JPS6285874A - 導波型光・音響スペクトラムアナライザ - Google Patents
導波型光・音響スペクトラムアナライザInfo
- Publication number
- JPS6285874A JPS6285874A JP22623985A JP22623985A JPS6285874A JP S6285874 A JPS6285874 A JP S6285874A JP 22623985 A JP22623985 A JP 22623985A JP 22623985 A JP22623985 A JP 22623985A JP S6285874 A JPS6285874 A JP S6285874A
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- JP
- Japan
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- light
- waveguide
- acoustic wave
- surface acoustic
- deflected
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
ｒ音ｔμの利用分針）
本発明は導波型光・音叫（以下ＡＯと略す）スペクトラ
ムアナライザに関するものである。
ムアナライザに関するものである。
弾性表面波による光の回折を利用した導波型ＡＯスペク
トラムアナライザは信号の周波数分析を瞬時に行うもの
である。
トラムアナライザは信号の周波数分析を瞬時に行うもの
である。
導波型ＡＯスペクト２ムアナライザとμ、肪電体基板ま
たはＳｉ基基板曲面形成された薄膜光導波路の端面よす
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（θ８＝ｆλｏ／２ｎＶｓ）の２倍の角
度（２０Ｂ）で倫向し、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。
たはＳｉ基基板曲面形成された薄膜光導波路の端面よす
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（θ８＝ｆλｏ／２ｎＶｓ）の２倍の角
度（２０Ｂ）で倫向し、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。
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φ偏向光の集光位カーも異なる
。従って、この偏向光の集光位酷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。
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φ偏向光の集光位カーも異なる
。従って、この偏向光の集光位酷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。
との導波型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。
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。
現在、導波ｆｉＡＯスペクトラムアナライザの形態は、
ソサエティ オプ ホトーオブテイカルインスツルメン
ト エンジニアース（ＳＰＩＥ）３２１巻１９８２年１
３４〜１４０ページの文献、及び、フォース インター
ナショナル コン７アレンスオン インテグレーテッド
オプティカル アンド オプティカル ファイバ コ
ミュニケーシヨンのテクニカル ダイジェスト １９８
３年２５８〜２５９ページの文献等に掲載されており、
これによれば、平面光等波路に２個の平面レンズを用い
るものが主である。
ソサエティ オプ ホトーオブテイカルインスツルメン
ト エンジニアース（ＳＰＩＥ）３２１巻１９８２年１
３４〜１４０ページの文献、及び、フォース インター
ナショナル コン７アレンスオン インテグレーテッド
オプティカル アンド オプティカル ファイバ コ
ミュニケーシヨンのテクニカル ダイジェスト １９８
３年２５８〜２５９ページの文献等に掲載されており、
これによれば、平面光等波路に２個の平面レンズを用い
るものが主である。
第３図がその原理を示す平面図である。
基板表面に設けた平面光等波路５１に、その陽画より光
源５２から放射された拡がり角を有する光が導波され、
拡がり角を有し彦がら伝搬する光５６を平面レンズ５３
によりコリメート光６０に変換する。
源５２から放射された拡がり角を有する光が導波され、
拡がり角を有し彦がら伝搬する光５６を平面レンズ５３
によりコリメート光６０に変換する。
コリメート光６０は弾性表面波発生用ル、極６２よシ発
生する弾性表面波６４１（より前述した偏向角（２０Ｂ
）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
決捷シ、従って、弾性表面波６４によって偏向されない
非偏向光５９も残シ、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
。
生する弾性表面波６４１（より前述した偏向角（２０Ｂ
）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
決捷シ、従って、弾性表面波６４によって偏向されない
非偏向光５９も残シ、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
。
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。
にとっては必要のないものである。
光源５２は例えば半導体レーザからなり、平面光導波路
５１は基板がニオブ陵リチウム（ＬｉＮｂ０３）の場合
Ｌ％例えばチタン（Ｔｉ）を基板表面に熱抽散して形成
し、基板がＳＩの場合には、例えば硫化砒素（Ａｓｓｅ
ｓ＞を堆積して形成する。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。
５１は基板がニオブ陵リチウム（ＬｉＮｂ０３）の場合
Ｌ％例えばチタン（Ｔｉ）を基板表面に熱抽散して形成
し、基板がＳＩの場合には、例えば硫化砒素（Ａｓｓｅ
ｓ＞を堆積して形成する。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。
第３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３０ｄＢ
程度か限度である。このダイナミックレンジを制限する
ものは、平面光等波路５１を伝搬する光から生じる散乱
等による損失である。
イナミックレンジは、前述した文献等によれば３０ｄＢ
程度か限度である。このダイナミックレンジを制限する
ものは、平面光等波路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
であるだめ、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チ
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。
おける散乱損失があり、これら損失をなくすことは困難
であるだめ、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チ
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。
ない非偏向光５９より発生していることになる。
従って、第３図に示した構造の導波型ＡＯスペクトラム
アナライザでは、光源５２より平面光等波路５１に１沖
七れ斧豐のすべて力よ、前言己計淵才ｉ失を発生しなが
らプレイ状検出器６３の設置位置まで到達するので、プ
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。
アナライザでは、光源５２より平面光等波路５１に１沖
七れ斧豐のすべて力よ、前言己計淵才ｉ失を発生しなが
らプレイ状検出器６３の設置位置まで到達するので、プ
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。
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
ジを有する尋波型ＡＯスペクト２ムアナライザを提供す
ることにある。
必要としない非偏向光を除去し、高いダイナミックレン
ジを有する尋波型ＡＯスペクト２ムアナライザを提供す
ることにある。
本発明によると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備え、且つ前記平面光導波路
に入射し平面レンズでコリメート光に変換された光ビー
ムのうち弾性表面波により偏向されない非偏向光と偏向
光とを前記平面光導波路で空間的に分離し、非偏内光を
前記平面光導波路で吸収材たけ反射せしめることを特徴
とする導波型ＡＯスペクトラムアナライザが得られる。
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備え、且つ前記平面光導波路
に入射し平面レンズでコリメート光に変換された光ビー
ムのうち弾性表面波により偏向されない非偏向光と偏向
光とを前記平面光導波路で空間的に分離し、非偏内光を
前記平面光導波路で吸収材たけ反射せしめることを特徴
とする導波型ＡＯスペクトラムアナライザが得られる。
次に図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第１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。
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。
基板表面に設けた平面光導波路１１に、その端面よシ光
源】２から放射された拡がシ角θを有する光２３が導波
され該拡がシ角θを有する光２３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の場合には例えはＡｓ２Ｓ３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。
源】２から放射された拡がシ角θを有する光２３が導波
され該拡がシ角θを有する光２３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の場合には例えはＡｓ２Ｓ３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叫からなる。
コリメート光１５は弾性表面波発生用電極１８よシ発生
する弾性表面波１９により偏向され、偏向光１６が生じ
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。
する弾性表面波１９により偏向され、偏向光１６が生じ
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。
この時、偏向光１６と非偏向光１７は光の波長（λｏ）
２弾性表面波の励振周波数（ｆ）及び伝搬速度と平面光
導波路１１の屈折１（ｎ）で決まるプラグ角（θ、、＝
ｓｉｎ’（λ。−ｆ／２ｎＶｓ））の２倍の角（２０Ｂ
）をなして伝搬するため、イー内光１６と非偏向光１７
は平面光導波路１１内で空間的に分離される。この後非
偏向光のみを反射材まだは吸収材２１により平面光導波
路１１より除去し、偏向光１６のみが千ｍ」レンズ１４
により集光され、信号光検出端面２２に到達し、アレイ
状検出器２０により検出される。
２弾性表面波の励振周波数（ｆ）及び伝搬速度と平面光
導波路１１の屈折１（ｎ）で決まるプラグ角（θ、、＝
ｓｉｎ’（λ。−ｆ／２ｎＶｓ））の２倍の角（２０Ｂ
）をなして伝搬するため、イー内光１６と非偏向光１７
は平面光導波路１１内で空間的に分離される。この後非
偏向光のみを反射材まだは吸収材２１により平面光導波
路１１より除去し、偏向光１６のみが千ｍ」レンズ１４
により集光され、信号光検出端面２２に到達し、アレイ
状検出器２０により検出される。
従って、従来構造に比べ非偏向光による平面レンズ１４
で発生する散乱損失及び平面レンズ１４から信号光検出
端面までに発生する伝搬損失がなくなるため、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。例えば、偏
向効率を１０％とし、平面レンズ１３．１４の散乱損失
を同一とすれば、損失は少なくとも半分以下になる。
で発生する散乱損失及び平面レンズ１４から信号光検出
端面までに発生する伝搬損失がなくなるため、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。例えば、偏
向効率を１０％とし、平面レンズ１３．１４の散乱損失
を同一とすれば、損失は少なくとも半分以下になる。
ここで、光源】２を波長０．８９μｍの半導体レーザ光
として平面光導波路１１をＬｉＮｂ０３Ｔ−板にＴｉを
熱拡散して形成し、弾性表面波の励退周波数を５００Ｍ
Ｈｚとすると、偏向光１６と非偏向光１７のなす角であ
るプラグ角の２倍の角（２θＩ３）は約２．６°である
。
として平面光導波路１１をＬｉＮｂ０３Ｔ−板にＴｉを
熱拡散して形成し、弾性表面波の励退周波数を５００Ｍ
Ｈｚとすると、偏向光１６と非偏向光１７のなす角であ
るプラグ角の２倍の角（２θＩ３）は約２．６°である
。
第２図は上記条件下で、コリメート光１５が偏向され偏
向光１６と非偏向光１７が空間的に分動丁される距離ｌ
（第１図参照）のコリメート光１５のビーム幅ｄに対す
る関係である。コリメート光１５のビーム幅ｄは平面レ
ンズ】３の焦点側Ｍ／を選ぶことにより制御することが
できる。４２図はコリメート光１５のガウス波伝搬によ
る回折波がりを前片しているか、導波型ＡＯスペクトラ
ムアナライザにおいて弾性表面波発生用電極の光軸方向
の長さＦｉ１〜２闘程度必要なため、光ビーム幅として
は１００μｍ程度以上あればよく、従来型に比べ装置の
大型化にもつなからずダイナミックレンジを向上される
ことができる。
向光１６と非偏向光１７が空間的に分動丁される距離ｌ
（第１図参照）のコリメート光１５のビーム幅ｄに対す
る関係である。コリメート光１５のビーム幅ｄは平面レ
ンズ】３の焦点側Ｍ／を選ぶことにより制御することが
できる。４２図はコリメート光１５のガウス波伝搬によ
る回折波がりを前片しているか、導波型ＡＯスペクトラ
ムアナライザにおいて弾性表面波発生用電極の光軸方向
の長さＦｉ１〜２闘程度必要なため、光ビーム幅として
は１００μｍ程度以上あればよく、従来型に比べ装置の
大型化にもつなからずダイナミックレンジを向上される
ことができる。
非偏向光１７の反射材または吸収材には、例えは平面光
導波路１１に反応性イオンエツチングまたはイオンエツ
チング等により溝を掘り、非偏向光１７が入射する面に
Ａ１等を蒸着することによる反射材を形成するか、溝に
光の波長に対応した吸収材を埋め込むことにより形成さ
れる。
導波路１１に反応性イオンエツチングまたはイオンエツ
チング等により溝を掘り、非偏向光１７が入射する面に
Ａ１等を蒸着することによる反射材を形成するか、溝に
光の波長に対応した吸収材を埋め込むことにより形成さ
れる。
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
い非偏向光と信号成分でちる偏向光を平面光導波路内で
空間的に分離し、非偏向光のみを平面光導波路よυ除去
することにょシ、装置の大型化を伴なわず高いダイナミ
ックレンジが得られる効果がある。
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
い非偏向光と信号成分でちる偏向光を平面光導波路内で
空間的に分離し、非偏向光のみを平面光導波路よυ除去
することにょシ、装置の大型化を伴なわず高いダイナミ
ックレンジが得られる効果がある。
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図は従来例における導波型ＡＯスペクトラム
アナライザの平面図である。 ｆｌｌ、５１・・・・°・平面導波路、１２．５２・・
・・・・光源、１３．１４，５３．５４・・・・・・平
面レンズ、−１５，６０・・・・・・コリメート光、１
６．５８・・・・・・偏向光、１７゜５９・・・・・・
非偏向光、１９，６４・・・・・・弾性表面波、２０゜
６３・・・・・・アレイ状検出器、２１・・・・・・反
射材または吸収材、２２・・・・・・信号光検出端面、
２３．５６・・・・・・拡がり角を有する光。 代理人 弁理士 内 原 晋 ゛・、ｊ Ｊ Ｚｌ 反魅材ｄれか吸取材 ＄ Ｉ 」 ン力巳ト七 Ａ・１七しｄ （−イ） 茅 ２ 同 ５３．５４− １面しンス゛ ５２ｊ Ｉｔ＃′Ｊ向光 ６２内光酊走 １３ ア薗択光検玄器 芽 ３ 回
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図は従来例における導波型ＡＯスペクトラム
アナライザの平面図である。 ｆｌｌ、５１・・・・°・平面導波路、１２．５２・・
・・・・光源、１３．１４，５３．５４・・・・・・平
面レンズ、−１５，６０・・・・・・コリメート光、１
６．５８・・・・・・偏向光、１７゜５９・・・・・・
非偏向光、１９，６４・・・・・・弾性表面波、２０゜
６３・・・・・・アレイ状検出器、２１・・・・・・反
射材または吸収材、２２・・・・・・信号光検出端面、
２３．５６・・・・・・拡がり角を有する光。 代理人 弁理士 内 原 晋 ゛・、ｊ Ｊ Ｚｌ 反魅材ｄれか吸取材 ＄ Ｉ 」 ン力巳ト七 Ａ・１七しｄ （−イ） 茅 ２ 同 ５３．５４− １面しンス゛ ５２ｊ Ｉｔ＃′Ｊ向光 ６２内光酊走 １３ ア薗択光検玄器 芽 ３ 回
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
発生電極を備え、且つ前記平面光導波路に入射し平面レ
ンズでコリメート光に変換された光ビームのうち弾性表
面波により偏向されない非偏向光と偏向光とを前記平面
光導波路で空間的に分離し、非偏向光を前記平面光導波
路で吸収または反射せしめる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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22623985A JPS6285874A (ja) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | 導波型光・音響スペクトラムアナライザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22623985A JPS6285874A (ja) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | 導波型光・音響スペクトラムアナライザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6285874A true JPS6285874A (ja) | 1987-04-20 |
Family
ID=16842071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22623985A Pending JPS6285874A (ja) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | 導波型光・音響スペクトラムアナライザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6285874A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5580062A (en) * | 1978-12-12 | 1980-06-16 | Ricoh Co Ltd | Frequency analysis |
-
1985
- 1985-10-11 JP JP22623985A patent/JPS6285874A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5580062A (en) * | 1978-12-12 | 1980-06-16 | Ricoh Co Ltd | Frequency analysis |
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