JPS632128A - Optical pickup - Google Patents

Optical pickup

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Publication number
JPS632128A
JPS632128A JP61145184A JP14518486A JPS632128A JP S632128 A JPS632128 A JP S632128A JP 61145184 A JP61145184 A JP 61145184A JP 14518486 A JP14518486 A JP 14518486A JP S632128 A JPS632128 A JP S632128A
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JP
Japan
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light
optical pickup
pickup according
optical
condensing
Prior art date
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Pending
Application number
JP61145184A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Teruhiro Shiono
照弘 塩野
Kentaro Setsune
瀬恒 謙太郎
Osamu Yamazaki
山崎 攻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP61145184A priority Critical patent/JPS632128A/en
Publication of JPS632128A publication Critical patent/JPS632128A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To attain excellent operation by providing a converging grating coupler in separating the coupler into two, for guided light output and reflected light input. CONSTITUTION:A guided diverging light 8 stimulated by a light source 7 is diffracted by the transmitted light output converging grating coupler 3 to go to an output light 9 and collected on a signal face having pits 12 on an optical disk 11. A light 10 reflected on the signal face is inputted to the reflected light inputting converging grating couplers 41, 42 of the same shape and goes to converging guided lights 81', 82' and coupled with 2 sets of 2-split photodetectors 51, 51' and 51, 52'. In operating output electric signals from the photodetectors 51, 51' and 52, 52', a reproducing signal, a focus error signal and a tracking error signal are detected. Thus, the excellent and stable operation is attained.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光デイスク装置の光ピックアップに関するも
のであり、特に効率がよく、性能のよい1チツプ集積化
可能な小形軽量の光ピックアップに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an optical pickup for an optical disk device, and in particular to a small and lightweight optical pickup that is efficient and capable of being integrated on a single chip with good performance. .

従来の技術 近年、コンパクトディスクや光ディスク等の光デイスク
装置が注目されている。信号を検出する光ピックアップ
は光デイスク装置の心臓部とも言える重要な構成要素で
ある。従来の光ピックアップの基本構造を第5図に示す
。(裏、栖原、西原。
2. Description of the Related Art In recent years, optical disk devices such as compact disks and optical disks have attracted attention. An optical pickup that detects signals is an important component that can be said to be the heart of an optical disk device. The basic structure of a conventional optical pickup is shown in FIG. (Ura, Suhara, Nishihara.

小山、”光デイスクピックアップの光集積回路化、′信
学会光量子エレクトロニクス研究会費料0QE−85−
72(1986)。)同図において、光源7である半導
体レーザにより励振された導波光8は、集光グレーティ
ングカップラ14によυ回折されて出力光9となって光
デイスク11面上に集光する。光ディスク11からの反
射光10は、同じ集光グレーティングカップラ14によ
り逆結合されて再び導波光8となり、集光ビームスプリ
ッタ13により2分割されて光検出器ε上に集光し、そ
の出力電気信号により、再生信号、7オカス及びトラッ
キング誤差信号が検出される。
Koyama, “Optical integrated circuitization of optical disk pickup,” IEICE Photon Quantum Electronics Study Group fee 0QE-85-
72 (1986). ) In the figure, guided light 8 excited by a semiconductor laser serving as a light source 7 is υ diffracted by a condensing grating coupler 14 to become output light 9 and focused onto the surface of an optical disk 11. The reflected light 10 from the optical disk 11 is reversely coupled by the same condensing grating coupler 14 to become the guided light 8 again, and is split into two by the condensing beam splitter 13 and focused on the photodetector ε, which outputs an electric signal. Accordingly, the reproduced signal, the 7-occas, and the tracking error signal are detected.

発明が解決しようとする問題点 第3図に示した構造の従来の光ピックアップでは、導波
光が集光ビームスプリッタ13を2度通過するため光利
用効率が悪かった。なぜなら、光源7で励振された導波
光8は、集光グレーティングカップラ14により外部に
出射される前に、集光ビームスプリッタ13に入射する
ので、導波光8のうち50%程度が集光ビームスプリッ
タ13により不必要な方向に回折されノイズ光となって
しまった。又、光ディスク11に反射されて逆結合され
て励振された導波光8も、集光ビームスプリッタ13に
2分割されて信号光となるのは5゜チ程度であり、残り
の50チは、そのまま集光されて透過し、光源7への戻
り光となってしまった。
Problems to be Solved by the Invention In the conventional optical pickup having the structure shown in FIG. 3, the guided light passes through the condensing beam splitter 13 twice, resulting in poor light utilization efficiency. This is because the guided light 8 excited by the light source 7 enters the focused beam splitter 13 before being emitted to the outside by the focused grating coupler 14, so that about 50% of the guided light 8 enters the focused beam splitter 13. 13, the light was diffracted in an unnecessary direction and became noise light. Also, the guided light 8 reflected by the optical disk 11, reversely coupled and excited, is split into two by the condensing beam splitter 13 and becomes a signal light at about 5 degrees, and the remaining 50 degrees are left as is. The light was focused, transmitted, and returned to the light source 7.

光源7の半導体レーザは戻り光の影響を受けて、マルチ
モード化、モードホッピングが生じ、発振状態が不安定
となり、集光スポットもマルチ化、位置飛びを起こし、
良好な動作が不可能であった。
The semiconductor laser of the light source 7 is affected by the returned light, causing multi-mode and mode hopping, making the oscillation state unstable, and causing the focused spot to become multiple and position jumps.
Good operation was not possible.

すなわち、2度通過形の集光ビームスプリッタ13によ
り、光利用効率はこれだけで2696程度と悪くなり、
同時にノイズ光、戻り光が生じ、良好な動作ができない
という問題点があった。
In other words, due to the double-pass type condensing beam splitter 13, the light utilization efficiency is only about 2696, which is poor.
At the same time, there was a problem in that noise light and returned light were generated, making it impossible to operate properly.

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、光利用効率
がよく、ノイズ光、戻り光が生じないため良好な動作が
可能な光ピックアップを提供するものである。
The present invention has been made in view of these points, and it is an object of the present invention to provide an optical pickup that has good light utilization efficiency, and is capable of good operation because it does not generate noise light or return light.

問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するため、導波光出力用と反
射光入力用の集光グレーティングカップラを設けたもの
である。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present invention provides a condensing grating coupler for outputting guided light and inputting reflected light.

作  用 本発明は、集光グレーティングカップラを導波光出力用
と反射光入力用に分離して設けることにより、導波光が
2度通過する集光ビームスプリッタを不用にし、その結
果、光利用効率がよくなり、同時にノイズ光、戻り光が
生じないため、良好な動作が可能になる。
Effect The present invention eliminates the need for a focusing beam splitter through which the guided light passes twice by separately providing a condensing grating coupler for outputting the guided light and inputting the reflected light, and as a result, the light utilization efficiency is improved. At the same time, since no noise light or return light occurs, good operation is possible.

実施例 第1図、第2図はそれぞれ本発明の第1の実施例の光ピ
ックアップの構成を示す平面図、断面図である。(第2
図は第1図A−Aにおける断面図)第1図、第2図を用
いて、本発明の光ピックアップについて説明する。同図
において、表面に例えば2μm厚のS 102層2′を
有するSt 2の基板上に例えば0.96μm厚のコー
ニング7059ガラス光導波路1、Si基板2内に例え
ばPN接合81光検出器5、光導波路1上に、例えば2
1111X2g1サイズの導波光出力用集光グレーティ
ングカップラ3、例えば各1鵡×?鵡サイズの反射光入
力用集光グレーティングカップラ41,42、例えば2
μm厚T 102薄膜光吸収手段6が形成されており、
光導波路1の端面に光源7として例えば波長0.79μ
mの半導体レーザが設けられている。基板2としてSt
  を用いることにより、光検出器5を同じ基板内に集
積化することができる。又、3102層2を設けている
のは、Si  2が屈折率が高く、そのままでは光導波
路1として作用させにくいからである。光導波路1は、
屈折率が基板2より高ければよく、#7069ガラス/
5i02/Siの組み合わせでなくてもよい。例えば、
基板2にLiNbO2を用いた損金光導波路1としては
、Ti 等の金属イオンを熱拡散したり、プロトン交換
したりして良好な光導波路1を形成できる。この場合に
は、光検出器6は基板内には作製できないが、光導波路
1上に、アモルファスSt 又は、多結晶Si 等を堆
積して、光検出器6を構成することができる。
Embodiment FIGS. 1 and 2 are a plan view and a sectional view, respectively, showing the structure of an optical pickup according to a first embodiment of the present invention. (Second
(The figure is a cross-sectional view taken along the line A-A in FIG. 1) The optical pickup of the present invention will be explained with reference to FIGS. 1 and 2. In the same figure, a Corning 7059 glass optical waveguide 1 having a thickness of 0.96 μm is formed on a St 2 substrate having an S 102 layer 2′ having a thickness of 2 μm on the surface, a PN junction 81 photodetector 5, and a photodetector 5 having a PN junction 81 in a Si substrate 2. On the optical waveguide 1, for example, 2
Concentrating grating coupler 3 for waveguide light output of 1111 x 2 g 1 size, for example, 1 parrot each? Concentrating grating couplers 41 and 42 for inputting reflected light of the size of a parrot, for example 2
A thin film light absorbing means 6 having a thickness T 102 is formed,
A light source 7 with a wavelength of 0.79μ, for example, is provided on the end face of the optical waveguide 1.
m semiconductor lasers are provided. St as substrate 2
By using the photodetector 5, it is possible to integrate the photodetector 5 within the same substrate. Further, the reason why the 3102 layer 2 is provided is that Si 2 has a high refractive index and is difficult to function as the optical waveguide 1 as it is. The optical waveguide 1 is
It is sufficient that the refractive index is higher than that of substrate 2, and #7069 glass/
The combination does not have to be 5i02/Si. for example,
A good optical waveguide 1 using LiNbO2 as the substrate 2 can be formed by thermally diffusing metal ions such as Ti or by exchanging protons. In this case, the photodetector 6 cannot be fabricated within the substrate, but the photodetector 6 can be constructed by depositing amorphous St 2 , polycrystalline Si 2 , or the like on the optical waveguide 1 .

この方式によれば基板の材料によらず、光検出器6を集
積化することができる。
According to this method, the photodetector 6 can be integrated regardless of the material of the substrate.

光源7によシ励振された発散する導波光8は、導波光出
力用集光グレーティングカップラ3により回折されて出
力光9となり、光デイスク11上のピット12のある信
号面に集光される。信号面で反射された光1oは、互い
に同じ形状をした反射光入力用集光グレーティングカッ
プラ41と42に入力しそれぞれ、収束した導波光81
,82となって、2分割の2組の光検出器51.61と
62゜62′上に結合される。その4つの光検出器51
゜5、’、6゜、52′ の出力電気信号の簡単な演算
から、再生信号、フォーカス誤差信号、トラッキング誤
差信号が検出できる。例えば、再生信号は、4つの光検
出器51,51,5□、62 の出力信号の和で得られ
る。フォーカス誤差信号は、外側の2つの光検出器51
と52′の出力信号の和から、内側の2つの光検出器5
1′と5゜の出力信号の和を減じたもので得られる。光
ディスク11が焦点面にあるときは、光検出器5 と5
 又は52と52 に均等に結合するように配置しであ
るため、フォーカス誤差信号は0である。光ディスク1
1が焦点面より近いときは、収束導波光B1.82  
の焦点位置が、光検出器5の方に移動し導波光8,8の
進行角度がより外向になシ、外側の光検出器51゜52
に多く結合し、フォーカス誤差信号の値が正となる。逆
に光ディスク12が焦点面より遠く離れると、収束導波
光81,8□ の焦点位置が、反射光入力用集光グレー
ティングカップラ4の方に移動し、導波光8,8の進行
角度がより内向になり、内側の光検出器61t52に多
く結合し、フォーカス誤差信号の値が負となって検出で
き、フォーカス制御を行うことができる。トラッキング
誤差信号は、光検出器61と61  の出力信号の和か
ら、光検出器52と52′の出力信号の和を減じたもの
で得られる。光ディスク11への入射光9が正常な動作
を行っておれば、光検出器51と62に結合する導波光
81′と82のパワは互いに同じであるから、トラッキ
ング誤差信号の値はQである。トラッキングずれが生じ
ると、光検出器51と52に入射する導波光81′と8
2′の光のパワが変化し、トラッキング誤差信号が正又
は負となってトラッキング制御を行うことができる。な
お、本実施例では、2分割の光検出器を2組用いたが、
多分割のものを多数並べておくと、作製時の位置合わせ
が楽になる。
The diverging guided light 8 excited by the light source 7 is diffracted by the guided light output condensing grating coupler 3 to become output light 9, which is focused onto a signal surface with pits 12 on the optical disk 11. The light 1o reflected on the signal surface is input to condensing grating couplers 41 and 42 for reflected light input, each having the same shape, and converged guided light 81.
, 82 and are coupled onto two sets of photodetectors 51, 61 and 62°62' divided into two. The four photodetectors 51
A reproduction signal, a focus error signal, and a tracking error signal can be detected by simple calculation of the output electric signals of degrees 5,', 6 degrees, and 52'. For example, the reproduced signal is obtained by the sum of the output signals of the four photodetectors 51, 51, 5□, and 62. The focus error signal is sent to the two outer photodetectors 51.
From the sum of the output signals of and 52', the inner two photodetectors 5
It is obtained by subtracting the sum of the output signals of 1' and 5 degrees. When the optical disc 11 is in the focal plane, the photodetectors 5 and 5
Or, the focus error signal is 0 because the focus error signal is arranged so as to be evenly coupled to 52 and 52. optical disc 1
1 is closer than the focal plane, the convergent waveguide light B1.82
The focal position of the light beam moves toward the photodetector 5, and the traveling angle of the guided light beams 8, 8 becomes more outward.
, and the value of the focus error signal becomes positive. Conversely, when the optical disk 12 moves further away from the focal plane, the focal position of the convergent guided light beams 81, 8□ moves toward the condensing grating coupler 4 for reflected light input, and the traveling angle of the guided light beams 8, 8 becomes more inward. , a large amount of light is coupled to the inner photodetector 61t52, the value of the focus error signal becomes negative and can be detected, and focus control can be performed. The tracking error signal is obtained by subtracting the sum of the output signals of photodetectors 52 and 52' from the sum of the output signals of photodetectors 61 and 61. If the incident light 9 on the optical disk 11 operates normally, the powers of the guided lights 81' and 82 coupled to the photodetectors 51 and 62 are the same, so the value of the tracking error signal is Q. . When tracking deviation occurs, the guided light beams 81' and 8 incident on the photodetectors 51 and 52
The power of the light 2' changes, the tracking error signal becomes positive or negative, and tracking control can be performed. Note that in this example, two sets of two-split photodetectors were used; however,
By arranging a large number of multi-divided parts, alignment during production becomes easier.

光の入出力を行う集光グレーティングカップラ3.4は
周期が徐々に変わり、わん曲したグレーティングで形成
されたものであり、本実施例では効率をよくするために
断面を周期に応じた傾斜角をもつ三角形状にし、導波光
出力用のもの3では、導波光8進行方向に沿ってグレー
ティングの溝の深さを徐々に大きくし、反射光入力用の
もの4では、導波光8進行方向に沿ってグレーティング
の溝の深さを徐々に小さくした。溝の深さを変化させる
ことにより、導波光の放射損失係数を変化させ、出力光
90強度を集光グレーティングカップラ3の場所によら
ずほぼ一定とし、しいては光ディスク11の焦点面の光
スポットの強度も均一となり良好に絞れたものとなる。
The condensing grating coupler 3.4, which inputs and outputs light, is formed of a curved grating whose period changes gradually. In this example, in order to improve efficiency, the cross section is tilted at an angle corresponding to the period. In the type 3 for guided light output, the depth of the groove of the grating is gradually increased along the traveling direction of the guided light 8, and in the type 4 for reflected light input, the depth of the grating grooves is gradually increased along the traveling direction of the guided light 8. The depth of the grooves in the grating was gradually reduced along the line. By changing the depth of the groove, the radiation loss coefficient of the guided light is changed, and the intensity of the output light 90 is kept almost constant regardless of the location of the condensing grating coupler 3, and the light spot on the focal plane of the optical disk 11 is The strength is also uniform, resulting in good squeezing.

又集光グレーティングカップラは可逆性のものであるか
ら反射光10入力の場合も同様に効果があり、結合効率
がよくなる。集光グレーティングカップラはグレーティ
ングの断面が矩形や正弦波状のものでもよいが、最適に
三角形状を形成したものに比べると、効率は半分以下と
なる。本実施例では、集光グレーティングカップラ3,
4は電子ビーム直接描画を用いて例えば電子ピームレジ
ス)CMSで形成したものであり、グレーティングの断
面形状に応じて、電子ビームの露光量分布を与えたもの
である。
Furthermore, since the condensing grating coupler is reversible, it is similarly effective even in the case of 10 inputs of reflected light, and the coupling efficiency is improved. The condensing grating coupler may have a grating with a rectangular or sinusoidal cross section, but the efficiency will be less than half that of a grating with an optimally triangular cross section. In this embodiment, the condensing grating coupler 3,
4 is formed using electron beam direct writing using, for example, electron beam resist (CMS), and the exposure amount distribution of the electron beam is given according to the cross-sectional shape of the grating.

又、これは、レジストで集光グレーティングカップラ3
,4を形成し、イオンビームエツチングで光導波路1に
作製すると耐久性の優れたものができる。さらに集束イ
オンビームを用いて、光導波路1を直接エツチングしな
がら作製してもよい。
Also, this is a resist grating coupler 3.
, 4 and fabricated into the optical waveguide 1 by ion beam etching, a highly durable one can be obtained. Furthermore, the optical waveguide 1 may be manufactured while being directly etched using a focused ion beam.

・1組の集光グレーティングカップラ3,4の間に設け
た光吸収手段6は、導波光出力用集光グレーティングカ
ップラ3により外部に出力されなかった1部の導波光を
吸収するためのものであり、この光吸収手段6を設ける
ことにより、信号光でない導波光の光検出器51.62
へ与える影響を防ぎSN比を向上させることができる。
- The light absorption means 6 provided between one set of condensing grating couplers 3 and 4 is for absorbing a part of the guided light that is not outputted to the outside by the condensing grating coupler 3 for outputting the guided light. By providing this light absorption means 6, a photodetector 51, 62 of guided light that is not a signal light.
It is possible to improve the SN ratio by preventing the influence on

本実施例では、T z02の膜を光導波路1上に例えば
2μm厚堆積して用い、T z02膜の屈折率は2.5
程度と光導波路1の屈折率1.54より大きいため、導
波光8は放射モードとなって空気中へ放出されてしまう
。又、この時用いる堆積膜は、光導波路1の屈折率より
大きい物質であれば何でもよいし、さらに金属やアモル
ファスSi、多結晶Si  を堆積してもよい。さらに
、これは、8102層2′を、この部品だけエツチング
してSt  2を露出させ基盤側への放射モードとして
もよいし、光導波路1をこの部品で切断してもよい。
In this example, a T z02 film is deposited on the optical waveguide 1 to a thickness of, for example, 2 μm, and the refractive index of the T z02 film is 2.5.
Since the refractive index of the optical waveguide 1 is larger than 1.54, the guided light 8 becomes a radiation mode and is emitted into the air. Further, the deposited film used at this time may be any material as long as it has a higher refractive index than the optical waveguide 1, and metal, amorphous Si, or polycrystalline Si may be deposited. Furthermore, this may be done by etching only this part of the 8102 layer 2' to expose St 2 and setting it as a radiation mode toward the substrate side, or by cutting the optical waveguide 1 with this part.

第3図は、本発明の第2の実施例の光ピックアップの構
成を示す平面図である。第1図、第2図に示した第1の
実施例の光ピックアップの構成と違う点について説明す
る。光源7と導波光出力用集光グレーティングカップラ
30間の光導波路1上又は光導波路1中又は基板2上に
コリメート用導波路レンズ15を設けて、導波光8を導
波路レンズ15で平行光にしてから集光グレーティング
カップラ3に入射させるようにしである。このように構
成することにより、集光グレーティングカップラ3はコ
リメーシコンレンズの役割を兼ねなくてもよいので、設
計や作製条件が楽になり、性能のよいものが得られやす
い。導波路レンズはジオデシックレンズ、ルネプルグレ
ンズ等何でもよいが、本実施例のようなフレネルレンズ
やグレーティングレンズを用いると集光グレーティング
カップラ作製時に用いた同じブレーナ技術、例えば電子
ビームリングラフィと薄膜堆積の組み合わせの方法で作
製することができる。
FIG. 3 is a plan view showing the configuration of an optical pickup according to a second embodiment of the present invention. Points different from the configuration of the optical pickup of the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2 will be explained. A collimating waveguide lens 15 is provided on the optical waveguide 1 or in the optical waveguide 1 or on the substrate 2 between the light source 7 and the condensing grating coupler 30 for outputting the guided light, and the guided light 8 is made into parallel light by the waveguide lens 15. After that, the light is made to enter the condensing grating coupler 3. With this configuration, the condensing grating coupler 3 does not have to serve as a collimating lens, so the design and manufacturing conditions are easy, and a product with good performance can be easily obtained. Any waveguide lens may be used, such as a geodesic lens or a Lunepul lens. However, if a Fresnel lens or grating lens as in this example is used, the same brainer technology used to fabricate the condensing grating coupler, such as electron beam phosphorography and thin film deposition, can be used. It can be made by a combination of methods.

本実施例では、反射光入力用グレーティングカップラ4
は、第1の実施例と違って1つだけで反射光1oを入力
して平行導波光にし、光検出器61.5□と反射光入力
用集光グレーティングカップラ4の間の光導波路1上又
は光導波路1中又は基板2上に設けた2つの導波路レン
ズ161と162で、収束する導波光81,82′  
に分割し、光検出器51.52にそれぞれ集光させる。
In this embodiment, a grating coupler 4 for inputting reflected light is used.
Unlike the first embodiment, the reflected light 1o is input into parallel waveguide light using only one light guide, and the reflected light 1o is input into the optical waveguide 1 between the photodetector 61.5□ and the condensing grating coupler 4 for inputting the reflected light. Or the two waveguide lenses 161 and 162 provided in the optical waveguide 1 or on the substrate 2 converge the guided light 81, 82'.
The light is divided into two and focused on photodetectors 51 and 52, respectively.

なお、導波路レンズ161と162の代わりに従来例の
ようなグレーティングタイプの集光ビームスプリッタを
用いてもよい。このときの集光ビームスプリッタは2度
通過するタイプでなく、導波光を1回、分割し、集光す
るだけであるから効率は約100%にできる。このとき
の再生信号、フォーカス及びトラッキング誤差信号の検
出は第1の実施例の場合と同じである。
Note that instead of the waveguide lenses 161 and 162, a grating type condensing beam splitter as in the conventional example may be used. The condensing beam splitter in this case is not of the type that passes through the beam twice, but only splits and condenses the guided light once, so the efficiency can be approximately 100%. Detection of the reproduction signal, focus, and tracking error signal at this time is the same as in the first embodiment.

なお、第1の実施例と本実施例の構成を合わせた構成例
えば、第1の実施例においてコリメート用導波路レンズ
16を設けた構成、あるいは本実施例において、コリメ
ート用導波路レンズなしの構成でもよいのは言うまでも
ない。
Note that a configuration that combines the configurations of the first embodiment and this embodiment, for example, a configuration in which a collimating waveguide lens 16 is provided in the first embodiment, or a configuration without a collimating waveguide lens in this embodiment Needless to say, that's fine.

第4図は、本発明の第3の実施例の光ピックアップの構
成を示す平面図である。第1.第2の実施例と違う点は
、2つの反射光入力用集光グレーティングカップラ41
.42を導波光出力用集光グレーティングカップラ3の
光軸(本図ではAA′)から傾けたオフアキシスの配置
とし光検出器51゜52に信号光を含んでいない導波光
が入射するのを防ぐ配置となっている。つまり、第1.
第2の実施例における光吸収手段6と同じ役割をさせて
いるものである。なお、第2の実施例において、導波路
レンズ161,162を本実施例と同じように光軸を傾
けたオフアキシスの配置にしても同様の効果があるのは
言うまでもない。
FIG. 4 is a plan view showing the configuration of an optical pickup according to a third embodiment of the present invention. 1st. The difference from the second embodiment is that there are two condensing grating couplers 41 for inputting reflected light.
.. 42 is arranged in an off-axis position tilted from the optical axis (AA' in this figure) of the condensing grating coupler 3 for outputting guided light, and is arranged to prevent guided light that does not contain signal light from entering the photodetectors 51 and 52. It becomes. In other words, the first.
This serves the same role as the light absorption means 6 in the second embodiment. It goes without saying that in the second embodiment, the same effect can be obtained even if the waveguide lenses 161 and 162 are arranged off-axis with their optical axes tilted as in the present embodiment.

以上説明してきたのは、主にSiO□/ S i基板を
用いた光ピックアップであるが、Sio2/Siに代え
てGaAs基板を用いた実施例では、光源1を基板2上
もしくは光導波路1に、例えばDFB又はDBRレーザ
として集積化し、完全モノリシックな光ピックアップが
実現でき、Sio2/Si基板の光ピックアップと同様
の効果が確認できた。
What has been explained above is mainly an optical pickup using a SiO□/Si substrate, but in an embodiment using a GaAs substrate instead of SiO2/Si, the light source 1 is placed on the substrate 2 or on the optical waveguide 1. For example, by integrating it as a DFB or DBR laser, a completely monolithic optical pickup could be realized, and the same effect as an optical pickup using a Sio2/Si substrate could be confirmed.

発明の効果 以上のように本発明によれば、導波光が2度通過する集
光ビームスプリッタが不用になって光利用効率が高く、
又、ノイズ光、戻り光が生じないため良好な安定した動
作が可能であるという効果を有する。
Effects of the Invention As described above, according to the present invention, there is no need for a condensing beam splitter through which guided light passes twice, resulting in high light utilization efficiency.
Further, since no noise light or return light is generated, good and stable operation is possible.

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

第1図、第2図はそれぞれ本発明の第1の実施例におけ
る光ピックアップの構成を示す平面図、断面図、第3図
、第4図はそれぞれ本発明の第2゜第3の実施例におけ
る光ピックアップの構成を示す平面図、第5図は従来例
の光ピックアップの構成を示す斜視図である。 1・・・・・・光導波路、2・・・・・・基板、3・・
・・・・導波光出力用集光グレーティングカップラ、4
・・・・・・反射光入力用集光グレーティングカップラ
、5・・・・・・光検出器、6・・・・・・光吸収手段
、7・・・・・・光源。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名f−
丸l□を 7−−−荒5R1 8,8’−−一勢仮丸 9−  七刃先 fo−擬ti#。 第  5  図                fl
−−−九ヂイズク12−−−ヒ=/ト
1 and 2 are a plan view and a sectional view showing the configuration of an optical pickup according to a first embodiment of the present invention, respectively, and FIGS. 3 and 4 are respectively a second and third embodiment of the present invention. FIG. 5 is a plan view showing the structure of an optical pickup in the prior art, and FIG. 5 is a perspective view showing the structure of a conventional optical pickup. 1... Optical waveguide, 2... Substrate, 3...
・・・Concentrating grating coupler for guided light output, 4
. . . Concentrating grating coupler for reflected light input, 5 . . . Photodetector, 6 . . . Light absorption means, 7 . . . Light source. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person f-
Circle l □ 7---Rough 5R1 8,8'---Issei Karimaru 9- Seven cutting edge fo-Pseudo ti#. Figure 5 fl
---Ninth Izuku 12---hi=/to

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)基板上に形成された光導波路と、上記基板上又は
上記光導波路上に形成された導波光出力用と反射光入力
用の少なくとも1組の集光グレーティングカップラと、
上記導波光を発する光源と、上記反射光を検出する光検
出器を有し、上記反射光入力用の集光グレーティングカ
ップラは、入力された反射光を分割して少なくとも2つ
の位置に集光するように構成されたことを特徴とする光
ピックアップ。
(1) an optical waveguide formed on a substrate, and at least one set of condensing grating couplers for outputting guided light and inputting reflected light, formed on the substrate or on the optical waveguide;
It has a light source that emits the guided light and a photodetector that detects the reflected light, and the condensing grating coupler for inputting the reflected light divides the input reflected light and focuses it on at least two positions. An optical pickup characterized in that it is configured as follows.
(2)光検出器は、2分割以上のものを少なくとも2組
設けたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光
ピックアップ。
(2) The optical pickup according to claim 1, wherein the photodetector is provided with at least two sets of photodetectors divided into two or more.
(3)1組の集光グレーティングカップラの間に、光吸
収手段を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の光ピックアップ。
(3) The optical pickup according to claim 1, characterized in that a light absorption means is provided between one set of condensing grating couplers.
(4)集光グレーティングカップラのグレーティングの
断面を三角形状にしたことを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載の光ピックアップ。
(4) The optical pickup according to claim 1, wherein the grating of the condensing grating coupler has a triangular cross section.
(5)基板上又は光導波路に光源を設けたことを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の光ピックアップ。
(5) The optical pickup according to claim 1, characterized in that a light source is provided on the substrate or on the optical waveguide.
(6)導波光出力用集光グレーティングカップラと光源
の間の基板上又は光導波路中又は光導波路上に、光導波
路レンズを設けたことを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の光ピックアップ。
(6) Claim 1, characterized in that an optical waveguide lens is provided on the substrate, in or on the optical waveguide between the condensing grating coupler for guided light output and the light source.
Optical pickup described in section.
(7)1組の集光グレーティングカップラをオフアキシ
スに配置したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の光ピックアップ。
(7) The optical pickup according to claim 1, characterized in that one set of condensing grating couplers is arranged off-axis.
(8)導波光出力用集光グレーティングカップラのグレ
ーティングの溝の深さを導波光進行方向に沿って漸次大
きくすることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
光ピックアップ。
(8) The optical pickup according to claim 1, wherein the depth of the groove of the grating of the condensing grating coupler for outputting guided light is gradually increased along the traveling direction of the guided light.
(9)反射光入力用集光グレーティングカップラのグレ
ーティングの溝の深さを導波光進行方向に沿って漸次小
さくすることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
光ピックアップ。
(9) The optical pickup according to claim 1, wherein the depth of the groove of the grating of the condensing grating coupler for inputting reflected light is gradually reduced along the traveling direction of the guided light.
(10)光吸収手段は、光導波路より屈折率の大きい物
質又は、金属、又はアモルファスSi、又は多結晶Si
を上記光導波路上に堆積してなることを特徴とする特許
請求の範囲第3項記載の光ピックアップ。
(10) The light absorption means is a material with a higher refractive index than the optical waveguide, metal, amorphous Si, or polycrystalline Si.
4. The optical pickup according to claim 3, wherein the optical pickup comprises: deposited on the optical waveguide.
(11)基板はSiO_2/Siであることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の光ピックアップ。
(11) The optical pickup according to claim 1, wherein the substrate is SiO_2/Si.
(12)光吸収手段は、SiO_2層を削除したことを
特徴とする特許請求の範囲第11項記載の光ピックアッ
プ。
(12) The optical pickup according to claim 11, wherein the optical absorption means is obtained by omitting the SiO_2 layer.
(13)光検出器は、光導波路上に形成したアモルファ
スSi、又は多結晶Si堆積膜からなることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の光ピックアップ。
(13) The optical pickup according to claim 1, wherein the photodetector is made of amorphous Si or polycrystalline Si deposited film formed on the optical waveguide.
(14)光導波路レンズは、フレネルレンズ又はグレー
ティングレンズであることを特徴とする特許請求の範囲
第6項記載の光ピックアップ。
(14) The optical pickup according to claim 6, wherein the optical waveguide lens is a Fresnel lens or a grating lens.
(15)反射光入力用集光グレーティングカップラと光
検出器の間の基板上又は光導波路中又は光導波路上に、
少なくとも2つの導波路レンズを並べるかあるいは集光
ビームスプリッタを設けたことを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の光ピックアップ。
(15) On the substrate or in or on the optical waveguide between the condensing grating coupler for reflected light input and the photodetector,
The optical pickup according to claim 1, characterized in that at least two waveguide lenses are arranged side by side or a condensing beam splitter is provided.
(16)2つの導波路レンズあるいは集光ビームスプリ
ッタと集光グレーティングカップラをオフアキシスに配
置したことを特徴とする特許請求の範囲第15項記載の
光ピックアップ。
(16) The optical pickup according to claim 15, characterized in that two waveguide lenses or a focusing beam splitter and a focusing grating coupler are arranged off-axis.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60129938A (en) * 1983-12-16 1985-07-11 Hitachi Ltd Optical head
JPS60263350A (en) * 1984-06-08 1985-12-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Optical pickup

Patent Citations (2)

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