JPH09197151A

JPH09197151A - 光学装置

Info

Publication number: JPH09197151A
Application number: JP8007516A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Yamada; 篤志山田
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1996-01-19
Filing date: 1996-01-19
Publication date: 1997-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】焦点距離の設計値からのずれを補正する集光グ
レーティングカップラを有する光学装置を提供する。【解決手段】基板１０と、基板１０上に構成される導波
路２０と、導波路２０に沿って設けられる集光グレーテ
ィング３０と、少なくとも、導波路２０の集光グレーテ
ィング３０が設けられているグレーティング領域につい
て、導波路中の電場を変化させる手段とを備え、導波路
２０は、少なくとも上記グレーティング領域が、電気光
学効果を有する物質で構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、集光グレーティン
グカップラを有する光学装置に係り、特に、焦点距離を
調整できる集光グレーティングカップラを有する光学装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の集光グレーティングカップラ（Fo
cusing Grating Coupler：以下ＦＧＣと略記する）の構
造を図５に示す（裏、栖原等、電子通信学会論文誌’85
/10-J-68C,803）。

【０００３】このＦＧＣの作用を図６（ａ）を用いて説
明する。図６（ａ）において、発散光源６（例えばレー
ザ）から出射された光５は、スラブ型導波路を伝搬し、
ＦＧＣ領域２において基板の上面に出射される。発散光
に対するグレーティング形状は、スラブ型導波路を含む
面をｘｙ平面とし、発散光源の光軸方向をｙ軸とする座
標系を選び、原点とＦＧＣ領域から出射された光の焦点
とを通る直線と、ｘｙ平面の法線とのなす角をθとする
と、原点においてｍ＝０となる整数ｍに対して、

【０００４】

【数１】

【０００５】で表すことができる。ここで、ｆは焦点距
離、Ｎおよびλはそれぞれ、スラブ型導波路を伝搬する
光の等価屈折率および波長である。また、ｄは（ｘ,
ｙ）＝（０,−ｄ）におかれた光源発散点からの距離で
ある。（１）式において、左辺第一項は、導波路中の等
価光路長を表し、左辺第二項は、導波路を出てから、自
由空間で集光するまでの光路長を表している。このグレ
ーティングの形状を図６（ｂ）に示す。

【０００６】コリメートされた光に対するグレーティン
グ形状は、同様に、

【０００７】

【数２】

【０００８】と表される。（２）式において、左辺第一
項は、導波路中の等価光路長を表し、左辺第二項は、導
波路を出てから、自由空間で集光するまでの光路長を表
している。この、コリメートされた光に対するＦＧＣの
構成を図７に示す。

【０００９】（１）式または（２）式に示されるような
形状を電子線描画装置等で描画してグレーティングを形
成することで、所望の焦点距離のＦＧＣを得る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、（１）
式および（２）式がそれぞれ示すように、グレーティン
グの焦点距離ｆは、伝搬光の等価屈折率Ｎに依存して変
化し、発散光源に対するグレーティングの場合には、
（１）式が示すように、更に、光源発散点からグレーテ
ィングまでの距離ｄにも依存する。また、焦点距離ｆは
集光グレーティングの形状誤差に因っても変化する。

【００１１】導波路の等価屈折率Ｎは、導波路を構成す
る、導波層、バッファ層およびクラッド層の、各層の屈
折率および層厚に大きく依存するため、各層の屈折率お
よび層厚を厳密に管理しなければならない。ところが、
これらを厳密に管理し、作製することは非常に困難であ
る。また、素子作製時に生じてしまうグレーティング形
状のずれ、および、光源発散点からの距離の誤差も焦点
距離ｆに反映される。従って、所望の焦点距離ｆに設計
されていたとしても、素子を作製する段階において、設
計値からのずれが生じて、所望のＦＧＣが得られない状
況が現れる。

【００１２】本発明では、かかる状況を回避するため
に、作製上の誤差によって生じるＦＧＣにおける焦点距
離のずれを調整し、所望の焦点距離をもつＦＧＣを有す
る光学装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、基板と、上記基板上に形成される導波路と、上記導
波路に沿って設けられる集光グレーティングと、少なく
とも、上記導波路の上記集光グレーティングが設けられ
ているグレーティング領域について、導波路中の場の状
態を設定するための手段とを備え、上記導波路は、少な
くとも上記グレーティング領域が、上記場の状態の変化
により屈折率変化を生じる物質で構成されることを特徴
とする光学装置が提供される。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、説明する。

【００１５】本発明に係るＦＧＣの形態の概要を図１に
示す。同図に示す集光グレーティング（Focusing Grati
ng：以下ＦＧと略記する）３０は、基板１０に支持され
る導波路２０に沿って設けられ、導波路２０中を伝搬す
る光と、空間伝搬光とを結合させる。

【００１６】ＦＧ３０は光源から出射される光を、導波
路２０から、導波路２０の外部の集光点に集光し、ま
た、集光点からＦＧ３０に向かって放たれる光を、導波
路２０中に集光する。

【００１７】基板１０は、導波路２０およびＦＧ３０を
機械的に支持するためのものである。好ましくは、少な
くとも上記ＦＧ３０の設けられる領域において、導波路
２０の場の状態を設定する手段の対象とする場を乱すこ
とがない材質で構成されるが、例えば、場の状態を設定
する手段が、基板と導波路層の間に設けられるか、また
は、基板を通しても、なお導波路２０のグレーティング
領域に目的とする場をつくれるのならばこの限りではな
い。例えば、上記場の状態を設定する手段の発生する場
の一様性を、基板１０の持つ、場の透過能や、誘導性の
分布によって補正する場合はこれにあたる。

【００１８】また、基板１０は、導波路２０およびＦＧ
３０のいずれか、もしくは、これらの両方で、十分な機
械強度が得られる場合には省略できる。また、他の構成
と共に集積される場合には、それら他の構成と共用すれ
ばよいことは勿論である。

【００１９】基板１０上に構成される上記導波路２０
は、一般的には、光を伝搬させる導波層２２と、それを
挟むバッファ層２１およびクラッド層２３により構成さ
れる。ここでは、導波層２２に対して、基板側をバッフ
ァ層２１、自由空間側をクラッド層２３と呼ぶが、これ
は、バッファ層２１およびクラッド層２３の屈折率を、
それぞれ導波層２２の屈折率より小さく構成すればよ
く、この構成において、屈折率の比、および、導波層２
２の厚さを選択することにより、導波層２２とバッファ
層２１との境界面、および、導波層２２とクラッド層２
３との境界面のそれぞれにおいて、対象とする開口から
入射された光を、全反射させることができる。

【００２０】また、少なくとも上記ＦＧの設けられる領
域において、上記場の状態の変化により屈折率変化を生
じる物質で構成されればよい。

【００２１】また、クラッド層２３は、その領域におけ
る屈折率が、導波層２２より小さければよいので、特に
媒質を設けて構成してもよいし、真空、大気、導波層の
外側の環境にある気体または液体であってもよい。基板
１０の反対側のクラッド層２３は、空気で構成されるこ
とも多く、この場合、屈折率は１である。従って、上記
ＦＧは、クラッド層２３を介して設けれられる場合と、
導波層２２上に設けられる場合とがある。

【００２２】また、要求されるのは、導波路２０を伝搬
する光についての等価屈折率変化であるから、導波路２
０を構成する導波層２２、バッファ層２１、クラッド層
２３のすべてについて、屈折率変化を生じなくても、導
波路の伝搬光に対する等価屈折率が変化するなら、導波
路２０を構成する各層の一部の層が屈折率変化するので
あっても構わない。

【００２３】上記ＦＧ３０は、導波路の少なくとも一部
の領域に、導波路２０に沿って設けられ、導波路中の光
路長と、自由空間におけるＦＧから集光点までの光路と
の和が、（１）式または（２）式に示す干渉条件を満た
す形状に形成される。

【００２４】代表的には、上記ＦＧ３０は、透過面上に
設けられる格子状の遮蔽体で構成される。しかし、格子
状のパターンが、光を対象とする方向へ透過若しくは反
射する強度比がより大きい第１領域と、より小さい第２
領域との繰り返しとなるように構成されるならば、他の
形態でもよい。

【００２５】また、ＦＧＣは、導波路２０と、集光点の
ある空間との間に、透過型グレーティングを設けること
だけでなく、集光点のある方向と反対側の他の空間と、
導波路２０との境界面に、反射型グレーティングを設
け、該グレーティングで、全反射条件を破る角度で、光
を反射し、該グレーティングと対向する面において、導
波路中を伝搬する光と、自由空間の光とを結合させるこ
とによっても実現される。

【００２６】上記ＦＧ３０の設けられる領域の、導波路
中の場の変化をもたらす手段は、少なくとも、上記ＦＧ
３０の設けれられる領域の導波路について、その導波路
中の場を変化させられればよい。

【００２７】また、上記場の変化をもたらす手段によっ
て変化する場は、スカラー量の場に限らない。変化させ
る対象の物理量は、静電場もしくは静磁場であることが
一般的であるが、これ以外の場を変化させるものであっ
ても構わない。

【００２８】例えば、屈折率変化を生じさせる場の変化
として、静電場を選択した場合、導波路２０を挟んで、
２電極を設け、それらに電位差を与えることによって、
静電場をつくることが挙げれられる。電極を設ける位置
は、導波路２０を挟んでいればよいが、目的とする屈折
率変化を生じさせる電場を、より小さな電位差で与える
には、２電極を近接して置くことが望ましい。

【００２９】例えば、ＦＧ３０を導体で構成し、グレー
ティング各部に、同電位を与えることが挙げられる。ま
た、グレーティングを一体的に導体で構成し、例えば、
図１に示すように全体として櫛形に形成する例によれ
ば、配線数を省略できる。また、ＩＴＯに代表される透
明導体を用いることで、光の透過率を向上させることが
できる。

【００３０】もう一方の電極の代表例として、基板１０
の裏面にＦＧ３０と対向して分布する分布導体４０を設
けることが挙げられる。分布導体４０は、導波路を挟ん
で設けられればよく、可能であれば、基板と導波路２０
の間に設けても構わない。分布導体４０の分布する領域
は、導波路２０のグレーティング領域に電場を形成でき
ればよいのであるから、少なくともグレーティング領域
に分布して存在すればよく、更に広い範囲に分布しても
構わない。

【００３１】また、この屈折率変化を生じさせる場の変
化として、静電場を選択した場合には、導波路２０の、
少なくともグレーティング領域は、電場の変化に応じ
て、屈折率が変化する物質で構成するが、この領域以外
も同じ物質による構成の導波路としてもよい。

【００３２】電場の変化に応答して、屈折率変化を示す
物質としては、電気光学効果を有する物質が挙げられ
る。例えば、一次の電気光学効果を示す物質としては、
Ａｌ_xＧａ_1-xＡｓ（０≦ｘ≦１）系が良く知られる。な
お、二次の電気光学効果を示す物質でもよい。

【００３３】ＦＧＣの構成としては、例えば、基板１０
をＧａＡｓで、導波路２０をＡｌＧａＡｓで構成し、導
波路２０のバッファ層２１、導波層２２およびクラッド
層２３とでＧａＡｓの成分比を変える構成とすることが
挙げられる。導波路２０は、それぞれの層において結晶
面（００１）を上面にして積層される。また、ここでは
図示しないコヒーレント光源は、上記（００１）面を基
準として、光波の伝搬方向を＜−１１０＞（電子出願の
制限により数の前に負号をつけて負数を示す）として設
けられ、導波路に光波を導入する。

【００３４】上記分布導体４０と、上記ＦＧ３０との間
に、電位差を与えて、基板に垂直な向きの電場Ｅを印加
すると、導波路のそれぞれの層Ｌにおける屈折率ｎ_L0は
電場Ｅによって、電気光学効果により屈折率変化Δｎ_L

【００３５】

【数３】

【００３６】を生じ、導波路を伝播する光波の等価屈折
率の変化Δｎ_effは近似的に、導波層の電気光学定数に
よって、

【００３７】

【数４】

【００３８】と表せる。

【００３９】ここで、光源発散点とグレーティング形状
の原点との距離ｄが設計値ｄ₀とずれている場合を考え
る。ｄのずれをΔｄとするとｄ＝ｄ₀＋Δｄと、表せ
る。これを（１）式に代入すると、

【００４０】

【数５】

【００４１】となる。

【００４２】Δｄ＝０のときの等価屈折率ＮをＮ₀と書
くと、

【００４３】

【数６】

【００４４】となり、Δｄ≠０では、等価屈折率のずれ
ΔＮによって

【００４５】

【数７】

【００４６】と書ける。

【００４７】このとき電場の大きさを適当に選択するこ
とにより、導波路の等価屈折率Ｎや光源発散点からの距
離ｄの値に設計値からのずれが生じても、焦点距離の値
を設計値と同等にすることができる。

【００４８】すなわち、ΔＮに相当する等価屈折率の変
化を電気光学効果によって導入する。ここでは、ちょう
ど（７）式が成り立つような電場の大きさを選択する。
この様にして、ｄが設計値とずれた際にも設計値に等し
い焦点距離ｆを得られる。

【００４９】次に、導波路２０の各層の屈折率および層
厚が、設計値からずれることによって、導波路２０の等
価屈折率Ｎが、設計値Ｎ₀からδＮだけずれ

【００５０】

【数８】

【００５１】と表される場合には、−δＮを打ち消すδ
Ｎを電気光学効果によって導入する。このように、等価
屈折率Ｎが設計値からずれた場合にも同様に設計値と等
しい焦点距離ｆを得ることができる。

【００５２】同様にして、グレーティングの形状誤差に
ついても、形状誤差のもたらす焦点距離誤差を、電気光
学効果による屈折率変化を生じさせることにより、補正
することが可能である。

【００５３】本実施形態では、電場の変化により屈折率
変化をもたらす構成を説明したが、場の変化の形態は、
電場変化に限らない。例えば、温度場の変化により屈折
率変化をもたらす、熱光学効果を持つ構成とし、熱を発
生する手段を備えることによって、同等の効果をもたら
す。

【００５４】対象領域の温度は、例えば、熱源により熱
を与えると、温度設定する対象の系の熱容量に応じた期
間は、そこに熱が蓄えられ、その後、設定対象の系と外
部との熱収支が定常になることにより、一定の温度場の
状態を設定できる。これには高熱源により、系に流入す
る熱を操作することと、低熱源により、系から流出する
熱を操作することとが考えられる。好ましくは、これら
の組み合わせにより、熱流を安定に制御することが挙げ
られる。また、環境温度よりも高い温度を設計温度と
し、その温度における屈折率に基づき、ＦＧ形状および
導波路を設計すると、高熱源から供給する熱量を操作し
て、温度場の状態を設定し、製作誤差を補正することが
できる。勿論、この逆に、環境温度よりも低い温度を設
計温度とすると、低熱源の操作により製作誤差を補正す
ることが可能となる。

【００５５】例えば、高熱源として、ＦＧを発熱体で構
成し導波路を加熱してもよいし、また、ペルチェ素子の
ような冷却手段を、基板の一部、例えば裏面に設け、こ
れにより導波路を冷却してもよい。また、これらを組み
合わせて、導波路の温度を制御してもよい。

【００５６】また、本実施形態では、光源を別に設ける
例を示したが、同一基板に一体に構成し、集積化するこ
ともできる。例えば、図２に上面図を示す集光グレーテ
ィングカップラレーザ一体素子が挙げられる。同図に示
すように、レーザ部分１００を更に有して、ＦＧＣを有
する光学装置が構成される。

【００５７】図２でのＡＡ断面を図３に示し、レーザ部
分について、図２でのＢＢ断面を図４に示す。

【００５８】ＧａＡｓで構成される基板１０上に、ＭＢ
Ｅ（分子線成長）技術により、予め層ごとに定められた
所定の組成にＡｌＧａＡｓを積層して、バッファ層２
１、導波層２２、クラッド層２３、ｎ⁺ＧａＡｓ１０１
層、活性層１０２、活性層に対する上部クラッド層１０
３、ガイド層１０４、上部クラッド層１０５、および、
ｐ⁺ＧａＡｓ層１０６を構成する。レーザ部分１００と
すべき部分以外については、クラッド層２３を所定の層
厚とするまで、上面よりエッチングする。このレーザと
導波路の集積構造は、(K.Okamoto et al.,Jpn.J.Appl.P
hys.34(1995)396.)により報じられている。

【００５９】次に、エッチングにより現れるクラッド層
２３の表面に、スパッタリング手法によりＩＴＯを成膜
し、その後、フォトリソグラフィ技術により、所望のグ
レーティング形状に形成し、ＦＧ３０を設ける。このと
き、ＦＧ３０を電極として利用する際の配線の便とし
て、一方の端を接続し、ＦＧ３０全体で、櫛状に形成す
る。このようにすることで、ＦＧ３０の全体にわたって
等電位とし、かつ、配線を省力化できる。もう一方の電
極として、ＦＧ３０を設ける領域について、基板に、Ａ
ｌによるショットキー電極を設け、これらに電位差を与
えることで、電気光学効果をもたらす電場を構成する。

【００６０】更に、レーザ部分１００において、レーザ
用電極として、ｐ⁺ＧａＡｓ層１０６上にＡｕＺｎ電極
１１０を設け、ＡｕＺｎ電極１１０の頭部を残してレー
ザ部分１００を覆う絶縁膜１０７を配する。また、もう
一方の電極として、クラッド層２３上にＡｕＧｅ電極１
２０を設ける。こうすることによって、ＡｕＺｎ電極１
１０およびＡｕＧｅ電極１２０により、レーザ部分に電
力を供給できる。

【００６１】このようにして、レーザを同一基板に集積
し、ＦＧＣを有する光学装置が提供される。

【００６２】

【実施例】本発明の第一の実施例を図８を参照して説明
する。本実施例では、光源に、波長880ｎｍのコヒーレ
ント光源を選び、レーザ装置２００を用いる。基板１０
をＧａＡｓで構成し、導波路２０の各層は、Ａｌ_xＧａ
_1-xＡｓのＡｌの組成比ｘの値を、層ごとに変えて構成
する。ＦＧ３０は、（１）式に示される形状に構成す
る。

【００６３】図８（ａ）のｙｚ面における断面を図８
（ｂ）に示す。本図に示されるように、積層構造の各層
の厚さを、基板を500μｍ、バッファ層を3.0μｍ、導波
層を0.6μｍ、クラッド層を0.1μｍとしてスラブ型導波
路を構成する。導波路２０における各層のＡｌの組成比
は、バッファ層では0.165、導波層では0.0、クラッド層
では0.165とする。これによって、導波層２２の屈折率
は、ｎ＝3.620、バッファ層２１およびクラッド層２３
の屈折率は、ｎ＝3.550となる。

【００６４】ＦＧ３０は、透明導体ＩＴＯ（Ｉｎ₂Ｏ₃＋
ＳｎＯ₂）を用い、上述した、光を対象とする方向へ透
過若しくは反射する強度比がより大きい第１領域と第一
領域、および、そうでない第二領域において、パターン
幅の比を一対一にとり、厚さを0.5μｍとして、図８
（ａ）に示すように、1000μｍ×1000μｍの範囲に、
（１）式を満たす形状に構成する。光源発散点からグレ
ーティング原点までの距離ｄは8000μｍ、上方出射角度
は、0.08384πradとする。

【００６５】また、このＦＧ３０を設ける領域を含む基
板１０の裏面に、Ａｌで構成する分布導体４０設け、シ
ョットキー電極とする。

【００６６】透明導体ＩＴＯで構成するＦＧ３０、およ
び、Ａｌで構成する分布導体４０を二つの電極とし、こ
れら２電極間に電位差を与える手段を備え、電場の状態
を設定する手段とする。

【００６７】また、基板１０および導波路２０は、（０
０１）の結晶面が上になるように構成し、光波の伝搬方
向が＜−１１０＞（電子出願の制限により数の前に負号
をつけて負数を示す）となるように、光源位置を選択
し、レーザ装置２００を配する。

【００６８】次に、上記のように構成する、集光グレー
ティングカップラを有する光学装置の作用を説明する。

【００６９】レーザ装置２００から出射した光は、スラ
ブ型導波路２０を伝搬し、ＦＧ３０の下方の領域に到達
する。また、二つの電極の一方を接地し、他方の電極を
高電位にすることにより、電極間に静電場を構成し、電
場に応じた電気光学効果を生じさせる。

【００７０】ここで、導波路２０の各層の屈折率および
層厚の誤差により、等価屈折率が誤差δＮ＝1.0×10^-3
を有する場合を想定する。上記（４）式が成り立つよう
に、導波路２０のＦＧ３０の下方の領域電場の大きさを
選択する。上記等価屈折率の誤差を、（４）式に代入
し、補正電場Ｅは、Ｅ＝3.51×10⁷〔Ｖ／ｍ〕の大きさ
で与えればよいことが分かる。このように、上記二つの
電極間の電位差を与えることによって、導波路２０の等
価屈折率誤差ΔＮを補正することができる。

【００７１】また、レーザ装置２００の光源発散点から
の距離ｄに設計値とずれが生じた際には、上記（５）か
ら（７）式によって、相当する等価屈折率の誤差ΔＮを
知ることにより、同様の補正を行える。

【００７２】本発明の第二の実施例を図９を参照して説
明する。本実施例は、熱光学効果による屈折率変化を用
いるものである。図９に示すように、基板１０をＳｉで
構成し、その上に、ＳｉＯ₂のバッファ層５０を介し
て、ガラスにより形成した導波層６０を設け、さらに、
ＴｉによりＦＧ３０を構成する。各層の層厚は、バッフ
ァ層１．００μｍ、導波層０．６μｍ、ＦＧ０．０５μ
ｍとする。

【００７３】次に、温度場を設定する熱源について、図
１０を参照して説明する。導波路の温度を設定するため
の熱源を、Ｔｉで構成したＦＧに流れる電流を操作する
ことで実現する。図中に太線で示めしたＦＧの各部は、
図１０（ａ）に示すように並列に接続してもいいし、図
１０（ｂ）に示すように直列に接続してもよい。

【００７４】このように構成したＦＧに、例えば電源７
０により電流を流し、その電気抵抗による発熱により、
ガラスで形成した導波層６０を加熱する。これにより熱
が流入し、各部分の熱容量と、外界との熱収支とに応じ
て温度が分布し、この熱収支が各部分において定常にな
ると、一定の温度で平衡状態となる。この平衡するとき
の温度を、流入および流出させる熱量によって操作す
る。

【００７５】また、本実施例においては、温度場の状態
を設定する手段として、発熱体を備え、予め使用温度
を、外部雰囲気よりも高い状態に設定して、ＦＧ形状お
よび導波路を設計する。これにより発熱体の発熱量を増
減することにより、ＦＧを設けた領域の導波層６０の温
度を操作し、導波路の等価屈折率を変更することができ
る。

【００７６】

【発明の効果】本発明によれば、集光グレーティングの
設けられる導波路の屈折率を、電気光学効果に代表され
る、場の状態によって屈折率の変化する物質、および、
その場の状態の操作手段とにより変化させることによ
り、集光グレーティングカップラの焦点距離の設計値か
らのずれを補正可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される集光グレーティングカッ
プラの構造図。

【図２】本発明が適用される集光グレーティングカッ
プラレーザ一体素子の上面図。

【図３】本発明が適用される集光グレーティングカッ
プラレーザ一体素子の断面図。

【図４】本発明が適用される集光グレーティングカッ
プラレーザ一体素子のレーザ部分の断面図。

【図５】発散光に対する集光グレーティングカップラ
の説明図。

【図６】（ａ）発散光に対する集光グレーティングを
横から見た説明図、および、（ｂ）発散光に対する集光
グレーティングカップラを上から見た説明図。

【図７】平行光に対する集光グレーティングカップラ
の説明図。

【図８】（ａ）レーザ一体に集積する実施例の集光グ
レーティングカップラを有する光学装置の上面図、およ
び、（ｂ）レーザ一体に集積する実施例の集光グレーテ
ィングカップラを有する光学装置の断面図。

【図９】熱光学効果を用いる集光グレーティングカッ
プラを有する光学装置断面の層構造を模式的に示す説明
図。

【図１０】（ａ）並列に接続される電気抵抗体により
構成したグレーティングにより温度場を設定する回折格
子部分の説明図、および、（ｂ）直列に接続される電気
抵抗体により温度を設定する回折格子部分の説明図。

【符号の説明】

１…導波路に案内される光波、２…回折波、３…集光
点、１０…基板、２０…スラブ型導波路、２１…バッフ
ァ層、２２…導波層、２３…クラッド層、３０…集光グ
レーティング、４０…分布導体、５０…バッファ層、６
０…導波層、７０…電源、１００…ＦＧＣに集積された
レーザ部分、１０１…ｎ⁺ＧａＡｓ層、１０２…活性
層、１０３…活性層に対する上部クラッド層、１０４…
ガイド層、１０５…上部クラッド層、１０６…ｐ⁺Ｇａ
Ａｓ層、１０７…絶縁膜、１１０…ＡｕＺｎ電極、１２
０…ＡｕＧｅ電極、２００…レーザ装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板と、上記基板上に形成される導波路と、上記導波路に沿って設けられる集光グレーティングと、少なくとも、上記導波路の上記集光グレーティングが設
けられているグレーティング領域について、導波路中の
場の状態を設定するための手段とを備え、上記導波路は、少なくとも上記グレーティング領域が、
上記場の状態の変化により屈折率変化を生じる物質で構
成されることを特徴とする光学装置。
【請求項２】請求項１において、上記状態を設定される場は、電場であり、上記導波路は、少なくとも上記グレーティング領域が、
電場の状態の変化により屈折率変化を生ずる物質で構成
されることを特徴とする光学装置。
【請求項３】請求項２において、上記電場の状態を設定するための手段は、一対の電極を
有し、上記電極は、上記グレーティング領域を挟んで設
けられることを特徴とする光学装置。
【請求項４】請求項３において、上記集光グレーティングは、導体により形成され、上記
一対の電極のうちいずれかとしても用いられることを特
徴とする光学装置。
【請求項５】請求項３もしくは４において、上記導波路を挟んで、上記集光グレーティングと対向し
て分布する分布導体を備え、上記一対の電極のいずれか
としても用いられることを特徴とする光学装置。
【請求項６】請求項１において、上記状態を設定される場は、温度場であり、上記導波路は、少なくとも上記グレーティング領域が、
温度場の状態の変化により屈折率変化を生ずる物質で構
成されることを特徴とする光学装置。
【請求項７】請求項６において、上記集光グレーティングは、発熱体により形成されるこ
とを特徴とする光学装置。
【請求項８】請求項７において、上記発熱体は、電気抵抗体であり、電極対を備えること
を特徴とする光学装置。