JPH08240775A - Optical information detecting device and mode interference type laser scanning microscope - Google Patents
Optical information detecting device and mode interference type laser scanning microscopeInfo
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- JPH08240775A JPH08240775A JP7070677A JP7067795A JPH08240775A JP H08240775 A JPH08240775 A JP H08240775A JP 7070677 A JP7070677 A JP 7070677A JP 7067795 A JP7067795 A JP 7067795A JP H08240775 A JPH08240775 A JP H08240775A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ダブルモード光導波路
の０次モード光と１次モード光との干渉を利用して、ダ
ブルモード光導波路に入射する光の情報を検出する光情
報検出装置と、この光情報検出装置を用いたモード干渉
型レーザ走査顕微鏡に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical information detecting device for detecting information of light incident on a double mode optical waveguide by utilizing the interference between the 0th mode light and the 1st mode light of the double mode optical waveguide. And a mode interference type laser scanning microscope using this optical information detecting device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、様々な分野で光導波路が注目され
ている。その理由は光導波路を用いることにより光学系
の小型、軽量化を図ることが可能になり、また、光軸の
調整が不要になるという利点を有しているからである。
光導波路は、光導波路（コア部）と基板（クラッド部）
との屈折率の差、光導波路の幅または屈折率分布によっ
て、０次モード光のみが励振されるシングルモード光導
波路と、０次と１次の２つのモード光が励振されるダブ
ルモード光導波路と、０次、１次及び２次以上の３つ以
上のモード光が励振されるマルチモード光導波路とに分
類される。このとき、ダブルモード光導波路とマルチモ
ード光導波路は、常に複数のモード光が励振されるもの
ではなく、最大いくつのモード光が励振されるかで分類
されるものである。例えば、光導波路に入射する光の位
置や状態によって０次モード光のみが励振されることも
ある。2. Description of the Related Art In recent years, optical waveguides have attracted attention in various fields. The reason is that the use of the optical waveguide has the advantages that the size and weight of the optical system can be reduced and the adjustment of the optical axis becomes unnecessary.
The optical waveguide consists of the optical waveguide (core part) and the substrate (clad part)
A single-mode optical waveguide in which only 0th-order mode light is excited and a double-mode optical waveguide in which two 0th-order and 1st-order mode lights are excited due to the difference in refractive index between And a multi-mode optical waveguide in which three or more mode lights of 0th order, 1st order and 2nd order or more are excited. At this time, the double-mode optical waveguide and the multi-mode optical waveguide are not always excited by a plurality of mode lights, but are classified by how many mode lights are excited at the maximum. For example, only 0th-order mode light may be excited depending on the position and state of light incident on the optical waveguide.
【０００３】このような光導波路を全く新しい分野へ応
用したものとしては、ダブルモード光導波路におけるモ
ード干渉現象を利用した光情報検出装置がある。この光
情報検出装置としては、例えば特開平６−１６０７１８
号公報に開示されたものがある。これは、電気光学効果
を有する基板と、一端より入射する主光をダブルモード
にて伝搬する主幹チャンネル導波路と、該主幹チャンネ
ル導波路に電界を印加するために基板に設けられた電極
と、該電極に電圧を印加する電圧印加装置と、主幹チャ
ンネル導波路の他端に共に接続された左右の枝チャンネ
ル導波路と、両枝チャンネル導波路の他端より出射する
主光の強度をそれぞれ検出する左右の光検出器とを有
し、両光検出器の出力信号に基づいて、主幹チャンネル
導波路の一端に入射する主光に含まれる情報を検出する
光情報検出装置である。As an application of such an optical waveguide to a completely new field, there is an optical information detecting device utilizing a mode interference phenomenon in a double mode optical waveguide. As this optical information detecting device, for example, JP-A-6-160718 is used.
Is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. HEI 9-203 (1995). This is a substrate having an electro-optic effect, a main channel waveguide that propagates the main light incident from one end in a double mode, and an electrode provided on the substrate for applying an electric field to the main channel waveguide, A voltage applying device for applying a voltage to the electrodes, left and right branch channel waveguides connected together to the other ends of the main channel waveguides, and intensity of main light emitted from the other ends of both branch channel waveguides are respectively detected. And a left and right photodetector, and detects the information contained in the main light incident on one end of the main channel waveguide, based on the output signals of both photodetectors.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記光情報検出装置で
は、電極に印加する電圧を変更することによって主幹チ
ャンネル導波路の完全結合長を制御し、これにより主幹
チャンネル導波路の一端に入射する主光に含まれる位相
情報と振幅情報とを区別している。しかしながら主幹チ
ャンネル導波路に電界を印加する場合、ＤＣドリフトと
呼ばれる現象が現れ、主幹チャンネル導波路に精度良く
電界を印加できなくなるという問題点があった。In the above-described optical information detecting device, the complete coupling length of the main channel waveguide is controlled by changing the voltage applied to the electrodes, and the main incident on one end of the main channel waveguide is thereby controlled. The phase information and the amplitude information included in the light are distinguished. However, when an electric field is applied to the main channel waveguide, a phenomenon called DC drift appears, and there is a problem that the electric field cannot be accurately applied to the main channel waveguide.
【０００５】ＤＣドリフトは、光導波路の近傍にバッフ
ァ層を介して形成されている電極に長時間電圧を印加す
ると、基板表面で電荷が移動し、あるいは電極と光導波
路の間に設置されているバッファ層内で電荷が移動して
反電界が生じ、光導波路に電界が有効に印加されなくな
る現象である。光情報検出装置では、主幹チャンネル導
波路に入射する光をどのように観察するかに応じて、主
幹チャンネル導波路に印加する電界を制御して完全結合
長の長さを決めている。したがってＤＣドリフトが生じ
ると、完全結合長を精度良く決めることができなくなる
から、主幹チャンネル導波路に入射する光のどのような
情報を観察しているのかが不明となり、光情報検出装置
としての精度の劣化を招くこととなる。したがって本発
明はＤＣドリフトを補正し、もって高い検出精度を有す
る光情報検出装置と、それを用いたモード干渉型レーザ
走査顕微鏡を提供することを目的とする。The DC drift is such that when a voltage is applied to an electrode formed in the vicinity of the optical waveguide via a buffer layer for a long time, electric charges move on the surface of the substrate, or the electrode is placed between the electrode and the optical waveguide. This is a phenomenon in which electric charges are moved in the buffer layer to generate an anti-electric field and the electric field is not effectively applied to the optical waveguide. In the optical information detection device, the length of the complete coupling length is determined by controlling the electric field applied to the main channel waveguide depending on how the light incident on the main channel waveguide is observed. Therefore, if a DC drift occurs, the complete coupling length cannot be accurately determined, so it becomes unclear what information of the light incident on the main channel waveguide is observed, and the accuracy as an optical information detection device is unknown. Will be deteriorated. Therefore, an object of the present invention is to provide an optical information detection device which corrects DC drift and has high detection accuracy, and a mode interference type laser scanning microscope using the same.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになされたものであり、すなわち、電気光学効
果を有する基板と、一端より入射する主光をダブルモー
ドにて伝搬する主幹チャンネル導波路と、該主幹チャン
ネル導波路の完全結合長を制御するように電界を発生す
る電極と、該電極に電圧を印加する電圧印加装置と、主
幹チャンネル導波路の他端に共に接続された左右の枝チ
ャンネル導波路と、両枝チャンネル導波路の他端より出
射する主光の強度をそれぞれ検出する左右の光検出器
と、両光検出器の出力信号に基づいて、主幹チャンネル
導波路の一端に入射する主光に含まれる情報を検出する
制御装置と、を有する光情報検出装置において、電圧印
加装置によって、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を
電極に印加し、左右の光検出器の出力信号を、それぞれ
左右のローパスフィルターに入力し、該ローパスフィル
ターの出力信号を主差動増幅器に入力し、較正用光源を
設けて、左右の枝チャンネル導波路のいずれか一方の他
端に較正光を入射し、較正光強度分布検出器を設けて、
較正光によって生じる主幹チャンネル導波路の一端にお
ける光強度分布を検出し、較正光強度分布検出器の出力
信号を、較正用差動増幅器に入力し、該較正用差動増幅
器の出力信号をバンドパスフィルターに入力し、制御装
置によって、バンドパスフィルターの出力信号に基づい
て直流電圧を制御し、且つ、主差動増幅器の出力信号に
基づいて主光に含まれる情報を検出したことを特徴とす
る光情報検出装置である。本発明はまた、上記光情報検
出装置を利用したモード干渉型レーザ走査顕微鏡であ
る。The present invention has been made in order to achieve the above object, namely, a substrate having an electro-optic effect and a main channel for propagating the main light incident from one end in a double mode. A waveguide, an electrode that generates an electric field so as to control the complete coupling length of the main channel waveguide, a voltage applying device that applies a voltage to the electrode, and a left and right connected together to the other end of the main channel waveguide. Branch channel waveguides, left and right photodetectors that detect the intensity of the main light emitted from the other ends of both branch channel waveguides, and one end of the main trunk channel waveguide based on the output signals of both photodetectors. In the optical information detection device having a control device for detecting information contained in the main light incident on, a voltage applying device applies a voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage to the electrodes, The output signal of the photodetector is input to each of the left and right low-pass filters, the output signal of the low-pass filter is input to the main differential amplifier, a calibration light source is provided, and one of the left and right branch channel waveguides is provided. The calibration light is made incident on the other end, a calibration light intensity distribution detector is provided,
The light intensity distribution at one end of the main channel waveguide generated by the calibration light is detected, the output signal of the calibration light intensity distribution detector is input to the calibration differential amplifier, and the output signal of the calibration differential amplifier is bandpassed. It is input to the filter, the control device controls the DC voltage based on the output signal of the bandpass filter, and the information contained in the main light is detected based on the output signal of the main differential amplifier. It is an optical information detection device. The present invention is also a mode interference type laser scanning microscope using the above optical information detection device.
【０００７】[0007]
【作用】較正光は主幹チャンネル導波路において１次モ
ード光を励振するから、較正光の光強度は主幹チャンネ
ル導波路において左右に蛇行する。したがって主幹チャ
ンネル導波路のダブルモード領域の長さをＬとし、完全
結合長、すなわち主幹チャンネル導波路をダブルモード
にて伝搬する光の０次モード光と１次モード光との位相
差が１８０゜となる長さをＬCとすると、 Ｌ＝ＬC（２ｍ＋１）／２ （ｍ＝０、１、２、‥‥） ‥‥（１） となるときには、較正光強度分布検出器の出力は左右均
等に分布する。またこの（１）式が成立しているときに
は、左右の光検出器では、主光に含まれる位相情報のみ
が検出される。他方、 Ｌ＝ｍＬC （ｍ＝１、２、‥‥） ‥‥（２） となるときには、較正光強度分布検出器の出力は左右の
一方に最も片寄る。またこの（２）式が成立していると
きには、左右の光検出器では、主光に含まれる振幅情報
のみが検出される。したがって電極に印加する電圧を変
化させることにより、主幹チャンネル導波路の完全結合
長ＬCの長さを変化させると、較正用差動増幅器の出力
信号は、正側の極値と負側の極値との間を往復する。ま
た較正用差動増幅器の出力信号が０のとき、主差動増幅
器は主光に含まれる位相情報を出力し、較正用差動増幅
器の出力信号が極値のとき、主差動増幅器は主光に含ま
れる振幅情報を出力する。Since the calibration light excites the primary mode light in the main channel waveguide, the light intensity of the calibration light meanders left and right in the main channel waveguide. Therefore, the length of the double mode region of the main channel waveguide is L, and the complete coupling length, that is, the phase difference between the 0th-order mode light and the first-order mode light of the light propagating in the double mode in the main channel waveguide is 180 °. Let L C be the length such that L = L C (2m + 1) / 2 (m = 0, 1, 2, ...) (1) When the output of the calibration light intensity distribution detector is Evenly distributed. When this equation (1) is satisfied, the left and right photodetectors detect only the phase information included in the main light. On the other hand, when L = mL C (m = 1, 2, ...) ... (2), the output of the calibration light intensity distribution detector is most offset to the left or right. Further, when the equation (2) is established, the left and right photodetectors detect only the amplitude information included in the main light. Therefore, when the length of the complete coupling length L C of the main channel waveguide is changed by changing the voltage applied to the electrodes, the output signal of the calibration differential amplifier has a positive extreme value and a negative extreme value. Make a round trip to and from the value. Further, when the output signal of the calibration differential amplifier is 0, the main differential amplifier outputs the phase information included in the main light, and when the output signal of the calibration differential amplifier is the extreme value, the main differential amplifier is the main Outputs the amplitude information contained in the light.
【０００８】しかして本発明では、直流電圧に交流電圧
を重畳した電圧を電極に印加しており、また較正用差動
増幅器の出力はバンドパスフィルターに入力されてい
る。したがって（１）式が成立している状態では、較正
用差動増幅器の出力信号の主な周波数成分は、交流電圧
の周波数に対応した基本周波数成分となり、２次の高調
波成分は０となる。それ故２次の高調波成分を検出する
ようにバンドパスフィルターを調節し、その出力が０と
なるように直流電圧を調節することにより、主光に含ま
れる位相情報を観察することができる。同様に（２）式
が成立している状態では、較正用差動増幅器の出力信号
の主な周波数成分は２次の高調波成分となり、基本周波
数成分は０となる。それ故基本周波数成分を検出するよ
うにバンドパスフィルターを調節し、その出力が０とな
るように直流電圧を調節することにより、主光に含まれ
る振幅情報を観察することができる。In the present invention, however, a voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage is applied to the electrodes, and the output of the calibration differential amplifier is input to the bandpass filter. Therefore, when the equation (1) is satisfied, the main frequency component of the output signal of the calibration differential amplifier becomes the fundamental frequency component corresponding to the frequency of the AC voltage, and the second harmonic component becomes zero. . Therefore, the phase information contained in the main light can be observed by adjusting the bandpass filter so as to detect the second-order harmonic component and adjusting the DC voltage so that the output becomes 0. Similarly, when the equation (2) is satisfied, the main frequency component of the output signal of the calibration differential amplifier becomes the second harmonic component and the fundamental frequency component becomes zero. Therefore, the amplitude information included in the main light can be observed by adjusting the bandpass filter so as to detect the fundamental frequency component and adjusting the DC voltage so that the output becomes 0.
【０００９】他方、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧
を電極に印加しているために、両光検出器の出力信号に
も交流成分が重畳する。しかるに両光検出器の出力は、
両ローパスフィルターを介して主差動増幅器に入力され
ているから、主光に含まれる位相情報または振幅情報
は、支障なく検出される。こうしてＤＣドリフトの有無
に関せず、高い検出精度を維持することができる。On the other hand, since a voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage is applied to the electrodes, an AC component is also superposed on the output signals of both photodetectors. However, the output of both photodetectors is
Since it is input to the main differential amplifier via both low pass filters, the phase information or the amplitude information contained in the main light can be detected without any trouble. Thus, high detection accuracy can be maintained regardless of the presence or absence of DC drift.
【００１０】[0010]
【第１実施例】以下、本発明を図面によって説明する。
図１〜図４は、本発明の第１実施例によるモード干渉型
レーザ走査顕微鏡の概略構成図である。ＬｉＮｂＯ3に
よって形成した基板１上には中央枝チャンネル導波路
５、左枝チャンネル導波路３、右枝チャンネル導波路
４、及び主幹チャンネル導波路２が形成されている。Ｌ
ｉＮｂＯ3の結晶軸ｘ，ｙ及びｚのうち、基板１はｘ軸
に直交する平面でカットして形成されており、各チャン
ネル導波路はｙ軸方向に形成されている。したがって結
晶のｘ軸方向が各チャンネル導波路の深さ方向に対応し
ており、結晶のｚ軸方向が各チャンネル導波路の幅方向
に対応している。各枝チャンネル導波路３，４，５の下
端は分岐部６において主幹チャンネル導波路２に接続し
ており、主幹チャンネル導波路２の下端は光が入出射す
る端面２ａとなっている。主幹チャンネル導波路２の両
側には、バッファ層（図示せず）を介して一対の電極
７，７が配置されており、両電極７間には電圧印加装置
３１からの電圧Ｖが印加されている。この電圧Ｖは直流
電圧ＶDに微弱な高周波電圧ＶAを重畳したものであり、
直流電圧ＶDは制御装置３０によって制御されている。First Embodiment The present invention will be described below with reference to the drawings.
1 to 4 are schematic configuration diagrams of a mode interference type laser scanning microscope according to a first embodiment of the present invention. A central branch channel waveguide 5, a left branch channel waveguide 3, a right branch channel waveguide 4, and a main channel channel 2 are formed on a substrate 1 made of LiNbO 3 . L
Of the crystal axes x, y and z of iNbO 3 , the substrate 1 is formed by cutting along a plane orthogonal to the x axis, and each channel waveguide is formed in the y axis direction. Therefore, the x-axis direction of the crystal corresponds to the depth direction of each channel waveguide, and the z-axis direction of the crystal corresponds to the width direction of each channel waveguide. The lower ends of the branch channel waveguides 3, 4, 5 are connected to the main channel waveguide 2 at the branching portion 6, and the lower end of the main channel channel 2 is an end face 2a through which light enters and exits. A pair of electrodes 7, 7 is arranged on both sides of the main channel waveguide 2 with a buffer layer (not shown) interposed therebetween, and a voltage V from a voltage applying device 31 is applied between both electrodes 7. There is. This voltage V is obtained by superimposing a weak high frequency voltage V A on the DC voltage V D ,
The DC voltage V D is controlled by the controller 30.
【００１１】主幹チャンネル導波路２は、ｘ軸方向の直
線偏光に対してはシングルモード光導波路として機能
し、ｚ軸方向の直線偏光に対しては、枝チャンネル導波
路を分岐した方向、すなわちｚ軸方向に、１次光を励振
するダブルモード光導波路として機能するように形成さ
れている。中央枝チャンネル導波路５は、ｘ偏光とｚ偏
光との双方に対して、シングルモード光導波路として機
能するように形成されている。左右の枝チャンネル導波
路３，４は、ｚ偏光に対してはシングルモード光導波路
として機能し、ｘ偏光に対しては光導波路として機能し
ないように形成されている。このような機能を有する各
光導波路を製造する手段については、例えば特開平６−
１６０７１８号公報に開示された公知の手段を用いるこ
とができる。The main channel waveguide 2 functions as a single-mode optical waveguide for linearly polarized light in the x-axis direction, and for linearly polarized light in the z-axis direction, the direction in which the branch channel waveguide is branched, that is, z. It is formed so as to function as a double-mode optical waveguide that excites primary light in the axial direction. The central branch channel waveguide 5 is formed so as to function as a single-mode optical waveguide for both x-polarized light and z-polarized light. The left and right branch channel waveguides 3 and 4 are formed so as to function as a single mode optical waveguide for z-polarized light and not function as an optical waveguide for x-polarized light. A means for producing each optical waveguide having such a function is described in, for example, JP-A-6-
Known means disclosed in Japanese Patent No. 160718 can be used.
【００１２】中央枝チャンネル導波路５の上端には、ｘ
偏光を発生するように主レーザ光源１０が接続されてお
り、右枝チャンネル導波路４の上端には右光検出器１２
が接続されている。左枝チャンネル導波路３の上端の上
方には、集光レンズ１６と、較正光入射用ビームスプリ
ッター１７と、左光検出器１１とがその順に配置されて
おり、ビームスプリッター１７には、較正用レーザ光源
１８からのｚ偏光の較正光が入射している。左光検出器
１１の出力信号は、左ローパスフィルター４０と増幅器
３４とを介して主差動増幅器３２に入力されており、右
光検出器１２の出力信号は、右ローパスフィルター４１
を介して主差動増幅器３２に入力されている。主差動増
幅器３２の出力、すなわち主差動信号ＳMは制御装置３
０に入力されており、制御装置３０にはモニター３３が
接続されている。At the upper end of the central branch channel waveguide 5, x
A main laser light source 10 is connected so as to generate polarized light, and a right photodetector 12 is provided at the upper end of the right branch channel waveguide 4.
Is connected. A condenser lens 16, a calibration light incident beam splitter 17, and a left photodetector 11 are arranged in this order above the upper end of the left branch channel waveguide 3, and the beam splitter 17 includes a calibration laser. The z-polarized calibration light from the light source 18 is incident. The output signal of the left photodetector 11 is input to the main differential amplifier 32 via the left lowpass filter 40 and the amplifier 34, and the output signal of the right photodetector 12 is the right lowpass filter 41.
Is input to the main differential amplifier 32 via. The output of the main differential amplifier 32, that is, the main differential signal S M is the control device 3
0 is input, and a monitor 33 is connected to the control device 30.
【００１３】主幹チャンネル導波路の端面２ａの下方に
は、１／４波長板１９、較正光出射用ビームスプリッタ
ー２０、２次元スキャナー１３、集光光学系１４、及び
被検物体１５がその順に配置されている。較正光出射用
ビームスプリッター２０の側方には、集光レンズ２１と
２分割フォトダイオード２２とがその順に配置されてい
る。２分割フォトダイオード２２の出力信号は、較正用
差動増幅器３５に入力されている。較正用差動増幅器３
５の出力、すなわち較正用差動信号ＳCは、接続切り替
え可能に配置した第１バンドパスフィルター４２と第２
バンドパスフィルター４３とを介して、制御装置３０に
入力されている。２次元スキャナー１３は制御装置３０
によって制御されている。２分割フォトダイオード２２
は、図２に示すように左右一対の受光面２２ａを設けた
ものである。受光面２２ａ上には主幹チャンネル導波路
の端面２ａでの光の強度分布が結像するが、両受光面の
境界２２ｂは、主幹チャンネル導波路２の端面像の中心
に一致するように配置されている。Below the end face 2a of the main channel waveguide, a quarter-wave plate 19, a calibration light emitting beam splitter 20, a two-dimensional scanner 13, a condensing optical system 14, and an object 15 to be inspected are arranged in that order. Has been done. On the side of the calibration light emitting beam splitter 20, a condenser lens 21 and a two-divided photodiode 22 are arranged in that order. The output signal of the two-divided photodiode 22 is input to the calibration differential amplifier 35. Calibration differential amplifier 3
5 output, that is, the calibration differential signal S C, is connected to the first band pass filter 42 and the second
It is input to the control device 30 via the bandpass filter 43. The two-dimensional scanner 13 is a control device 30
Is controlled by. Two-part photodiode 22
2 is provided with a pair of left and right light receiving surfaces 22a as shown in FIG. The light intensity distribution on the end surface 2a of the main channel waveguide is imaged on the light receiving surface 22a, but the boundary 22b between both light receiving surfaces is arranged so as to coincide with the center of the end surface image of the main channel waveguide 2. ing.
【００１４】本実施例は以上のように構成されており、
主光源１０から発せられたｘ偏光の照明光は、中央枝チ
ャンネル導波路５と主幹チャンネル導波路２を伝搬し
て、主幹チャンネル導波路の端面２ａから出射する。主
幹チャンネル導波路２は、ｘ偏光に対してはシングルモ
ード光導波路として機能するから、中央枝チャンネル導
波路５と主幹チャンネル導波路２とが厳密に同軸に接続
されていなくとも、主幹チャンネル導波路の端面２ａに
おける照明光の強度分布に片寄りは生じない。主幹チャ
ンネル導波路の端面２ａから出射したｘ偏光の照明光
は、１／４波長板１９を透過することによって円偏光に
変換される。次いで照明光の一部は較正光出射用ビーム
スプリッター２０を透過し、残部はビームスプリッター
２０によって反射する。ビームスプリッター２０によっ
て反射した照明光は、集光レンズ２１によって２分割フ
ォトダイオード２２上に集光するが、照明光に片寄りが
ないために、照明光に起因する較正用差動信号ＳCは０
である。ビームスプリッター２０を透過した照明光は、
２次元スキャナー１３を通過することによって、進行方
向と直交する方向に進路をシフトし、集光光学系１４に
よって被検物体１５上に集光し、被検物体１５によって
反射する。This embodiment is constructed as described above,
The x-polarized illumination light emitted from the main light source 10 propagates through the central branch channel waveguide 5 and the main trunk channel waveguide 2 and exits from the end surface 2a of the main trunk channel waveguide. Since the main channel waveguide 2 functions as a single-mode optical waveguide for x-polarized light, even if the central branch channel waveguide 5 and the main channel waveguide 2 are not strictly coaxially connected, the main channel channel waveguide There is no deviation in the intensity distribution of the illumination light on the end face 2a of the. The x-polarized illumination light emitted from the end surface 2a of the main channel waveguide is converted into circularly polarized light by passing through the quarter-wave plate 19. Then, a part of the illumination light is transmitted through the calibration light emitting beam splitter 20, and the rest is reflected by the beam splitter 20. The illumination light reflected by the beam splitter 20 is condensed on the two-divided photodiode 22 by the condenser lens 21, but since the illumination light is not biased, the calibration differential signal S C caused by the illumination light is 0
Is. The illumination light transmitted through the beam splitter 20 is
By passing through the two-dimensional scanner 13, the course is shifted in a direction orthogonal to the traveling direction, the light is condensed on the object 15 to be inspected by the condensing optical system 14, and is reflected by the object 15 to be inspected.
【００１５】被検物体１５によって反射した反射光は往
路を逆進し、１／４波長板１９を透過することによっ
て、往路における偏光と直交する方向の偏光、すなわち
ｚ偏光に変換され、主幹チャンネル導波路の端面２ａに
集光して、主幹チャンネル導波路２内に入射する。主幹
チャンネル導波路の端面２ａはピンホールと同様の働き
をするため、この顕微鏡はコンフォーカルレーザ走査顕
微鏡となる。The reflected light reflected by the object 15 to be inspected travels backward in the outward path and is transmitted through the quarter-wave plate 19 to be converted into polarized light in a direction orthogonal to the polarized light in the outward path, that is, z-polarized light, which is the main channel. The light is condensed on the end face 2 a of the waveguide and enters the main channel waveguide 2. Since the end surface 2a of the main channel waveguide functions like a pinhole, this microscope is a confocal laser scanning microscope.
【００１６】ここで被検物体１５の反射面に左右方向の
傾斜があり、あるいは反射面の反射率に左右方向の傾斜
があると、これに応じて反射光の位相分布は左右方向に
傾斜し、あるいは振幅分布は左右方向に傾斜する。位相
分布または振幅分布が左右方向に傾斜した反射光が主幹
チャンネル導波路２に入射すると、主幹チャンネル導波
路２はｚ偏光に対してはダブルモード光導波路として機
能するから、主幹チャンネル導波路２では０次モード光
のほか１次モード光が励振され、両モード光の干渉によ
り、主幹チャンネル導波路２内を伝搬する光の強度分布
は左右に蛇行する。If the reflecting surface of the object 15 to be inspected has a left-right inclination or the reflectance of the reflecting surface has a left-right inclination, the phase distribution of the reflected light is accordingly inclined in the left-right direction. , Or the amplitude distribution is inclined in the left-right direction. When the reflected light whose phase distribution or amplitude distribution is tilted in the left-right direction enters the main channel waveguide 2, the main channel waveguide 2 functions as a double-mode optical waveguide for z-polarized light. In addition to the 0th-order mode light, the 1st-order mode light is excited, and the intensity distribution of the light propagating in the main channel waveguide 2 meanders to the left and right due to the interference of the both-mode light.
【００１７】主幹チャンネル導波路２を伝搬した反射光
は分岐部６において各枝チャンネル導波路に分岐され、
そのうち右枝チャンネル導波路４を伝搬した光は右光検
出器１２によって検出される。他方、左枝チャンネル導
波路３を伝搬した光は、集光レンズ１６と較正光入射用
ビームスプリッター１７とを透過して左光検出器１１に
集光する。左光検出器１１の出力信号は、ビームスプリ
ッター１７を透過した際に生じる強度の損失を補填する
ように、増幅器３４によって増幅される。右光検出器１
２の出力と増幅器３４の出力との差は主差動増幅器３２
によって計算され、この主差動信号ＳMに基づいて、制
御装置３０は被検物体１５の位相分布または振幅分布の
傾斜、すなわち微分像を合成してモニター３３に表示す
る。こうして主幹チャンネル導波路２を伝搬する光の強
度分布の変化のうち、位相情報より被検物体１５の反射
面の傾斜が検知され、振幅情報より被検物体１５の反射
率の傾斜が検知される。The reflected light propagating through the main channel waveguide 2 is branched into each branch channel waveguide at the branching section 6,
The light propagating through the right branch channel waveguide 4 is detected by the right photodetector 12. On the other hand, the light propagating through the left branch channel waveguide 3 passes through the condenser lens 16 and the calibration light incident beam splitter 17, and is condensed on the left photodetector 11. The output signal of the left photodetector 11 is amplified by the amplifier 34 so as to compensate for the loss of intensity that occurs when it passes through the beam splitter 17. Right light detector 1
The difference between the output of 2 and the output of the amplifier 34 is the main differential amplifier 32.
Based on the main differential signal S M calculated by the above, the control device 30 synthesizes the gradient of the phase distribution or the amplitude distribution of the object 15 to be measured, that is, the differential image, and displays it on the monitor 33. In this way, in the change of the intensity distribution of the light propagating through the main channel waveguide 2, the inclination of the reflecting surface of the object 15 to be detected is detected from the phase information, and the inclination of the reflectance of the object 15 to be detected is detected from the amplitude information. .
【００１８】位相情報と振幅情報とは次のようにして弁
別される。主幹チャンネル導波路２のダブルモード領域
の長さをＬとし、完全結合長、すなわち主幹チャンネル
導波路２をダブルモードにて伝搬する反射光の０次モー
ド光と１次モード光との位相差が１８０゜となる長さを
ＬCとすると、 Ｌ＝ＬC（２ｍ＋１）／２ （ｍ＝０、１、２、‥‥） ‥‥（１） となるとき、被検物体１５の位相情報のみが検出され、 Ｌ＝ｍＬC （ｍ＝１、２、‥‥） ‥‥（２） となるとき、被検物体１５の振幅情報のみが検出され
る。主幹チャンネル導波路２のダブルモード領域の長さ
Ｌが（１）、（２）式以外の長さのときには、位相情報
と振幅情報とが一定の割合で検出される。The phase information and the amplitude information are discriminated as follows. Let L be the length of the double-mode region of the main channel waveguide 2, and the complete coupling length, that is, the phase difference between the 0th-order mode light and the 1st-order mode light of the reflected light propagating in the main-channel channel 2 in double mode. When the length of 180 ° is L C , L = L C (2m + 1) / 2 (m = 0, 1, 2, ...) ... (1) When only the phase information of the object 15 to be inspected Is detected and L = mL C (m = 1, 2, ...) (2), only the amplitude information of the object 15 to be detected is detected. When the length L of the double mode region of the main channel waveguide 2 is a length other than the expressions (1) and (2), the phase information and the amplitude information are detected at a constant ratio.
【００１９】主幹チャンネル導波路２のダブルモード領
域の長さＬとは、光が実質的にダブルモードで伝搬する
長さをいい、必ずしも主幹チャンネル導波路２の物理的
な長さとは一致しない。例えば本実施例のように、主幹
チャンネル導波路２の上端の分岐部６において３本のシ
ングルモードのチャンネル導波路３，４，５が接続され
ている場合、各チャンネル導波路間の距離が十分に離隔
していない領域では、各チャンネル導波路間で光結合が
起こって、その領域では光がダブルモードで伝搬するこ
とがある。他方、完全結合長ＬCは、両電極７間に電圧
を印加して主幹チャンネル導波路２に電界を発生させる
ことによって、変化させることができる。すなわち電極
７に印加する電圧を制御することによって完全結合長Ｌ
Cを変化させ、こうして被検物体１５の位相情報あるい
は振幅情報を任意に観察することができる。The length L of the double mode region of the main channel waveguide 2 means the length of light that propagates substantially in the double mode, and does not necessarily match the physical length of the main channel waveguide 2. For example, when three single mode channel waveguides 3, 4 and 5 are connected at the branch portion 6 at the upper end of the main channel waveguide 2 as in this embodiment, the distance between the channel waveguides is sufficient. In regions that are not separated from each other, optical coupling may occur between the channel waveguides, and light may propagate in a double mode in that region. On the other hand, the complete coupling length L C can be changed by applying a voltage between both electrodes 7 to generate an electric field in the main channel waveguide 2. That is, by controlling the voltage applied to the electrode 7, the complete bond length L
By changing C , it is possible to arbitrarily observe the phase information or the amplitude information of the object 15 to be inspected.
【００２０】次に較正用光源１８から発せられたｚ偏光
の較正光は、較正光入射用ビームスプリッター１７によ
って反射し、集光レンズ１６によって集光して、左枝チ
ャンネル導波路３に入射する。更に較正光は左枝チャン
ネル導波路３を伝搬した後、分岐部６より主幹チャンネ
ル導波路２に入射する。左枝チャンネル導波路３と主幹
チャンネル導波路２とは同軸には配置されておらず、且
つ主幹チャンネル導波路２はｚ偏光に対してはダブルモ
ード光導波路として機能するから、主幹チャンネル導波
路２には０次モード光のほか１次モード光が励振され、
両モード光の干渉により主幹チャンネル導波路２内を伝
搬する較正光の強度分布は左右に蛇行する。Next, the z-polarized calibration light emitted from the calibration light source 18 is reflected by the calibration light incidence beam splitter 17, condensed by the condenser lens 16, and incident on the left branch channel waveguide 3. Further, the calibration light propagates through the left branch channel waveguide 3 and then enters the main channel channel 2 through the branching section 6. The left branch channel waveguide 3 and the main channel waveguide 2 are not arranged coaxially, and the main channel channel 2 functions as a double-mode optical waveguide for z-polarized light. In addition to the 0th-order mode light, the 1st-order mode light is excited,
The intensity distribution of the calibration light propagating in the main channel waveguide 2 meanders left and right due to the interference of the two-mode light.
【００２１】主幹チャンネル導波路の端面２ａから出射
したｚ偏光の較正光は、１／４波長板１９を透過するこ
とによって円偏光に変換される。次いで較正光の一部は
較正光出射用ビームスプリッター２０を透過し、残部は
ビームスプリッター２０によって反射する。ビームスプ
リッター２０を透過した較正光は、被検物体１５によっ
て反射して円偏光に変換されて往路を逆進し、１／４波
長板１９を透過することによってｘ偏光に変換されて主
幹チャンネル導波路２に入射する。主幹チャンネル導波
路２はｘ偏光に対してはシングルモード光導波路として
機能するから、１次モード光は励振されない。しかも左
右の枝チャンネル導波路３，４は、ｘ偏光に対しては光
導波路として機能しないから、較正光に起因する主差動
信号ＳMは０である。他方、ビームスプリッター２０に
よって反射した較正光は、集光レンズ２１によって２分
割フォトダイオード２２上に集光し、その強度分布が較
正用差動信号ＳCとして得られる。The z-polarized calibration light emitted from the end face 2a of the main channel waveguide is converted into circularly polarized light by passing through the quarter-wave plate 19. Next, a part of the calibration light is transmitted through the calibration light emitting beam splitter 20, and the rest is reflected by the beam splitter 20. The calibration light transmitted through the beam splitter 20 is reflected by the object 15 to be examined, converted into circularly polarized light, travels in the backward direction, and passes through the quarter-wave plate 19 to be converted into x-polarized light. It is incident on the waveguide 2. Since the main channel waveguide 2 functions as a single mode optical waveguide for x-polarized light, the primary mode light is not excited. Moreover, since the left and right branch channel waveguides 3 and 4 do not function as optical waveguides for x-polarized light, the main differential signal S M due to the calibration light is 0. On the other hand, the calibration light reflected by the beam splitter 20 is condensed on the two-divided photodiode 22 by the condenser lens 21, and the intensity distribution thereof is obtained as the calibration differential signal S C.
【００２２】ここで主幹チャンネル導波路２の長さが完
全結合長の整数倍のとき、すなわち（２）式が成立して
いるときには、主幹チャンネル導波路２内の較正光が左
方又は右方に最も蛇行しているときであるから、２分割
フォトダイオード２２の受光面での強度分布は、左右の
一方に最も片寄る。また主幹チャンネル導波路２の長さ
が、（２）式の長さよりも完全結合長の半分だけ長い、
又は短いとき、すなわち（１）式が成立しているときに
は、主幹チャンネル導波路２内の較正光は左右の中央に
あるから、２分割フォトダイオード２２の受光面での強
度分布は、左右均等に分布する。したがって電極７に印
加する電圧Ｖを変化させることにより、主幹チャンネル
導波路２の完全結合長の長さを変化させると、較正用差
動信号ＳCも図３（ａ）に示すように変化する。同図に
おいて較正用差動信号ＳCが０となるとき、すなわち電
圧ＶがＶ1となるときが、（１）式が成立している状態
であり、このとき主較正信号ＳMは被検物体１５の位相
情報を検出している。また較正用差動信号ＳCが極値と
なるとき、すなわち電圧ＶがＶ2となるときが、（２）
式が成立している状態であり、このとき主較正信号ＳM
は被検物体１５の振幅情報を検出している。しかしＤＣ
ドリフトが生じると、主幹チャンネル導波路２にかかる
実質の電界が変化するため、図３（ｂ）に示すように位
相情報を観察するための電圧はＶ1からＶ3に変化し、振
幅情報を観察するための電圧はＶ2からＶ4に変化する。Here, when the length of the main channel waveguide 2 is an integral multiple of the complete coupling length, that is, when the expression (2) is satisfied, the calibration light in the main channel waveguide 2 is leftward or rightward. Since it is most meandering, the intensity distribution on the light receiving surface of the two-divided photodiode 22 is most biased to the left or right. Further, the length of the main channel waveguide 2 is longer than the length of the formula (2) by half the complete coupling length,
Alternatively, when it is short, that is, when the expression (1) is satisfied, the calibration light in the main channel waveguide 2 is in the center on the left and right, so that the intensity distribution on the light receiving surface of the two-divided photodiode 22 is even on the left and right. To be distributed. Therefore, when the length of the complete coupling length of the main channel waveguide 2 is changed by changing the voltage V applied to the electrode 7, the calibration differential signal S C also changes as shown in FIG. . In the figure, when the calibration differential signal S C becomes 0, that is, when the voltage V becomes V 1 , the condition (1) is satisfied, and at this time, the main calibration signal S M is not detected. The phase information of the object 15 is detected. Further, when the calibration differential signal S C has an extreme value, that is, when the voltage V becomes V 2 , (2)
The condition is satisfied, and at this time, the main calibration signal S M
Detects the amplitude information of the object 15 to be inspected. But DC
When the drift occurs, the actual electric field applied to the main channel waveguide 2 changes, so that the voltage for observing the phase information changes from V 1 to V 3 as shown in FIG. The observing voltage changes from V 2 to V 4 .
【００２３】この変化を補正するために、電極７に印加
する電圧Ｖとして、位相情報または振幅情報を観察する
ための最適な直流電圧ＶDに、周波数ｆの微弱な高周波
電圧ＶAを重畳した電圧Ｖ＝ＶD＋ＶAを用いている。図
４にこのときの較正用差動信号ＳCの時間変化の様子を
示す。同図からわかるように、直流電圧ＶDが位相情報
を観察するのに最適な電圧Ｖ1のときには、較正用差動
信号ＳCの主な周波数成分は交流電圧の周波数に対応し
た基本周波数成分ｆとなり、２次の高調波成分２ｆは０
となる。また直流電圧ＶDが振幅情報を観察するのに最
適な電圧Ｖ2のときには、較正用差動信号ＳCの主な周波
数成分は２次の高調波成分２ｆ成分となり、基本周波数
成分ｆは０になる。In order to correct this change, as the voltage V applied to the electrode 7, a DC voltage V D, which is optimum for observing phase information or amplitude information, is superposed with a weak high-frequency voltage V A of frequency f. The voltage V = V D + V A is used. FIG. 4 shows how the calibration differential signal S C changes at this time. As can be seen from the figure, when the DC voltage V D is the optimum voltage V 1 for observing the phase information, the main frequency component of the calibration differential signal S C is the fundamental frequency component corresponding to the frequency of the AC voltage. f, and the second harmonic component 2f is 0
Becomes When the DC voltage V D is the optimum voltage V 2 for observing the amplitude information, the main frequency component of the calibration differential signal S C is the second harmonic component 2f component, and the fundamental frequency component f is 0. become.
【００２４】したがって位相情報を観察したいときは、
第１バンドパスフィルター４２で検出される２ｆ成分が
０になるように制御装置３０で直流電圧ＶDを調整し、
振幅情報を観察したいときは、第２バンドパスフィルタ
ー４３で検出されるｆ成分が０になるように制御装置３
０で直流電圧ＶDを調整すれば、長時間にわたってＤＣ
ドリフトの影響から逃れることができ、精度良く情報を
検出することができる。他方、電極７に印加する電圧は
直流電圧ＶDのみならず、交流成分ＶAを重畳しているの
で、左右の光検出器１１，１２の出力にも交流成分がの
ることになる。しかし両光検出器１１，１２には左右の
ローパスフィルター４０，４１が接続されており、これ
によって高い周波数成分が除去されるので、位相または
振幅に関する微分情報の検出には、なんら問題はない。Therefore, when observing the phase information,
The controller 30 adjusts the DC voltage V D so that the 2f component detected by the first bandpass filter 42 becomes 0,
When observing the amplitude information, the control device 3 is set so that the f component detected by the second bandpass filter 43 becomes zero.
If the DC voltage V D is adjusted to 0, it will be DC for a long time.
It is possible to escape from the influence of drift, and it is possible to accurately detect information. On the other hand, the voltage applied to the electrode 7 has not only the DC voltage V D but also the AC component V A superimposed thereon, so that the AC components are also present in the outputs of the left and right photodetectors 11 and 12. However, the left and right low-pass filters 40 and 41 are connected to both photodetectors 11 and 12, and high frequency components are removed by this, so there is no problem in detecting differential information regarding phase or amplitude.
【００２５】[0025]
【第２実施例】図５は、本発明の第２実施例によるモー
ド干渉型レーザ走査顕微鏡を示す概略構成図である。本
実施例ではＬｉＮｂＯ3の結晶軸ｘ，ｙ及びｚのうち、
基板１はｚ軸に直交する平面でカットして形成されてお
り、各チャンネル導波路はｘ軸方向に形成されている。
このため主幹チャンネル導波路２の屈折率を変調するた
めの電極７は、主幹チャンネル導波路２の上面と両側と
に設けられており、これらの上面と両側との電極７間に
電圧Ｖを印加することにより、主幹チャンネル導波路２
の深さ方向の縦電界を発生させている。[Second Embodiment] FIG. 5 is a schematic diagram showing a mode interference type laser scanning microscope according to a second embodiment of the present invention. In the present embodiment, among the crystal axes x, y and z of LiNbO 3 ,
The substrate 1 is formed by cutting along a plane orthogonal to the z axis, and each channel waveguide is formed in the x axis direction.
For this reason, the electrodes 7 for modulating the refractive index of the main channel waveguide 2 are provided on the upper surface and both sides of the main channel waveguide 2, and the voltage V is applied between the electrodes 7 on the upper surface and both sides. By doing so, the main channel waveguide 2
Vertical electric field is generated in the depth direction.
【００２６】左枝チャンネル導波路３には光パワー分配
器が接続されており、本実施例では方向性結合器による
光パワー分配器を用いている。すなわち左枝チャンネル
導波路３に隣接して較正光入射チャンネル導波路８が設
けられており、両チャンネル導波路３，８間にその間隔
が接近した分配部８ａを設けている。較正光入射チャン
ネル導波路８の上端には、各チャンネル導波路の深さ方
向のｚ偏光の較正光を発する較正用光源１８が接続され
ており、この構成により、較正用光源１８のアライメン
トが不要になる。また中央枝チャンネル導波路５の上端
には、幅方向のｙ偏光の照明光を発する主光源１０が接
続されている。An optical power distributor is connected to the left branch channel waveguide 3, and in this embodiment, an optical power distributor using a directional coupler is used. That is, a calibration light incident channel waveguide 8 is provided adjacent to the left branch channel waveguide 3, and a distribution section 8a is provided between the two channel waveguides 3 and 8 with a distance therebetween. A calibration light source 18 that emits z-polarized calibration light in the depth direction of each channel waveguide is connected to the upper end of the calibration light incident channel waveguide 8. This configuration does not require alignment of the calibration light source 18. become. A main light source 10 that emits y-polarized illumination light in the width direction is connected to the upper end of the central branch channel waveguide 5.
【００２７】主幹チャンネル導波路２は、ｙ偏光に対し
てはシングルモード光導波路として機能し、ｚ偏光に対
しては、枝チャンネル導波路を分岐した方向、すなわち
ｙ軸方向に、１次光を励振するダブルモード光導波路と
して機能するように形成されている。中央枝チャンネル
導波路５は、ｙ偏光とｚ偏光との双方に対して、シング
ルモード光導波路として機能するように形成されてい
る。左右の枝チャンネル導波路３，４と較正光入射チャ
ンネル導波路８は、ｚ偏光に対してはシングルモード光
導波路として機能し、ｙ偏光に対しては光導波路として
機能しないように形成されている。The main channel waveguide 2 functions as a single-mode optical waveguide for y-polarized light, and for z-polarized light, it emits primary light in the direction in which the branch channel waveguide is branched, that is, in the y-axis direction. It is formed so as to function as a double mode optical waveguide for excitation. The central branch channel waveguide 5 is formed so as to function as a single-mode optical waveguide for both y-polarized light and z-polarized light. The left and right branch channel waveguides 3 and 4 and the calibration light incident channel waveguide 8 are formed so as to function as a single-mode optical waveguide for z-polarized light and not as an optical waveguide for y-polarized light. .
【００２８】中央枝チャンネル導波路５には戻り光防止
部材が配置されている。すなわち中央枝チャンネル導波
路５上には、深さ方向の偏光を吸収し、幅方向の偏光を
透過するように、金属クラッディングによる偏光子５ａ
がバッファ層を介さずに設けられている。主光源１０か
ら出射する照明光は幅方向のｙ偏光であるから偏光子５
ａを透過し、被検物体１５からの反射光は１／４波長板
１９によって深さ方向のｚ偏光に変換されているから、
偏光子５ａによって吸収され、こうして反射光は主光源
１０に達することがない。A return light preventing member is arranged in the central branch channel waveguide 5. That is, on the central branch channel waveguide 5, a polarizer 5a made of metal cladding is provided so as to absorb polarized light in the depth direction and transmit polarized light in the width direction.
Are provided without interposing a buffer layer. Since the illumination light emitted from the main light source 10 is y-polarized light in the width direction, the polarizer 5
Since the light transmitted through a and reflected from the object 15 to be measured is converted into z-polarized light in the depth direction by the quarter-wave plate 19,
It is absorbed by the polarizer 5a and thus the reflected light does not reach the main light source 10.
【００２９】[0029]
【第３実施例】図６は、本発明の第３実施例によるモー
ド干渉型レーザ走査顕微鏡を示す概略構成図である。本
実施例では第１実施例と同様に、ＬｉＮｂＯ3の結晶軸
ｘ，ｙ及びｚのうち、基板１はｚ軸に直交する平面でカ
ットして形成されており、各チャンネル導波路はｘ軸方
向に形成されている。本実施例の中央枝チャンネル導波
路５には、戻り光を防止するためのモードスプリッタが
設けられている。すなわち中央枝チャンネル導波路５の
上端には中央中間チャンネル導波路５ｂが接続されてお
り、中央中間チャンネル導波路５ｂの上端からは中央左
チャンネル導波路５ｃと中央右チャンネル導波路５ｄと
が分岐している。中央左チャンネル導波路５ｃの上端に
は、ｘ偏光の照明光を出射する主光源１０が接続されて
おり、中央右チャンネル導波路５ｄの上端に戻り光検出
器３６が接続されている。中央中間チャンネル導波路５
ｂはダブルモード光導波路として形成されており、その
両側には一対のモードスプリット用電極５ｅが配置され
ている。この電極５ｅは、モードスプリット比を調整す
るためのものであり、デバイス作製プロセスのバラツキ
を除去するために、本実施例のように設置した方が望ま
しいが、省略することもできる。中央左チャンネル導波
路５ｃと中央右チャンネル導波路５ｄは、共にシングル
モード光導波路として形成されている。[Third Embodiment] FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a mode interference laser scanning microscope according to a third embodiment of the present invention. In this embodiment, as in the first embodiment, of the crystal axes x, y and z of LiNbO 3 , the substrate 1 is formed by cutting along a plane orthogonal to the z axis, and each channel waveguide is formed along the x axis. Formed in the direction. The central branch channel waveguide 5 of this embodiment is provided with a mode splitter for preventing return light. That is, the central middle channel waveguide 5b is connected to the upper end of the central branch channel waveguide 5, and the central left channel waveguide 5c and the central right channel waveguide 5d branch from the upper end of the central intermediate channel waveguide 5b. ing. The main light source 10 for emitting x-polarized illumination light is connected to the upper end of the central left channel waveguide 5c, and the return photodetector 36 is connected to the upper end of the central right channel waveguide 5d. Central intermediate channel waveguide 5
b is formed as a double mode optical waveguide, and a pair of mode splitting electrodes 5e are arranged on both sides thereof. This electrode 5e is for adjusting the mode split ratio, and it is preferable to install the electrode 5e as in this embodiment in order to eliminate the variation in the device manufacturing process, but it can be omitted. The center left channel waveguide 5c and the center right channel waveguide 5d are both formed as a single mode optical waveguide.
【００３０】主光源１０から出射したｘ偏光の照明光
は、中央左チャンネル導波路５ｃ、中央中間チャンネル
導波路５ｂ、中央枝チャンネル導波路５、及び主幹チャ
ンネル導波路２を伝搬する。被検物体１５からの反射光
はｚ偏光に変換されているから、主幹チャンネル導波路
２、中央枝チャンネル導波路５、及び中央中間チャンネ
ル導波路５ｂを伝搬した後に、中央右チャンネル導波路
５ｄに伝搬して戻り光検出器３６に達する。戻り光検出
器３６による光強度が最大となるように、モードスプリ
ット用電極５ｅに印加する電圧を調整することにより、
反射光が主光源１０に達するのを防止することができ
る。なおモードスプリット用電極５ｅに印加される電圧
は戻り光を防止するだけでなく、主光源からの照明光が
中央枝チャンネル導波路５に最大結合するように調整す
る役割を兼ねている。The x-polarized illumination light emitted from the main light source 10 propagates through the central left channel waveguide 5c, the central intermediate channel waveguide 5b, the central branch channel waveguide 5 and the main trunk channel waveguide 2. Since the reflected light from the object 15 is converted into z-polarized light, it propagates through the main channel waveguide 2, the central branch channel waveguide 5, and the central intermediate channel waveguide 5b, and then to the central right channel waveguide 5d. It propagates and reaches the return photodetector 36. By adjusting the voltage applied to the mode splitting electrode 5e so that the light intensity by the return photodetector 36 becomes maximum,
It is possible to prevent the reflected light from reaching the main light source 10. The voltage applied to the mode splitting electrode 5e not only prevents return light, but also serves to adjust the illumination light from the main light source to be maximally coupled to the central branch channel waveguide 5.
【００３１】左右の枝チャンネル導波路３，４の上端に
は光パワー分配器が接続されており、本実施例ではＹ分
岐構造の光パワー分配器を用いている。すなわち左枝チ
ャンネル導波路３の上端からは、左左チャンネル導波路
３ａと左右チャンネル導波路３ｂとが分岐しており、左
左チャンネル導波路３ａの上端には、ｚ偏光の較正光を
出射する較正用光源１８が接続されており、左右チャン
ネル導波路３ｂの上端には、左光検出器１１が接続され
ている。この構成により、較正用光源１８のアライメン
トが不要になる。また右枝チャンネル導波路４の上端か
らは、右左チャンネル導波路４ａと右右チャンネル導波
路４ｂとが分岐しており、右左４ａチャンネル導波路の
上端には、右光検出器１２が接続されている。左右の枝
チャンネル導波路３，４の双方に設けた光パワー分配器
は、同一の分割比が得られるように形成されており、こ
の結果パワー分割による損失分を補正するための増幅器
は削除されている。An optical power distributor is connected to the upper ends of the left and right branch channel waveguides 3 and 4, and an optical power distributor having a Y-branch structure is used in this embodiment. That is, a left-left channel waveguide 3a and a left-right channel waveguide 3b are branched from the upper end of the left branch channel waveguide 3, and a calibration light for emitting z-polarized calibration light is emitted to the upper end of the left-left channel waveguide 3a. The light source 18 is connected, and the left photodetector 11 is connected to the upper ends of the left and right channel waveguides 3b. With this configuration, alignment of the calibration light source 18 becomes unnecessary. A right / left channel waveguide 4a and a right / right channel waveguide 4b are branched from the upper end of the right branch channel waveguide 4, and a right photodetector 12 is connected to the upper end of the right / left 4a channel waveguide. There is. The optical power distributors provided on both the left and right branch channel waveguides 3 and 4 are formed so as to obtain the same division ratio, and as a result, the amplifier for correcting the loss due to the power division is deleted. ing.
【００３２】[0032]
【第４実施例】図７は、本発明の第４実施例によるモー
ド干渉型レーザ走査顕微鏡を示す概略構成図である。本
実施例では中央枝チャンネル導波路を削除しており、ま
た主幹チャンネル導波路の端面２ａから被検物体１５に
かけて、偏光板２３、較正光出射用ビームスプリッター
２０、照明光入射用ビームスプリッター２４、１／４波
長板１９、２次元スキャナー１３、及び集光光学系１４
をその順に介在させている。偏光板２３は、ｘ偏光をカ
ットしてｚ偏光を透過するように配置され、また照明光
入射用ビームスプリッター２４には、主光源１０からの
ｘ偏光の照明光が入射している。この構成によれば、照
明光は各チャンネル導波路を通過しないから、照明光の
強度分布に片寄りが生じるおそれは完全に排除される。
また被検物体１５で反射して主幹チャンネル導波路２に
入射しようとするｘ偏光の較正光は、偏光板２３でカッ
トされるから、較正光に起因する主差動信号ＳMは完全
に０になる。[Fourth Embodiment] FIG. 7 is a schematic diagram showing a mode interference laser scanning microscope according to a fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, the central branch channel waveguide is deleted, and the polarizing plate 23, the calibration light emitting beam splitter 20, the illumination light incident beam splitter 24, from the end face 2a of the main channel waveguide to the object 15 to be inspected. Quarter wave plate 19, two-dimensional scanner 13, and condensing optical system 14
Are intervened in that order. The polarizing plate 23 is arranged so as to cut x-polarized light and transmit z-polarized light, and the x-polarized illumination light from the main light source 10 is incident on the illumination light incident beam splitter 24. According to this configuration, since the illumination light does not pass through each channel waveguide, the possibility that the intensity distribution of the illumination light is deviated is completely eliminated.
Further, the calibration light of x-polarized light which is reflected by the object to be measured 15 and is about to enter the main channel waveguide 2 is cut by the polarizing plate 23, so that the main differential signal S M caused by the calibration light is completely zero. become.
【００３３】上記第２、第３及び第４実施例でも、左右
の光検出器３，４の出力信号は、左右のローパスフィル
ター４０，４１を介して主差動増幅器３２に入力されて
いる。また較正用差動増幅器３５の出力、すなわち較正
用差動信号ＳCは、接続切り替え可能に配置した第１バ
ンドパスフィルター４２と第２バンドパスフィルター４
３とを介して、制御装置３０に入力されている。したが
って位相情報を観察したいときは、第１バンドパスフィ
ルター４２で検出される２次の高調波成分２ｆが０にな
るように制御装置３０で直流電圧ＶDを調整し、振幅情
報を観察したいときは、第２バンドパスフィルター４３
で検出される基本周波数成分ｆが０になるように制御装
置３０で直流電圧ＶDを調整すれば、ＤＣドリフトの影
響を免れることができる。しかも左右の光検出器１１，
１２には左右のローパスフィルター４０，４１が接続さ
れているから、反射光に含まれる情報の検出を支障なく
行うことができる。Also in the second, third and fourth embodiments, the output signals of the left and right photodetectors 3 and 4 are input to the main differential amplifier 32 via the left and right low pass filters 40 and 41. Further, the output of the calibration differential amplifier 35, that is, the calibration differential signal S C, is connected to the first bandpass filter 42 and the second bandpass filter 4 which are arranged to be switchable.
3 is input to the control device 30. Therefore, when it is desired to observe the phase information, the controller 30 adjusts the DC voltage V D so that the second harmonic component 2f detected by the first bandpass filter 42 becomes 0, and the amplitude information is observed. Is the second bandpass filter 43
If the control device 30 adjusts the DC voltage V D so that the fundamental frequency component f detected at 1 becomes 0, the influence of DC drift can be avoided. Moreover, the left and right photodetectors 11,
Since the left and right low-pass filters 40 and 41 are connected to 12, the information contained in the reflected light can be detected without any trouble.
【００３４】上記各実施例ではモード干渉型レーザ走査
顕微鏡を例にとり説明したが、本発明は顕微鏡に限定さ
れるものではなく、ダブルモード光導波路と、２本の枝
光導波路と、ダブルモード光導波路に電界を印加する手
段を持つ構成の装置であれば、本発明を適用することが
できる。また上記各実施例では、主幹チャンネル導波路
２の両側に一対の電極７を配置したが、電極７の配置は
基板１の結晶軸の方向などの状態により、必ずしも上記
配置が最適であるとは限らず、主幹チャンネル導波路２
の完全結合長ＬCを変更するように電界を発生する配置
であれば良い。また上記各実施例では、振動鏡や回転ミ
ラー等のＸ−Ｙ２次元スキャナー１３によって、光スポ
ットを被検物体１５上で走査する構成としたが、走査装
置としては被検物体１５と光スポットとを相対的に移動
させるものであれば良く、したがって光スポットを固定
し、被検物体１５を載置するステージを走査する構成と
することも可能である。更に上記各実施例では２分割フ
ォトダイオード２２を用いたが、２分割フォトダイオー
ドに代えて、ＰＳＤやリニアセンサ、ＣＣＤカメラ等を
用いることもできる。In each of the above-mentioned embodiments, the mode interference type laser scanning microscope has been described as an example, but the present invention is not limited to the microscope, and a double mode optical waveguide, two branch optical waveguides, and a double mode optical waveguide are used. The present invention can be applied to any device having a structure for applying an electric field to the waveguide. Further, in each of the above embodiments, the pair of electrodes 7 are arranged on both sides of the main channel waveguide 2, but the arrangement of the electrodes 7 is not necessarily optimal depending on the state of the crystal axis of the substrate 1 and the like. Not limited to, main channel waveguide 2
It suffices if the arrangement is such that an electric field is generated so as to change the complete coupling length L C of In each of the above-described embodiments, the light spot is scanned on the object 15 to be inspected by the XY two-dimensional scanner 13 such as a vibrating mirror or a rotating mirror. It suffices if the optical spot is relatively moved, and therefore, it is possible to fix the light spot and scan the stage on which the object 15 to be inspected is placed. Further, although the two-divided photodiode 22 is used in each of the above-described embodiments, a PSD, a linear sensor, a CCD camera or the like can be used instead of the two-divided photodiode.
【００３５】[0035]
【発明の効果】以上のように本発明は、主幹チャンネル
導波路に印加する電圧として直流電圧に交流電圧を重畳
した電圧を用い、較正用差動増幅器の出力信号をバンド
パスフィルターに入力したから、ＤＣドリフトを補正す
ることができる。しかも左右の光検出器の出力信号を左
右のローパスフィルターに入力したから、必要とする情
報を支障なく検出することができ、したがって高い検出
精度を有する光情報検出装置とモード干渉型レーザ走査
顕微鏡とが得られる。As described above, according to the present invention, the voltage applied to the main channel waveguide is the voltage obtained by superposing the AC voltage on the DC voltage, and the output signal of the calibration differential amplifier is input to the bandpass filter. , DC drift can be corrected. Moreover, since the output signals of the left and right photodetectors are input to the left and right low-pass filters, the necessary information can be detected without any trouble, and therefore the optical information detection device and the mode interference laser scanning microscope having high detection accuracy are provided. Is obtained.
【図１】本発明の第１実施例によるモード干渉型レーザ
走査顕微鏡を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a mode interference type laser scanning microscope according to a first embodiment of the present invention.
【図２】２分割フォトダイオードの受光面を示す説明図
である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a light receiving surface of a two-divided photodiode.
【図３】（ａ）ＤＣドリフトがない場合と、（ｂ）ＤＣ
ドリフトがある場合の、電極に印加する電圧と較正用差
動信号との関係を示す説明図である。FIG. 3A is a case where there is no DC drift, and FIG.
It is explanatory drawing which shows the relationship between the voltage applied to an electrode and a differential signal for calibration when there is a drift.
【図４】直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を電極に印
加したときの、電圧と較正用差動信号との関係を示す説
明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a relationship between a voltage and a calibration differential signal when a voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage is applied to the electrodes.
【図５】本発明の第２実施例によるモード干渉型レーザ
走査顕微鏡を示す概略構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a mode interference type laser scanning microscope according to a second embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第３実施例によるモード干渉型レーザ
走査顕微鏡を示す概略構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a mode interference type laser scanning microscope according to a third embodiment of the present invention.
【図７】本発明の第４実施例によるモード干渉型レーザ
走査顕微鏡を示す概略構成図である。FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a mode interference type laser scanning microscope according to a fourth embodiment of the present invention.
１…基板 ２…主幹チャンネル
導波路 ２ａ…端面 ３…左枝チャンネル
導波路 ３ａ…左左チャンネル導波路 ３ｂ…左右チャンネ
ル導波路 ４…右枝チャンネル導波路 ４ａ…右左チャンネ
ル導波路 ４ｂ…右右チャンネル導波路 ５…中央枝チャンネ
ル導波路 ５ａ…偏光子 ５ｂ…中央中間チャ
ンネル導波路 ５ｃ…中央左チャンネル導波路 ５ｄ…中央右チャン
ネル導波路 ５ｅ…モードスプリット用電極 ６…分岐部 ７…電極 ８…較正光入射チャ
ンネル導波路 ８ａ…分配部 １０…主光源 １１…左光検出器 １２…右光検出器 １３…２次元スキャナー １４…集光光学系 １５…被検物体 １６…集光レンズ １７…較正光入射用ビームスプリッター １８…較正用光源 １９…１／４波長板 ２０…較正光出射用ビームスプリッター ２１…集光レンズ ２２…２分割フォト
ダイオード ２２ａ…受光面 ２２ｂ…受光面の境
界 ２３…偏光板 ２４…照明光入射用
ビームスプリッター ３０…制御装置 ３１…電圧印加装置 ３２…主差動増幅器 ３３…モニター ３４…増幅器 ３５…較正用差動増
幅器 ３６…戻り光検出器 ４０…左ローパスフ
ィルター ４１…右ローパスフィルター ４２…第１バンドパ
スフィルター ４３…第２バンドパスフィルター Ｖ…電圧 ＶD…直流電圧 ＶA…交流電圧 ＳM…主差動信号 ＳC…較正用差動信号DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate 2 ... Main channel waveguide 2a ... End face 3 ... Left branch channel waveguide 3a ... Left left channel waveguide 3b ... Left and right channel waveguide 4 ... Right branch channel waveguide 4a ... Right left channel waveguide 4b ... Right right channel guide Waveguide 5 ... Central branch channel waveguide 5a ... Polarizer 5b ... Central intermediate channel waveguide 5c ... Central left channel waveguide 5d ... Central right channel waveguide 5e ... Mode splitting electrode 6 ... Branching portion 7 ... Electrode 8 ... Calibration light Incident channel waveguide 8a ... Distributor 10 ... Main light source 11 ... Left photodetector 12 ... Right photodetector 13 ... Two-dimensional scanner 14 ... Condensing optical system 15 ... Object 16 ... Condensing lens 17 ... Calibrated light incident Beam splitter 18 ... Calibration light source 19 ... Quarter wave plate 20 ... Calibration light emitting beam splitter 21 ... Condenser lens 22 ... Two-divided photodiode 22a ... Light receiving surface 22b ... Boundary of light receiving surface 23 ... Polarizing plate 24 ... Beam splitter for illuminating light incidence 30 ... Control device 31 ... Voltage applying device 32 ... Main differential amplifier 33 ... Monitor 34 ... Amplifier 35 ... Calibration use differential amplifier 36 ... return light detector 40 ... left low-pass filter 41 ... right low-pass filter 42 ... first band-pass filter 43 ... second band-pass filter V ... voltage V D ... DC voltage V A ... AC voltage S M ... Main differential signal S C … Differential signal for calibration
Claims (9)
伝搬する主幹チャンネル導波路と、該主幹チャンネル導
波路の完全結合長を制御するように電界を発生する電極
と、該電極に電圧を印加する電圧印加装置と、前記主幹
チャンネル導波路の他端に共に接続された左右の枝チャ
ンネル導波路と、両枝チャンネル導波路の他端より出射
する前記主光の強度をそれぞれ検出する左右の光検出器
と、両光検出器の出力信号に基づいて、主幹チャンネル
導波路の前記一端に入射する前記主光に含まれる情報を
検出する制御装置とを有し、前記各光導波路が形成され
ている基板が電気光学効果を有する光情報検出装置にお
いて、 前記電圧印加装置によって、直流電圧に交流電圧を重畳
した電圧を前記電極に印加し、 前記左右の光検出器の出力信号を、それぞれ左右のロー
パスフィルターに入力し、 該ローパスフィルターの出力信号を主差動増幅器に入力
し、 較正用光源を設けて、前記左右の枝チャンネル導波路の
いずれか一方の前記他端に較正光を入射し、 較正光強度分布検出器を設けて、前記較正光によって生
じる主幹チャンネル導波路の前記一端における光強度分
布を検出し、 前記較正光強度分布検出器の出力信号を、較正用差動増
幅器に入力し、 該較正用差動増幅器の出力信号をバンドパスフィルター
に入力し、 前記制御装置によって、前記バンドパスフィルターの出
力信号に基づいて前記直流電圧を制御し、且つ、前記主
差動増幅器の出力信号に基づいて前記主光に含まれる情
報を検出したことを特徴とする、光情報検出装置。1. A main channel waveguide that propagates main light entering from one end in a double mode, an electrode that generates an electric field so as to control a complete coupling length of the main channel waveguide, and a voltage applied to the electrode. A voltage applying device for applying, left and right branch channel waveguides connected together to the other end of the main channel waveguide, and a left and right branch for detecting the intensity of the main light emitted from the other ends of both branch channel waveguides, respectively. A photodetector and a control device for detecting information contained in the main light incident on the one end of the main trunk channel waveguide based on output signals of both photodetectors, and each optical waveguide is formed. In the optical information detection device in which the substrate has an electro-optical effect, the voltage applying device applies a voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage to the electrodes, and outputs the output signals of the left and right photodetectors. They are input to the left and right low-pass filters, the output signal of the low-pass filter is input to the main differential amplifier, a calibration light source is provided, and calibration light is applied to the other end of either one of the left and right branch channel waveguides. A calibration light intensity distribution detector is provided to detect the light intensity distribution at the one end of the main channel waveguide generated by the calibration light, and the output signal of the calibration light intensity distribution detector is used as a calibration differential amplifier. Input to the bandpass filter, the controller controls the DC voltage based on the output signal of the bandpass filter, and the main differential amplifier. The optical information detecting device is characterized in that information contained in the main light is detected based on the output signal of the optical information detecting device.
各バンドパスフィルターを接続切り替え可能に配置し
た、請求項１記載の光情報検出装置。2. A plurality of the bandpass filters are provided,
The optical information detection device according to claim 1, wherein each bandpass filter is arranged so that connection can be switched.
らの照明光を前記被検物体に対して相対的に移動する走
査装置と、前記照明光を前記被検物体上に集光し、且つ
前記被検物体からの反射光を集光する集光光学系と、該
反射光の集光点に一端を有し、該一端より入射する前記
反射光をダブルモードにて伝搬する主幹チャンネル導波
路と、該主幹チャンネル導波路の完全結合長を制御する
ように電界を発生する電極と、該電極に電圧を印加する
電圧印加装置と、前記主幹チャンネル導波路の他端に共
に接続された左右の枝チャンネル導波路と、両枝チャン
ネル導波路の他端より出射する前記反射光の強度をそれ
ぞれ検出する左右の光検出器と、両光検出器の出力信号
に基づいて、前記被検物体の反射面の情報を検出する制
御装置とを有し、前記各光導波路が形成されている基板
が電気光学効果を有するモード干渉型レーザ走査顕微鏡
において、 前記電圧印加装置によって、直流電圧に交流電圧を重畳
した電圧を前記電極に印加し、 前記左右の光検出器の出力信号を、それぞれ左右のロー
パスフィルターに入力し、 該ローパスフィルターの出力信号を主差動増幅器に入力
し、 較正用光源を設けて、前記左右の枝チャンネル導波路の
いずれか一方の前記他端に較正光を入射し、 較正光強度分布検出器を設けて、前記較正光によって生
じる主幹チャンネル導波路の前記一端における光強度分
布を検出し、 前記較正光強度分布検出器の出力信号を、較正用差動増
幅器に入力し、 該較正用差動増幅器の出力信号をバンドパスフィルター
に入力し、 前記制御装置によって、前記バンドパスフィルターの出
力信号に基づいて前記直流電圧を制御し、且つ、前記主
差動増幅器の出力信号に基づいて前記被検物体の反射面
の情報を検出したことを特徴とする、モード干渉型レー
ザ走査顕微鏡。3. A main light source that illuminates an object to be inspected, a scanning device that moves illumination light from the main light source relative to the object to be inspected, and the illumination light is collected on the object to be inspected. A condensing optical system that emits light and condenses the reflected light from the object to be inspected, and has one end at a condensing point of the reflected light, and propagates the reflected light entering from the one end in a double mode. A master channel waveguide, an electrode that generates an electric field so as to control the complete coupling length of the master channel waveguide, a voltage applying device that applies a voltage to the electrode, and the other end of the master channel waveguide. The left and right branch channel waveguides, the left and right photodetectors for detecting the intensities of the reflected light emitted from the other ends of the both branch channel waveguides, and the output signals of the both photodetectors based on the output signals of both photodetectors. With a control device for detecting information on the reflective surface of the inspection object, In the mode interference laser scanning microscope in which the substrate on which each optical waveguide is formed has an electro-optical effect, the voltage application device applies a voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage to the electrodes, The output signal of the detector is input to the left and right low-pass filters, the output signal of the low-pass filter is input to the main differential amplifier, a calibration light source is provided, and one of the left and right branch channel waveguides is provided. Calibration light is incident on the other end, and a calibration light intensity distribution detector is provided to detect the light intensity distribution at the one end of the main channel waveguide generated by the calibration light, and the output signal of the calibration light intensity distribution detector Is input to the calibration differential amplifier, the output signal of the calibration differential amplifier is input to the bandpass filter, and the control unit controls the bandpass filter. Mode interference laser scanning, characterized in that the DC voltage is controlled based on an output signal of a filter, and information of a reflecting surface of the object to be detected is detected based on an output signal of the main differential amplifier. microscope.
各バンドパスフィルターを接続切り替え可能に配置し
た、請求項３記載のモード干渉型レーザ走査顕微鏡。4. A plurality of the bandpass filters are provided,
The mode interference type laser scanning microscope according to claim 3, wherein each bandpass filter is arranged so that connection can be switched.
一方の他端に光パワー分配手段を接続し、 該光パワー分配手段を介して、前記較正光を前記いずれ
か一方の枝チャンネル導波路に入射し、且つ該光パワー
分配手段を介して、前記いずれか一方の枝チャンネル導
波路に対応する前記光検出器を接続し、 該光検出器と、前記いずれか一方の枝チャンネル導波路
に対応する前記ローパスフィルターとの間に、前記光パ
ワー分配手段による光強度の損失を補填する増幅器を介
在させた、請求項３又は４記載のモード干渉型レーザ走
査顕微鏡。5. An optical power distribution unit is connected to the other end of the one of the left and right branch channel waveguides, and the calibration light is fed through the optical power distribution unit to the one of the branch channel waveguides. The photodetector corresponding to any one of the branch channel waveguides via the optical power distribution means, and is connected to the photodetector and the one of the branch channel waveguides. 5. The mode interference type laser scanning microscope according to claim 3, wherein an amplifier for compensating for the loss of light intensity due to the optical power distribution means is interposed between the corresponding low-pass filters.
同一の光パワー分配手段を接続し、 左右の枝チャンネル導波路の前記いずれか一方の枝チャ
ンネル導波路に対応する前記光パワー分配手段を介し
て、前記較正光を前記いずれか一方の枝チャンネル導波
路に入射し、且つ該光パワー分配手段を介して、前記い
ずれか一方の枝チャンネル導波路に対応する前記光検出
器を接続し、 左右の枝チャンネル導波路の前記いずれか他方の枝チャ
ンネル導波路に対応する前記光パワー分配手段を介し
て、前記いずれか他方の枝チャンネル導波路に対応する
前記光検出器を接続した、請求項３又は４記載のモード
干渉型レーザ走査顕微鏡。6. The same optical power distribution means is connected to the other ends of both the left and right branch channel waveguides, and the optical power distribution corresponding to either one of the left and right branch channel waveguides. The calibration light is incident on the one branch channel waveguide via the means, and the photodetector corresponding to the one branch channel waveguide is connected via the optical power distribution means. Then, the photodetector corresponding to the other branch channel waveguide is connected via the optical power distribution means corresponding to the other branch channel waveguide of the left and right branch channel waveguides, The mode interference type laser scanning microscope according to claim 3 or 4.
ル導波路の幅方向と深さ方向とのいずれか一方の直線偏
光は前記ダブルモードにて伝搬し、幅方向と深さ方向と
のいずれか他方の直線偏光はシングルモードにて伝搬す
るように形成し、 該主幹チャンネル導波路の前記他端に、前記照明光がシ
ングルモードにて伝搬する中央枝チャンネル導波路を接
続し、 該中央枝チャンネル導波路の他端に、主光源からの前記
照明光を入射し、 主幹チャンネル導波路の前記一端と前記被検物体との間
に１／４波長板を介在させて、前記一端から出射する照
明光の偏光方向に対して、前記一端に入射する前記反射
光の偏光方向を９０°変換し、 前記主光源を、主幹チャンネル導波路において前記一端
に入射する反射光が前記いずれか一方の直線偏光となる
ように形成し、 前記較正用光源を、主幹チャンネル導波路において較正
光が前記いずれか一方の直線偏光となるように形成し
た、請求項３、４、５又は６記載のモード干渉型レーザ
走査顕微鏡。7. Linearly polarized light in one of the width direction and the depth direction of each of the channel waveguides propagates in the double mode in the main channel waveguide and propagates in either of the width direction and the depth direction. The other linearly polarized light is formed so as to propagate in a single mode, and a central branch channel waveguide through which the illumination light propagates in a single mode is connected to the other end of the main channel waveguide, and the central branch channel is connected. Illumination in which the illumination light from the main light source is incident on the other end of the waveguide, and a quarter wavelength plate is interposed between the one end of the main channel waveguide and the object to be inspected, and emitted from the one end. With respect to the polarization direction of light, the polarization direction of the reflected light incident on the one end is converted by 90 °, and the reflected light incident on the one end of the main light source in the main channel waveguide is linearly polarized. Tona 7. The mode interference laser scanning microscope according to claim 3, 4, 5 or 6, wherein the calibration light source is formed so that the calibration light is one of the linearly polarized lights in the main channel waveguide. .
光の伝搬を阻止する戻り光防止手段を設けた、請求項７
記載のモード干渉型レーザ走査顕微鏡。8. The return light prevention means for preventing the propagation of the reflected light is provided in the central branch channel waveguide.
The described mode interference laser scanning microscope.
ル導波路の幅方向と深さ方向とのいずれか一方の直線偏
光は前記ダブルモードにて伝搬するように形成し、 主幹チャンネル導波路の前記一端と前記集光光学系との
間に、照明光入射用ビームスプリッターを介在させて、
該ビームスプリッターに主光源からの前記照明光を入射
し、 主幹チャンネル導波路の前記一端と前記照明光入射用ビ
ームスプリッターとの間に、前記いずれか一方の直線偏
光は透過し、いずれか他方の直線偏光は阻止する偏光板
を配置し、 主幹チャンネル導波路の前記一端と前記被検物体との間
に１／４波長板を介在させて、前記１／４波長板に入射
する照明光の偏光方向に対して、前記一端に入射する前
記反射光の偏光方向を９０°変換し、 前記主光源を、主幹チャンネル導波路において前記一端
に入射する反射光が前記いずれか一方の直線偏光となる
ように形成し、 前記較正用光源を、主幹チャンネル導波路において較正
光が前記いずれか一方の直線偏光となるように形成し
た、請求項３、４、５又は６記載のモード干渉型レーザ
走査顕微鏡。9. The main channel waveguide is formed such that linearly polarized light in either the width direction or the depth direction of each channel waveguide propagates in the double mode, An illumination light incident beam splitter is interposed between one end and the condensing optical system,
The illumination light from the main light source is incident on the beam splitter, and between the one end of the main channel waveguide and the illumination light incident beam splitter, the one linearly polarized light is transmitted and the other one is transmitted. A polarizing plate that blocks linearly polarized light is arranged, and a quarter wavelength plate is interposed between the one end of the main channel waveguide and the object to be inspected, and polarization of illumination light incident on the one quarter wavelength plate. With respect to the direction, the polarization direction of the reflected light incident on the one end is converted by 90 ° so that the reflected light incident on the one end of the main light source in the main channel waveguide becomes the one linearly polarized light. 7. The mode interference laser scanning according to claim 3, 4, 5 or 6, wherein the calibration light source is formed so that the calibration light becomes one of the linearly polarized lights in the main channel waveguide. Microscope.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7070677A JPH08240775A (en) | 1995-03-03 | 1995-03-03 | Optical information detecting device and mode interference type laser scanning microscope |
| US08/443,225 US5617500A (en) | 1994-05-20 | 1995-05-17 | System for detecting an optical information and scanning microscope system |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7070677A JPH08240775A (en) | 1995-03-03 | 1995-03-03 | Optical information detecting device and mode interference type laser scanning microscope |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08240775A true JPH08240775A (en) | 1996-09-17 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7070677A Pending JPH08240775A (en) | 1994-05-20 | 1995-03-03 | Optical information detecting device and mode interference type laser scanning microscope |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08240775A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100317808B1 (en) * | 1999-03-19 | 2001-12-22 | 서평원 | Optical amplifier gain controlling apparatus and method thereof |
-
1995
- 1995-03-03 JP JP7070677A patent/JPH08240775A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100317808B1 (en) * | 1999-03-19 | 2001-12-22 | 서평원 | Optical amplifier gain controlling apparatus and method thereof |
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