JPS6351260B2 - - Google Patents
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- JPS6351260B2 JPS6351260B2 JP12028879A JP12028879A JPS6351260B2 JP S6351260 B2 JPS6351260 B2 JP S6351260B2 JP 12028879 A JP12028879 A JP 12028879A JP 12028879 A JP12028879 A JP 12028879A JP S6351260 B2 JPS6351260 B2 JP S6351260B2
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- optical waveguide
- substrate
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- prism coupler
- light
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Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、拡散やスパツタリング等によつ
て、適当な基板材料上に形成された光導波路の実
効屈折率の基板屈折率からの増加量を測定する方
法に関するものである。
て、適当な基板材料上に形成された光導波路の実
効屈折率の基板屈折率からの増加量を測定する方
法に関するものである。
従来、光導波路の実効屈折率の基板屈折率から
の増加量を求める方法としては、主に、以下に述
べる様な方法を用いている。
の増加量を求める方法としては、主に、以下に述
べる様な方法を用いている。
即ち、第１図において光源としてのレーザ１か
らの光を折り返し反射光検出用のピンホール２を
通した後、半波長板３と光偏光器４を透過させて
適当な方向の直線偏光に直してから、試料台５へ
到達せしめる。試料台５は互いに直交する３軸方
向への移動機構と、互いに直交する３軸の回りで
の回転機構とを備えている。試料台５の上に、測
定対象となる光導波路６の形成された基板７を置
き、光導波路６の面に対して、レーザ１の光波長
λにおいて、光導波路６の持つ屈折率よりも高い
屈折率を有する物質でできた入射用及び出射用の
プリズムカプラー８及び９をクランプ機構１０に
よつて加圧して密着させる。光偏光器４を通つた
光を入射用プリズムカプラー８により屈折させ、
光導波路６へ結合させた後、再び出射用プリズム
カプラー９によつて取り出し、集光レンズ１１で
集め光検出器１２により光量測定する。測定にお
いては、試料台５を矢印の方向に回転しながら、
出射用プリズムカプラー９から出てくる光を光検
出器１２でモニターする。
らの光を折り返し反射光検出用のピンホール２を
通した後、半波長板３と光偏光器４を透過させて
適当な方向の直線偏光に直してから、試料台５へ
到達せしめる。試料台５は互いに直交する３軸方
向への移動機構と、互いに直交する３軸の回りで
の回転機構とを備えている。試料台５の上に、測
定対象となる光導波路６の形成された基板７を置
き、光導波路６の面に対して、レーザ１の光波長
λにおいて、光導波路６の持つ屈折率よりも高い
屈折率を有する物質でできた入射用及び出射用の
プリズムカプラー８及び９をクランプ機構１０に
よつて加圧して密着させる。光偏光器４を通つた
光を入射用プリズムカプラー８により屈折させ、
光導波路６へ結合させた後、再び出射用プリズム
カプラー９によつて取り出し、集光レンズ１１で
集め光検出器１２により光量測定する。測定にお
いては、試料台５を矢印の方向に回転しながら、
出射用プリズムカプラー９から出てくる光を光検
出器１２でモニターする。
出射用プリズムカプラー９から取り出された光
量が最大となる時の試料台５の角度の読みθgと、
光が入射用プリズムカプラー８へ垂直入射して折
り返し反射した光がピンホール２の中心へ戻つて
行く時の試料台５の角度の読みθpとの差θ＝1θg
−θp1、即ち光導波路６へ最も効率よく光が結合
されるときの、入射用プリズムカプラー８への入
射角を求める。
量が最大となる時の試料台５の角度の読みθgと、
光が入射用プリズムカプラー８へ垂直入射して折
り返し反射した光がピンホール２の中心へ戻つて
行く時の試料台５の角度の読みθpとの差θ＝1θg
−θp1、即ち光導波路６へ最も効率よく光が結合
されるときの、入射用プリズムカプラー８への入
射角を求める。
そして、スネルの法則から導かれる第(1)式によ
り、光導波路６のレーザ１のもつ光波長入におけ
る実効屈折率neffを計算する。
り、光導波路６のレーザ１のもつ光波長入におけ
る実効屈折率neffを計算する。
第(1)式中、∈は入射角プリズムカプラー８の第
１図に示した部分の頂角、またnpは用いた波長λ
と偏光方向を考慮した時の入射用プリズムカプラ
ー８の屈折率である。光導波路６の実効屈折率の
基板７の屈折率からの増加量△neffを求めるため
には、前記測定とは別の良く知られた方法（最小
偏角法やブリユースタ角測定法等）によつて基板
７の屈折率を同一波長入に対して測定した値nsを
用い、次に示す第(2)式により計算する必要があ
る。
１図に示した部分の頂角、またnpは用いた波長λ
と偏光方向を考慮した時の入射用プリズムカプラ
ー８の屈折率である。光導波路６の実効屈折率の
基板７の屈折率からの増加量△neffを求めるため
には、前記測定とは別の良く知られた方法（最小
偏角法やブリユースタ角測定法等）によつて基板
７の屈折率を同一波長入に対して測定した値nsを
用い、次に示す第(2)式により計算する必要があ
る。
△neff＝neff−ns (2)
この方法では、LiNbO3基板へTiを数100Å熱
拡散して作製した光導波路のように、△neffの値
が小さく、0.001の桁にある様な場合には、第(2)
式のneff、nsともに0.001以内の精度で求めなくて
はならないという難しさがある。そのためには第
(1)式のneffの測定に用いる入射角プリズムカプラ
ー８の∈とηpとの高精度測定が不可欠であり、ル
チン（TiO2）製のプリズムカプラーを例にとる
と、ηpの精度としては±0.0005以内、∈の精度と
しては±30秒以内が必要となる。一方θsについて
も、neffとは独立の測定法（例えば基板７と同一
材質のプリズムを用いる最小偏角法やｐ偏光に対
するプリユースタ角を測定する方法等）に用いる
光学系を準備して±0.001以内の精度を出さなく
てはならない。
拡散して作製した光導波路のように、△neffの値
が小さく、0.001の桁にある様な場合には、第(2)
式のneff、nsともに0.001以内の精度で求めなくて
はならないという難しさがある。そのためには第
(1)式のneffの測定に用いる入射角プリズムカプラ
ー８の∈とηpとの高精度測定が不可欠であり、ル
チン（TiO2）製のプリズムカプラーを例にとる
と、ηpの精度としては±0.0005以内、∈の精度と
しては±30秒以内が必要となる。一方θsについて
も、neffとは独立の測定法（例えば基板７と同一
材質のプリズムを用いる最小偏角法やｐ偏光に対
するプリユースタ角を測定する方法等）に用いる
光学系を準備して±0.001以内の精度を出さなく
てはならない。
しかし最小偏角法に基く場合には光導波器６の
形成された基板７と、基板７と同一材質でできた
プリズムとの間の屈折率の差異が生じる事は避け
られない。
形成された基板７と、基板７と同一材質でできた
プリズムとの間の屈折率の差異が生じる事は避け
られない。
本発明は、光導波路の実効屈折率の基板屈折率
からの増加量△ηeffの高精度測定において、従来
方法に不可欠であつたプリズムカプラーの緒定数
（頂角、屈折率）の高精度測定と、光導波路の形
成されている基板と同一材質より成る試料に対す
る高精度の屈折率測定とをいづれも必要とするこ
となく、同一光学系を用い、光導波路の実効屈折
率と光導波路を形成している基板の屈折率とを直
接比較して差を求める事を可能とする方法を提供
することを目的とする。
からの増加量△ηeffの高精度測定において、従来
方法に不可欠であつたプリズムカプラーの緒定数
（頂角、屈折率）の高精度測定と、光導波路の形
成されている基板と同一材質より成る試料に対す
る高精度の屈折率測定とをいづれも必要とするこ
となく、同一光学系を用い、光導波路の実効屈折
率と光導波路を形成している基板の屈折率とを直
接比較して差を求める事を可能とする方法を提供
することを目的とする。
第２図を用い、本発明に基く、光導波路の実効
屈折率と、その基板の屈折率との差を高精度に、
しかも同一光学系を用いて測定しうる方法を説明
する。第２図は本発明の方法を実現するために光
学系を示す一例である。レーザ１からの光を、ビ
ームスプリツタ１４を透過させた後、ピンホール
２を通し、半波長板３と光偏光器４とにより、所
望の方向の直線偏光に直す。次にこの光をビーム
スプリツタ２０を透過させた後、試料台５へ到達
させる試料台５の上に、光導波路６の形成された
基板７を置き、光導波路６上に入射用直角２６を
クランプ機構１０により加圧して配置する。但
し、本発明に基く方法で測定する試料としては光
導波路６が基板７の全面に渡つて形成されている
のではなく、一部分は基板７の露出している部分
を有する事が望ましい。試料台５へ到達した光を
入射用直角プリズムカプラー２６によつて屈折さ
せた後光導波路６へ結合させるが、結合されずに
入射用直角プリズムカプラー２６と光導波路６と
の境界面で反射された光及び結合後再び光導波器
６から入射用直角プリズムカプラー２６へ再結合
された光は、入射用直角プリズムカプラー２６の
基板７と垂直をなす面で更に反射された後、入射
方向とほぼ平行な方向へ戻つて行く。この戻り光
の一部をビームスプリツタ２０により反射させ、
レンズ２１で集光した後、光検出器２２で検出す
る。光導波路６の実効屈折率ηeffと基板７の屈折
率ηsとの差は次の様にして求められる。
屈折率と、その基板の屈折率との差を高精度に、
しかも同一光学系を用いて測定しうる方法を説明
する。第２図は本発明の方法を実現するために光
学系を示す一例である。レーザ１からの光を、ビ
ームスプリツタ１４を透過させた後、ピンホール
２を通し、半波長板３と光偏光器４とにより、所
望の方向の直線偏光に直す。次にこの光をビーム
スプリツタ２０を透過させた後、試料台５へ到達
させる試料台５の上に、光導波路６の形成された
基板７を置き、光導波路６上に入射用直角２６を
クランプ機構１０により加圧して配置する。但
し、本発明に基く方法で測定する試料としては光
導波路６が基板７の全面に渡つて形成されている
のではなく、一部分は基板７の露出している部分
を有する事が望ましい。試料台５へ到達した光を
入射用直角プリズムカプラー２６によつて屈折さ
せた後光導波路６へ結合させるが、結合されずに
入射用直角プリズムカプラー２６と光導波路６と
の境界面で反射された光及び結合後再び光導波器
６から入射用直角プリズムカプラー２６へ再結合
された光は、入射用直角プリズムカプラー２６の
基板７と垂直をなす面で更に反射された後、入射
方向とほぼ平行な方向へ戻つて行く。この戻り光
の一部をビームスプリツタ２０により反射させ、
レンズ２１で集光した後、光検出器２２で検出す
る。光導波路６の実効屈折率ηeffと基板７の屈折
率ηsとの差は次の様にして求められる。
まず、入射用直角プリズムカプラー２６にて屈
折された光ビームが光導波路６の形成されている
部分に照射されるように試料台５の移動機構を用
いて調整した後、入射用直角プリズムカプラー２
６と基板７との境界での全反射の臨界近傍におい
て、試料台５を第２図に示した矢印の方向に回転
させる。試料台５の回転角度を角度検出素子２８
によつて検出するとともに、光検出器２２によつ
て折り返し反射光の強度を測定し、第３図に示す
ような折り返し反射光強度の角度変化曲線を求め
る。この曲線を用い、光ビームが光導波路６へ最
も効率よく結合される結果折り返し反射光強度が
急激な落ちこみを示す時の試料台５の角度の読み
θgzを求める。
折された光ビームが光導波路６の形成されている
部分に照射されるように試料台５の移動機構を用
いて調整した後、入射用直角プリズムカプラー２
６と基板７との境界での全反射の臨界近傍におい
て、試料台５を第２図に示した矢印の方向に回転
させる。試料台５の回転角度を角度検出素子２８
によつて検出するとともに、光検出器２２によつ
て折り返し反射光の強度を測定し、第３図に示す
ような折り返し反射光強度の角度変化曲線を求め
る。この曲線を用い、光ビームが光導波路６へ最
も効率よく結合される結果折り返し反射光強度が
急激な落ちこみを示す時の試料台５の角度の読み
θgzを求める。
次に、試料台５を大きく回転して入射用直角プ
リズムカプラー２６のレーザ１に近い入射面へ光
ビームを垂直入射させ、その反射光をピンホール
２の中心へ通し、ビームスプリツタ１４によりそ
の一部を反射させてレンズ１５で集光した後、光
検出器１６により検出する。この時、試料台５の
回転角も角度検出素子２８により検出し、第４図
に示す様なピンホール２を通つた反射光強度変化
曲線を求め、反射光強度が最大となる時、つまり
光ビームが入射用直角プリズムカプラー２６へ垂
直入射する時の試料台５の回転角度の読みθg⊥を
求める。そして次に示す第(3)式を用いて、光導波
路６へ最も効率よく光ビームが入射される時の、
入射用直角プリズムカプラー２６への入射角θgio
を求める。
リズムカプラー２６のレーザ１に近い入射面へ光
ビームを垂直入射させ、その反射光をピンホール
２の中心へ通し、ビームスプリツタ１４によりそ
の一部を反射させてレンズ１５で集光した後、光
検出器１６により検出する。この時、試料台５の
回転角も角度検出素子２８により検出し、第４図
に示す様なピンホール２を通つた反射光強度変化
曲線を求め、反射光強度が最大となる時、つまり
光ビームが入射用直角プリズムカプラー２６へ垂
直入射する時の試料台５の回転角度の読みθg⊥を
求める。そして次に示す第(3)式を用いて、光導波
路６へ最も効率よく光ビームが入射される時の、
入射用直角プリズムカプラー２６への入射角θgio
を求める。
θgio＝｜θgz−θg⊥｜ (3)
すると第(1)式より、次の関係が成立する。
次に試料台５の移動機構を用いて、入射用直角
プリズムカプラー２６で屈折された光ビームが光
導波路６の形成されていない基板７の露出部に照
射されるように、第２図の描かれている紙面に垂
直な方向へ必要最小限の距離だけ平行移動させた
後、入射用直角プリズムカプラー２６と基板７と
の境界における全反射の臨界近傍で試料台５を矢
印方向へ回転し、θgz測定と同様の測定を行つて
第５図に示す様な全反射の臨界における試料台５
の角度の読みθszを求める。次にθg⊥測定と同様
にして光ビームが入射用直角プリズムカプラー２
６へ垂直入射される時の試料台５の角度の読み
θs⊥を求める。そこで次に示す第(5)式を用いて、
入射用直角プリズムカプラー２６と基板７との境
界での全反射の臨界時の、入射用直角プリズムカ
プラー２６に対する入射角θsを求める。
プリズムカプラー２６で屈折された光ビームが光
導波路６の形成されていない基板７の露出部に照
射されるように、第２図の描かれている紙面に垂
直な方向へ必要最小限の距離だけ平行移動させた
後、入射用直角プリズムカプラー２６と基板７と
の境界における全反射の臨界近傍で試料台５を矢
印方向へ回転し、θgz測定と同様の測定を行つて
第５図に示す様な全反射の臨界における試料台５
の角度の読みθszを求める。次にθg⊥測定と同様
にして光ビームが入射用直角プリズムカプラー２
６へ垂直入射される時の試料台５の角度の読み
θs⊥を求める。そこで次に示す第(5)式を用いて、
入射用直角プリズムカプラー２６と基板７との境
界での全反射の臨界時の、入射用直角プリズムカ
プラー２６に対する入射角θsを求める。
θs＝｜θsz−θg⊥｜ (5)
すると第(1)式より次の関係が成立する。
第(6)式中ηsは基板７の屈折率である。
光導波路６の実効屈折率ηeffと基板７の、屈折
率ηsとの差は第(2)、(4)、(6)式を用いると、 となる。
率ηsとの差は第(2)、(4)、(6)式を用いると、 となる。
Ti拡散LiNbO3光導波路の場合のように
θgio−θs1degree＝π／180rad≪１
の条件が成り立つている場合には、
△θ≡｜θgio−θs｜ (8)
とおいて、第(7)式における△θの一次の項までを
とると となり、簡便な実験式として用いる事ができる。
ところで、光導波路６の幅が光ビームの幅に比べ
て、狭いために光結合効率が小さいと、第３図に
示した折り返し反射光強度の角度変化曲線におけ
る反射光強度の落ち込みの深さが浅くなり、θgz
を精度よく見出しにくくなる。そこで第２図で述
べた光学系に追加を行つて、第６図の如くビーム
スプリツタ２０の透過光を光導波路６の幅方向に
対してのみ収束させるための所望の焦点距離ｆを
持つシリンドリカルレンズ３９を捜入した光学系
とすることによつて光結合効率を増大させるなら
ば、θgzの測定精度を損わず、ひいては△ηeffの測
定精度を落とさずに済む。シリンドリカルレンズ
３９と光導波路６との位置関係は、入射用直角プ
リズムカプラー２６の持つ屈折率ηpの光路長に与
える影響を考慮し、シリンドリカルレンズ３９の
後側焦点位置にて光ビームの光導波路１６への結
合が行われるように決められるが、細かい調整
は、試料台５のもつ平行移動と回転の機構を用い
て行なわれる。ここでシリンドリカルレンズ３９
を用いた理由は、通常の球面レンズを用いると、
光ビームが、角度測定のために回転が行われる面
内でも絞られてまう結果、第３図に示した反射光
強度の落ち込みが生ずる角度の半値幅が広がつて
θgzを精度よく求めにくくなることを避けるため
である。
とると となり、簡便な実験式として用いる事ができる。
ところで、光導波路６の幅が光ビームの幅に比べ
て、狭いために光結合効率が小さいと、第３図に
示した折り返し反射光強度の角度変化曲線におけ
る反射光強度の落ち込みの深さが浅くなり、θgz
を精度よく見出しにくくなる。そこで第２図で述
べた光学系に追加を行つて、第６図の如くビーム
スプリツタ２０の透過光を光導波路６の幅方向に
対してのみ収束させるための所望の焦点距離ｆを
持つシリンドリカルレンズ３９を捜入した光学系
とすることによつて光結合効率を増大させるなら
ば、θgzの測定精度を損わず、ひいては△ηeffの測
定精度を落とさずに済む。シリンドリカルレンズ
３９と光導波路６との位置関係は、入射用直角プ
リズムカプラー２６の持つ屈折率ηpの光路長に与
える影響を考慮し、シリンドリカルレンズ３９の
後側焦点位置にて光ビームの光導波路１６への結
合が行われるように決められるが、細かい調整
は、試料台５のもつ平行移動と回転の機構を用い
て行なわれる。ここでシリンドリカルレンズ３９
を用いた理由は、通常の球面レンズを用いると、
光ビームが、角度測定のために回転が行われる面
内でも絞られてまう結果、第３図に示した反射光
強度の落ち込みが生ずる角度の半値幅が広がつて
θgzを精度よく求めにくくなることを避けるため
である。
さらに、光導波器６の幅が極端に狭くなると第
６図の光学系を用いても光導波路６への光結合効
率が低いために第３図における反射光強度の落ち
込みが顕著でなくなつてしまう。その場合には第
７図に示すように第６図の光学系に更に追加を行
つて、光導波路６の形成された基板７の面に入射
用直角プリズムカプラー２６に加え、出射用プリ
ズムカプラー９をもクランプ機構１０により加圧
して配置するとともに、出射用プリズムカプラー
９からの出射光をレンズ１１により集光した後、
その光強度を光検出器１２により検出する。
６図の光学系を用いても光導波路６への光結合効
率が低いために第３図における反射光強度の落ち
込みが顕著でなくなつてしまう。その場合には第
７図に示すように第６図の光学系に更に追加を行
つて、光導波路６の形成された基板７の面に入射
用直角プリズムカプラー２６に加え、出射用プリ
ズムカプラー９をもクランプ機構１０により加圧
して配置するとともに、出射用プリズムカプラー
９からの出射光をレンズ１１により集光した後、
その光強度を光検出器１２により検出する。
θgzを求める測定では光検出器１２と、角度検
出素子２８とを用い、第８図に示すような、光導
波路６からの出射光強度の角度変化曲線を測定し
て、出射光強度が最大となる時の試料台５の角度
の読みを求めθgzとする。第２図及び第６図の説
面で述べた折り返し反射光強度の測定から求めた
θgzと、第７図の説明で述べた光導波路６からの
出射光強度の測定より求めたθgzとは、測定誤差
の範囲内で一致することは実験的には確認してい
る。
出素子２８とを用い、第８図に示すような、光導
波路６からの出射光強度の角度変化曲線を測定し
て、出射光強度が最大となる時の試料台５の角度
の読みを求めθgzとする。第２図及び第６図の説
面で述べた折り返し反射光強度の測定から求めた
θgzと、第７図の説明で述べた光導波路６からの
出射光強度の測定より求めたθgzとは、測定誤差
の範囲内で一致することは実験的には確認してい
る。
本発明に基く△ηeffの測定方法は、従来の測定
方法に比べ以下に述べるような２つの大きな長所
を持つている。
方法に比べ以下に述べるような２つの大きな長所
を持つている。
その第１は、従来の方法ではηeffとηsとをそれ
ぞれ別々の方法及び装置で測つた後に、その差を
求める必要があつたのに対し、本発明において
は、同一の光学系で全て測定ができるという簡便
さがある。これはまた従来法につきまとつていた
光導波路の形成された基板と、この基板の同一材
質で作られた屈折率測定用の試料（例としてはプ
リズム）との間の屈折率差の発生する問題を避け
ることができるという長所にもつながる。
ぞれ別々の方法及び装置で測つた後に、その差を
求める必要があつたのに対し、本発明において
は、同一の光学系で全て測定ができるという簡便
さがある。これはまた従来法につきまとつていた
光導波路の形成された基板と、この基板の同一材
質で作られた屈折率測定用の試料（例としてはプ
リズム）との間の屈折率差の発生する問題を避け
ることができるという長所にもつながる。
第２は、△ηeff測定における必要精度を確保す
るために予め求めておかなくてはならない入射用
プリズムカプラーの屈折率ηpと頂角∈の測定精度
の厳しさが、従来方法と比べ大幅に緩和されると
いう点である。一例としてTi拡散LiNbO3光導波
路の△ηeffを45゜の頂角を持つルチンプリズムカプ
ラーを用いて測定する場合には、△ηeffの必要測
定精度を±0.001とすると、従来の方法ではηp及
び∈に対し、それぞれ±0.0005及び±30秒程度の
精度が必必要とされたのに対して、本発明に基づ
く方法を使えばそれぞれ±0.5及び±２度程度の
精度で良い。これは実に、ηpの精度が1000倍、∈
の精度が240倍も緩和されたことになる。
るために予め求めておかなくてはならない入射用
プリズムカプラーの屈折率ηpと頂角∈の測定精度
の厳しさが、従来方法と比べ大幅に緩和されると
いう点である。一例としてTi拡散LiNbO3光導波
路の△ηeffを45゜の頂角を持つルチンプリズムカプ
ラーを用いて測定する場合には、△ηeffの必要測
定精度を±0.001とすると、従来の方法ではηp及
び∈に対し、それぞれ±0.0005及び±30秒程度の
精度が必必要とされたのに対して、本発明に基づ
く方法を使えばそれぞれ±0.5及び±２度程度の
精度で良い。これは実に、ηpの精度が1000倍、∈
の精度が240倍も緩和されたことになる。
第１図は、従来より用いられてきた光導波路と
その基板との間の屈折率差を測定する方法を説明
するための図、第２図は本発明の方法を実現する
ための光学系の一例を示す図、第３図から第５図
までは第２図に示す光学系により光導波路と基板
間の屈折率差を測定する方法を説明するための図
で、第３図は、折り返し反射光を用いて光導波路
への光結合が最大となる時の試料台の回転角の読
み取り方法を示す図、第４図は光ビームが入射用
直角プリズムカプラーへ垂直入射する時の試料台
の回転角の読み取り方法を示す図、第５図は入射
用直角プリズムカプラーと基板との境界面におけ
る全反射の臨界における試料台の回転角の読み取
り方法を示す図である。第６図は本発明の方法を
実現するための光学系の第２の例を示す図、第７
図は本発明の方法による光学系の第３の例を示す
図、第８図は第７図に示す光学系を用いた測定方
法を説明するための図で、光導波路から出射用プ
リズムカプラーにより取り出された光の強度の角
度変化曲線を用いて、θgzを読み取る方法を示す
図である。なお、図において １……レーザ、１４，２０……ビームスプリツ
タ、１５，１１，２１……集光レンズ、１２，１
６，２２……光検出器、２……ピンホール、３…
…半波長板、４……光偏光器、５……試料台、３
９……シリンドリカルレンズ、６……光導波路、
７……基板、８……入射用プリズムカプラー、２
６……入射用直角プリズムカプラー、９……出射
用プリズムカプラー、１０……クランプ機構、２
８……角度検出素子。
その基板との間の屈折率差を測定する方法を説明
するための図、第２図は本発明の方法を実現する
ための光学系の一例を示す図、第３図から第５図
までは第２図に示す光学系により光導波路と基板
間の屈折率差を測定する方法を説明するための図
で、第３図は、折り返し反射光を用いて光導波路
への光結合が最大となる時の試料台の回転角の読
み取り方法を示す図、第４図は光ビームが入射用
直角プリズムカプラーへ垂直入射する時の試料台
の回転角の読み取り方法を示す図、第５図は入射
用直角プリズムカプラーと基板との境界面におけ
る全反射の臨界における試料台の回転角の読み取
り方法を示す図である。第６図は本発明の方法を
実現するための光学系の第２の例を示す図、第７
図は本発明の方法による光学系の第３の例を示す
図、第８図は第７図に示す光学系を用いた測定方
法を説明するための図で、光導波路から出射用プ
リズムカプラーにより取り出された光の強度の角
度変化曲線を用いて、θgzを読み取る方法を示す
図である。なお、図において １……レーザ、１４，２０……ビームスプリツ
タ、１５，１１，２１……集光レンズ、１２，１
６，２２……光検出器、２……ピンホール、３…
…半波長板、４……光偏光器、５……試料台、３
９……シリンドリカルレンズ、６……光導波路、
７……基板、８……入射用プリズムカプラー、２
６……入射用直角プリズムカプラー、９……出射
用プリズムカプラー、１０……クランプ機構、２
８……角度検出素子。
Claims (1)
- １ 光導波路が形成された基板上に直角プリズム
カプラーを設置し、当該直角プリズムカプラーを
介して前記光導波路に結合される光量の変化を測
定することにより光導波路とその基板との間の微
少屈折率差を測定する方法において、前記直角プ
リズムカプラーと前記光導波路との界面の全反射
臨界近傍において前記界面での反射光の光量が極
少となるときの当該直角プリズムカプラーへの光
の入射角θgioを測定し、当該入射角θgioを用いてス
ネルの法則により前記光導波路の実効屈折率neff
を求める第１の工程と、前記直角プリズムカプラ
ーと前記基板との境界で全反射臨界となるときの
前記直角プリズムカプラーへの光の入射角θsを測
定し、当該入射角θsを用いスネルの法則から基板
の屈折率nsを求め、次いで屈折率差△neffを△neff
＝neff−nsより求める第２の工程とから成る事を
特徴とする光導波路とその基板との間の微少屈折
率差を測定する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12028879A JPS5643529A (en) | 1979-09-18 | 1979-09-18 | Measuring method of minute refractive index difference between optical waveguide line and its substrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12028879A JPS5643529A (en) | 1979-09-18 | 1979-09-18 | Measuring method of minute refractive index difference between optical waveguide line and its substrate |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5643529A JPS5643529A (en) | 1981-04-22 |
| JPS6351260B2 true JPS6351260B2 (ja) | 1988-10-13 |
Family
ID=14782523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12028879A Granted JPS5643529A (en) | 1979-09-18 | 1979-09-18 | Measuring method of minute refractive index difference between optical waveguide line and its substrate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5643529A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0220149U (ja) * | 1988-07-26 | 1990-02-09 | ||
| JPH0666724A (ja) * | 1992-07-16 | 1994-03-11 | Gaztech Internatl Corp | 拡散型気体サンプル室の改善 |
| WO2012036075A1 (ja) * | 2010-09-16 | 2012-03-22 | シャープ株式会社 | 屈折率測定装置、及び屈折率測定方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0820336B2 (ja) * | 1987-06-29 | 1996-03-04 | 株式会社日立製作所 | 屈折率分布測定方法及びその測定装置 |
| US4828358A (en) * | 1988-03-03 | 1989-05-09 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Testing in the manufacture, operation, and maintenance of optical device assemblies |
| CN110082313B (zh) * | 2019-04-22 | 2021-08-20 | 天津大学 | 一种基于棱镜耦合仪的微纳材料折射率测量方法 |
-
1979
- 1979-09-18 JP JP12028879A patent/JPS5643529A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0220149U (ja) * | 1988-07-26 | 1990-02-09 | ||
| JPH0666724A (ja) * | 1992-07-16 | 1994-03-11 | Gaztech Internatl Corp | 拡散型気体サンプル室の改善 |
| WO2012036075A1 (ja) * | 2010-09-16 | 2012-03-22 | シャープ株式会社 | 屈折率測定装置、及び屈折率測定方法 |
| CN103119420A (zh) * | 2010-09-16 | 2013-05-22 | 夏普株式会社 | 折射率测定装置和折射率测定方法 |
| US8947650B2 (en) | 2010-09-16 | 2015-02-03 | Sharp Kabushiki Kaisha | Refractive index measuring device and refractive index measuring method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5643529A (en) | 1981-04-22 |
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