JPS61215533A - Waveguide type optoacoustic spectrum analyzer - Google Patents

Waveguide type optoacoustic spectrum analyzer

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JPS61215533A
JPS61215533A JP5464585A JP5464585A JPS61215533A JP S61215533 A JPS61215533 A JP S61215533A JP 5464585 A JP5464585 A JP 5464585A JP 5464585 A JP5464585 A JP 5464585A JP S61215533 A JPS61215533 A JP S61215533A
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JP
Japan
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light
acoustic wave
deflected
surface acoustic
spectrum analyzer
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Application number
JP5464585A
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Japanese (ja)
Inventor
Yutaka Nishimoto
裕 西本
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Publication of JPS61215533A publication Critical patent/JPS61215533A/en
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02Details
    • GPHYSICS
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    • GPHYSICS
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    • G01J3/1256Generating the spectrum; Monochromators using acousto-optic tunable filter

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Abstract

PURPOSE:To obtain a waveguide type AO spectrum analyzer which removes undeflected light and has a high dynamic range by forming two plane lenses and a surface acoustic wave generating electrode on a plane light guide and forming a plane light guide end surface where undeflected light which is not deflected with a surface acoustic wave is transmitted and deflected light is reflected. CONSTITUTION:Light which is emitted by a light source 12 and has an angle of divergence is guided in the plane light guide 11 from its end surface, and the light 14 having the angle of divergence is converted by a plane lens 13 into collimated light 15. The collimated light 15 is deflected with a surface acoustic wave 19 generated by an electrode 18 for surface acoustic wave generation; deflected light 16a is generated and undeflected light 17 remains. The removal end surface 23 is formed at an angle theta1 to the optical axis of the undeflected light 17 that light is nearly transmitted. Therefore, the undeflected light 17 is removed, deflected light 16a is reflected totally, and deflected light 16b is converged by a plane lens 13 and detected by an array detector 22.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、導波型光・音響(AO)スペクトラムアナラ
イザに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a waveguide optical/acoustic (AO) spectrum analyzer.

〔従来技術とその問題点〕[Prior art and its problems]

弾性表面波による光の回折を利用した導波型A0スペク
トラムアナライヂは、信号の周波数分析を瞬時に行うも
のである。
A waveguide type A0 spectrum analyzer that uses light diffraction by surface acoustic waves instantly analyzes the frequency of a signal.

導波型AOスペクトラムアナライザとは、誘電体基板ま
たはSi基板表面に形成された薄膜光導波路の端面より
入射した拡がり角を有する光を平面レンズによりコリメ
ート光に変換し、このコリメート光を弾性表面波により
光の波長(λ)1弾性表面波の励振周波数(f)及び伝
搬速度(Vs)と平面光導波路の屈折率(n)で決まる
プラグ角θB(θ、=fλo/2nVs)の2倍の角度
(2θ、)で偏向し、この偏向光を平面レンズで集光し
アレイ状の光検出器で検出するものである。
A waveguide type AO spectrum analyzer converts light having a divergence angle incident from the end face of a thin film optical waveguide formed on the surface of a dielectric substrate or a Si substrate into collimated light using a plane lens, and converts this collimated light into a surface acoustic wave. Therefore, the wavelength of light (λ) is twice the plug angle θB (θ, = fλo/2nVs) determined by the excitation frequency (f) and propagation velocity (Vs) of the surface acoustic wave, and the refractive index (n) of the planar optical waveguide. The beam is deflected at an angle (2θ, ), and this deflected light is focused by a plane lens and detected by an array of photodetectors.

すなわち、前述した如く偏向角(20B)は弾性表面波
の励振周波数(f)に比例するため、弾性表面波の励振
周波数(f)の差異により偏向光の集光位置も異なる。
That is, as described above, since the deflection angle (20B) is proportional to the excitation frequency (f) of the surface acoustic wave, the focusing position of the deflected light also differs depending on the difference in the excitation frequency (f) of the surface acoustic wave.

従って、この偏向光の集光位置の差異をアレイ状の光検
出器で検出することにより弾性表面波に印加された信号
の周波数成分を分析することができる。
Therefore, by detecting the difference in the focusing position of this polarized light using an array of photodetectors, it is possible to analyze the frequency components of the signal applied to the surface acoustic wave.

この導波型AOスペクトラムアナライザの重要な性能の
1つとしてダイナミックレンジがあり、現在その向上が
望まれている。
One of the important performances of this waveguide type AO spectrum analyzer is the dynamic range, and it is currently desired to improve it.

現在、導波型A○スペクトラムアナライザの形態は、ソ
サエティ オブ ホオトーオプティカルインストゥルメ
ント エンジニアース(SPIE)321巻 1982
年134〜140ページの文献、及び、フォース イン
ターナショナル コンファレンス。
Currently, the waveguide type A○ spectrum analyzer is in the form of the Society of Optical Instrument Engineers (SPIE), Volume 321, 1982.
References, pages 134-140, and Force International Conference.

オン インテグレッティッド オプティクスアンド オ
プティカル ファイバ コミュニケーションのテクニカ
ル ダイジェスト 1983年258〜259ページの
文献等に掲載されており、これによれば、平面光導波路
に2個の平面レンズを用いるものが主である。
On Integrated Optics and Optical Fiber Communication Technical Digest, 1983, pp. 258-259, and according to this, two planar lenses are mainly used in a planar optical waveguide.

第4図が、その原理を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing the principle.

誘電体基板表面、または、81基板表面に設けた平面光
導波路51に、その端面より光源52から放射された、
拡がり角を有する光が導波され、拡がり角を有しながら
伝搬する光56を平面レンズ53によりコリメート光6
0に変換する。
Emitted from the light source 52 from the end face of the planar optical waveguide 51 provided on the surface of the dielectric substrate or the surface of the 81 substrate,
Light having a divergence angle is guided, and the light 56 that propagates while having a divergence angle is collimated by a plane lens 53.
Convert to 0.

コリメート光60は、弾性表面波発生用電極62より発
生する弾性表面波64により前述した偏向角(2θB)
で偏向され、平面レンズ54により集光されアレイ状光
検出器63で検出される。この時、偏向光58の強度は
弾性表面波64によるコリメート光60の偏向効率で決
まり、従って、弾性表面波64によって偏向されない非
偏向光59も残り、非偏向光59も偏向光58と同様に
平面レンズ54により集光され出射端面まで到達する。
The collimated light 60 has the above-mentioned deflection angle (2θB) due to the surface acoustic wave 64 generated from the surface acoustic wave generation electrode 62.
The light is deflected by the plane lens 54 and detected by the array photodetector 63. At this time, the intensity of the polarized light 58 is determined by the deflection efficiency of the collimated light 60 by the surface acoustic wave 64. Therefore, there remains unpolarized light 59 that is not deflected by the surface acoustic wave 64, and the unpolarized light 59 is also the same as the polarized light 58. The light is condensed by the plane lens 54 and reaches the output end face.

この非偏向光59は導波型AOスペクトラムアナライザ
にとっては必要のないものである。
This unpolarized light 59 is not necessary for the waveguide type AO spectrum analyzer.

光源52は例えば半導体レーザからなり、平面光導波路
51は基板がニオブ酸リチウム(LiNbO3)の場合
は、例えばチタン(TI)を基板表面に熱拡散して形成
し、基板がSiの場合には、例えば硫化砒素(A S2
33 )を堆積して形成する。
The light source 52 is made of, for example, a semiconductor laser, and the planar optical waveguide 51 is formed by thermally diffusing, for example, titanium (TI) on the substrate surface when the substrate is lithium niobate (LiNbO3), and when the substrate is Si, For example, arsenic sulfide (A S2
33) is formed by depositing it.

また平面レンズ53.54はフレネルレンズ、ジオデシ
ックレンズ等からなる。
Further, the plane lenses 53 and 54 are made of Fresnel lenses, geodesic lenses, or the like.

第4図に示した導波型AOスペクトラムアナライザのダ
イナミックレンジは、前述した文献等によれば30 d
 B程度が限度である。このダイナミックレンジを制限
するものは、平面光導波路51を伝搬する光から生じる
散乱等による損失である。この損失には主に伝搬損失と
平面レンズ53.54部における散乱損失があり、これ
ら損失をなくすことは困難であるため、アレイ状光検出
器63の検出信号には前記損失によるノイズ信号も検出
されるため、ダイナミックレンジが制限される。また前
記偏向効率を例えば10%とすれば、平面レンズ54で
生じる散乱等による損失の大部分は、導波型AOスペク
トラムアナライザにとっては必要としない非偏向光59
より発生していることになる。従って、第4図に示した
構造の導波型A○スペクトラムアナライザでは、光源5
2より平面光導波路51に導波された光のすべてが、前
記散乱損失を発生しなからアレイ状検出器63の設置位
置まで到達するので、アレイ状検出器63の検出信号に
は、偏向光58及び非偏向光59から発生する前記散乱
損失を問わず、すべての前記損失によるノイズ信号も検
出されるためダイナミックレンジの向上は困難である。
According to the above-mentioned literature, the dynamic range of the waveguide type AO spectrum analyzer shown in Fig. 4 is 30 d.
The upper limit is B level. What limits this dynamic range is loss due to scattering and the like caused by light propagating through the planar optical waveguide 51. This loss mainly includes propagation loss and scattering loss at the plane lens 53 and 54 parts, and since it is difficult to eliminate these losses, the detection signal of the array photodetector 63 also detects a noise signal due to the loss. This limits the dynamic range. Furthermore, if the deflection efficiency is, for example, 10%, most of the loss due to scattering etc. occurring in the plane lens 54 is due to the non-polarized light 59 which is not necessary for the waveguide type AO spectrum analyzer.
This means that it is occurring more frequently. Therefore, in the waveguide type A○ spectrum analyzer with the structure shown in Fig. 4, the light source 5
2 to the planar optical waveguide 51 reaches the installation position of the array detector 63 without causing the scattering loss. Therefore, the detection signal of the array detector 63 includes the polarized light. Irrespective of the scattering losses generated from the light beam 58 and the unpolarized light 59, noise signals due to all the losses are also detected, making it difficult to improve the dynamic range.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、導波型AOスペクトラムアナライザで
は必要としない非偏向光を除去し、高いダイナミックレ
ンジを有する導波型AOスペクトラムアナライザを提供
することにある。
An object of the present invention is to provide a waveguide AO spectrum analyzer that removes unpolarized light that is not required by the waveguide AO spectrum analyzer and has a high dynamic range.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

本発明は、基板表面に形成された平面光導波路を伝搬す
る光ビームを弾性表面波により偏向させ、偏向光を光検
出器により検出する導波型光・音響スペクトラムアナラ
イザにおいて、前記平面光導波路上に2個の平面レンズ
と弾性表面波発生電極を形成し、かつ、弾性表面波によ
り偏向されない非偏向光を透過せしめ、偏向光を反射せ
しめる平面光導波路端面を前記平面光導波路の端部に1
つ以上形成したことを特徴としている。
The present invention provides a waveguide type optical/acoustic spectrum analyzer in which a light beam propagating through a planar optical waveguide formed on the surface of a substrate is deflected by a surface acoustic wave, and the polarized light is detected by a photodetector. two planar lenses and a surface acoustic wave generating electrode are formed on the surface acoustic wave, and a planar optical waveguide end face that transmits unpolarized light that is not deflected by the surface acoustic wave and reflects polarized light is provided at the end of the planar optical waveguide.
It is characterized by having more than one formation.

〔実 施 例〕〔Example〕

次に図面を用いて本発明の詳細な説明する。 Next, the present invention will be explained in detail using the drawings.

第1図は、本発明による導波型光・音響(AO)スペク
トラムアナライザの第1の実施例の構造及び動作原理を
説明する平面図である。
FIG. 1 is a plan view illustrating the structure and operating principle of a first embodiment of a waveguide optical/acoustic (AO) spectrum analyzer according to the present invention.

誘電体表面、またはSi基板表面に設けた平面光導波路
11に、その端面より光源12から放射された拡がり角
を有する光が導波され、拡がり角を有する光14は平面
レンズ13によりコリメート光15に変換される。平面
光導波路11は基板がLiNbO3の場合は、Tiを基
板表面に熱拡散して形成し、基板がSiの場合には、例
えばA S2S 、を堆積して形成する。また、平面レ
ンズ13.14はフレネルレンズ、ジオデシックレンズ
等からなる。
Light with a divergence angle emitted from a light source 12 is guided through the end face of a planar optical waveguide 11 provided on a dielectric surface or a Si substrate surface, and the light 14 with a divergence angle is collimated by a plane lens 13 into collimated light 15. is converted to When the substrate is LiNbO3, the planar optical waveguide 11 is formed by thermally diffusing Ti onto the surface of the substrate, and when the substrate is Si, it is formed by depositing, for example, A S2S. Further, the plane lenses 13 and 14 are made of Fresnel lenses, geodesic lenses, or the like.

コリメート光15は、弾性表面波発生用電極18より発
生する弾性表面波19により偏向され、偏向光16aが
生ずるとともに、偏向されない非偏向光17も残る。こ
の非偏向光17は導波型AOスペクトラムアナライザに
とっては必要ないものである。
The collimated light 15 is deflected by the surface acoustic wave 19 generated by the surface acoustic wave generation electrode 18, producing polarized light 16a and also leaving unpolarized light 17. This unpolarized light 17 is not necessary for the waveguide type AO spectrum analyzer.

このとき、偏向光16 aと非偏向光17は、光の波長
(λo)、弾性表面波の励振周波数(f)及び伝搬速度
(Vs)と平面光導波路の屈折率(n)で決まるプラグ
角(θ、=λof/2nVs)の2倍の角(la)をな
して伝搬し、非偏向光を除去するために平面光導波路1
1に形成した非偏向光除去平面光導波路端面(以後、除
去端面と呼ぶ)23に達する。
At this time, the polarized light 16 a and the unpolarized light 17 have a plug angle determined by the wavelength (λo) of the light, the excitation frequency (f) and propagation velocity (Vs) of the surface acoustic wave, and the refractive index (n) of the planar optical waveguide. (θ, = λof/2nVs) and propagates at an angle (la) twice that of
The unpolarized light reaches an end face (hereinafter referred to as a removed end face) 23 of the planar optical waveguide from which the unpolarized light is removed, which was formed in 1.

除去端面23は、偏向光16aの光軸に対しては、はぼ
全反射角(θ、)を、非偏向光17の光軸に対してはほ
ぼ透過するような角(θl)をなすように形成する。こ
の場合、除去端面23は研磨等により鏡面にする。従っ
て、非偏向光17はここで外部に除去され、偏向光16
aは全反射し、除去端面23に入射後は平面光導波路1
1には主に偏向光16bが伝搬し、偏向光16bは平面
レンズ14により集光されアレイ状検出器22により検
出される。
The removal end surface 23 is formed so as to form an almost total reflection angle (θ, ) with respect to the optical axis of the polarized light 16a, and an angle (θl) that almost transmits the non-polarized light 17 with respect to the optical axis thereof. to form. In this case, the removed end surface 23 is made into a mirror surface by polishing or the like. Therefore, the unpolarized light 17 is removed to the outside here, and the polarized light 16
a is totally reflected, and after entering the removed end face 23, it becomes the planar optical waveguide 1.
1, mainly the polarized light 16b propagates, and the polarized light 16b is focused by the plane lens 14 and detected by the array detector 22.

従って、平面レンズ13で発生する散乱損失、及び、除
去端面23に光が到達するまでに発生する伝搬損失は、
アレイ状検出器22がコリメート光15の光軸に面して
いないためほとんどアレイ状検出器で検出されない。ま
た、平面レンズ14で発生する散乱損失は、偏向光のみ
から生じるため、従来構造に比べ大幅に減少する。例え
ば、偏向効率を10%とすれば、損失は10分の1に減
少する。従って、アレイ状検出器22で検出するノイズ
信号は従来構造に比べ大幅に減少し、ダイナミックレン
ジが向上する。
Therefore, the scattering loss that occurs in the plane lens 13 and the propagation loss that occurs until the light reaches the removal end surface 23 are as follows:
Since the array detector 22 does not face the optical axis of the collimated light 15, it is hardly detected by the array detector. Furthermore, since the scattering loss generated by the plane lens 14 is caused only by the polarized light, it is significantly reduced compared to the conventional structure. For example, if the deflection efficiency is 10%, the loss will be reduced to one-tenth. Therefore, the noise signal detected by the array detector 22 is significantly reduced compared to the conventional structure, and the dynamic range is improved.

ここで、全反射された偏向光16bが再び弾性表面波と
相互作用しないために、シリコンゴム等を塗布し弾性表
面波吸収領域24を設ける。
Here, in order to prevent the totally reflected polarized light 16b from interacting with the surface acoustic waves again, a surface acoustic wave absorbing region 24 is provided by applying silicone rubber or the like.

光源12を波長0.89μmの半導体レーザとして平面
光導波路11をLiNbO3基板にT1を熱拡散して形
成したものとすると、平面光導波路11の屈折率は約2
.2である。このとき、除去端面23における臨界角は
約27°、ブIJ、−スタ角は約24.4゜である。
Assuming that the light source 12 is a semiconductor laser with a wavelength of 0.89 μm and the planar optical waveguide 11 is formed by thermally diffusing T1 on a LiNbO3 substrate, the refractive index of the planar optical waveguide 11 is approximately 2.
.. It is 2. At this time, the critical angle at the removed end face 23 is about 27 degrees, and the IJ and -star angles are about 24.4 degrees.

第2図は上記条件下で、除去端面23に対してP偏光を
有する光ビームの除去端面23でのエネルギー反射率の
除去端面23への光ビームの入射角依存性であり、本発
明による導波型AOスペクトラムアナライザが用いる原
理の特性図である。
FIG. 2 shows the dependence of the energy reflectance at the removed end surface 23 of a light beam having P polarization with respect to the removed end surface 23 on the incident angle of the light beam on the removed end surface 23 under the above conditions. It is a characteristic diagram of the principle used by a wave type AO spectrum analyzer.

第2図において、非偏向光17の除去端面23への入射
角(θi)が26°以下なら非偏向光17は90%以上
空中に除去することができる。また、偏向光16aの入
射角(θ、)が臨界角である約27°以上なら偏向光1
6aを全反射することができる。
In FIG. 2, if the angle of incidence (θi) of the non-polarized light 17 on the removal end surface 23 is 26° or less, more than 90% of the non-polarized light 17 can be removed into the air. Furthermore, if the incident angle (θ, ) of the polarized light 16a is equal to or greater than the critical angle of about 27°, the polarized light 1
6a can be totally reflected.

偏向光16aと非偏向光17がなす角(プラグ角の2倍
の角(2θ、))は、前述した如く、2θ8=λo f
/nVsで与えられるため、f=160MHzとすると
2θ、 ′=、1.06°となる。従って、第1図にお
いて例えば除去端面23を非偏向光17の光軸に対して
26°傾けて形成し、かつ弾性表面波の励振周波数を1
60 M Hzとすれば、偏向光16aの除去端面23
への入射角(θ、)は27.06°となり、偏向光16
aは除去端面23で全反射され、平面レンズ23で集光
されアレイ状検出器22で検出される。またこのとき、
弾性表面波の励振周波数は160MHz以上ならどのよ
うな周波数でも同様な効果が得られ、ダイナミックレン
ジは大幅に向上する。例えば、偏向効率を10%とし、
非偏向光17の除去端面23での反射率を10%とすれ
ば、平面レンズ14での損失は従来構造のものに比べ約
5分の1に減少し、ダイナミックレンジは約7dB向上
する。また、非偏向光17の除去端面23への入射角(
θ1)は約26゜以下ならよく、またθ1と2倍のプラ
グ角(20B)の和で定まる偏向光16aの除去端面2
3への入射角(θ、)は約27°以上ならよく導波型A
Oスペクトラムアナライザに用いる光源の波長9弾性表
面波の励振周波数は他の組合わせでもよい。
As mentioned above, the angle formed by the polarized light 16a and the non-polarized light 17 (the angle (2θ, ) twice the plug angle) is 2θ8=λo f
/nVs, so if f=160MHz, 2θ, ′=, 1.06°. Therefore, in FIG. 1, for example, the removed end face 23 is formed to be inclined at 26 degrees with respect to the optical axis of the unpolarized light 17, and the excitation frequency of the surface acoustic wave is set to 1.
If the frequency is 60 MHz, the removed end face 23 of the polarized light 16a
The incident angle (θ, ) is 27.06°, and the polarized light is 16
The light a is totally reflected by the removed end face 23, focused by the plane lens 23, and detected by the array detector 22. Also at this time,
Similar effects can be obtained at any excitation frequency of surface acoustic waves of 160 MHz or higher, and the dynamic range is greatly improved. For example, if the deflection efficiency is 10%,
Assuming that the reflectance of the unpolarized light 17 at the removed end face 23 is 10%, the loss in the plane lens 14 is reduced to about one-fifth compared to the conventional structure, and the dynamic range is improved by about 7 dB. Furthermore, the angle of incidence of the unpolarized light 17 on the removed end surface 23 (
θ1) may be approximately 26° or less, and the end face 2 of the polarized light 16a to be removed is determined by the sum of θ1 and twice the plug angle (20B).
If the angle of incidence (θ, ) on
The excitation frequencies of the wavelength 9 surface acoustic waves of the light source used in the O spectrum analyzer may be other combinations.

また、平面光導波路を形成する基板はLiNbO3基板
に限定されるものではなく、他の誘電体基板、例えばL
iTaO3基板でもよく、及び、Si基板でもよく、非
偏向光を空中に除去し、偏向光を全反射させるような端
面を形成でき得るものならどのようなものでもよい。
Furthermore, the substrate forming the planar optical waveguide is not limited to the LiNbO3 substrate, but may be other dielectric substrates, such as L
It may be an iTaO3 substrate, a Si substrate, or any substrate that can form an end face that removes unpolarized light into the air and totally reflects polarized light.

前述の如く、本発明による導波型AOスペクトラムアナ
ライザの構成を用いれば、従来構造に比ベダイナミック
レンジが向上する導波型AOスペクトラムアナライザを
実現することができる。
As described above, by using the configuration of the waveguide type AO spectrum analyzer according to the present invention, it is possible to realize a waveguide type AO spectrum analyzer with improved dynamic range compared to the conventional structure.

第3図は、本発明による導波型AOスペクトラムアナラ
イザの第2の実施例の平面図である。平面光導波路32
に、その端面より光源31から放射された拡がり角を有
する光を導波し、拡がり角を有する光43は平面レンズ
33によりコリメート光35に変換される。コリメート
光35は弾性表面波発生電極39より発生する弾性表面
波40により偏向され、偏向光36aが生じるとともに
、偏向されない非偏向光37aも残る。
FIG. 3 is a plan view of a second embodiment of the waveguide type AO spectrum analyzer according to the present invention. Planar optical waveguide 32
Then, light having a divergence angle emitted from the light source 31 is guided through its end face, and the light having a divergence angle 43 is converted into collimated light 35 by a plane lens 33 . The collimated light 35 is deflected by the surface acoustic wave 40 generated by the surface acoustic wave generating electrode 39, producing polarized light 36a and also leaving unpolarized light 37a.

このとき、偏向光36aと非偏向光37aはプラグ角の
2倍の角(2θB)をなし平面光導波路32を伝搬し、
非偏向光除去平面光導波路端面く以後。
At this time, the polarized light 36a and the unpolarized light 37a form an angle (2θB) twice the plug angle and propagate through the planar optical waveguide 32,
After removing unpolarized light from the end face of a planar optical waveguide.

除去端面と呼ぶ)38aに達する。除去端面38aは前
述の如く、非偏向光37aを90%以上空中に除去し、
偏向光36aを全反射するように形成する。非偏向光3
7aの残り10%弱のエネルギーは除去端面38aで反
射されており、この非偏向光37Hの反射光である非偏
向光37bも導波型Δ0スペクトラムアナライザにとっ
ては、不必要なものであり、ダイナミックレンジを劣化
させる損失から生じるノイズ信号の発生源でもある。
38a (referred to as the removed end face) is reached. As described above, the removal end surface 38a removes 90% or more of the non-polarized light 37a into the air,
It is formed so that the polarized light 36a is totally reflected. unpolarized light 3
The remaining energy of 7a, slightly less than 10%, is reflected by the removal end face 38a, and the unpolarized light 37b, which is the reflected light of this unpolarized light 37H, is also unnecessary for the waveguide type Δ0 spectrum analyzer, and is not necessary for the dynamic It is also a source of noise signals resulting from losses that degrade the range.

ここで、除去端面38aにより反射された偏向光36b
と非偏向光37bが再び弾性表面波40と相互作用しな
いためシリコンゴム等を塗布し弾性表面波吸収領域41
を設ける。
Here, the polarized light 36b reflected by the removed end surface 38a
In order to prevent the non-polarized light 37b from interacting with the surface acoustic wave 40 again, the surface acoustic wave absorbing region 41 is coated with silicone rubber or the like.
will be established.

前記ノイズ信号の発生源である非偏向光37bを更に除
去するために、除去端面38aと同一の作用を有する除
去端面38bに、非偏向光37bと偏向光36bを入射
させる。これにより非偏向光37bは90%以上空中に
除去され、除去端面38a、38bを設けることにより
非偏向光37aは99%以上空中に除去することができ
る。一方、偏向光36a、36bはそれぞれ除去端面3
ga、38bにおいて全反射されるため、エネルギー損
失はほとんどなく、除去端面38aで反射された後、平
面レンズ34により集光されアレイ状検出器42で検出
される。
In order to further remove the non-polarized light 37b which is the source of the noise signal, the non-polarized light 37b and the polarized light 36b are made to enter the removal end surface 38b which has the same effect as the removal end surface 38a. As a result, 90% or more of the non-polarized light 37b is removed into the air, and by providing the removal end surfaces 38a and 38b, 99% or more of the non-polarized light 37a can be removed into the air. On the other hand, the polarized lights 36a and 36b are
Since the light is totally reflected at ga, 38b, there is almost no energy loss, and after being reflected at the removal end face 38a, the light is focused by the plane lens 34 and detected by the array detector 42.

従って、第3図に示した構造の導波型AOスペクトラム
アナライザを用いれば、高いダイナミックレンジを有す
る導波型AOスペクトラムアナライザを実現することが
できる。非偏向光除去平面光導波路端面の数を増やす程
、ダイナミックレンジが向上することは簡単に類推でき
る。
Therefore, by using the waveguide type AO spectrum analyzer having the structure shown in FIG. 3, it is possible to realize a waveguide type AO spectrum analyzer having a high dynamic range. It can be easily inferred that the dynamic range improves as the number of unpolarized light removed planar optical waveguide end faces increases.

前述した実施例は、端面に入射する光ビームが端面に対
しP偏光を有するものであるが、S偏光のものでもよい
。ただし、S偏光光ビームは臨界角以下の入射角でエネ
ルギー反射率がP偏光光ビームに比べ原理的に大きくな
る。例えば、第2図に対応させると、入射角25°の時
、P偏光のエネルギー反射率は約0.01、S偏光では
約0.45である。
In the embodiments described above, the light beam incident on the end face has P polarization with respect to the end face, but it may also have S polarization. However, the energy reflectivity of the S-polarized light beam is theoretically greater than that of the P-polarized light beam at an incident angle below the critical angle. For example, corresponding to FIG. 2, when the incident angle is 25°, the energy reflectance of P-polarized light is about 0.01, and that of S-polarized light is about 0.45.

従って、P偏光光ビームと同程度のダイナミックレンジ
を得るには非偏向光除去平面光導波路端面の数は原理的
に増やす必要がある。
Therefore, in order to obtain a dynamic range comparable to that of a P-polarized light beam, it is necessary in principle to increase the number of planar optical waveguide end faces for removing non-polarized light.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明は以上説明したように、導波型AOスペクトラム
アナライザのダイナミックレンジを劣化させるノイズ信
号の主な発生源である弾性表面波によって偏向されない
非偏向光を空中に除去し、必要な信号である偏向光を全
反射するような端面を有する導波型AOスペクトラムア
ナライザを用いることにより、高いダイナミックレンジ
を有する導波型AOスペクトラムアナライザを実現でき
る。
As explained above, the present invention eliminates unpolarized light that is not deflected by surface acoustic waves into the air, which is the main source of noise signals that degrade the dynamic range of a waveguide type AO spectrum analyzer, and generates necessary signals. By using a waveguide type AO spectrum analyzer having an end face that totally reflects polarized light, a waveguide type AO spectrum analyzer having a high dynamic range can be realized.

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

第1図は本発明の実施例の平面図、 第2図は、本発明による導波型AOスペクトラムアナラ
イザが用いる原理の特性図、 第3図は、本発明の他の実施例の平面図、第4図は、従
来例における導波型A○スペクトラムアナライザの平面
図である。 12、31.52・・・・・・光源 1.3.14.33.34.53.54・・・・・・平
面レンズ11、32.51・・・・・・平面光導波路1
4、43.56・・・・・・拡がり角を有する光15、
33.57・・・・・・入射光 1g、 39.62・・・・・・弾性表面波発生用電極
16a、 16b、 36a、 36b、 58−偏向
光17、37a、 37b、 59−−−−−−非偏向
光19、40.64・・・・・・弾性表面波22、42
.63・・・・・・アレイ状光検出器24、41・・・
・・・弾性表面波吸収領域23、38a、 38b・・
・・・・非偏向光除去平面光導波路端面 代理人 弁理士 岩 佐 義 幸 23二非福商光蹄去千面先導液路塙面 13.14:乎面しンス゛ f6a、 16b :偏向光 17:非偏向光 第1図 第2図 333? 38a、 313b:非偏向4e除去平面光導波路縞面
36a、 36b :偏向光 ・37α、 37b :非偏向光 第3図
FIG. 1 is a plan view of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a characteristic diagram of the principle used by the waveguide type AO spectrum analyzer according to the present invention, and FIG. 3 is a plan view of another embodiment of the present invention. FIG. 4 is a plan view of a conventional waveguide type A○ spectrum analyzer. 12, 31.52... Light source 1.3.14.33.34.53.54... Plane lens 11, 32.51... Planar optical waveguide 1
4, 43.56... Light with a divergence angle 15,
33.57...Incoming light 1g, 39.62...Surface acoustic wave generation electrodes 16a, 16b, 36a, 36b, 58-Deflected light 17, 37a, 37b, 59--- ---Unpolarized light 19, 40.64...Surface acoustic waves 22, 42
.. 63... Array photodetector 24, 41...
...Surface acoustic wave absorption regions 23, 38a, 38b...
...Unpolarized light removal planar optical waveguide end surface agent Patent attorney Yoshiyuki Iwasa 232 Non-polarized light removal surface leading liquid channel surface 13.14: Face surface f6a, 16b: Deflected light 17 :Unpolarized light Figure 1 Figure 2 333? 38a, 313b: Non-polarized 4e removed planar optical waveguide striped surface 36a, 36b: Polarized light 37α, 37b: Non-polarized light FIG.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)基板表面に形成された平面光導波路を伝搬する光
ビームを弾性表面波により偏向させ、偏向光を光検出器
により検出する導波型光・音響スペクトラムアナライザ
において、前記平面光導波路上に2個の平面レンズと弾
性表面波発生電極を形成し、かつ、弾性表面波により偏
向されない非偏向光を透過せしめ、偏向光を反射せしめ
る平面光導波路端面を前記平面光導波路の端部に1つ以
上形成したことを特徴とする導波型光・音響スペクトラ
ムアナライザ。
(1) In a waveguide optical/acoustic spectrum analyzer in which a light beam propagating through a planar optical waveguide formed on the surface of a substrate is deflected by a surface acoustic wave and the polarized light is detected by a photodetector, A planar optical waveguide end face, which forms two planar lenses and a surface acoustic wave generating electrode, and which transmits unpolarized light that is not deflected by the surface acoustic wave and reflects polarized light, is provided at the end of the planar optical waveguide. A waveguide type optical/acoustic spectrum analyzer characterized by the above structure.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63229377A (en) * 1987-03-18 1988-09-26 Nec Corp Waveguide type light/sound spectrum analyzer
JPS63229336A (en) * 1987-03-18 1988-09-26 Nec Corp Wave guide type light/sound spectrum analyser
US5111038A (en) * 1991-02-12 1992-05-05 Westinghouse Electric Corp. Acousto-optic tunable filter apparatus and method for detecting and identifying an optical radiation source.
US5131742A (en) * 1990-10-12 1992-07-21 Westinghouse Electric Corp. Acousto-optic spectrometer/polarimeter

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