JPS61213832A - 光偏向器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、弾性表面波により光の出射方向を偏向する導
波路型光偏向器に関する。

〔従来技術の説明〕

従来この種の光偏向器として第１Ｉ図に示す構造のもの
が知られている。

図においてｌは、例えばＬｉＮｂＯ３から成る基板２に
Ｔｉを拡散させることによって形成された平面導波路で
あり、この導波路／上面に圧着したプリズム３を通して
レーザーピームダが導波路ｌ内に導入される。平面導波
路ｌ上の光進行経路脇には光の進行方向に対し直交する
方向に間隔をおいて正負電極を交互に並べた櫛歯状電極
ｊが設けられており、この電極ｊには高周波電源６が接
続される。導波路／から出射した光ビームはシリンドリ
カルレンズ７で平行ビームにされた後球面レンズ！で集
光され、軸９回りにミラー１０が回転するガルバノミラ
−で友射された後所定のスクリーン／／に投射される。

上記の装置で、櫛歯状電極ｊに高周波が印加されると導
波路上を光の進行方向に直交する方向（Ｘ方向とする）
に弾性表面波が走り、これによって導波路ｌを通る光は
Ｘ方向に往復動し、スクリーンｌ／上で幅方向に走査動
する。またガルバノミラ−１０の回転操作によってスク
リーン／／の縦方向（Ｙ方向とする）に光ビームが移動
する。

このようにして光ビームを二次元的に偏向することがで
きる。

〔発明の解決しようとする問題点〕

上述した従来の光偏向器におい゛ては、平面導波路で表
面弾性波により光が偏向される方向は一方向（Ｘ方向）
のみであり、これと直交する方向（Ｙ方向）の光の偏向
は導波路外に設けた反射ミラーを機械的に回転操作する
ことにより行なっているため、Ｙ方向における光の偏向
応答速度が遅く高速化が困難であり、また装置全体が大
型にならざるを得ないという問題があった。

〔問題点を解決する手段〕

平面導波路上に、この導波路内に光を導入する手段と、
光の進行方向に対し、はぼ直交する方向に弾性表面波を
発生する第一の電極対と、光の進行方向に対向して弾性
表面波を発生する第二の電極対とを設け、これら両電極
対をそれぞれ独立に制御し得る高周波電源に接続して光
偏向器を構成する。

〔作　用〕 上記の構成によれば、第一の電極対に印加される高周波
によって平面導波路に発生する弾性表面波で、従来と同
様のＸ方向での光の偏向が行なわれ、また第二の電極対
に印加される高周波により、光の進行方向に対向して発
生する弾性表面波によって光は導波路に垂直な面内で偏
向される。

このようにして、互いに直交する二方向にいずれも導波
路の弾性表面波によって音響光学的に偏向を制御するこ
とができる。

〔実　施　例〕

以下本発明を図面に示した実施例に基づいて詳細に説Ｉ
する。

第１図は本発明に係る光偏向器の平面図、第２図は同側
面図、第３図は同斜視図である。図においてＩＯは基板
ｌｌ上に設けられた平面導波路であり、例えばＬｉＮｂ
Ｏ３から成る基板７７表面からＴｉを拡散させることに
よって形成されている。

平面導波路１０上の一端側にはプリズム／−が圧着して
設けられ、この１１１ズム／Ｊを通して光ビーム１３が
導波路１０内に導入される。

また導波路１０上の、ビーム／３の進行経路／ＪＡ脇に
は第一の電極対ｌＩｌとして櫛歯状電極が設けられてお
り、その配置は、正負電極／ＩＩＡ。

／ｌＩＢの各櫛歯部分の配列方向（以下Ｘ方向とする）
が上記光ビーム進行方向にほぼ直交する姿勢となるよう
にされている。また、上記第一電極対ｌｌＩは高周波電
源１３Ａに接続されている。また、光ビーム／３の進行
経路／３Ａ上でプリズム１２と対向する位置には第二の
電極対１６として櫛歯状電極が、正負電極＃Ａ、＃Ｂの
各櫛歯部分の配列方向が光ビーム／３の進行方向に対向
する姿勢で配置されていて、第一の高周波電源ｌｊＡと
は独立に制御し得る第二の高周波電源ｌｊＢに接続され
ている。

なお／７は集光レンズ、ｌｆはスクリーンである。

上記の光偏向器において、第一電極対ｌｌＩに高周波を
印加すると、電極対ｌＩＩから光、ビームの進行経路／
ＪＡを横切るＸ方向に向けて弾性表面波／９Ａが導波路
１０上に発生し、これにより導波路内を通る光ビームは
上記高周波の周波数が高いは極対／乙から光ビーム１３
の進行に対向する方向（向けて弾性表面波／りＢが導波
路１０上に発生し、この弾性波の影響で導波路１０内を
進行する光ビーム／３は前記高周波の周波数が高いほど
導波路内を直進する距離が短かくなり、周波数に応じて
変化する出射位置で導波路途中から導波路外へと出射す
る。

そして導波路１０から出射した光ビーム／３は従来と同
様に図外のシリンドリカルレンズで平行ビームに変換さ
れ、さらにレンズ１７で集光されり後、スクリーンｉｔ
に投射され、このスクリーンｌざの縦および横方向を予
め上述の光ビーム偏向方向にそれぞれ合せておけば、両
電源１！；Ａ。

／ｊＢの高周波周波数を制御するだけでスクリーンｉｔ
上でビームスポットを直交するＸ、Ｚ二方向に偏向させ
ることができる。

次に、波長０．６３μｍのレーザービームを使用した場
合の具体的な数値例を第１表に示す。

第１表において「スポット数」は、第−表記載　　゛の
中心周波数と周波数幅をもつ高周波を電極に印加したと
きに出力される光ビームの移動数を示す。

第　　　　ｌ　　　　表 すなわち、周波数を連続的に変化させたとき出力光ビー
ムは連続的に移動せず、一定の周波数単位の変化毎にデ
ィジタル的に移動し、その位置移動数が第１表の「スポ
ット数」である。

以上に説明した本発明に係る光偏向器は、一般に圧電物
質から成る平面導波路あるいは非圧電媒質上に圧を薄膜
を設けた平面導波路に広く適用することができ、本発明
はレーザービームプリンター、ディスプレイ等一般に光
ビームを高速度で偏向させる要求のある用途において有
用である。

また、第二電極対に印加する高周波の周波数を変えるこ
とで導波光を異なる導波距離で導波路外に取り出させる
ので伝搬ロスの測定に用いることが可能である。

〔効　果〕

本発明によれば、平面導波路に与える弾性表面波による
音響光学効果のみで直交する二方向での光ビームの偏向
が実現でき、機械的な可動部分を含まないため極めて高
速で高精度の光偏向制御を行なうことができるとともに
、装置全体の大きさを従来のものに比べて大幅にコンパ
クト化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す平面図、第２図は同側
面図、第３図は同斜視図、第を図は従来の光偏向器を示
す斜視図である。 １０・・・・・・平面導波路　／ｌ・・・・・・基　板
／？・・・・・・プリズム（光を導入する手段）／３・
・・・・・光ビーム　ｌ弘・・・・・・第一電極対／、
！ｉＡ　、　／ｊＢ・・・・・・高周波電源　／６・・
曲第二電極対／７・・・・・・集光レンズ　ｌざ・・・
・・・スクリーン／９Ａ＋’９Ｂ・・・・・・弾性表面
波第１図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 平面導波路上に、この導波路内に光を導入する手段と、
   光の進行方向に対しほぼ直交する方向に弾性表面波を発
   生する第一の電極対と、光の進行方向に対向して弾性表
   面波を発生する第二の電極対とを設け、これら両電極対
   をそれぞれ高周波電源に接続したことを特徴とする光偏
   向器。