JPS63118715A - 音響光学素子 - Google Patents
音響光学素子Info
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- JPS63118715A JPS63118715A JP26596986A JP26596986A JPS63118715A JP S63118715 A JPS63118715 A JP S63118715A JP 26596986 A JP26596986 A JP 26596986A JP 26596986 A JP26596986 A JP 26596986A JP S63118715 A JPS63118715 A JP S63118715A
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- Japan
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- thin film
- conductive thin
- piezo
- electric elements
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- Pending
Links
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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】
産業上の利用分野
本発明は、音響光学効果により光ビームを回折する音響
元学元偏向器の中で、比較的広い範囲の角度偏向を与え
ることのできる音響光学素子に関するものである。
元学元偏向器の中で、比較的広い範囲の角度偏向を与え
ることのできる音響光学素子に関するものである。
従来の技術
従来、この種の音響光学素子は、例えば特公昭５２−１
０３７６号公報の光ビームに対する音響的偏向器に述べ
られている。
０３７６号公報の光ビームに対する音響的偏向器に述べ
られている。
発明が解決しようとする問題点
このような従来の構成では、圧電素子の振動の位相が隣
接間で１８０度異なる時には伸縮が反対方向となるため
、１個の圧電素子の場合は互いに影響を及ぼし合ってし
まう。また、複数個の圧電素子を配列することは位置決
め精度など製法上極めて困難が伴う。さらに、互いに重
なり合う電極の位置決めなどの困難も伴う。また、高周
波での入力インピーダンス調整のために分割した圧電素
子の全てが同位相の構成ができないという問題があった
。
接間で１８０度異なる時には伸縮が反対方向となるため
、１個の圧電素子の場合は互いに影響を及ぼし合ってし
まう。また、複数個の圧電素子を配列することは位置決
め精度など製法上極めて困難が伴う。さらに、互いに重
なり合う電極の位置決めなどの困難も伴う。また、高周
波での入力インピーダンス調整のために分割した圧電素
子の全てが同位相の構成ができないという問題があった
。
本発明はこのような問題点を解決するもので、圧電素子
の振動が隣接間で影響せず、製法も容易で、さらに分割
した圧電素子の位相が自由に調整でき、容易に広帯域化
の構成が得られる音響光学素子を提供することを目的と
するものである。
の振動が隣接間で影響せず、製法も容易で、さらに分割
した圧電素子の位相が自由に調整でき、容易に広帯域化
の構成が得られる音響光学素子を提供することを目的と
するものである。
問題点を解決するための手段
この問題点を解決するために本発明は、音響光学媒体と
１つの圧電素子とを第１の導電性薄膜を介して装着する
と共に、この圧電素子上の上記第１の導電性薄膜と対向
する面に第２の導電性薄膜を設け、これらを同一切断部
で元ビームの進行方向に複数に分割したものである。
１つの圧電素子とを第１の導電性薄膜を介して装着する
と共に、この圧電素子上の上記第１の導電性薄膜と対向
する面に第２の導電性薄膜を設け、これらを同一切断部
で元ビームの進行方向に複数に分割したものである。
また、上部切断部の間隔を単調増加または単調減少的に
変えることも特徴の１つである。
変えることも特徴の１つである。
さらに、上記１つの圧電板の厚さを変えることも特徴の
１つである。
１つである。
作用
この構成により、１つの圧電素子はそれぞれ独立した圧
電素子を配列したことと等価となり、それぞれの振動は
隣接の圧電素子の影響を受けにくくなる。位相の極性は
配線により自由に選ぶことも可能である０位置の精度も
１つの圧電素子の状態で装着されているため、極めて安
定である。また、分割の際に自由にピッチを選定できる
。さらに、１つの圧電素子の厚さに傾斜をつけて同様の
構成をすることもでき、これらの方法により容易に広帯
域化がはかれることとなる。
電素子を配列したことと等価となり、それぞれの振動は
隣接の圧電素子の影響を受けにくくなる。位相の極性は
配線により自由に選ぶことも可能である０位置の精度も
１つの圧電素子の状態で装着されているため、極めて安
定である。また、分割の際に自由にピッチを選定できる
。さらに、１つの圧電素子の厚さに傾斜をつけて同様の
構成をすることもでき、これらの方法により容易に広帯
域化がはかれることとなる。
実施例
以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。
明する。
第１図は本発明の一実施例による音響光学素子の構成原
理図であり、第１図において、音響光学媒体１と圧電素
子２は導電性薄膜３を介して装着されている。音響光学
媒体１には鉛ガラスや二酸化テルル単結晶など音響光学
性能指数の高いものが用いられる。圧電素子２はニオブ
酸リチウム単結晶の薄膜や酸化亜鉛薄膜が厚膜からの研
磨やスパッタなどにより形成される。導電性薄膜３はイ
ンジウムやスズを蒸着して得られる。第２の導電性薄膜
４も同様にして得られる。次にこれらはスクライバなど
を用いて元ビ゛−ムの進行方向Ｉ、Ｉ。
理図であり、第１図において、音響光学媒体１と圧電素
子２は導電性薄膜３を介して装着されている。音響光学
媒体１には鉛ガラスや二酸化テルル単結晶など音響光学
性能指数の高いものが用いられる。圧電素子２はニオブ
酸リチウム単結晶の薄膜や酸化亜鉛薄膜が厚膜からの研
磨やスパッタなどにより形成される。導電性薄膜３はイ
ンジウムやスズを蒸着して得られる。第２の導電性薄膜
４も同様にして得られる。次にこれらはスクライバなど
を用いて元ビ゛−ムの進行方向Ｉ、Ｉ。
にはソ直交する方向に切断され、複数に分割された圧電
素子２が元ビームの進行方向に配列された状態となる。
素子２が元ビームの進行方向に配列された状態となる。
切断部５はスクライバの歯厚で決まり数１０ミクロンと
なるが１分割のピッチは数１００ミクロンから数ミリメ
ートルあるため、特性への影響はない。分割した圧電素
子２はワイヤーポンドなどで配線６により電気的に接続
される。
なるが１分割のピッチは数１００ミクロンから数ミリメ
ートルあるため、特性への影響はない。分割した圧電素
子２はワイヤーポンドなどで配線６により電気的に接続
される。
このようにして構成した音響光学素子を数１０ＭＨｚ〜
数ＧＨｚの高周波信号源７により励振すると。
数ＧＨｚの高周波信号源７により励振すると。
音響光学媒体１内に超音波による屈折率の疎密８ができ
、回折格子となるので一定の角度で入射した元ビームエ
は回折され、回折光（偏向光）工。
、回折格子となるので一定の角度で入射した元ビームエ
は回折され、回折光（偏向光）工。
と非回折光（透過光〕工。とに分かれて出射する。
このとき高周波信号の振幅により回折光の強さが変わ９
１周波数によシ透過元に対する回折光の方向（角度）が
変わるため、これを利用して光偏向器として使用できる
。このような音響光学素子の光偏向器は、その光偏向角
が上記周波数にはソ比例するため、大きな角度を得るに
は高周波はどよいことになる。従って圧電素子２の厚さ
は共振させるために薄くする必要があるが、静電容量が
犬きくなり、高周波信号源とのインピーダンス整合がと
りにくくなる傾向にある。また元ビーム径を大きくした
い時にも圧電素子２０幅（第１図では紙面に垂直な方向
）を大きくしなければならず、同様に静電容量が大きく
なる。本発明による音響光学素子を用いれば、第１図に
示すような分割。
１周波数によシ透過元に対する回折光の方向（角度）が
変わるため、これを利用して光偏向器として使用できる
。このような音響光学素子の光偏向器は、その光偏向角
が上記周波数にはソ比例するため、大きな角度を得るに
は高周波はどよいことになる。従って圧電素子２の厚さ
は共振させるために薄くする必要があるが、静電容量が
犬きくなり、高周波信号源とのインピーダンス整合がと
りにくくなる傾向にある。また元ビーム径を大きくした
い時にも圧電素子２０幅（第１図では紙面に垂直な方向
）を大きくしなければならず、同様に静電容量が大きく
なる。本発明による音響光学素子を用いれば、第１図に
示すような分割。
配線により、分割数をＮとすると、静電容量は１７ Ｎ
２ となるため、極めて容重にインピーダンス整合が
とれ、広帯域化が容量になる。
２ となるため、極めて容重にインピーダンス整合が
とれ、広帯域化が容量になる。
第２図は、いわゆるステアリング型の音響光学素子を構
成した例である。この場合も製作法は第１図に示した実
施例と全く同様に行うことができ、配線６のみ異なるこ
とになる。この構成では、超音波の波面９が存在するこ
とになり、その波面は高周波信号の周波数により角度が
変わることになる。これを利用して極めて広帯域な光偏
向特性を得ることができるが、本発明の構成では分割し
た圧電素子２の相互の振動が独立に得られるため隣接間
での影響がなく、１つから分割するため製作が容易でか
つ位置が精度よく決められる。
成した例である。この場合も製作法は第１図に示した実
施例と全く同様に行うことができ、配線６のみ異なるこ
とになる。この構成では、超音波の波面９が存在するこ
とになり、その波面は高周波信号の周波数により角度が
変わることになる。これを利用して極めて広帯域な光偏
向特性を得ることができるが、本発明の構成では分割し
た圧電素子２の相互の振動が独立に得られるため隣接間
での影響がなく、１つから分割するため製作が容易でか
つ位置が精度よく決められる。
第３図はステアリング型の別の実施例である。
分割時のピッチ、すなわち、切断部ｓａ 、ｓｂの間隔
を適当に選んで設定することにより、超音波の波面９が
湾曲またはそれに近い状態となり、さらに広帯域化した
ものが本発明により容易に構成できる。
を適当に選んで設定することにより、超音波の波面９が
湾曲またはそれに近い状態となり、さらに広帯域化した
ものが本発明により容易に構成できる。
第４図は第３図の例に圧電素子２の厚さを変えた構成を
重ねた例である。これによりインピーダンス整合がさら
に広くとり易くなる。
重ねた例である。これによりインピーダンス整合がさら
に広くとり易くなる。
発明の効果
以上のように本発明によれば、音響光学媒体と１つの圧
電素子とを第１の導電性薄膜を介して装着すると共に、
この圧電素子上の上記第１の導電性薄膜と対向する面に
第２の導電性薄膜を設け、これらを同一切断部で元ビー
ムの進行方向に複数に分割することにより、隣接した圧
電素子間の振動の影響がなく、位相も自由に設定でき、
広帯域化が極めて容易に行なえるという効果が得られる
。
電素子とを第１の導電性薄膜を介して装着すると共に、
この圧電素子上の上記第１の導電性薄膜と対向する面に
第２の導電性薄膜を設け、これらを同一切断部で元ビー
ムの進行方向に複数に分割することにより、隣接した圧
電素子間の振動の影響がなく、位相も自由に設定でき、
広帯域化が極めて容易に行なえるという効果が得られる
。
第１図〜第４因は本発明の実施例による音響光学素子を
示す構成原理図である。 １・・・・・・音響光学媒体、２・・・・・・圧電素子
、３・・・・・・導電性薄膜、４・・・・・・第２の導
電性薄膜、５，５１Ｌ。 ６ｂ・・・・・・切断部、８・・・・・・配線、７・・
・・・・高周波信号源、８・・・・・・疎密、９・・・
・・・波面、工・・・・・・光ビーム、工、・・・・・
・回折光（偏向光）、工。・・・・・・非回折光（透過
光）。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名ｌ−
會シ光学稈体 ７−高周波信号源２−圧電米３−
６−疎 舊 ３−導ｔａ庫膿 工・−先ビーム４−１２の４電
住溝膜 ■１−回折先（洟Ｎ先）５−切断部
（ｏ−１￥口竹光（透通丸〕６−配 線 第３図
示す構成原理図である。 １・・・・・・音響光学媒体、２・・・・・・圧電素子
、３・・・・・・導電性薄膜、４・・・・・・第２の導
電性薄膜、５，５１Ｌ。 ６ｂ・・・・・・切断部、８・・・・・・配線、７・・
・・・・高周波信号源、８・・・・・・疎密、９・・・
・・・波面、工・・・・・・光ビーム、工、・・・・・
・回折光（偏向光）、工。・・・・・・非回折光（透過
光）。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名ｌ−
會シ光学稈体 ７−高周波信号源２−圧電米３−
６−疎 舊 ３−導ｔａ庫膿 工・−先ビーム４−１２の４電
住溝膜 ■１−回折先（洟Ｎ先）５−切断部
（ｏ−１￥口竹光（透通丸〕６−配 線 第３図
Claims (3)
- （１）音響光学媒体と１つの圧電素子とを第１の導電性
薄膜を介して装着すると共に、上記圧電素子上の上記導
電性薄膜と対向する面に第２の導電性薄膜を設け、この
圧電素子及び第１、第２の導電性薄膜とを同一切断部で
光ビームの進行方向に複数に分割して構成した音響光学
素子。 - （２）分割する切断部の間隔を単調増加的、または、単
調減少的に変えた特許請求の範囲第１項記載の音響光学
素子。 - （３）圧電素子の厚さを変えた特許請求の範囲第１項記
載の音響光学素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26596986A JPS63118715A (ja) | 1986-11-07 | 1986-11-07 | 音響光学素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26596986A JPS63118715A (ja) | 1986-11-07 | 1986-11-07 | 音響光学素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63118715A true JPS63118715A (ja) | 1988-05-23 |
Family
ID=17424558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26596986A Pending JPS63118715A (ja) | 1986-11-07 | 1986-11-07 | 音響光学素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63118715A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010524032A (ja) * | 2007-04-06 | 2010-07-15 | ハリス コーポレイション | 光波面の音響光学強度変調を行うための位相変調技術 |
| US20120125977A1 (en) * | 2009-08-12 | 2012-05-24 | Kulicke And Soffa Industries, Inc. | Ultrasonic transducers for wire bonding and methods of forming wire bonds using ultrasonic transducers |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58111021A (ja) * | 1981-12-23 | 1983-07-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波光偏向器 |
-
1986
- 1986-11-07 JP JP26596986A patent/JPS63118715A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58111021A (ja) * | 1981-12-23 | 1983-07-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波光偏向器 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010524032A (ja) * | 2007-04-06 | 2010-07-15 | ハリス コーポレイション | 光波面の音響光学強度変調を行うための位相変調技術 |
| US20120125977A1 (en) * | 2009-08-12 | 2012-05-24 | Kulicke And Soffa Industries, Inc. | Ultrasonic transducers for wire bonding and methods of forming wire bonds using ultrasonic transducers |
| US8251275B2 (en) * | 2009-08-12 | 2012-08-28 | Kulicke And Soffa Industries, Inc. | Ultrasonic transducers for wire bonding and methods of forming wire bonds using ultrasonic transducers |
| US8365977B2 (en) | 2009-08-12 | 2013-02-05 | Kulicke And Soffa Industries, Inc. | Ultrasonic transducers for wire bonding and methods of forming wire bonds using ultrasonic transducers |
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