JPS63136028A - 光偏向装置 - 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） 木光明は、光導波路に表面弾性波を発生させ、この表面
弾性波の回折作用によって導波光を偏向ざＵるようにし
た光偏向装置、特に詳細には導波光を２つの表面弾性波
によって２回偏向させることにより、広偏向角範囲が得
られるようにした光偏向装置に１更するものである。

（従来の技術） 従来より例えば特開昭６１−１８３６２６号公報に示さ
れるように、表面弾性波が伝播可能な材料から形成され
た光導波路に光を入射させ、この先樽波路内を進行する
導波光と交わる方向に表面弾性波を発生させて縞表面弾
性波によって導波光をブラッグ回折させ、そして上記表
面弾性波の周波数を連続的に教化させることにより導波
光の回折角（偏向角）を連続的に変化させるようにした
光偏向装置が公知となっている。このような光偏向装置
は、例えばガルバノメータミラーやポリゴンミラー等の
機械式光偏向器や、ＥＯＤ　（電気光学光偏向器）やＡ
ＯＤ　（音響光学光偏向器）等の光偏向素子を用いる光
偏向器に比べると、小形軽量化が可能で、また機械的動
作部分を持たないので信頼性も高い、といった特長を有
している。

（発明が解決しようとづる問題点） ところが上述のような光偏向装置には、偏向角を大きく
とることが困難であるという問題がある。

つまりこの光導波路を用いた光偏向装置においては、光
偏向角は表面弾性波の周波数にほぼ比例するので、大き
な偏向角を得ようとすれば必然的に表面弾性波の周波数
を極めて高い値まで変化させることが必要となる。また
このように表面弾性波の周波数を広い帯域に亘って変化
させるのみならず、ブラッグ条件を満たすために、表面
弾性波の進行方向を連続的に変化（ステアリング）させ
て導波光の表面弾性波への入射角を制御する必要がある
。

上記のような要求に応えるため、例えば前記特開昭６１
−１８３６２６号公報にも示されるように、互いに賃な
る帯域で周波数が変化する表面弾性波を発生する現数の
交叉くし形電極対（ＩＤＴ：ＩｎｔｅｒＤｉｇ日ａｌ　
　Ｔ　ｒａｎｓｄｕｃｅｒ　）をそれぞれ表面弾性波発
生方向が異なるように配置し、各ＩＤＴをスイッヂング
作勅させるようにした光偏向装置が提案されている。

しかし−上記構成の光偏向装置は、各Ｉ　Ｄ　Ｔが発す
る表面弾性波のクロスオーバー周波数を中心にして回折
効率が落ち込むので、偏向された光ビームの光ｈ１が、
偏向角に応じて変動してしまうという問題が生じる。

また−り記の構成にしても、結局偏向角の高い部分を受
は持つＩ　ｌ）　Ｔは、極めて高い周波数の表面弾性波
を発生しうるように構成されなりればならない。以下、
この点について、具体例を挙げて説明丈る。表面弾性波
の進行方向に対する導波光の入射角をθとすると、表面
弾性波と導波光との音響光学相互作用による導波光の偏
向角δは、δ−２θである。そして導波光の波長、実効
屈折率をλ、Ｎｅとし、表面弾性波の波長、周波数、速
度をそれぞれΔ、ｆ、ｖとすれば、 ２θ−２５ｉｎ”（λ／２ＮＯ−△） ２λ／Ｎｅ　　・　△ 一λ　・　ｆ’／Ｎｃ　　・　■・・・・・・（１）で
ある。したがって偏向角範囲Δ（２θ）は、△（２θ）
；八ｆ・λ／Ｎｅ　・■ となる。ここで例えばλ＝　０．７８μ７ＦＬ、Ｎｅ　
−２，２、ｖ　＝　３５００ｍ　／　ｓとして偏向角範
囲Δ（２θ）＝１０’を１９ようとずれば、表面弾性波
の周波数範囲すなわちＩＤＴに印加する高周波の周波数
帯域△ｆ＝　１．７２　ＧＨ２が必要となる。この周波
数帯域を、２次回折光の影響を受けないように１オクタ
ーブとすれば、中心周波数ｆｏ−２，５７ＧＨ２。

最大周波数ｆ２＝　３．４３　ＧＨｚとなる。この最大
周波数ｆ２を得るＩＤＴの周期△−１，０２μｍとなり
、ＩＤＴ電極指の線幅Ｗ＝△／４−０．２５５μｍとな
る。

ＩＤＴを形成する技術として一般的なフォトリソ法、電
子ビーム描画法においては、現在のところ線幅限界がそ
れぞれ０．８μｍ、０．５μ卯程度であり、したがって
上記のように極めて小さい線幅を有するＥＤＴは実現困
難である。またこのように精細なＩＤＴが将来形成でき
たとしても、３．４３Ｇｆ−１ｚ稈瓜の高周波を生成す
るドライバーは、製造困難でかつ極めて高価なものとな
るし、このように精ｍなＩＤＴには高電圧を印加するこ
とが難しくなる。さらに、上記のように表面弾性波の周
波数を高めれば、当然その波長が短くなるので該表面弾
性波が光導波路に吸収されやすくなり、回折効率が低下
することになる。

一方文献Ｉ　Ｅ　Ｅ　Ｅ　　ｌ−ｒａｎｓａｃｔｉｏｎ
ｓ　ｏｎ　　Ｃ１ｒｃｕｉｔｓ　　ａｎｄ　　Ｓｙｓｔ
ｅｍｓ、　ｖｏｌ　、　ＣＡＳ−２６，Ｎｏ　。

１２、ｐ１０７２［Ｑｕｉｄｅｄ　−１ｌＶａｖｅ　　
Ａｃｏｕｓｔｏｏｐｔｉｃｒ３ｒａｕ　　Ｍｏｄｕｌａ
ｔｏｒｓ　ｆｏｒ　Ｗｉｄｅ−Ｂａｎｄ　Ｉｎｔｅｏｒ
ａｔｅｄ　０ｐｔｉｃ　　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ
ｓ　ａｎｄ　Ｓ　１ｏｎａｌ　　Ｐｒ。

ｃｅｓｓｉｎｇ　］　ｂｙ　　ｃ、　ｓ、　ＴＳＡ　Ｉ
には、前述のように複数のＩＤＴをスイッチング作動さ
せず、１つのＩＤＴを電極指線幅が連続的に変化しかつ
各電極指が円弧状をなす湾曲指チＩＩ−プＩＤＴとして
構成し、この１つのＩＤＴによって表面弾性波の周波数
Ｊノよび８ｔ１方向を広範囲に亘って連続的に変化させ
るようにした光偏向装置が示されている。このような構
成においては、前述のように光ビームの光量が偏向角に
応じて変動してしまうという問題は解消できるが、表面
弾性波の周波数を極めて＾く設定しなければならない点
はそのままであり、それにより前述と全く同様の問題が
生じる。

そこで本発明は、以上述べた光ビームの光吊変初を招か
ず、また表面弾性波の周波数を著しく高く設定しなくて
も広偏向角範囲が１ｇられる光偏向装置を提供すること
を目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の光偏向装置は、前述のように表面弾性波が伝播
可能な材料から形成された光導波路内に導波光を進行さ
せ、この導波光を表面弾性波によって回折、偏向させる
ようにした光偏向装置において、 上記導波光の光路に交わる方向に進行して該導波光を回
折、偏向させる第１の表面弾性波を光導波路において発
生させる第１の表面弾性波発生手段と、 上記のように回折された導波光の光路に交わる方向に進
行して該導波光を、上記回折による偏向をさらに増幅さ
せる方向に回折、偏向させる第２の表面弾性波を光導波
路において発生させる第２の表面弾性波発生手段とを設
け、 イしてこれら第１、第２の表面弾性波発生手段を、第１
の表面弾性波によって回折される前、後の導波光の波数
ベクトルをそれぞれｌｋ、、ＩＫ２、第２の表面弾性波
によって回折された導波光の波数ベクトルを■３、第１
、第２の表面弾性波の波数ベクトルをｌＫ１．■２とし
たとぎ、 ｌｋ　ｔ　＋　ＩＫ　ｔ　−１ｋ　２ １ｋ　ｔ　＋ＩＫ　２−　ｌｋ　３ なる条件を満たしながらそれぞれ第１、第２の表面弾性
波の周波数および進行方向を連続的に変化させるように
形成したことを特徴とするものである。

上記のような第１、第２の表面弾性波発生手段は、例え
ば′Ｉ′ｔｆ極指間隔が段階的に変化しかつ各電極指の
向きが段階的に変化する傾斜指チャーブ交叉くし形電極
対（Ｔ　１ｌｔｅｄ　−Ｆ　ｉｎｇｅｒ　　Ｃｈｉｒｐ
ｅｄＩＤＴ）と、この電極対に周波数が連続的に変化す
る交番電圧を印加づるドライバーとの組合せ等によって
形成することができる。

（作　　用） 上記の構成においては、第１の表面弾性波によ□って偏
向された導波光が第２の表面弾性波よって再度偏向され
るから、第１、第２の表面弾性波それぞれの周波数帯域
をさほど広く設定しな（でも、全体として広偏向角範囲
がｖｉられるようになる。

（実　施　例） 以下、図面に示ず実施例に塁づいて本発明の詳細な説明
する。

第１図は本発明の一実施例による光偏向装置１０を示す
ものである。この光偏向装置１０は、基板１１上に形成
された光導波路１２と、この光導波路１２上に形成され
た光ビーム入射用集光性回折格子（ＦＯＣＵＳｔｉ！１
１　　Ｇ　ｒａｔｉｎ（ｌ　　Ｃｏｕｐｌｃｒ１以下Ｆ
ＱＧと称する）１３と、光ビーム出射用ＦＧＣ１４と、
これらのＦＧＣ１３，１４の間を進行する導波光の光路
に交わる方向に進行する表面弾性波１５．１Ｇをそれぞ
れ発生させる第１、第２の傾斜指チト−ブ交叉くし形電
極対（Ｔｉ１ｔｃｄ　−Ｆ　ｉｎｇｃｒ　　Ｃｈｉｒｐ
ｅｄ　　Ｉ　ｎｔｅｒ　　Ｑ　１ｇ１ｔａｌ　　Ｔ　ｒ
ａｎｓｄｕｃｅｒ　１以下傾斜指チヤープＩＤＴと称す
る）１７．１８と、上記表面弾性波１５．１Ｇを発生さ
せるためにこれらの傾斜指チセープＩＤ１’１７．１８
に高周波の交番電圧を印ノβする高周波アンプ１９と、
上記電圧の値を連続的に変化（掃引）させるスィーパ−
２０とを有している。

本実施例においては一例として、基板１■ｌｉＮ　ｂ　
Ｏ３ウエハを用い、このウェハの表面にｌ−ｉ拡散膜を
設けることにより光導波路１２を形成している。なお基
板１１としてその他９ファイア、３ｉ等からなる結晶性
基板が用いられてもよい。また光導波路１２も上記のＴ
ｉ拡故に限らず、基板１１上にその他の材料をスパッタ
、蒸着する等して形成することもできる。なａ３光導波
路については、例えばティー　タミール（Ｔ、　７ａｌ
ｉｒ）編「インチグレイテッド　オプティクス（Ｉ　ｎ
ｔｅｇｒａｔｅｄ　　ＱｐｔｉＣ８）」（トピックス　
イン　アプライド　フィジックス（Ｔ　ｏｐｉｃｓ　　
ｉｎ　　、Ａ　ｐｐｌ　ｉｅｄ　　Ｐ　ｈｙｓｉｃｓ）
第７巻）スプリンガー　フエアラーグ（Ｓ　ｐｒｉｎｇ
ｅｒ−Ｖｅｒｌａす）刊（１９７５）　；西原、春名、
栖原共″Ａ［光集積回路Ｊオーム社用（１９８５）等の
成署に詳細な記述があり、本発明では光導波路１２とし
てこれら公知の光導波路のいずれをも使用できる。

ただし、この光導波路１２は、上記Ｔｉ拡散膜等、後述
する表面弾性波が伝播可能な材料から形成されなければ
ならない。また光導波路は２層以上の積層構造を有して
いてもよい。

傾斜指チャープＩＤＴ１７．１８は、例えば光導波路１
２の表面にポジ型電子線レジストを塗布し、さらにその
上にへ〇導電用薄膜を蒸着し、電極パターンを電子線描
画し、Ａｕｕ膜を剥離後現像を行（ｆい、次いでＣｒ傳
膜、Ａ１薄躾を蒸省後、有機溶媒中でリフトオフを行な
うことによって形成することができる。なお傾斜指チャ
ープＩＤＴ１７．１８は、基板１１や光導波路１２が圧
電性を有する材料からなる場合には、直接光導波路１２
内あるいは基板１１上に設置しても表面弾性波１５．１
６を発生させることができるが、そうでない場合にはり
根１１あるいは光導波路１２の一部に例えばＺ　ｎ　Ｏ
′？ｑからなる圧電性ｉｔ９膜を蒸着、スパッタ等によ
って形成し、そこにＩＤＴ１７．１８を設置すればよい
。

偏向される光ご−ムＬは、例えば半導体レーザ等の光源
２１から、Ｆ　Ｇ　Ｃ１３に向けて射出される。

この光ビームＬ（発散ビーム）は、ＦＧＣ１３によって
平行ビームとされた上で光導波路１２内に取り込まれ、
該光導波路１２内を導波する。この導波光Ｌ１は、第１
の傾斜指チャープＩＤＴ１７から光せられた第１の表面
弾性波１５との音響光学相互作用により、図示のように
回折（Ｂ　ｒａｕ回折）する。

こうして回折、偏向した導波光Ｌ２は、第２の傾斜指チ
ャープ［ＤＴ１８から発せられた第２の表面弾性波１６
とのΔ費光学相ｎ作用により、上記偏向をさらに増幅さ
せる方向に回折する。そして前述のように、第１の□傾
斜指チャープＩｔ）Ｔ１７に印加される周波数が連続的
に変化するので、第１の表面弾性波１５の周波数が連続
的に変化する。前述の第（１）式から明らかなように、
表面弾性波１５によって回折した導波光Ｌ２の偏向角は
表面弾性波１５の周波数にほぼ比例するので、上記のよ
うに表面弾性波１５の周波数が変化することにより、導
波光Ｌ２は矢印Δで示ずように連続的に偏向する。この
導波光し２は次に第２の表面弾性波１６によって偏向さ
れるが、この第２の表面弾性波１６も第１の表面弾性波
１６と同様に周波数が連続的に変化するので、第２の表
面弾性波１６を通過した後の導波光Ｌ３は、矢印Ｂで示
すように連続的に偏向する。この導波光Ｌ３はＦ　Ｇ　
Ｃ１４によって光導波ｒＲ１２外に出射せしめられ、ま
たその集光作用によって１点に集束される。

次に、光導波路１２から出射する光ビームＬ′の偏向角
範囲（すなわち導波光Ｌ１の偏向角範囲）△δについて
、第２図を参照して説明する。この第２図は、第１の傾
斜指チャーブＩＤＴ１７および第２の傾斜指チャーブＩ
ＤＴ１Ｂの詳細な形状と配置状態を示している。図示さ
れるように第１の傾斜指ヂャーブＩＤＴ１７および第２
の傾斜指チャーブＩＤＴ１８はそれぞれ、電極指の間隔
が変化率一定で段階的に変化するとともに、各電極指の
向きも変化率一定で段階的に変化するように形成されて
いる。第１の傾斜指チャーブＩＤＴ１７および第２の傾
斜指チャープＩＤＴ１８とも電極指の間隔が狭い方が（
図中上端部）が導波光側に位置するように配置され、前
述のように印加電圧が掃引されることにより、それぞれ
この上端部が最大周波数ｆ２−２ＧＨｚ、そして下端部
が最小周波ａ［ｌ−Ｉ　Ｇ　Ｈｚの表面弾性波１５．１
Ｇを発生するようになっている。そして第１の傾斜指チ
ャー７１１〕Ｔ１７は、上端部と下端部の電極指が互い
に３°傾いた形状とされ、導波光Ｌ１の進行方向に対し
て−Ｆ喘部の電極指が６゛の角度をなし、下端部の電極
指が３°の角度をな寸ように配置されている。−力筒２
の傾斜指チャーブＩＤＴ１８は、上端部と下端部の電極
指が互いに９″傾いた形状とされ、導波光Ｌ１の進行方
向に対して上端部の電極指が１８°の角度をなし、下端
部の電極指が９°の角度をなすように配置されている。

なお、両傾斜指チ↑・−ブＩＤＴ１７．１８のアース電
極は互いに一体化されてもよい。また以上述べたような
傾斜指チャーブＩＤＴについては、例えば前述のＣ，Ｓ
、ＴＳΔＩによる文献において詳しい説明がなされてい
る。

第１の傾斜指チャープＩＤＴ１７、第２の傾斜指チャー
プＩＤＴ１８からそれぞれ２　Ｇ　Ｈｚの表面弾性波１
５．１６が発せられたときの光ビームの回折状態は第２
図の■で示す状態となる。つまりこの場合は、２　Ｇ　
ｌ−Ｉ　Ｚの表面弾性波１５に対して導波光Ｌｌが入射
角６°で入射し、この角度はブラッグ条件を満足してい
る。ツなわち導波光［！、回折後の導波光Ｌ２の波数ベ
クトルをそれぞれｌｋｓ、Ｉｋ２、表面弾性波１５の波
数ベクトルをＩＫ　ｓとすると、１３図（１）に示すよ
うに Ｉｋ　　、　　　−ト　ＩＫｔ−１ｋｚとなっている。

つまり回折された導波光Ｌ２の進行方向は、ベクトルＩ
ｋ　２の向きとなる（偏向角δ＝２θ＝１２°）。また
このとき、２ＧＨｚの表面弾性波１６は第２の傾斜指チ
ャープｒＤＴ１８の第２図中士端部の電イ３指（第１の
傾斜指チャープＩＩ）Ｔ１７の上端部と１２°の角度を
なす）によって励振され該電極指と直角な向きに進行Ｊ
るがら、この表面弾性波１Ｇに対する導波光し−２の入
射角も６゜となり、そして表面弾性波１６は表面弾性波
１５と同波長であるから、ブラッグ条件を満足する。す
なわち表面弾性波１６による回折後の導波光Ｌ３の波数
ベクＬ−ルを■３、表面弾性波１６の波数ベクトルをＩ
Ｋ　２とすると、第３図（１）に示７１Ｊ、うにｌｋ　
　２　　　＋　　ＩＫ　　２　　　＝　　Ｉｋ　　３と
なっている。

上記の状態から表面弾性波１５．１６の周波数が１Ｇ　
ＨＺまで次第に下げられる。表面弾性波１５．１６の各
波数ベクトルＩＫＩ、ＩＫ２の大ぎさ１ｌＫｓｌ、１１
Ｋｚｌは、その波長を△とすると２π／△であるから、
結局表面弾性波１５．１６の周波数に比例する。したが
って、表面弾性波１５．１６の周波数が１ＧＨ２のとさ
、表面弾性波１５．１６の波数ベクトルＩＫ　Ｌ　、　
ＩＫ　２の大きさは、周波数が２　Ｇ　Ｉ−Ｉ　Ｚのと
ぎの１／２となる。またこの場合の表面弾性波１５、表
面弾性波１６の進行方向つまり波数ベクトルＩＫ　！、
ＩＫ　２の向きは、ＩＧＨ２の表面弾性波１５．１６ヲ
励振する第１の傾斜指チャーブＩＤＴ１７、第２の傾斜
指チャーブＩＤ７１８の電極指部分が前述のように２　
Ｇ　ｌ−Ｉ　ｚの表面弾性波１５．１６を励振する電極
指部分に対してそれぞれ３°、９°傾いているから、２
　Ｇ　Ｈｚの表面弾性波１５．１６の波数ベクトルＩＫ
　ｔ、ＩＫ　２の向きから各々３°、９４変化する。ま
た、第３図（１）においてａさｂであるから結局、表面
弾性波１５．１６の周波数がＩＧＨ２場合の波数ベクト
ルＩＫＩ、ＩＫ２は、第３図（２）に示ずものとなる。

以上説明した通り、表面弾性波１５．１６の周波数がＩ
ＧＩ−１ｚである場合も、前述の ｌｋ　Ｉ＋　ＩＫ　１−　ｌｋ　２ ■２＋■、　−１ｋ３ の関係が成立している。

そして波数ベクトルＩｋ　ｌの大きさ１ｌｋｔｌは、導
波光Ｌｔの波長をλとするとｎ・２π／λ（ｎは屈折率
）で、この波長は導波光Ｌ２　、Ｌ３についても同じで
あるから、結局常に １ｌｋｔ　　１＝ｌｌｋ２１＝ｌｌｋ３　１であり、一
方表面弾性波１５の波数ベクトル１１＜１はその波長を
△とすると２π／△で、この波長は常に表面弾性波１６
の波長と等しいから １ｌＫ１１　＝　１ｌＫｚ　　ｌ である。また波数ベクトルＩＫ　！、ＩＫ　２の向きは
、先に説明したように表面弾性波１５．１６の周波数が
２　Ｇ　Ｈｚから１　Ｇ　ＨＺに変化づる際に、イれぞ
れ固有の一定変化率で変化する。したがって、表面弾性
波１５．１６の周波数が上記のように２ＧＩＩｚからＩ
ＧＨｚに変化する間、常に前述の ■、　＋ｌＫ！−■２ １ｋ　２　＋　ＩＫ　２　＝Ｉｋ　３ の関係が成り立ら、導波光Ｌ１と表面弾性波１５とのブ
ラッグ条件、導波光Ｌ２と表面弾性波１６とのブラッグ
条件が常に満たされる。

以Ｆの説明から明らかなように、表面弾性波１５．１６
の周波数が２ＧＨｚ、ＩＧＨｚのとき、２回回折した導
波光Ｌ３の進行方向はそれぞれ第３図（１）のベクトル
■３、第３図（ａのベクトルＩｋ　３の向さく第２図に
■、■′で示す向き）であり、その差は２４−１２＝　
１２’である。つまり本装置においては、１２°の広偏
向角範囲が得られる。ちなみに、周波数がＩ　ＧＨｚか
ら２ＧＨ２まで変化する（２次回折光の影響を受けない
ように周波数帯域を１オクターブどする〉１つの表面弾
性波のみで光ビーム偏向を行なう場合には、偏向角範囲
は６°となる。

なＪ５表面弾性波１５．１６の周波数を１ＧＨｚよりも
ざらに低くずれば、導波光Ｌ３は第３図（２）に■゛で
示した位置よりもさらに大きく偏向する。しかしこの位
置には、上記周波数が２　Ｇ　ｔｌｚのとき僅かである
が１回回折の導波光Ｌ２が出射するので、本実施例にお
１プるように第３図（２）の■〜■′の範囲を光ビーム
偏向範囲として利用するのが好ましい。

以上の説明では、表面弾性波１５．１６の周波数を２Ｇ
ＨｚからＩＧＨｚに連続的に変化させるようにしている
が、この反対にＩ　Ｇ　ｌ−Ｉ　Ｚから２ＧＨ２まで変
化させるようにしてもよい。この場合は光ビームＬ°の
偏向の方向が逆になるだけである。

また上記ｆｌＩＪ波数を２→１→２→１ＧＨｚとなるよ
うに変化させれば、光ビームＬ′が往復で偏向するＪ：
うになり、光ビームの往復走査が可能となる。

また以と説明の実施例では、周波数２　Ｇ　Ｈｚの表面
弾性波１５に対ザる導波光Ｌ１の入射角（つまり第１の
傾斜指チャープＩＤＴ１７の２　Ｇ　）４　Ｚを励振す
る電極指と導波光Ｌ１の進行方向がな１プ角度）を６°
とし、第１の傾斜指チャーブｒＤＴ１７の１０ＩＩＺを
励振する電極指が上記導波光Ｌ１の進行方向となす角を
３°、一方策２の傾斜指チャーブＩＩ）Ｔ１８の２ＧＨ
ｚ　、Ｉ　ＧＨｚを励ｉ　する電極指が、Ｆ２進行方向
となす角をそれぞれ１８°、９°としているが、一般に
表面弾性波１５．１６の最小、最大周波数をｆｌ、ｆｚ
　　（ｆｇ　−２ｆｔ　）とする場合には、上記の例に
おいて６°、３°、１８°、９°と設定された各角度を
各々θ、０／２．３０．３θ／２とすれば、いかなる場
合も常に前述のブラッグ条件を満足させることが可能と
なる。このことは、第３図（１）、（２）を参照すれば
自明であろう。

なお傾斜指チャープＩＤＴ１７．１８の形状を上記θで
規定される形状とする場合においても、表面弾性波１５
．１６の最小、最大周波数ｆ、、ｆｚをｆｚ＝２ｆｔと
なるように設定することは必ずしも必要ではなく、例え
ば最大周波数ｆ２を２ｆ＋なる値よりもやや小さめに設
定しても構わない。しかし上記のような形状に傾斜指チ
ャープＩＤＴ１７．１８を形成する以上はこのＩＤＴ形
状を最大限活かして、最小周波数［ｌのとき発生する２
次回折光が偏向角範囲に入り込まないで最大偏向角範囲
が得られるようになるｆｚからｆ　２−２　ｆ　１の間
で表面弾性波周波数を変化させるのが好ましい。

さらに本発明においては、表面弾性波１５．１６の最小
、最大周波数ｆ１、ｆｚをｆｚ−２ｆｔとなるように設
定し、また表面弾性波１５．１６の周波数を常に互いが
等しくなるように変化させることは必ずしも必要ではな
く、表面弾性波１５．１６の周波数および進行方向を個
別に変化させても、第１、第２の傾斜指チャープＩＤＴ
１７．１８の形状および配冒状ｆぷによって前述の Ｉｋ　、＋　ＩＫ　１−１ｋ　２ ＋ｋ　２　　＋　ＩＫ　２　−１ｋ　３の関係を黄だ１
ことが可能である。

しかし、上記実施例におけるように、表面弾性波１５．
１６の周波数を同じように変化させれば、２つの傾斜指
チャープＩＤＴを共通のドライバーで駆初可能となり、
高価なドライバが１つで済むので好都合である。

また本発明装置においては、以上説明した傾斜指チャー
ブＩＤＴ１７．１８に代えて、電極指間隔が段階的に変
化しかつ各電極指が円孤状をなすいわゆる湾曲指チャー
ブＩＤＴを使用して、第１、第２の表面弾性波の周波数
および進行方向を連続的に変化させるようにしてもよい
。第４図はこの湾曲指チャーブＩ　ｌ）　Ｔの配置例を
示している。この例においては第１の湾曲指チャーブＴ
ＤＴ１１７も、第２の湾曲指チャーブＩＤＴ１１８も図
中右端の電極指部分が最大周波数ｆ２の表面弾性波１５
．１６を発生し、左端の電極指部分が最小周波数［！の
表面弾性波１５．１６（図中破線で示す）を発生するよ
うに構成されている。この場合もｒ　２　＝　２ｆ　ｔ
とするのであれば、最大周波数ｆ２の第１の表面弾性波
１５に対する導波光Ｌ！の入射角をθとして、第１の湾
曲指チャーブＩＤＴ１１７の左端の電極指部分がに２導
波光し＋の進行方向に対してθ／２の角度をなし一方第
２の湾曲指チャーブＩＤＴ１１８の右端、左端の電極指
部分が上記導波光ＬＬの進行方向に対してそれぞれ３θ
、３０／２の角度をなすように両■ＤＴ１１１．１１８
を作成、配置すればよい。

また光導波路１２を前述のＴｉ拡散１−ｉＮｂｏ３に代
えてＺｎＯからなる光導波路にした場合には、−例とし
て表面弾性波１５．１６の最大、最小周波数を１　、Ｏ
Ｇ　ＨＺ　、　　０．５Ｇ　ＨＺすると、△δ−８°程
度の偏向角範囲が１ｑられる。

また本発明においては、光導波路に３つ以上の表面弾性
波を伝播させ、これらの表面弾性波によって導波光を３
回収上回折、偏向させるようにしてもよい。この装置に
おいても、隣り合う２つの表面弾性波により以上述べた
通りの作用効果が得られる訳であるから、このような光
偏向装置も本発明の装置に含まれるものとする。

さらに、光ビームを光導波路１２内に入射させ、またモ
こｈｓ　ｒら外部に出射させるためには、前述のＦ　Ｇ
　Ｃ１３，１４の他、カプラープリズム等を用いてもよ
いし、あるいは光導波路１２の端面から直接光ビームを
入射、出射させるようにしてもよい。また発散ビームで
ある光ビームＬを平行ビーム化したり、光導波路１２か
ら出射する光ビームＬ′を集束させるためには、導波路
レンズや通常の外部レンズやを用いることもできる。

（発明の効果） 以上詳細に説明した通り本発明の光偏向装置においては
、表面弾性波によって一度偏向させた光ビームをさらに
別の表面弾性波によって偏向させて広偏向角範囲を得る
ようにしているので、複数のＩＤＴをスイッヂング作動
させる場合のように偏向された光ビームの光量が偏向角
に応じて変動してしまうことがない。したがって本発明
装置によれば精密な光ビーム走査記録あるいは読取りが
可能となり、また上記のように広偏向角範囲が冑られる
から光偏向装置から被走査面までの距離を短くして、光
走査記録装置や読取装置の小型化を達成することができ
る。

そして本発明装置においては、個々の表面弾性波の周波
数を著しく高く設定しなくても上述のように広偏向角範
囲が４ｑられるようになっているから、表面弾性波発生
手段としてＩＤＴを用いる場合にはその線幅を極端に小
さく設定する必要がなく、このＩＤＴを現在確立されて
いる技術によって容易に製造可能となる。また上記の通
りであるから、ＩＤＴに印加する交番電圧の周波数も若
しく高く設定づる必要がなくなり、したがってＩＤＴの
ドライバーが容易かつ安価に形成可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例装置を示す概略斜視図、 第２図は上記実施例装置の一部を拡大して示す平面図、 第３図は本発明における光ビーム偏向の仕組みを説明覆
る説明図、 第４図は本発明において用いられる表面弾性波発生手段
の伯の例を示す平面図である。 １０・・・光偏向装置　　　　　１１・・・基　　板１
２・・・光導波路 １３・・・光ビーム入射用ＦＧＣ １４・・・光ビーム出射用ＦＧＣ １５・・・表面弾性波　　　　　１６・・・表面弾性波
１７・・・第１の傾斜指チャーブＩＤＴ１８・・・第２
の傾斜指チャーブＩＤＴ１９・・・高周波アンプ ２０・・・スィーパ−２１・・・光　　源１１１・・・
第１の湾曲指チャーブＩ　Ｄ　Ｔ１１８・・・第２の湾
曲指チ↑Ｉ−プＩ　Ｄ　ＴＬｌ・・・第１の表面弾性波
に入射する前の導波光Ｌ２・・・第１の表面弾性波を通
過した導波光Ｌ３・・・第２の表面弾性波に入射する前
の導波光ｌｋ　、・・・導波光Ｌ＋の波数ベクトル■２
・・・導波光Ｌ２の波数ベクトル１ｋ　３・・・導波光
Ｌ３の波数ベクトルに１・・・第１の表面弾性波の波数
ベクトル１Ｋ　２・・・第２の表面弾性波の波数ベクト
ル第１図 第２図 １７旧 第３図 第４図 （自発）手続ネ「ｌ正門 特許庁長官　殿　　　　　　　　　　昭和６２年３　月
（ム日１．１Ｊｉｆ［。　　　　　　　　ロｊ特願昭６
１−２８３６４６号 ２、発明の名称 光偏向装置 ３、補正をする者 事件との関係　　　　　特許出願人 任　所　　　神奈川県南足柄市中沼２１０番地名　称　
　　　富士写真フィルム株式会社４、代理人 〒１６０東京都港区六本木５−２−１ はうらいやビル　ｌ１ＩＩ　　口（４７９）　２３６７
（７３１８）弁理士　柳　１）征　史　（ばか２名）５
、補正命令の日付　　　な　　し ６、補正により増加する発明の数　　　な　　し７、補
正の対象　　明細書の「特許請求の範囲」および「発明
の詳細な説明」の欄 「される」の次に「交番電圧の」を特徴する特許請求の
範囲 （１）表面弾性波が伝播可能な材料から形成された光導
波路と、 この光導波路内を進行する導波光の光路に交わる方向に
進行して該導波光を回折、偏向させる第１の表面弾性波
を前記光導波路において発生させる第１の表面弾性波発
生手段と、 回折された前記導波光の光路に交わる方向に進行して該
導波光を、前記回折による偏向をさらに増幅させる方向
に回折、偏向させる第２の表面弾性波を前記光導波路に
おいて発生させる第２の表面弾性波発生手段とからなり
、 前記第１および第２の表面弾性波発生手段が、前記第１
の表面弾性波によって回折される前、後　□の導波光の
波数ベクトルをそれぞれｌｋｌ、Ｉｋ２、第２の表面弾
性波によって回折された導波光の波数ベクトルを■３、
第１、第２の表面弾性波の波数ベクトルをＩＫｌ、■２
としたとき、 Ｉｋ　１　＋ＩＫ　１＝　Ｉｋ　ｚ ｌｋ　ｚ　＋　ＩＫ　２　＝　Ｉｋ　３なる条件を満た
しながらそれぞれ第１、第２の表面弾性波の周波数およ
び進行方向を３ｇ！続的に変化させるように形成されて
いることを特徴とする光偏向装置。 （２１前記第１、第２の表面弾性波発生手段がそれぞれ
、電極指間隔が段階的に変化しかつ各電極指の向きが段
階的に変化する傾斜指チャープ交叉くし形電極対と、該
電極対に周波数が連続的に変化する交番電圧を印加する
ドライバーとからなることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の光偏向装置。 （３）　　前記第１、第２の表面弾性波発生手段がそれ
ぞれ、電極指間隔が段階的に変化しかつ各電極指が円弧
状をなす湾曲指チャープ交叉くし形電極対と、該電極対
に周波数が連続的に変化する交番電圧を印加するドライ
バーとからなることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の光偏向装置。 （４）　　前記第１、第２の表面弾性波発生手段がとも
に、周波数ｆ１〜ｆｚ（ｆｚ≦２ｆ１）の間で互いに同
じ値をとりながら周波数が変化する表面弾性波を発生す
るように構成され、 周波数ｆ２の第１の表面弾性波に入射する導波光Ｌ１の
入射角をθとすると、第１の表面弾性波発生手段を構成
する前記傾斜指チャープ交叉くし形電極対が、周波数ｆ
１の第１の表面弾性波を発生する部分の電極指が前記導
波光Ｌ１の進行方向に対してθ／２の角度をなし、 第２の表面弾性波発生手段を構成する前記傾斜指チャー
プ交叉くし形電極対が、周波数ｆ２．ｆ１の表面弾性波
を発生する部分の電極指がそれぞれ前記導波光Ｌ１の進
行方向に対して３θ、３θ／２の角度をなすように形成
されていることを特徴とする特許請求の範囲第２項また
は第３項記載の光偏向装置。 （５）　　前記第１、第２の表面弾性波発生手段を構成
する各傾斜指チャープ交叉くし形電極対が、共通のドラ
イバーによって駆動されることを特徴とする特許請求の
範囲第４項記載の光偏向装置。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面弾性波が伝播可能な材料から形成された光導
   波路と、 この光導波路内を進行する導波光の光路に交わる方向に
   進行して該導波光を回折、偏向させる第１の表面弾性波
   を前記光導波路において発生させる第１の表面弾性波発
   生手段と、 回折された前記導波光の光路に交わる方向に進行して該
   導波光を、前記回折による偏向をさらに増幅させる方向
   に回折、偏向させる第２の表面弾性波を前記光導波路に
   おいて発生させる第２の表面弾性波発生手段とからなり
   、 前記第１および第２の表面弾性波発生手段が、前記第１
   の表面弾性波によって回折される前、後の導波光の波数
   ベクトルをそれぞれ■＿１、■＿２、第２の表面弾性波
   によって回折された導波光の波数ベクトルを■＿３、第
   １、第２の表面弾性波の波数ベクトルを■＿１、■＿２
   としたとき、 ■＿１＋■＿１＝■＿２ ■＿２＋■＿２＝■＿３ なる条件を満たしながらそれぞれ第１、第２の表面弾性
   波の周波数および進行方向を連続的に変化させるように
   形成されていることを特徴とする光偏向装置。
2. （２）前記第１、第２の表面弾性波発生手段がそれぞれ
   、電極指間隔が段階的に変化しかつ各電極指の向きが段
   階的に変化する傾斜指チャープ交叉くし形電極対と、該
   電極対に周波数が連続的に変化する交番電圧を印加する
   ドライバーとからなることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の光偏向装置。
3. （３）前記第１、第２の表面弾性波発生手段がそれぞれ
   、電極指間隔が段階的に変化しかつ各電極指が円孤状を
   なす湾曲指チャープ交叉くし形電極対と、該電極対に周
   波数が連続的に変化する交番電圧を印加するドライバー
   とからなることを特徴とする特許請求の範囲１項記載の
   光偏向装置。
4. （４）前記第１、第２の表面弾性波発生手段がともに、
   周波数ｆ＿１〜ｆ＿２（ｆ＿２≒２ｆ＿１）の間で互い
   に同じ値をとりながら周波数が変化する表面弾性波を発
   生するように構成され、 周波数ｆ＿２の第１の表面弾性波に入射する導波光Ｌ＿
   １の入射角を０とすると、第１の表面弾性波発生手段を
   構成する前記傾斜指チャープ交叉くし形電極対が、周波
   数ｆ＿１の第１の表面弾性波を発生する部分の電極指が
   前記導波光Ｌ＿１の進行方向に対して０／２の角度をな
   し、 第２の表面弾性波発生手段を構成する前記傾斜指チャー
   プ交叉くし形電極対が、周波数ｆ＿２、ｆ＿１の表面弾
   性波を発生する部分の電極指がそれぞれ前記導波光Ｌ＿
   １の進行方向に対して３θ、３θ／２の角度をなすよう
   に形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第２
   項または第３項記載の光偏向装置。
5. （５）前記第１、第２の表面弾性波発生手段を構成する
   各傾斜指チャープ交叉くし形電極対が、共通のドライバ
   ーによって駆動されることを特徴とする特許請求の範囲
   第４項記載の光偏向装置。