカプラーを使用した場合の図であ
る。尚、図10,図11ではプリズム15の入射面に垂
直に入射光が入るように、光導波路素子8の底面をパッ
ケージの底面に対して角度φだけ傾けて設置している。
この角度φは次のように決定する。プリズム15の屈折
率をnp 、入射光とパッケージの底面との傾きをθt
TE光,TM光の実効屈折率をNT E ,NT M とする。
このとき、プリズムの底角ψは ψ=sin- 1 {(NT E +NT M )/2np } (21) と決められ、光導波路素子8の底面の角度φは、 φ=ψ−θt (22) と定められる。
10 and 11 are enlarged views of the prism coupler portion of the optical waveguide device 8. 10 is a diagram when the prism coupler shown in FIG. 1 is used, and FIG. 11 is a diagram when the prism coupler shown in FIG. 5 is used. In FIGS. 10 and 11, the bottom surface of the optical waveguide device 8 is installed at an angle φ with respect to the bottom surface of the package so that the incident light enters the incidence surface of the prism 15 perpendicularly.
This angle φ is determined as follows. The refractive index of the prism 15 is n p , the inclination between the incident light and the bottom of the package is θ t ,
Let the effective refractive indices of TE light and TM light be N T E and N T M.
In this case, the base angle [psi prism ψ = sin - 1 {(N T E + N T M) / 2n p} is determined as (21), the angle phi of the bottom surface of the optical waveguide device 8, φ = ψ-θ t (22).

【0050】このプリズムカプラーでは、プリズム15
が、その表面に入射光を略平行光とする手段を備えてい
るため、光学部品を加えることなく、入射光を光導波路
素子8に高効率に入力させることができる。このため、
光磁気信号検出の際の信号光量が増大し、信号のCN比
(carrier to noise ratio)が
改善される。以下に、これについて具体的に示す。従来
型のプリズムカプラーの結合効率と本例のプリズムカプ
ラーのTE光の結合効率をそれぞれa,b(a<b)と
すると、信号光量は結合効率に比例しており、信号のC
N比は20(log1 0 b−log1 0 a)[dB]改
善される。従って、第1の実施例及び第2の実施例の具
体例で示したプリズムカプラーを使用した場合には、C
N比は従来型のプリズムカプラーを使用した場合よりも
20(log1 0 85−log1 0 13)=16.3
[dB]改善される。
In this prism coupler, the prism 15
However, since the surface thereof is provided with means for making the incident light substantially parallel light, the incident light can be input to the optical waveguide element 8 with high efficiency without adding an optical component. For this reason,
The amount of signal light at the time of detecting a magneto-optical signal is increased, and the CN ratio (carrier to noise ratio) of the signal is improved. This will be specifically described below. Assuming that the coupling efficiency of the conventional prism coupler and the coupling efficiency of TE light of the prism coupler of this example are a and b (a <b), the signal light amount is proportional to the coupling efficiency, and the signal C
N ratio is 20 (log 1 0 b-log 1 0 a) [dB] improvement. Therefore, when the prism couplers shown in the concrete examples of the first and second embodiments are used, C
N ratio 20 than when using a conventional prism coupler (log 1 0 85-log 1 0 13) = 16.3
[DB] is improved.

【0051】本例では、図7に示す光ピックアップ装置
に、本発明のプリズムカプラーを適用したが、本発明は
これに限らず、様々な構成の光ピックアップ装置に適用
することができる。
In this example, the prism coupler of the present invention is applied to the optical pickup device shown in FIG. 7, but the present invention is not limited to this and can be applied to optical pickup devices of various configurations.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上本発明によれば、プリズムカプラー
に入射した光を、少なくとも光導波路表面で略平行光と
する手段を備えているため、光導波路に入射することの
できる光量を増大させることができる。即ち、プリズム
カプラーの結合効率を高めることができる。
As described above, according to the present invention, since there is provided means for making the light incident on the prism coupler into substantially parallel light at least on the surface of the optical waveguide, the amount of light that can enter the optical waveguide is increased. You can That is, the coupling efficiency of the prism coupler can be increased.

【0053】また、プリズムカプラーの位置を前後させ
ることにより、入射光のビームスポット径を変化させる
ことができるため、結合効率の波長変動の抑制と結合効
率の高効率化の両方を実現することができる。
Further, since the beam spot diameter of the incident light can be changed by moving the position of the prism coupler back and forth, both suppression of wavelength fluctuation of coupling efficiency and improvement of coupling efficiency can be realized. it can.

【0054】本プリズムカプラーを光ピックアップ装置
に適用すれば、光学部品を加えることなく、光検出素子
における検出光量を増大させることができるため、小型
で検出信号のCN比の優れた光ピックアップ装置が実現
できる。
If this prism coupler is applied to an optical pickup device, the amount of light detected by the photodetector can be increased without adding optical parts, so that an optical pickup device that is compact and has an excellent CN ratio of the detection signal can be obtained. realizable.

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

【図1】第1の実施例を示す側面図である。FIG. 1 is a side view showing a first embodiment.

【図2】凸レンズを備えたプリズムの光入射面を示す拡
大図である。
FIG. 2 is an enlarged view showing a light incident surface of a prism having a convex lens.

【図3】結合効率の光入射角依存性を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the dependence of coupling efficiency on a light incident angle.

【図4】第1の実施例の他の構成を示す側面図である。FIG. 4 is a side view showing another configuration of the first embodiment.

【図5】第2の実施例を示す側面図である。FIG. 5 is a side view showing a second embodiment.

【図6】凹レンズを備えたプリズムの光入射面を示す拡
大図である。
FIG. 6 is an enlarged view showing a light incident surface of a prism having a concave lens.

【図7】第3の実施例を示す構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram showing a third embodiment.

【図8】図7の光導波路素子の平面図である。FIG. 8 is a plan view of the optical waveguide device of FIG.

【図9】複合ミラーの構造を示す拡大図である。FIG. 9 is an enlarged view showing the structure of a composite mirror.

【図10】プリズムカプラーの一実施例を示す側面図で
ある。
FIG. 10 is a side view showing an embodiment of a prism coupler.

【図11】プリズムカプラーの他の例を示す側面図であ
る。
FIG. 11 is a side view showing another example of the prism coupler.

【図12】光ピックアップ装置の従来例を示す構成図で
ある。
FIG. 12 is a configuration diagram showing a conventional example of an optical pickup device.

【図13】光ピックアップ装置の他の従来例を示す構成
図である。
FIG. 13 is a configuration diagram showing another conventional example of the optical pickup device.

【図14】従来のプリズムカプラーを示す拡大図であ
る。
FIG. 14 is an enlarged view showing a conventional prism coupler.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

15 プリズム 16 凸レンズ 18 光導波路 19 凹レンズ 15 Prism 16 Convex lens 18 Optical waveguide 19 Concave lens

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 圭男 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 倉田 幸夫 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Keio Yoshida 22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Within Sharp Corporation (72) Inventor Yukio Kurata 22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka, Osaka Within the corporation

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基板と該基板上に形成された少なくとも一
層の誘電体層とによって構成された光導波路と、該光導
波路上に装着されたプリズムとによって構成されたプリ
ズムカプラーにおいて、 前記プリズムが、少なくとも前記光導波路表面における
入射光を、略平行光に変換する手段を有してなることを
特徴とするプリズムカプラー。
1. A prism coupler comprising an optical waveguide composed of a substrate and at least one dielectric layer formed on the substrate, and a prism mounted on the optical waveguide. A prism coupler comprising means for converting at least light incident on the surface of the optical waveguide into substantially parallel light.
【請求項2】前記プリズムが、該プリズムの光入射面に
凸レンズを有してなることを特徴とする請求項1に記載
のプリズムカプラー。
2. The prism coupler according to claim 1, wherein the prism has a convex lens on a light incident surface of the prism.
【請求項3】前記プリズムが、該プリズムの光入射面に
凹レンズを有してなることを特徴とする請求項1に記載
のプリズムカプラー。
3. The prism coupler according to claim 1, wherein the prism has a concave lens on a light incident surface of the prism.
【請求項4】光源と、 基板と該基板上に形成された少なくとも一層の誘電体層
とによって構成された光導波路と、該光導波路上に装着
されたプリズムとによって構成されたプリズムカプラー
と、前記光源からの光を記録担体上に集光するととも
に、該記録担体からの戻り光の少なくとも一部を前記プ
リズムカプラーへと導く光学系と、 前記光導波路を導波した光に基づいて信号を検出する光
検出素子と、を備えてなる光ピックアップ装置におい
て、 前記プリズムカプラーを構成するプリズムが、少なくと
も前記光導波路表面における入射光を、略平行光に変換
する手段を有してなることを特徴とする光ピックアップ
装置。
4. A prism coupler comprising a light source, an optical waveguide comprising a substrate and at least one dielectric layer formed on the substrate, and a prism mounted on the optical waveguide. An optical system that collects the light from the light source on a record carrier and guides at least a part of the return light from the record carrier to the prism coupler, and a signal based on the light guided through the optical waveguide. An optical pickup device comprising a photodetection element for detecting, wherein the prism constituting the prism coupler has means for converting at least incident light on the surface of the optical waveguide into substantially parallel light. Optical pickup device.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001281477A (en) * 2000-03-30 2001-10-10 Tdk Corp Optical waveguide
CN105093397A (en) * 2013-05-03 2015-11-25 青岛海信电器股份有限公司 Side light type backlight module and electronic equipment
KR20160048113A (en) * 2013-08-27 2016-05-03 로젠버거 호흐프리쿠벤츠테흐닉 게엠베하 운트 코. 카게 Device for coupling pump light into a fibre and method for producing a device of this type

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