JPS6247627A

JPS6247627A - 光偏向器

Info

Publication number: JPS6247627A
Application number: JP18758885A
Authority: JP
Inventors: Hironori Takahashi; 宏典高橋
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 1985-08-27
Filing date: 1985-08-27
Publication date: 1987-03-02

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、電気光学結晶を用いて構成した光偏向器に関
する。

（従来の技術）可動部を持たない固体式の光偏向器として、電気光学効
果を持つ光学結晶バルクを利用したバルク形光偏向器と
音響光学効果を持つ結晶の光導波路を利用した音響光学
ブラッグセルが知られている。

第５図はバルク偏向器の構成例を示す斜視図である。

光学結晶バルク５の一面に３角形の正電極３ａと負電極
４ａを設け、また、対向する面にも同じ形の電極３ｂ、
４ｂを設けており、正と負は、逆転している。

なお入力光１は、結晶バルク５中を通るため、レーザ光
でなくてもよい。

前記電極３ａ、３ｂ、４ａ、４．ｂに電圧を印加すると
、電気光学効果により、結晶中に、三角柱状の屈折率変
化が生じる。そのため電圧を印加しないときの光２ａは
、電圧印加により２ｂのように偏向される。

第６図は、音響光学ブラッグセルの構成例を示す斜視図
である。

結晶基板８上に光導波路９と表面弾性波トランスデユー
サ７を一体に設け、入力用のプリズム６ａから光を光４
波路９に導き、前記導波路９で偏向された光を出力用の
プリズム６ｂから取り出すように構成したものである。

１−ランスデューサ７にＲＦ倍信号加えると、表面弾性
波が励起され導波光はブラッグ回折により偏向される。

（発明が解決しようとする問題点）前述のバルク形光偏向器の場合、屈折率変化が小さいた
め、偏向角を大きくするためには、多段構成にする必要
がある。

そのためには素子を直列に多数個並べる必要があるが、
アラインメントが困難になる等の理由から多段の構成は
実現困難である。

前述した音響光学ブラッグセルでは、偏向角は大きくと
れるが、音習波を利用するため、電気光学効果の場合は
どの超高速の応答が実現できないという問題がある。

本発明の目的は、高速度の応答と大きな光偏向を実現で
きる光偏向器を提供することにある。

（問題点を解決するための手段）前記目的を達成するために本発明による光偏向器は、電
気光学効果を有する結晶基板上に作られた光導波路と、
前記光導波路上に作られた互いに平行でない２辺をもつ
表電極と、前記表電極に対向する基板裏面に作られた裏
電極と、前記電極間に電圧を印加する電源とを含み、前
記電圧印加により前記光導波路内に前記表電極パターン
に対応する異なる屈折率をもつ部分を発生させて、光導
波路を通過する光を、印加電圧に応じて偏向させるよう
に構成されている。

（実施例）以下、図面等を参照して本発明をさらに詳しく説明する
。

第１図は、本発明による光偏向器の実施例を示す斜視図
である。

第２図は偏向部電極の部分を拡大して示した平面図およ
び断面図である。

電気光学効果を有するニオブ酸リチウムの結晶基板１０
　（幅ＩＱｍｒｎＸ長さ５０ｍｍｘ厚さ０．５ｍｍ）の
上に、チタンの熱拡散により厚さ３μｍの全面光導波路
１１を形成する。

ヘリウム・ネオン・レーザ（６３２８人）の光を、ルチ
ル（ＴｉＯ２）の入力用プリズム６ａで光導波路１１に
入れ、おなじくルチル（ＴｉＯ２）の出力用プリズム６
ｂで取り出す。

ニオブ酸リチウムの大きな電気光学定数ｒ３３−３．０
８Ｘ１０　　”　　（ｍ／ｖ）を利用するためＺ板の基
板を使用する。

そして、Ｚ方向の偏波面を持つ導波光に対して、外部電
界をＺ方向に印加する。

電極１２および１３から構成される偏向部（幅３ｍ　ｍ
　Ｘ長さ１０ｍｍ）は、両プリズム５ａ、６ｂの間に設
けられている。

前記光導波路１１上にコーニング社の７０５９ガラスを
厚さ０．５μｍスパッタ蒸着し、ハソファ層１４を形成
する。

そして、そのハソファ層１４の上に、三角形を基本パタ
ーンとするアルミ電極１２を形成する。

もう１つの電極１３は、電極１２に対向する基板裏側に
全面の電極として形成する。

第３図に、偏向部の電極１２のさらに詳細な構成例を示
す。

第４図は前記電極の要素の基本形状の例を示す平面図で
ある。

この基本要素は底辺（１０４μｍ）を光導波路に入射し
た光に平行（Ｘ方向）になるように多数配置したもので
ある。

この二等辺三角形をＸ、Ｙ方向上それぞれ１００（固ず
つ並べたものである。

Ｙ方向に１００個並べたことにより、偏向部の実効的な
開口面が太き（なる。

またＸ方向に１００個並べたことにより、三角形を直列
多段に並べたことになり、偏向角を大きくすることがで
きる。光偏向の動作をさせる場合には、導波光が偏向部
を通るように調整してから、電極１２と電極１３に電圧
を印加する。

この時、印加電圧に応じて出力光２ａが２ｂのようにＹ
方向に偏向される。

例えば、電極間に約１５０■印加すると、屈折率の変化
分は１０−４であり、この時、１段あたり約０．０２度
の偏向角が得られる。

したがって、１００段構成の場合、約２度の偏向角が得
られる。

（発明の効果）以上詳しく説明したように本発明による偏向器は電気光
学効果を利用するので高速応答の光偏向が可能になる。

また、光導波路構造を採用することで、微細な電極パタ
ーンが使用できる。そのため従来のバルク形光偏向器と
比べて、偏向部の多重化が容易になり、大きな偏向角が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による光偏向器の実施例を示す斜視図
である。第２図は偏向部電極の部分を拡大して示した平面図およ
び断面図である。第３図は、偏向部の表電極のさらに詳細な構成例を示す
平面図である。ｇｐＪ４図は、前記電極の要素の基本形状の例を示す平
面図である。第５図は、従来のバルク偏向器の構成例を示す斜視図で
ある。第６図は、従来の音響光学ブラッグセル光偏向器の構成
例を示す斜視図である。１・・・入力光　　　　　　　２ａ、２ｂ・・・出力光
３ａ、４ｂ・・・正電極　　　３ｂ、４ａ・・・負電罹
５・・・電気光学結晶６孕・・・入力用プリズム６ｂ・・・出力用プリズム７・・・表面弾性波トランスデユーサ８・・・音響光学結晶　　　　９・・・先導波路１０・
・・電気光学結晶　　　１１・・・光導波路１２・・・
偏向部の表電極　　１３・・・偏向部の裏電極１４・・
・バ、７フア層特許出願人　浜松ホトニクス株式会社代理人　弁理士　　井　ノ　ロ　　５才１図才５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電気光学効果を有する結晶基板上に作られた光導
波路と、前記光導波路上に作られた互いに平行でない２
辺をもつ表電極と、前記表電極に対向する基板裏面に作
られた裏電極と、前記電極間に電圧を印加する電源とを
含み、前記電圧印加により前記光導波路内に前記表電極
パターンに対応する異なる屈折率をもつ部分を発生させ
て、光導波路を通過する光を、印加電圧に応じて偏向さ
せるように構成した光偏向器。
（２）前記表電極は光導波路に入射した光に平行な底辺
をもつ１以上の三角形または台形状である特許請求の範
囲第１項記載の光偏向器。