JPS63259844A - Optical head - Google Patents

Optical head

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Publication number
JPS63259844A
JPS63259844A JP62091960A JP9196087A JPS63259844A JP S63259844 A JPS63259844 A JP S63259844A JP 62091960 A JP62091960 A JP 62091960A JP 9196087 A JP9196087 A JP 9196087A JP S63259844 A JPS63259844 A JP S63259844A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
condensing
waveguide
grating coupler
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP62091960A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiro Kawatsuki
喜弘 川月
Katsuya Fujisawa
藤沢 克也
Ichiro Matsuzaki
一朗 松崎
Masao Uetsuki
植月 正雄
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.)
Kuraray Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kuraray Co Ltd filed Critical Kuraray Co Ltd
Priority to JP62091960A priority Critical patent/JPS63259844A/en
Publication of JPS63259844A publication Critical patent/JPS63259844A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To detect a reflection light having no false signal with good efficiency by condensing the light from a semiconductor laser on an optical disk via a condensing grating coupler (GC), waveguide path and two piece condensing GC, and distributing the reflection light to an optical detecting element by the two piece GC. CONSTITUTION:The laser light incident through a substrate 11 from a semiconductor laser element 8 is guided to the optical path inside a wave guide path 12 from a condensing GC 13 and condensed on the information recording face 6a of an optical disk 6 through the end face 11a subjected to no reflection coating via the two piece condensing GC 15 and condensing GC 14 whose diffraction efficiencies are adjusted in about 50%. The reflection light light thereof is halved by the two piece condensing GC 15 with its retrograde and made incident on four optical detecting elements 16a-16d. In the case of the focusing being normal, the detection outputs of the elements 16a-16d become equal. A focusing error signal is obtd. by detecting the break of the output ratio. A tracking error signal is obtd. from the ratio of the sum of the elements 16a, 16b and 16c, 16d.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、光学的に情報を記録・Pl生する光学式情
報処理装置に係り、詳しくは情報の読み取りや書き込み
に使用する集積型の光学ヘットに関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an optical information processing device that optically records and generates information, and specifically relates to an integrated optical information processing device used for reading and writing information. Regarding het.

[従来の技術] 従来のIC化された光学ヘッドの例を第6図に示す。こ
こては、基板l上に導波路2を形成し、この導波路2内
を伝播するレーザ光を制御するだめのクレーティング3
.ビームスプリツタ4.集光クレープインクカップラー
5を電子ビーム描画法やフォトリソタラフィー法によっ
てパターニングして形成していた。このように形成され
た光学ヘット10は、半導体レーザ素子8を端面結合す
ることによって、これから発するレーザ光を導波路2内
に導波させ、クレーティンク3て形成されたコリメータ
レンズて平行光にし、集光グレーティングカップラー5
によってレーザ光を導波路2外の光ディスク6の情報記
録面6aに集光させるようになっている。この情報記録
面6aからの反射光は再び集光クレーティンク5により
集光され、導波路2内に導波されて、戻ってきたレーザ
光を光軸と45度傾けて配設されたビームスプリッタ4
により2方向に分離して、一方の反射光を導波路2の端
面に結合もしくは基板1上に形成した数個の光検出器7
により検出し、電気信号に変換することによって信号処
理を行なうように構成されていた。
[Prior Art] An example of a conventional optical head implemented as an IC is shown in FIG. Here, a waveguide 2 is formed on a substrate l, and a crating 3 is used to control the laser light propagating within this waveguide 2.
.. Beam splitter 4. The condensing crepe ink coupler 5 was formed by patterning using an electron beam lithography method or a photolithography method. The optical head 10 formed in this manner guides the laser light emitted from the semiconductor laser element 8 into the waveguide 2 by end-face-coupling the semiconductor laser element 8, converts it into parallel light using the collimator lens formed by the crater 3, and Concentrating grating coupler 5
By this, the laser light is focused on the information recording surface 6a of the optical disk 6 outside the waveguide 2. The reflected light from the information recording surface 6a is again focused by the condensing crater 5, guided into the waveguide 2, and returned to a beam splitter arranged at an angle of 45 degrees with respect to the optical axis. 4
several photodetectors 7 that are separated into two directions by a light beam and one of the reflected lights is coupled to the end face of the waveguide 2 or formed on the substrate 1.
It was configured to perform signal processing by detecting the signal and converting it into an electrical signal.

このような集積型の光学ヘットでは、光ディスク6の情
報記録面6aへの光の入出力は、いずれも基板11の導
波路2から導波路中に形成されたグレーティングカップ
ラーによって導波路2と空気間で行なわれており、また
、光検出器7は導波路端面もしくは導波路面に設置され
ており、光ディスク6の情報面6aからの反射光は半導
体レーザ素子8からの導波光と同し面内を通って行なわ
れており、また、半導体レーザ素子8.光検出器7とも
同一面内に存在するようになっていた。
In such an integrated optical head, the input and output of light to the information recording surface 6a of the optical disk 6 is performed from the waveguide 2 of the substrate 11 to the gap between the waveguide 2 and air by a grating coupler formed in the waveguide. The photodetector 7 is installed on the waveguide end face or the waveguide surface, and the reflected light from the information surface 6a of the optical disk 6 is in the same plane as the guided light from the semiconductor laser element 8. The semiconductor laser device 8. The photodetector 7 was also arranged to exist within the same plane.

[発明か解決しようとする問題点コ ところで、このようなIC化された光学ヘッドlOでは
半導体レーザ素子8を光導波路2の端面に接合している
ために、光のカップリンク効率か悪く、また、基板l上
の導波路2の厚さがlpm前後のものであり、入射レー
ザ光との位置合せか非常に困難である。また、半導体レ
ーザ素子8と光検出器7とは同一の導波路2の側面上に
あるため、導波路2内の散乱光を光検出器7か検出して
しまい、本来光検出器7て検出する信号光のSN比か小
さくなり、著しい場合には偽信号を発生してしまい、光
ヘット装置として正常に動作しないことか起ってしまう
。さらに、光検出器7を導波路2の端面に取付けると、
光検出器7にレーザ光か入射したとき、導波路2の膜厚
はIILm程度のものであるので、光検出器7にレーザ
光の当る面積か小さくなるとともに、やはりその位置合
せか非常に難かしく、入力した光の電気信号への変換効
率は低いものとなっていた。
[Problems to be solved by the invention] By the way, in such an IC-based optical head 1O, since the semiconductor laser element 8 is bonded to the end face of the optical waveguide 2, the optical coupling efficiency is poor, and , the thickness of the waveguide 2 on the substrate l is approximately lpm, and alignment with the incident laser beam is extremely difficult. In addition, since the semiconductor laser element 8 and the photodetector 7 are on the side surface of the same waveguide 2, the scattered light inside the waveguide 2 is detected by the photodetector 7, which should be detected by the photodetector 7. The S/N ratio of the signal light transmitted becomes small, and in severe cases, false signals are generated, which may cause the optical head device to malfunction. Furthermore, when the photodetector 7 is attached to the end face of the waveguide 2,
When a laser beam is incident on the photodetector 7, the film thickness of the waveguide 2 is about IILm, so the area that the laser beam hits the photodetector 7 becomes small and alignment is also very difficult. However, the conversion efficiency of input light into electrical signals was low.

この発明は、このような点に鑑みてなされたものて、光
ディスクの情報記録面からの反射信号光に極力偽信号か
入ることかないように構成し、また、効率よく検知でき
るようにした集積型光学ヘットを提供することを目的と
する。
The present invention has been made in view of the above points, and is an integrated type that is configured to prevent false signals from entering the signal light reflected from the information recording surface of an optical disk as much as possible, and that enables efficient detection. The purpose is to provide an optical head.

[問題を解決するだめの手段] この発明では、半導体レーザ素子と光検出素子と光導波
路は三次元的に基板に配設することによって、半導体レ
ーザ素子および光検出素子に対してそれぞれ導波路上の
所定位置にレーザ光か導波するように設計された複数の
クレーテインク、および光ディスクの情報記録面にレー
ザ光を集光させるための集光グレーティングカップラー
をパターニングするεとによって形成する。
[Means for solving the problem] In the present invention, the semiconductor laser element, the photodetector element, and the optical waveguide are arranged three-dimensionally on the substrate, so that the semiconductor laser element, the photodetector element, and the optical waveguide are arranged on the waveguide, respectively. It is formed by patterning a plurality of crater inks designed to guide laser light to predetermined positions, and a focusing grating coupler for focusing the laser light on the information recording surface of the optical disk.

さらに詳しく説明すると、光学的に透明な基板の側面に
、半導体レーザ素子、光検出素子を備えつけ、この基板
の」−面に誘電体薄膜からなる光導波路を形成し、この
導波路」二にレーザ光をカップリンクするためのグレー
ティングカップラー、導波光を光ディスクの情報記録面
に収束させる集光クレーティンフカ・ンブラー、導波光
を2つに分割し一方の光束をさらに2つに分割し、半導
体レーザ素子からの光路とは異なり、半導体レーザ素子
と導波路とは異なる位置に配置された2組の光検出素子
にそれぞれレーザ光を集光させる2分割集光グレーティ
ングカップラーを形成して構成される。
To explain in more detail, a semiconductor laser element and a photodetector element are mounted on the side surface of an optically transparent substrate, an optical waveguide made of a dielectric thin film is formed on the negative side of this substrate, and a laser A grating coupler for coupling light, a converging grating coupler for converging the guided light onto the information recording surface of an optical disk, a semiconductor laser that splits the guided light into two and splits one beam into two. Unlike the optical path from the device, the semiconductor laser device and the waveguide are configured by forming a two-split condensing grating coupler that focuses the laser beam on two sets of photodetecting devices arranged at different positions.

このように構成された光学ヘットにより、半導体レーザ
素子からのレーザ光を導波路内に導波させ、集光グレー
テインクカップラーで導波路外の光ディスクの情報記録
面に集光させ、この情報記録面からの反射光は再び集光
グレーテインクカップラーによって導波路内に取込んで
逆方向に導波させ、2分割集光ダレーデインクカップラ
ーによって光検出素子へ分配し、導波路中の散乱光や半
導体レーザ素子からの散乱光等の影響を受けることなく
光検出素子に集光させることかてきるのて、信号光と散
乱光との比を大きくすることかできるものである。また
、光検出素子は導波路面内てなく基板の側面に取付けら
れ、導波路中の信号光は基板中を通って光検出素子に集
光されるため、信号光の光検出素子に入って電気信号に
変換する効率は非常に高いものとなる。
The optical head configured as described above guides the laser light from the semiconductor laser element into the waveguide, and the condensing grating ink coupler focuses the light on the information recording surface of the optical disk outside the waveguide. The reflected light is again taken into the waveguide by the condensing grate ink coupler and guided in the opposite direction, and is distributed to the photodetecting element by the two-split condensing ink coupler. Since the light can be focused on the photodetecting element without being affected by the scattered light from the laser element, the ratio between the signal light and the scattered light can be increased. In addition, the photodetection element is attached to the side of the substrate rather than inside the waveguide, and the signal light in the waveguide passes through the substrate and is focused on the photodetection element, so the signal light enters the photodetection element. The efficiency of conversion into electrical signals is extremely high.

[実施例] 以下、図面に基づいて、この発明の−・実施例を説明す
る。第1図はこの集積化された光学ヘットの斜視図、第
2図は側面図、第3図は平面図である。即ち、光学ヘッ
ト20は、断面か二段階の梯形状に形成された透明なポ
リメチルメタクリレート(以下、PMMAと記す)の基
板11の上面に、このPMMAよりも屈折率か大きなり
ロチルメタクリレートの共重合体を主成分とする感光性
樹脂によってレーザ光を導波する高分子薄膜導波路12
を形成する。この導波路12」−にはレーザ光を導波路
内に導入するための不等間隔曲線状格子からなるグレー
ティングカップラー13と、基板11の側面からレーザ
光を収束して射出するための同様に不等間隔曲線状格子
からなる集光グレーティングカップラー14と、この集
光グレーティングカップラー14でレーザ光の光ティス
フ6の情報記録面6aからの反射光を再び収束して導波
路12の逆の反対方向に導波させ、この集光グレーティ
ングカップラー14とグレーティングカップラー13と
の間の導波路12上に形成された2つの不等間隔曲線状
格子からなり、導波光を2分割しかつ半導体レーザ素子
8と高さか異なる基板11の側面に位置する2分割され
た2組の光検出素子16a、16bと16c、16dに
それぞれ集光させるように配設された2分割集光グレー
ティングカップラー15とを、−F記高分子誘電体薄膜
の導波路12上にフォトリソクラフィー法によって形成
している。基板11の側面には、半導体レーザ素子8の
導波路面12に対して55度の角度に形成された取付面
11cと、2組の光検出素子16a、16b、16c、
16dの導波路面12に対して80度の角度に形成され
た取付面11bと、これと反対側に光ディスク6の情報
記録面6aと平行の60度になったレーザー光の入射出
面11aかそれぞれ形成されている。そして、半導体レ
ーザ素子8は取付面11cの中央に取り付けられ、光検
出素子16a、16bと16c、16dは2分して取付
面11bの両側に取り付けられる。
[Embodiments] Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on the drawings. FIG. 1 is a perspective view of this integrated optical head, FIG. 2 is a side view, and FIG. 3 is a plan view. That is, the optical head 20 has a transparent polymethyl methacrylate (hereinafter referred to as PMMA) substrate 11 formed in a two-step ladder shape in cross section, and a rotyl methacrylate film having a refractive index larger than that of PMMA. Polymer thin film waveguide 12 that guides laser light using a photosensitive resin whose main component is a copolymer
form. This waveguide 12'' has a grating coupler 13 made of a curved grating with irregular intervals for introducing the laser light into the waveguide, and a grating coupler 13 for converging and emitting the laser light from the side surface of the substrate 11. A condensing grating coupler 14 made of an equally spaced curved grating, and the condensing grating coupler 14 converge the reflected light from the information recording surface 6a of the optical disk 6 of the laser beam again and direct it to the opposite direction of the waveguide 12. It consists of two unequally spaced curved gratings formed on the waveguide 12 between the condensing grating coupler 14 and the grating coupler 13, and divides the guided light into two and connects the semiconductor laser element 8 and the height A two-split condensing grating coupler 15 arranged so as to focus light on two sets of photodetecting elements 16a, 16b and 16c, 16d divided into two, located on opposite sides of the substrate 11, is shown in -F. It is formed on the waveguide 12 of a polymeric dielectric thin film by photolithography. On the side surface of the substrate 11, a mounting surface 11c formed at an angle of 55 degrees with respect to the waveguide surface 12 of the semiconductor laser element 8, and two sets of photodetecting elements 16a, 16b, 16c,
A mounting surface 11b formed at an angle of 80 degrees with respect to the waveguide surface 12 of 16d, and a laser light input/output surface 11a parallel to the information recording surface 6a of the optical disk 6 at an angle of 60 degrees on the opposite side. It is formed. The semiconductor laser element 8 is mounted at the center of the mounting surface 11c, and the photodetecting elements 16a, 16b and 16c, 16d are divided into two parts and mounted on both sides of the mounting surface 11b.

このとき、グレーティングカップラー13は、半導体レ
ーザ8からのレーザ光を導波路2中にコリメートした状
態で入力できるように位相を揃えたようなパターンをし
ており、ピッチは14〜1.5JLとなっている。
At this time, the grating coupler 13 has a pattern whose phase is aligned so that the laser light from the semiconductor laser 8 can be input into the waveguide 2 in a collimated state, and the pitch is 14 to 1.5 JL. ing.

また、集光カップラー14もグレーティングカップラ−
13と同様にコリメート光を入射出面11aから光ディ
スク6の情報記録面6aの一点に集光てきるように位相
を揃えてあり、ピッチは14〜i、sgとなっている。
In addition, the condensing coupler 14 is also a grating coupler.
13, the phases are aligned so that the collimated light is focused from the input/output surface 11a onto one point on the information recording surface 6a of the optical disk 6, and the pitch is 14 to i, sg.

そして、2分割集光グレーティングカップラー15は光
ディスク6の情報記録面6aから戻ってきたほとんどを
コリメートして導波路2中に伝播する光を2つに分割し
、光検出素子16a〜16bに集光するように位相を揃
えられたパターンを形成している。
The two-split condensing grating coupler 15 collimates most of the light that has returned from the information recording surface 6a of the optical disk 6, splits the light propagating into the waveguide 2 into two, and focuses the light on the photodetecting elements 16a to 16b. A pattern whose phases are aligned so that

したかって基板ll内を光はそれぞれ異なった光路をと
って、基板11の側面に三次元的に配置された半導体レ
ーザー8.光ティスフ6.光検出素子16a〜16dに
それぞれ集光するようなパターン設計されたグレーティ
ングカップラーによって行なわれるようになっている。
Therefore, the light takes different optical paths within the substrate 11, and the semiconductor lasers 8. Light Tisph 6. This is done using grating couplers whose patterns are designed to condense light onto the photodetecting elements 16a to 16d, respectively.

次に、第2図の側面図を参照してこの例の動作について
説明する。先ず、半導体レーザ素子8から基板11を通
って入射したレーザ光はグレーティングカップラー13
によりカップリンクされて導波路12内の光路に導波さ
れる。そして、右方へ導波路12内に導波されるか、こ
のとき導波路12中の2分割集光グレーティングカップ
ラー15の回折効率は50%程度に調整されており、導
波光はこのグレーティングカップラー15を通って集光
グレーテインクカップラー14方向に導波される。そし
て、集光グレーティングカップラ−14によって集光す
るように回折され、基板11の無反射コーティングされ
た端面11aを通って光ディスク6の情報記録面6aを
点状に照射する。この情報記録面6aからの反射光は再
び基板11の端面11aを通って集光グレーティングカ
ップラー14により導波路2内に戻されるが、このとき
光ディスク6のフォーカシングやトラッキングか正常て
なければ戻り光は始めの導波光とは違った光路を辿るこ
とになる。そして、導波路12内を左方に導波された戻
り光は2分割集光グレーティングカップラー15によっ
て2つに分割され、導波路2中の光および半導体レーザ
素子8からの光とは3次元的に別の位置にある4つの光
検出素子16a、16bおよび16c、ladの中心に
光路を辿り、それぞれ集光されて入射する。このとき2
分割集光グレーティングカップラー15はグレーティン
グカップラー13、集光グレーティングカップラー14
と同様の不等間隔曲線状格子を中央て半分にして逆向き
に突き合せた形状になっており、戻り光は2分され、フ
ォーカシングか正常の場合には4つの光検出素子16a
〜16dに検出され、それぞれの強度IかI  (16
a)=I  (16b)=1  (16c)=1 (1
6d)となる。光ディスク6の情報記録面6aのフォー
カシングかすれた場合には、この比かくずれるのてフォ
ーカシングエラー信号はフーコー法で検出することかで
きる。また1、トラッキングは光検出素子16a、16
bの和であるI(16a)+1 (16b)と光検出素
子16c。
Next, the operation of this example will be explained with reference to the side view of FIG. First, the laser light incident from the semiconductor laser element 8 through the substrate 11 passes through the grating coupler 13.
The light beam is cup-linked by the waveguide 12 and guided to the optical path within the waveguide 12. Then, the guided light is guided into the waveguide 12 to the right, or at this time, the diffraction efficiency of the two-split condensing grating coupler 15 in the waveguide 12 is adjusted to about 50%, and the guided light is guided through this grating coupler 15. The light is guided through the condensing grating ink coupler 14. The light is then diffracted so as to be focused by the condensing grating coupler 14, and irradiates the information recording surface 6a of the optical disk 6 in a dotted manner through the end surface 11a of the substrate 11 coated with an anti-reflection coating. The reflected light from the information recording surface 6a passes through the end surface 11a of the substrate 11 again and is returned into the waveguide 2 by the condensing grating coupler 14. At this time, if the focusing or tracking of the optical disc 6 is not normal, the returned light will not be reflected. The light will follow a different optical path from the original guided light. The return light guided to the left inside the waveguide 12 is split into two by the two-split condensing grating coupler 15, and the light in the waveguide 2 and the light from the semiconductor laser element 8 are three-dimensionally separated. The optical path is followed by the center of four photodetecting elements 16a, 16b, 16c, and lad located at different positions, and the light is condensed and incident on each of them. At this time 2
The split condensing grating coupler 15 includes the grating coupler 13 and the condensing grating coupler 14.
It has a shape in which the same unevenly spaced curved grating is cut in half at the center and butted against each other in opposite directions, and the returned light is divided into two parts, and when focusing or normal, four photodetecting elements 16a are detected.
~16d, and the respective intensities I or I (16
a)=I (16b)=1 (16c)=1 (1
6d). When the focusing of the information recording surface 6a of the optical disc 6 is blurred, this ratio is broken and a focusing error signal can be detected using the Foucault method. 1. Tracking is performed using the photodetecting elements 16a and 16.
I(16a)+1(16b), which is the sum of b, and the photodetector element 16c.

16dの和I (16c)+I (16d)の比からブ
ツシュツル法て検出することができる。
It can be detected using the Bushzl method from the ratio of the sum I (16c)+I (16d) of 16d.

上記の例ては、PMMAでなる透明基板11か、第2図
に示されるように光検出素子16a〜16dの取付面1
1bと半導体レーザ素子8の取付面11cが高さの異な
る面として射出面11aの反対の側面に形成したものに
ついて説明したか、これらの面の傾斜角度は0〜90度
の間で任意であり、導波路12の実効屈折率や基板11
の屈折率およびクレーテインクのピッチから選択される
ことはいうまてもない。また、基板11を次の実施例の
ように等厚の平面に形成してもよい。
For example, the transparent substrate 11 made of PMMA or the mounting surface 1 of the photodetecting elements 16a to 16d as shown in FIG.
1b and the mounting surface 11c of the semiconductor laser element 8 are formed on the opposite side of the emission surface 11a as surfaces with different heights, but the inclination angle of these surfaces is arbitrary between 0 and 90 degrees. , the effective refractive index of the waveguide 12 and the substrate 11
Needless to say, the refractive index is selected from the refractive index of , and the pitch of the crete ink. Further, the substrate 11 may be formed into a flat plane having the same thickness as in the following embodiment.

第4図は、この発明の他の実施例を示す斜視図で、PM
MAてなる等厚の基板21は平面形状か6角形に形成さ
れる。光射出面21aの反対側の面21bは光射出面2
1aと平行であり半導体レーザ素子8か取付けられる。
FIG. 4 is a perspective view showing another embodiment of the present invention;
The substrate 21 of equal thickness made of MA is formed into a planar shape or a hexagonal shape. The surface 21b on the opposite side of the light exit surface 21a is the light exit surface 2.
It is parallel to 1a, and a semiconductor laser element 8 is attached thereto.

この面21bの両側の面21c、21dは等角に傾斜さ
れており、受光素子16a、16bおよび16c、16
dか取り付けられる。そして、この基板21の」二面に
設けられるクロチルメタクリレートの共重合体を主成分
とする感光性樹脂によって形成される導波路22には、
前記第1実施例と同様にグレーティングカップラー13
a、集光グレーティングカップラー14aおよび二分割
集光グレーティングカップラー15aかそれぞれ配設さ
れてこの例の光学ヘット30は構成されている。この例
の光ピツクアップ30は第1実施例の光ピツクアップ2
0に比べ、厚さか薄くてきているのてよりコンパクトに
なっている。
Surfaces 21c and 21d on both sides of this surface 21b are equiangularly inclined, and light receiving elements 16a, 16b and 16c, 16
d can be attached. A waveguide 22 formed of a photosensitive resin whose main component is a copolymer of crotyl methacrylate provided on two sides of the substrate 21 includes:
Similar to the first embodiment, the grating coupler 13
The optical head 30 of this example includes a condensing grating coupler 14a and a two-part condensing grating coupler 15a. The optical pickup 30 in this example is the optical pickup 2 in the first embodiment.
Compared to 0, it is thinner and more compact.

次に第5pl!Iに示す光ピツクアップ40の実施例を
説明する。この例ては、−1−記第4図に示す光検出素
子16a、16bおよび16c、16dをそれぞれ半導
体レーザ素子8の両側の側面の取付面21c、21dに
分けて取り付けたのに対し、同一の取付面31cに間隔
を置いて配設した点で相違しているのみで、その詳しい
説明は省略する。
Next is the 5th pl! An embodiment of the optical pickup 40 shown in I will be described. In this example, the photodetecting elements 16a, 16b, 16c, 16d shown in FIG. The only difference is that they are arranged at intervals on the mounting surface 31c, and a detailed explanation thereof will be omitted.

したかって、この例ては、導波路32上に形成される二
分割集光グレーティングカップラー15bは、上記第4
図に示される例では中央で分割された対称の不等間隔曲
線状格子のグレーティングカップラーて形成されていた
が、この例ては中央で分割された不等間隔曲線状格子で
形成されるクレーテインクの方向は同一方向を向き、や
やその角度か相違するように形成されている。また、こ
の例では、基板31の側面か1面少なくなるため、その
製作か容易となる。
Therefore, in this example, the two-split condensing grating coupler 15b formed on the waveguide 32 is
In the example shown in the figure, the grating coupler is formed of a symmetrical unequally spaced curved grating divided in the center; The directions are the same, but the angles are slightly different. Furthermore, in this example, there is one less side surface of the substrate 31, which facilitates its manufacture.

以上の説明した各実施例は、基板を安価なPMMAを使
用したものについて説明したか、これをニオブ酸リチウ
ム等の透明な圧電性材料を使用してもかまわない。また
、ガラス等の無機化合物てあってもかまわない。
In each of the embodiments described above, the substrate is made of inexpensive PMMA, but it is also possible to use a transparent piezoelectric material such as lithium niobate. Further, an inorganic compound such as glass may be used.

[発明の効果] この発明によれば、従来間一平面である導波路の面内に
おいて主に光の入出力か行なわれていたか、透明な基板
を利用してその厚さ方向に3次元的配置とすることによ
り散乱光を大幅に減すことかてき、光ディスクの情報記
録面からの反射信号光に偽信号か入ることか大幅に減少
できるのて効率よく検知することかてきる。また、半導
体レーザ素子および受光素子の力・ンブリンク効率も向
上させることかてき、困難な位置合せも必要かなく、製
作かきわめて容易になる。
[Effects of the Invention] According to the present invention, light input and output was conventionally performed mainly within the plane of a waveguide, which is a single plane, but it is possible to perform three-dimensional input and output in the thickness direction using a transparent substrate. By this arrangement, scattered light can be greatly reduced, and the possibility of false signals entering reflected signal light from the information recording surface of the optical disk can also be greatly reduced, allowing for efficient detection. Furthermore, the force and linking efficiency of the semiconductor laser element and the light receiving element can be improved, and difficult alignment is not required, making manufacturing extremely easy.

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

第1図は本発明の一実施例を示す光学へウドの斜視図、 第2図は、−ト記第1図の側面図、 第3図は、上記第1図の平面図、 第4図は、本発明の第2実施例を示す光学ヘットの斜視
図、 第5図は、本発明の第3実施例を示す光学へ・ントの斜
視図、 第6図は、従来の光学へウドの斜視図である。 6・・・・光ディスク 6a・・・・情報記録面 8・・・・半導体レーザ素子 11.21.31・・・・基板 11a、21a、21b・−・−入出射面12.22.
32・・・・導波路 13.13a、13b・・・・グレーティングカップラ
ー 14.14a、  14b・・・・集光グレーティング
カップラー 15.15a、15b−−−・2分割集光グレーティン
グカップラー 16a、16b、16c、  16d−・−光検出素子
FIG. 1 is a perspective view of an optical head showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view of FIG. 1, FIG. 3 is a plan view of FIG. 1, and FIG. 5 is a perspective view of an optical head showing a third embodiment of the present invention. FIG. 6 is a perspective view of a conventional optical head. FIG. 6...Optical disk 6a...Information recording surface 8...Semiconductor laser element 11.21.31...Substrate 11a, 21a, 21b...Input/output surface 12.22.
32...Waveguides 13.13a, 13b...Grating couplers 14.14a, 14b...Concentrating grating couplers 15.15a, 15b---Two-part condensing grating couplers 16a, 16b, 16c, 16d--Photodetection element

Claims (1)

【特許請求の範囲】 光学的に透明な誘電体基板と、 この基板上に形成されたレーザ光を導波する誘電体薄膜
導波路と、 この導波路上に配設されたそれぞれ不等間隔曲線状格子
からなるグレーティングカップラー、2分割集光グレー
ティングカップラーおよび集光グレーティングカップラ
ーと、 上記基板の側面には光の入出射面、半導体レーザ素子お
よび複数の光検出素子の取付面とを有し、 上記半導体レーザ素子からのレーザ光をグレーティング
カップラーにより導波路に導入し、集光グレーティング
カップラーにより基板側面の入出射面から光ディスクの
情報記録面に収束して照射し、この反射光を上記基板の
入出射面を介して集光グレーティングカップラーにより
収束して導波路に導入し、二分割集光グレーティングカ
ップラーによりレーザ半導体素子からの光路とは別の光
路を通り、二分割して基板の側面に配置された2組の光
検出素子に集光するようにしたことを特徴とする光学ヘ
ッド。
[Claims] An optically transparent dielectric substrate, a dielectric thin film waveguide formed on the substrate for guiding laser light, and curves arranged at unequal intervals on the waveguide. a grating coupler, a two-split condensing grating coupler, and a condensing grating coupler each consisting of a shaped grating; the side surface of the substrate has a light input/output surface, a mounting surface for a semiconductor laser element and a plurality of photodetecting elements; Laser light from a semiconductor laser element is introduced into the waveguide by a grating coupler, and is converged and irradiated from the input/output surface on the side surface of the substrate to the information recording surface of the optical disk by the condensing grating coupler. The beam is converged by a condensing grating coupler through the surface and introduced into the waveguide, and passed through a separate optical path from the laser semiconductor element by a two-split condensing grating coupler, and then divided into two and placed on the side of the substrate. An optical head characterized in that light is focused on two sets of photodetecting elements.
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