WO2023286362A1 - 光源装置および電子機器 - Google Patents

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WO2023286362A1
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悠介 小川
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ソニーグループ株式会社
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    • H01S5/18308—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL] having a special structure for lateral current or light confinement
    • H01S5/18322—Position of the structure
    • H01S5/18327—Structure being part of a DBR

Definitions

  • the present disclosure relates to light source devices and electronic devices.
  • Patent Literature 1 discloses a technique for multiplexing three different visible lights in an optical waveguide with high efficiency.
  • VCSEL surface emitting laser
  • Patent Documents 2 to 4 By the way, techniques for coupling a VCSEL and an optical waveguide are disclosed in Patent Documents 2 to 4, for example.
  • the inventions described in Patent Documents 2 to 4 require highly accurate placement and processing.
  • a light source device includes an optical waveguide provided with a diffraction grating, a light source section that emits laser light whose optical center axis is inclined with respect to the diffraction grating in the extending direction of the optical waveguide, A light-receiving section is provided for receiving light leaked from the optical waveguide through the diffraction grating, out of the laser light emitted from the light source.
  • An electronic device includes the above light source device.
  • laser light whose optical center axis is inclined in the extending direction of the optical waveguide with respect to the diffraction grating in the optical waveguide is emitted from the light source section.
  • the laser light is diffracted by the diffraction grating and propagates through the optical waveguide in one direction.
  • a component (leakage light) of the laser light that has leaked from the optical waveguide through the diffraction grating is received by the light receiving section.
  • light propagating through the optical waveguide is monitored based on light detection by the light receiving section.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a top configuration example of a light source device according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. FIG. 2 is a diagram showing a cross-sectional configuration example taken along line AA of FIG. 1
  • FIG. 3 is a diagram showing a bottom configuration example of a light source unit and a light receiving unit in FIG. 2 ; It is a figure which expands and represents the bottom face of the light source part of FIG.
  • FIG. 5 is a diagram showing a cross-sectional configuration example taken along line AA of FIG. 4
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a top surface configuration of the optical waveguide substrate of FIG. 2
  • 3 is a diagram showing a schematic configuration example of a diffraction grating in FIG. 2;
  • FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration example of a diffraction grating in FIG. 2;
  • FIG. It is a figure showing the example of a changed completely type of the light source device of FIG. It is a figure showing the example of a changed completely type of the light source device of FIG. It is a figure showing the example of a changed completely type of the light source device of FIG. It is a figure showing the example of a changed completely type of the light source device of FIG. It is a figure showing the example of a changed completely type of the light source device of FIG. It is a figure showing the example of a changed completely type of the light source device of FIG. 3 is a diagram showing a modified example of the mounting method of the light source part of FIG. 2;
  • FIG. 15 is an enlarged view of a configuration example of the bottom surface of the light source unit of FIG. 14;
  • FIG. 3 is a diagram showing a modified example of the mounting method of the light source part of FIG. 2;
  • FIG. 3 is a diagram showing a modified example of the mounting method of the light source part of FIG. 2;
  • FIG. 3 is a diagram showing a modified example of the mounting method of the light source part of FIG. 2;
  • FIG. 3 is a diagram showing a modified example of the mounting method of the light source part of FIG. 2;
  • FIG. 3 is a diagram showing a modification of the bottom configuration of the light source section and the light receiving section in FIG. 2;
  • FIG. 3 is a diagram showing a modification of the planar configuration of the optical waveguide substrate of FIG. 2;
  • FIG. It is a figure showing the example of a changed completely type of the light source device of FIG. It is a figure showing the example of application of a light source device.
  • Modification C An example in which the light receiving section is mounted on the back surface of the optical waveguide substrate (Fig. 11)
  • Modification D Example in which the light receiving section is provided in the optical waveguide substrate (Fig. 12)
  • Modification E Example in which a diffraction grating is provided for the light receiving section (Fig. 13)
  • Modification F Variation of light source mounting method (Figs. 14 to 21)
  • Modification G Modification of diffraction grating (Fig. 22)
  • Modification H Example in which underfill is provided3.
  • FIG. 1 shows an example of a top configuration of the light source device 1.
  • FIG. 2 shows a cross-sectional configuration example of the light source device 1 of FIG. 1 taken along the line AA.
  • the light source device 1 is suitably used as a light source for AR eyewear and laser displays.
  • the light source device 1 includes a light source section 10 , a light receiving section 20 and an optical waveguide substrate 30 .
  • the light source section 10 and the light receiving section 20 are mounted on a common surface (upper surface) of the optical waveguide substrate 30 .
  • the light source unit 10 is mounted on the upper surface of the optical waveguide substrate 30 by, for example, a plurality of joints 12 and a plurality of joints 13 .
  • the light receiving section 20 is mounted on the upper surface of the optical waveguide substrate 30 by, for example, a plurality of joints 22 and a plurality of joints 23 .
  • the light source unit 10 and the light receiving unit 20 are arranged side by side in the extending direction of the optical waveguide 31 in the optical waveguide substrate 30 .
  • the light source device 1 may further include a driving IC for driving the light source section 10 and the light receiving section 20 .
  • the joints 12, 13, 22, and 23 are composed of solder balls, for example.
  • the joint portion 13 is arranged farther from the light receiving portion 20 than the joint portion 12 is.
  • the size of the joint 13 (for example, the size of the solder ball forming the joint 13) is smaller than the size of the joint 12 (for example, the size of the solder ball forming the joint 12).
  • the solder material of the joint portion 12 and the solder material of the joint portion 13 may be the same or different.
  • the light source unit 10 is, for example, chip-shaped. ing. The inclination of the light source section 10 is controlled by the difference between the size of the joint portion 12 and the size of the joint portion 13 . If the size of the solder ball is several tens of ⁇ m, for example, it is possible to control the size of the solder ball with an error of about ⁇ 1 ⁇ m.
  • FIG. 3 shows a bottom configuration example of the light source unit 10 and the light receiving unit 20.
  • the light source section 10 has, for example, two pad sections 14 a and two pad sections 14 b on the bottom surface of the light source section 10 .
  • the two pad portions 14 a and the two pad portions 14 b are arranged approximately at four corners on the bottom surface of the light source section 10 . This is because each pad portion 14a is provided with a joint portion 12 and each pad portion 14b is provided with a joint portion 13 to support the light source portion 10 at four points, thereby facilitating control of the tilt angle and position of the light source portion 10. is.
  • the two pad portions 14b are arranged farther from the light receiving portion 20 than the two pad portions 14a.
  • the pad portions 14a and 14b are made of, for example, a metal material such as gold.
  • the light receiving section 20 has, for example, two pad sections 24 a and two pad sections 24 b on the bottom surface of the light receiving section 20 .
  • the two pad portions 24 a and the two pad portions 24 b are arranged approximately at four corners on the bottom surface of the light receiving portion 20 . This is because the flatness and position of the light receiving section 20 can be easily controlled by supporting the light receiving section 20 at four points.
  • the two pad sections 24a are arranged farther from the light source section 10 than the two pad sections 24b.
  • the pad portions 24a and 24b are made of, for example, a metal material such as gold.
  • FIG. 4 is an enlarged view of the bottom surface of the light source section 10 in FIG.
  • a mesa portion 15 for emitting a laser beam L1 is provided on the bottom surface of the light source portion 10 .
  • An electrode 16 for injecting current into the mesa portion 15 is provided on the top surface of the mesa portion 15 .
  • the electrode 16 has, for example, a ring shape having an opening at a location facing the emission surface of the laser light L1.
  • a wiring 17 is provided on the bottom surface of the light source section 10 to electrically connect the electrode 16 and the two pad sections 14b.
  • the electrodes 16 and the wirings 17 are made of, for example, metal material such as gold.
  • FIG. 5 shows a cross-sectional configuration example taken along line AA in FIG.
  • the light source unit 10 has a surface emitting semiconductor laser (VCSEL).
  • a surface emitting semiconductor laser has, for example, a DBR (distributed Bragg reflector) layer 42, a spacer layer 43, an active layer 44, a spacer layer 45, and a DBR layer 46 including a current confinement layer laminated in this order on the back surface of a substrate 41. It has a configuration in which a semiconductor layer is provided. In addition, other functional layers (for example, a contact layer, etc.) may be further provided in this semiconductor layer.
  • This semiconductor layer is made of, for example, an AlGaAs-based semiconductor material.
  • the material of this semiconductor layer may be composed of a semiconductor material of a material system other than the AlGaAs system.
  • a columnar mesa portion 15 is formed in a part of the DBR layer 42 , the spacer layer 43 , the active layer 44 , the spacer layer 45 and the DBR layer 46 among the semiconductor layers.
  • a current injection region in the current confinement layer is formed in the central portion of the mesa portion 15 in the lamination plane direction.
  • An insulating layer 47 is formed on the top surface, peripheral surface and base of the mesa portion 15 to protect the surface emitting semiconductor laser.
  • An opening is formed in the outer edge portion of the top surface of the mesa portion 15 in the insulating layer 47, and the electrode 16 is formed so as to make an ohmic contact with the bottom surface of this opening.
  • the electrode 16 is provided in the current path on the side of the DBR layer 46 in the surface emitting semiconductor laser.
  • An opening is also formed in the base of the mesa portion 15 in the insulating layer 47, and the pad portion 14a is formed so as to make an ohmic contact with the bottom surface (DBR layer 42) of this opening.
  • the pad portion 14a is provided in a current path on the side of the DBR layer 42 in the surface emitting semiconductor laser.
  • a pad portion 14 b is formed on the surface of the base of the mesa portion 15 in the insulating layer 47 .
  • a wiring 17 is formed extending over the top surface, the peripheral surface and the bottom of the mesa portion 15 and electrically connecting the electrode 16 and the pad portion 14b.
  • the light receiving section 20 has a photodiode that receives the light (leakage light L2) leaked from the optical waveguide 31 via the diffraction grating 31A out of the laser light L1 emitted from the light source section 10 .
  • a photodiode for example, has a semiconductor layer with a PN junction.
  • the light receiving section 20 includes two electrodes 24a configured to make an ohmic contact with the P-type semiconductor layer of the photodiode and an ohmic contact with the N-type semiconductor layer of the photodiode. and a configured electrode 24b.
  • FIG. 6 shows an example of the top configuration of the optical waveguide substrate 30.
  • the optical waveguide substrate 30 has, for example, two pad portions 51a, two pad portions 51b, two pad portions 54a, two pad portions 54b, and lead portions 52, 52, 55 on the upper surface of the optical waveguide substrate 30.
  • FIG. The two pad portions 51a, the two pad portions 51b, the two pad portions 54a, the two pad portions 54b, and the lead portions 52, 52, 55 are made of a metal material such as gold, for example.
  • the two pad portions 51 a and the two pad portions 51 b are arranged on the upper surface of the optical waveguide substrate 30 at locations facing the light source portion 10 .
  • the two pad portions 51a are arranged at locations facing the two pad portions 14a.
  • the two pad portions 51b are arranged at locations facing the two pad portions 14b.
  • the two pad portions 51b are arranged farther from the light receiving portion 20 than the two pad portions 51a.
  • the two pad portions 54 a and the two pad portions 54 b are arranged on the upper surface of the optical waveguide substrate 30 at positions facing the light receiving portion 20 .
  • the two pad portions 54a are arranged at locations facing the two pad portions 24a.
  • the two pad portions 54b are arranged at locations facing the two pad portions 24b.
  • the two pad sections 54a are arranged farther from the light source section 10 than the two pad sections 54b.
  • the two pad portions 51b are connected to the lead portion 53 via wiring, for example.
  • the two pad portions 54a are connected to the lead portion 55 via wiring, for example.
  • the two pad portions 51a and the two pad portions 54b are connected to the lead portion 52 via wiring, for example.
  • the lead-out portions 52 , 53 , 55 are arranged at positions not facing the light source portion 10 and the light receiving portion 20 .
  • the lead portions 52, 53, and 55 are connected to a driving IC that drives the light source portion 10 and the light receiving portion 20, for example, via bonding wires.
  • the joint portion 12 is provided between the pad portion 14a and the pad portion 51a, and is a conductive member that joins the pad portion 14a and the pad portion 51a to each other.
  • the joint portion 13 is provided between the pad portion 14b and the pad portion 51b, and is a conductive member that joins the pad portion 14b and the pad portion 51b to each other.
  • the joint portion 22 is provided between the pad portion 24a and the pad portion 54a, and is a conductive member that joins the pad portion 24a and the pad portion 54a to each other.
  • the joint portion 23 is provided between the pad portion 24b and the pad portion 54b, and is a conductive member that joins the pad portion 24b and the pad portion 54b to each other.
  • a drive IC for driving the light source section 10 may be provided inside the light source section 10 .
  • the pad portions 14a and 14b may be connected to a driving IC that drives the light source portion 10.
  • a driving IC for driving the light receiving section 20 may be provided inside the light receiving section 20 .
  • the pad portions 24 a and 24 b may be connected to a driving IC that drives the light receiving portion 20 .
  • the optical waveguide substrate 30 has a mounting surface (upper surface) for the light source unit 10 and the light receiving unit 20, and a bottom surface. It has an optical waveguide 31 provided parallel to the top surface and a mirror layer 35 provided on the bottom surface.
  • the optical waveguide substrate 30 further includes, for example, as shown in FIG. 2, a core layer 33 having an optical waveguide 31 formed thereon, and a pair of clad layers 32 and 34 sandwiching the core layer 33 from the stacking direction.
  • the clad layer 32 is provided between the core layer 33 and the mirror layer 35
  • the clad layer 34 is provided between the upper surface of the optical waveguide substrate 30 and the core layer 33 .
  • a diffraction grating 31 A is provided in the optical waveguide 31 at a position facing the light source section 10 .
  • the diffraction grating 31A is an optical element for optically coupling the optical waveguide 31 and the light source section 10 .
  • the diffraction grating 31A directs the obliquely incident laser beam L1 to one direction of the optical waveguide 31 (inclination of the laser beam L1).
  • direction for example, the positive direction of the X-axis in the drawing
  • the reason why the laser beam L1 is obliquely incident on the diffraction grating 31A is to diffract the laser beam L1 only in one direction of the optical waveguide 31 (inclination direction of the laser beam L1).
  • the central value of the incident angle of the laser beam L1 with respect to the diffraction grating 31A is preferably 4° or more and 20° or less, more preferably 5° or more and 10°. It is more preferable that: This is because the laser beam L1 is divergent light, and if the incident angle is also reduced, the laser beam L1 can be diverted not only in one direction of the optical waveguide 31 (inclination direction of the laser beam L1 (the positive direction of the X-axis in the figure)) but also in one direction.
  • the other direction of the optical waveguide 31 (direction opposite to the tilt direction of the laser beam L1 (negative direction of the X-axis in the drawing)).
  • Whether or not the laser light L1 is diffracted in only one direction of the optical waveguide 31 depends on the wavelength of the laser light L1, the pitch of the diffraction grating 31A, the angle of incidence of the laser light L1, and the angle of incidence of the laser light L1. It is determined by the divergence angle and the effective refractive index of the optical waveguide 31 .
  • the wavelength of the laser light L1, the pitch of the diffraction grating 31A, the incident angle of the laser light L1, and the divergence angle of the laser light L1 are determined by the diffraction of the laser light L1 in one direction of the optical waveguide 31 (inclination direction of the laser light L1). At the same time, the condition is set so that the optical waveguide 31 is not diffracted in the other direction (the direction opposite to the tilt direction of the laser beam L1).
  • the mirror layer 35 may be configured to totally reflect the leaked light L2, or may be configured to reflect most of the leaked light L2.
  • the diffraction grating 31A is composed of, for example, a binary diffraction grating (FIG. 7(A)), a blazed diffraction grating (FIG. 7(B)), a step diffraction grating (FIG. 7(C)), or the like. Since the binary diffraction grating has a symmetrical structure, it is easy to design and easy to implement. On the other hand, the blazed diffraction grating and the step diffraction grating have an asymmetrical structure, so the design is slightly more complicated than that of the binary diffraction grating, but the configuration is feasible.
  • the diffraction grating 31A is configured by, for example, a linear diffraction grating (FIG. 8(A)) or a focus diffraction grating (FIG. 8(B)).
  • a linear diffraction grating has a configuration that is easy to design and easy to implement.
  • FIG. Focus gratings are somewhat more complicated to design than linear gratings.
  • the optical waveguide 31 can be narrowed with a short optical waveguide 31.
  • Patent Documents 2 to 4 Technologies for coupling a VCSEL and an optical waveguide are disclosed in Patent Documents 2 to 4, for example.
  • the inventions described in Patent Documents 2 to 4 require highly accurate placement and processing.
  • it is necessary to monitor the optical output but in the case of spectroscopy, the optical output is greatly reduced, and the light utilization efficiency is greatly deteriorated.
  • the light source unit 10 emits laser light L1 whose optical center axis is inclined in the extending direction of the optical waveguide 31 with respect to the diffraction grating 31A in the optical waveguide 31 .
  • the laser light L1 is diffracted by the diffraction grating 31A and propagates through the optical waveguide 31 in one direction.
  • a component (leakage light L2) of the laser light L1 leaked from the optical waveguide 31 via the diffraction grating 31A is received by the light receiving section 20 .
  • light propagating through the optical waveguide 31 is monitored based on light detection by the light receiving section 20 .
  • optical coupling and optical output can be monitored with a configuration that is easy to implement.
  • the light source section 10 is obliquely arranged with respect to the upper surface of the optical waveguide substrate 30 and the diffraction grating 31A. As a result, it is possible to reduce return light, which is part of the laser light L1 emitted from the light source unit 10 and returns to the light source unit 10 . As a result, the light source section 10 with less noise can be realized.
  • the wavelength of the laser light L1, the pitch of the diffraction grating 31A, the incident angle of the laser light L1, the divergence angle of the laser light L1, and the effective refractive index of the optical waveguide 31 are the same as the wavelength of the laser light L1.
  • the conditions are set so as to diffract in one direction (the tilt direction of the laser light L1) and not diffract in the other direction of the optical waveguide 31 (opposite to the tilt direction of the laser light L1).
  • high light utilization efficiency can be obtained.
  • the light source section 10 and the light receiving section 20 are mounted on the upper surface of the optical waveguide substrate 30 on which the optical waveguide 31 is provided.
  • the position adjustment of the light source unit 10 and the light receiving unit 20 and the tilt adjustment of the light source unit 10 can be performed with high accuracy by self-alignment by solder reflow. It can be carried out. Therefore, it is possible to perform optical coupling with a configuration that is easy to implement.
  • the bottom surface of the light source section 10 is inclined in the extending direction of the optical waveguide 31 with respect to the top surface of the optical waveguide substrate 30 .
  • the laser light L1 emitted from the light source unit 10 is obliquely incident on the diffraction grating 31A, so that the propagation of the laser light L1 in the direction opposite to the direction in which the laser light L1 is desired to propagate can be eliminated. can.
  • the size of the joint portion 13 is smaller than the size of the joint portion 12 . Accordingly, by controlling the size of the joint portion 13 , the lamination surface of the VCSELs in the light source portion 10 can be inclined in the extending direction of the optical waveguide 31 with respect to the upper surface of the optical waveguide substrate 30 .
  • the size of the solder balls can be controlled relatively easily and accurately. Therefore, the tilt of the light source section 10 can be controlled with high accuracy.
  • the light source section 10 and the light receiving section 20 may be, for example, an integrally formed element (light source section 60 with light receiving function) as shown in FIG. At this time, for example, as shown in FIG. It has a plurality of joints (joints 62, 63, 64, 65).
  • the joint portion 62 corresponds to the joint portion 13 in the above embodiment.
  • the joint portion 63 corresponds to the joint portion 12 in the above embodiment.
  • the joint portion 64 corresponds to the joint portion 23 in the above embodiment.
  • the joint portion 65 corresponds to the joint portion 22 in the above embodiment.
  • the sizes of the plurality of joints gradually increase in one direction of the optical waveguide 31 (inclination direction of the laser light L1).
  • a support substrate 70 in contact with the mirror layer 35 may be provided.
  • the support substrate 70 is configured by, for example, a semiconductor substrate, a resin substrate, or the like.
  • the light source section 10 and the light receiving section 20 can be mounted on the optical waveguide substrate 30 more easily. Therefore, optical coupling and optical output can be monitored with a configuration that is easy to implement.
  • the light receiving section 20 may be mounted on the back surface of the optical waveguide substrate 30 as shown in FIG. At this time, the mirror layer 35 is omitted. Even in this case, the light receiving section 20 can receive a component (leakage light L2) of the laser light L1 that has leaked out of the optical waveguide 31 via the diffraction grating 31A. Accordingly, light propagating through the optical waveguide 31 can be monitored based on light detection by the light receiving section 20 . Therefore, the optical output can be monitored with a configuration that is easy to implement.
  • the light receiving section 20 may be provided in the optical waveguide substrate 30 .
  • the mirror layer 35 may be omitted.
  • the light receiving section 20 can receive a component (leakage light L2) of the laser light L1 that has leaked out of the optical waveguide 31 via the diffraction grating 31A. Accordingly, light propagating through the optical waveguide 31 can be monitored based on light detection by the light receiving section 20 . Therefore, the optical output can be monitored with a configuration that is easy to implement.
  • a diffraction grating 31B may be provided in the optical waveguide 31 at a position facing the light receiving section 20 in addition to the diffraction grating 31A. .
  • the diffraction grating 31B is an optical element for optically coupling the optical waveguide 31 and the light receiving section 20 together.
  • the diffraction grating 31B transmits most of the laser light L1 and diffracts a part of the laser light L1 to leak out from the optical waveguide 31.
  • a plurality of dummy pad portions 19 are provided on the rear surface of the light source portion 10, and are provided on the upper surfaces of the pad portions 19 and the optical waveguide substrate 30 via the joint portion 18. You may join a pad part mutually.
  • the dummy pad portion 19 is electrically separated from the surface emitting semiconductor laser and the drive IC. In this case, even if the size of the light source section 10 is relatively large, the inclination of the light source section 10 can be controlled with high accuracy. Therefore, optical coupling can be performed with a configuration that is easy to implement.
  • a concave portion 30D may be provided at the location where the pad portion 51b is formed, and the pad portion 51b may be provided on the bottom surface of the concave portion 30D.
  • the inclination of the light source section 10 can be accurately controlled while keeping the size of the joint portion 13 the same as that of the joint portion 12 . Therefore, optical coupling can be performed with a configuration that is easy to implement.
  • the inclination of the light source section 10 can be accurately controlled while keeping the size of the joint portion 13 the same as that of the joint portion 12 . Therefore, optical coupling can be performed with a configuration that is easy to implement.
  • a convex portion 30E is provided at a position where the pad portion 51a is formed, and the pad portion 51a is provided on the top surface of the convex portion 30E. good too.
  • the inclination of the light source section 10 can be accurately controlled while keeping the size of the joint portion 13 the same as that of the joint portion 12 . Therefore, optical coupling can be performed with a configuration that is easy to implement.
  • a concave portion 10D may be provided in the bottom surface of the light source portion 10 where the pad portion 14b is formed, and the pad portion 14b may be provided in the bottom surface of the concave portion 10D.
  • the inclination of the light source section 10 can be accurately controlled while keeping the size of the joint portion 13 the same as that of the joint portion 12 . Therefore, optical coupling can be performed with a configuration that is easy to implement.
  • the size of the pad portions 14b and 51b may be larger than the size of the pad portions 14a and 51a.
  • the pad portions 14a and 51a have a larger area where the solder balls wet and spread when reflow is performed in the manufacturing process, for example, than the pad portions 14b and 51b.
  • the height of the solder balls between the pads 14b and 51b after reflow is higher than the height of the solder balls between the pads 14a and 51a after mounting. also lower. Therefore, by controlling the sizes of the pad portions 14a, 14b, 51a, and 51b, the inclination of the light source portion 10 can be accurately controlled. Therefore, optical coupling can be performed with a configuration that is easy to implement.
  • an underfill may be provided to fill the gap generated between the bottom surface of the light source section 10 and the top surface of the optical waveguide substrate 30 .
  • the pad portions 14a and 14b may be surface emitting semiconductor lasers or dummy pad portions electrically separated from the drive IC. Even in this case, the optical output can be monitored with a configuration that is easy to implement.
  • FIG. 23 shows a schematic configuration example of an eyeglass 100 including the light source device 1 according to the above embodiment and its modification.
  • the eyeglass 100 includes a right-eye image projection unit 110R, a right-eye combiner 120R, and a right-eye imaging unit 130R.
  • the eyeglass 100 further includes a left-eye image projection section 110L, a left-eye combiner 120L, and a left-eye imaging section 130L.
  • the image projection units 110R and 110L include a light source device 1 (R) that emits R (red) light, a light source device 1 (G) that emits G (green) light, and a light source device that emits B (blue) light. 1 (B), and an optical waveguide 2 for combining R light, G light, and B light.
  • the image projection unit 110R further includes a mirror 3 that reflects the white light generated by the multiplexing in the optical waveguide 2, and a lens 5 that transmits the white light reflected by the mirror 3 to the surface of the combiner 120R on two axes. and a scanning mirror 4 for scanning in the direction.
  • the image projection unit 110L further includes a mirror 3 that reflects the white light generated by the multiplexing in the optical waveguide 2, and a lens 5 that transmits the white light reflected by the mirror 3 to the surface of the combiner 120L on two axes. and a scanning mirror 4 for scanning in the direction.
  • the combiner 120R diffracts the light drawn on the surface of the combiner 120R by the image projection unit 110R and projects it onto the retina of the right eye 1000R.
  • the imaging unit 130R acquires image data including the right eye 1000R by imaging, and detects the position of the right eye 1000R from the acquired image data.
  • the imaging unit 130R outputs the detected position of the right eye 1000R to the image projection unit 110R.
  • the image projection unit 110R controls scanning of the scanning mirror 4 so that light is projected onto the position of the right eye 1000R obtained from the imaging unit 130R.
  • the combiner 120L diffracts the light drawn on the surface of the combiner 120L by the image projection unit 110L and projects it onto the retina of the left eye 1000L.
  • the imaging unit 130L acquires image data including the left eye 1000L by imaging, and detects the position of the left eye 1000L from the acquired image data.
  • the imaging unit 130L outputs the detected position of the left eye 1000L to the image projection unit 110L.
  • the image projection unit 110L controls scanning of the scanning mirror 4 so that light is projected onto the position of the left eye 1000L obtained from the imaging unit 130L.
  • the light source device 1 according to the above embodiment and its modification is used as the light sources of the image projection units 110R and 110L.
  • the image projection units 110R and 110L optical coupling and optical output can be monitored with a configuration that is easy to implement.
  • the present disclosure can have the following configurations.
  • an optical waveguide provided with a first diffraction grating; a light source unit that emits laser light whose optical center axis is inclined in the extending direction of the optical waveguide with respect to the first diffraction grating;
  • a light source device comprising: a light receiving section that receives light leaked from the optical waveguide through the first diffraction grating among the laser light emitted from the light source.
  • the wavelength of the laser light, the pitch of the first diffraction grating, the angle of incidence of the laser light on the first diffraction grating, the divergence angle of the laser light, and the effective refractive index of the optical waveguide are The light source device according to (1), wherein the light source device is set so as to diffract in one direction of the optical waveguide and not diffract in the other direction of the optical waveguide.
  • the optical waveguide has a first principal surface and a second principal surface facing the first principal surface, and is provided parallel to the first principal surface between the first principal surface and the second principal surface.
  • the light source device includes an active layer, first and second DBR (distributed Bragg reflector) layers sandwiching the active layer, a first pad section provided relatively away from the light receiving section, and the light receiving section.
  • DBR distributed Bragg reflector
  • the optical waveguide substrate has a third pad section provided at a position facing the first pad section and a fourth pad section provided at a position facing the second pad section,
  • the light source section is provided between the first pad section and the third pad section, and includes a conductive first joint section that joins the first pad section and the third pad section to each other;
  • the light source according to (4) further comprising a conductive second joint portion provided between the second pad portion and the fourth pad portion and joining the second pad portion and the fourth pad portion to each other.
  • Device. (6) The light source device according to (5), wherein the bottom surface of the light source section is inclined in the extending direction of the optical waveguide with respect to the first main surface.
  • the light source device has a first principal surface and a second principal surface facing the first principal surface, and is provided parallel to the first principal surface between the first principal surface and the second principal surface. further comprising an optical waveguide substrate having The light source unit is mounted on the first main surface, The light source device according to (1), wherein the light receiving section is mounted on the second main surface.
  • the optical waveguide has a first principal surface and a second principal surface facing the first principal surface, and is provided parallel to the first principal surface between the first principal surface and the second principal surface. and an optical waveguide substrate having the light receiving portion, The light source device according to (1), wherein the light source section is mounted on the first main surface. (12) The optical waveguide further has a second diffraction grating, The light source device according to (1), wherein the light receiving section is arranged at a position capable of receiving light leaked from the optical waveguide through the second diffraction grating, among the laser light emitted from the light source. .
  • the optical waveguide substrate has a concave portion at a formation location of the third pad portion, The light source device according to (6), wherein the third pad portion is arranged on the bottom surface of the recess.
  • the light source unit has a convex portion at a location where the second pad portion is formed, The light source device according to (6), wherein the second pad portion is arranged on the top surface of the convex portion.
  • the optical waveguide substrate has a convex portion at a location where the fourth pad portion is formed; The light source device according to (6), wherein the fourth pad portion is arranged on the top surface of the convex portion.
  • the light source section has a concave portion at a formation location of the first pad section, The light source device according to (6), wherein the first pad section is arranged on the bottom surface of the recess. (17) The light source device according to (5), wherein the first joint portion and the second joint portion are made of solder.
  • the light source device an optical waveguide provided with a first diffraction grating; a light source unit that emits laser light whose optical center axis is inclined in the extending direction of the optical waveguide with respect to the first diffraction grating; and a light-receiving section that receives light leaked from the optical waveguide through the first diffraction grating, among the laser light emitted from the light source.
  • laser light whose optical center axis is inclined in the extending direction of the optical waveguide with respect to the diffraction grating in the optical waveguide is emitted from the light source section.
  • the laser light is diffracted by the diffraction grating and propagates through the optical waveguide in one direction.
  • a component (leakage light) of the laser light that has leaked from the optical waveguide through the diffraction grating is received by the light receiving section.
  • light propagating through the optical waveguide is monitored based on light detection by the light receiving section.

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Abstract

本開示の一実施の形態に係る光源装置は、回折格子が設けられた光導波路と、光中心軸が回折格子に対して光導波路の延在方向に傾斜したレーザ光を出射する光源部と、光源から出射されたレーザ光のうち、回折格子を介して光導波路から漏れ出た光を受光する受光部とを備えている。

Description

光源装置および電子機器
　本開示は、光源装置および電子機器に関する。
　ＡＲ（Augmented Reality；拡張実現）アイウェアやレーザディスプレイの光源として、ＲＧＢ３色のレーザ光を光導波路で合波する技術が検討されている。例えば、特許文献１に記載の発明では、互いに異なる３つの可視光を光導波路内で高効率に合波する技術が開示されている。また、ＡＲアイウェアの光源として、低消費電力かつアイセーフな光源としてＶＣＳＥＬ（面発光レーザ）の検討が開始されており、これらの２つの技術を組み合わせることにより、低消費電力かつ超小型ＲＧＢ光源の実現が可能となる。
特開２０１３－１９５６０３号公報 特開２０１７－０５４１３２号公報 特開２００４－１７７８１６号公報 特開２０１７－５１３０５６号公報
　ところで、ＶＣＳＥＬと光導波路を結合する技術が、例えば、特許文献２～４に開示されている。しかし、特許文献２～４に記載の発明では、高精度な配置や加工が必要となる。また、ＶＣＳＥＬの安定制御のためには、光出力をモニターする必要がある。従って、実現容易な構成で光結合と光出力のモニターを行うことが可能な光源装置および電子機器を提供することが望ましい。
　本開示の一実施の形態に係る光源装置は、回折格子が設けられた光導波路と、光中心軸が回折格子に対して光導波路の延在方向に傾斜したレーザ光を出射する光源部と、光源から出射されたレーザ光のうち、回折格子を介して光導波路から漏れ出た光を受光する受光部とを備えている。
　本開示の一実施の形態に係る電子器装置は、上記光源装置を備えている。
　本開示の一実施の形態に係る光源装置および電子機器では、光中心軸が光導波路内の回折格子に対して光導波路の延在方向に傾斜したレーザ光が光源部から出射される。これにより、レーザ光が回折格子による回折により、光導波路内を光導波路の一方向に向かって伝搬する。一方、レーザ光のうち、回折格子を介して光導波路から漏れ出た成分（漏れ光）が受光部で受光される。これにより、受光部での光検出に基づいて、光導波路内を伝搬する光がモニターされる。
本開示の一実施の形態に係る光源装置の上面構成例を表す図である。 図１のＡ－Ａ線での断面構成例を表す図である。 図２の光源部および受光部の底面構成例を表す図である。 図３の光源部の底面を拡大して表す図である。 図４のＡ－Ａ線での断面構成例を表す図である。 図２の光導波基板の上面構成例を表す図である。 図２の回折格子の概略構成例を表す図である。 図２の回折格子の概略構成例を表す図である。 図１の光源装置の一変形例を表す図である。 図１の光源装置の一変形例を表す図である。 図１の光源装置の一変形例を表す図である。 図１の光源装置の一変形例を表す図である。 図１の光源装置の一変形例を表す図である。 図２の光源部の実装方法の一変形例を表す図である。 図１４の光源部の底面の構成例を拡大して表す図である。 図２の光源部の実装方法の一変形例を表す図である。 図２の光源部の実装方法の一変形例を表す図である。 図２の光源部の実装方法の一変形例を表す図である。 図２の光源部の実装方法の一変形例を表す図である。 図２の光源部および受光部の底面構成の一変形例を表す図である。 図２の光導波基板の平面構成の一変形例を表す図である。 図１の光源装置の一変形例を表す図である。 光源装置の適用例を表す図である。
　以下、本開示を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下の説明は本開示の一具体例であって、本開示は以下の態様に限定されるものではない。また、本開示は、各図に示す各構成要素の配置や寸法、寸法比などについても、それらに限定されるものではない。なお、説明は、以下の順序で行う。
 
　１．実施の形態
　　光導波基板の共通の面上に光源部と受光部を実装した例（図１～図８）
　２．変形例
　　変形例Ａ：光源部と受光部を一体に設けた例（図９）
　　変形例Ｂ：ミラー層の下に支持基板を設けた例（図１０）
　　変形例Ｃ：受光部を光導波基板の裏面に実装した例（図１１）
　　変形例Ｄ：受光部を光導波基板内に設けた例（図１２）
　　変形例Ｅ：受光部用に回折格子を設けた例（図１３）
　　変形例Ｆ：光源部の実装方法のバリエーション（図１４～図２１）
　　変形例Ｇ：回折格子の変形例（図２２）
　　変形例Ｈ：アンダーフィルを設けた例
　３．適用例
　　光源装置をアイグラスに適用した例（図２３）
 
＜１．実施の形態＞
[構成]
　本開示の一実施の形態に係る光源装置１について説明する。図１は、光源装置１の上面構成例を表したものである。図２は、図１の光源装置１のＡ－Ａ線での断面構成例を表したものである。光源装置１は、ＡＲアイウェアやレーザディスプレイの光源として好適に用いられる。
　光源装置１は、光源部１０、受光部２０および光導波基板３０を備えている。本実施の形態では、光源部１０および受光部２０は、光導波基板３０の共通の面（上面）に実装されている。光源部１０は、例えば、複数の接合部１２および複数の接合部１３によって光導波基板３０の上面に実装されている。受光部２０は、例えば、複数の接合部２２および複数の接合部２３によって光導波基板３０の上面に実装されている。光源部１０および受光部２０は、光導波基板３０内の光導波路３１の延在方向に並んで配置される。なお、光源装置１は、光源部１０および受光部２０を駆動する駆動ＩＣを更に備えていてもよい。
　接合部１２、１３，２２，２３は、例えば、半田ボールで構成される。接合部１３は、接合部１２よりも受光部２０から離れて配置される。接合部１３の大きさ（例えば接合部１３を構成する半田ボールの大きさ）は、接合部１２の大きさ（例えば接合部１２を構成する半田ボールの大きさ）よりも小さくなっている。接合部１２の半田材料と、接合部１３の半田材料とは互いに等しくなっていてもよいし、互いに異なっていてもよい。光源部１０は、例えば、チップ状となっており、光源部１０の底面が光導波基板３０の上面（実装面）に対して、正対しておらず、光導波路３１の延在方向に傾斜している。光源部１０の傾斜は、接合部１２の大きさと接合部１３の大きさとの相違によって制御される。なお、半田ボールの大きさが例えば数十μｍとなっている場合、±１μｍ程度の誤差で半田ボールの大きさを制御することが可能である。
　図３は、光源部１０および受光部２０の底面構成例を表したものである。光源部１０は、光源部１０の底面に、例えば、２つのパッド部１４ａおよび２つのパッド部１４ｂを有する。２つのパッド部１４ａおよび２つのパッド部１４ｂは、光源部１０の底面において概ね四隅に配置される。これは、各パッド部１４ａに接合部１２を設けるとともに各パッド部１４ｂに接合部１３を設け、光源部１０を４点で支えることにより、光源部１０の傾斜角や位置を制御しやすくするためである。２つのパッド部１４ｂは、２つのパッド部１４ａよりも受光部２０から離れて配置される。パッド部１４ａ，１４ｂは、例えば、金などの金属材料によって構成される。
　受光部２０は、受光部２０の底面に、例えば、２つのパッド部２４ａおよび２つのパッド部２４ｂを有する。２つのパッド部２４ａおよび２つのパッド部２４ｂは、受光部２０の底面において概ね四隅に配置される。これは、受光部２０を４点で支えることにより、受光部２０の平坦性や位置を制御しやすくするためである。２つのパッド部２４ａは、２つのパッド部２４ｂよりも光源部１０から離れて配置される。パッド部２４ａ，２４ｂは、例えば、金などの金属材料によって構成される。
　図４は、図３の光源部１０の底面を拡大して表したものである。光源部１０の底面には、レーザ光Ｌ１を出射するメサ部１５が設けられる。メサ部１５の頂面には、メサ部１５に電流を注入するための電極１６が設けられる。電極１６は、例えば、レーザ光Ｌ１の出射面と対向する箇所に開口を有する環形状となっている。光源部１０の底面には、電極１６と２つのパッド部１４ｂとを電気的に接続する配線１７が設けられる。電極１６および配線１７は、例えば、金などの金属材料によって構成される。
　図５は、図４のＡ－Ａ線での断面構成例を表したものである。光源部１０は、面発光型の半導体レーザ（ＶＣＳＥＬ）を有する。面発光型の半導体レーザは、例えば、基板４１の裏面に、ＤＢＲ（distributed Bragg reflector）層４２、スペーサ層４３、活性層４４、スペーサ層４５、電流狭窄層を含むＤＢＲ層４６をこの順に積層して構成された半導体層が設けられた構成となっている。なお、この半導体層には、他の機能層（例えば、コンタクト層など）が更に設けられていてもよい。この半導体層は、例えば、ＡｌＧａＡｓ系の半導体材料によって構成される。なお、この半導体層の材料は、ＡｌＧａＡｓ系以外の材料系の半導体材料によって構成されてもよい。この半導体層のうち、ＤＢＲ層４２の一部、スペーサ層４３、活性層４４、スペーサ層４５およびＤＢＲ層４６には、柱状のメサ部１５が形成されている。メサ部１５の積層面内方向における中央部分には、電流狭窄層における電流注入領域が形成されている。
　メサ部１５の頂面、周面およびすそ野には、面発光型の半導体レーザを保護する絶縁層４７が形成されている。絶縁層４７のうち、メサ部１５の頂面の外縁部分には開口部が形成され、この開口部の底面にオーミック接合するように電極１６が形成されている。電極１６は、面発光型の半導体レーザのうち、ＤＢＲ層４６側の電流経路に設けられる。絶縁層４７のうち、メサ部１５のすそ野にも開口部が形成され、この開口部の底面（ＤＢＲ層４２）にオーミック接合するようにパッド部１４ａが形成されている。パッド部１４ａは、面発光型の半導体レーザのうち、ＤＢＲ層４２側の電流経路に設けられる。絶縁層４７のうち、メサ部１５のすそ野の表面上には、パッド部１４ｂが形成されている。絶縁層４７のうち、メサ部１５の頂面、周面およびすそ野に渡って延在するとともに電極１６とパッド部１４ｂとを電気的に接続する配線１７が形成されている。
　受光部２０は、光源部１０から出射されたレーザ光Ｌ１のうち、回折格子３１Ａを介して光導波路３１から漏れ出た光（漏れ光Ｌ２）を受光するフォトダイオードを有する。フォトダイオードは、例えば、ＰＮ接合を有する半導体層を有する。受光部２０は、例えば、図３に示したように、フォトダイオードのＰ型半導体層とオーミック接合するように構成された２つの電極２４ａと、フォトダイオードのＮ型半導体層とオーミック接合するように構成された電極２４ｂとを有する。
　図６は、光導波基板３０の上面構成例を表したものである。光導波基板３０は、光導波基板３０の上面に、例えば、２つのパッド部５１ａ、２つのパッド部５１ｂ、２つのパッド部５４ａ、２つのパッド部５４ｂ、引き出し部５２，５２，５５を有する。２つのパッド部５１ａ、２つのパッド部５１ｂ、２つのパッド部５４ａ、２つのパッド部５４ｂ、引き出し部５２，５２，５５は、例えば、金などの金属材料によって構成される。
　２つのパッド部５１ａおよび２つのパッド部５１ｂは、光導波基板３０の上面において、光源部１０と対向する箇所に配置される。２つのパッド部５１ａは、２つのパッド部１４ａと対向する箇所に配置される。２つのパッド部５１ｂは、２つのパッド部１４ｂと対向する箇所に配置される。２つのパッド部５１ｂは、２つのパッド部５１ａよりも受光部２０から離れて配置される。２つのパッド部５４ａおよび２つのパッド部５４ｂは、光導波基板３０の上面において、受光部２０と対向する箇所に配置される。２つのパッド部５４ａは、２つのパッド部２４ａと対向する箇所に配置される。２つのパッド部５４ｂは、２つのパッド部２４ｂと対向する箇所に配置される。２つのパッド部５４ａは、２つのパッド部５４ｂよりも光源部１０から離れて配置される。
　２つのパッド部５１ｂは、例えば、配線を介して引き出し部５３に接続されている。２つのパッド部５４ａは、例えば、配線を介して引き出し部５５に接続されている。２つのパッド部５１ａおよび２つのパッド部５４ｂは、例えば、配線を介して引き出し部５２に接続されている。引き出し部５２，５３、５５は、光源部１０および受光部２０と非対向の位置に配置される。引き出し部５２，５３、５５は、例えば、ボンディングワイヤを介して、光源部１０および受光部２０を駆動する駆動ＩＣに接続されている。
　接合部１２は、パッド部１４ａとパッド部５１ａとの間に設けられ、パッド部１４ａとパッド部５１ａとを互いに接合する導電性の部材である。接合部１３は、パッド部１４ｂとパッド部５１ｂとの間に設けられ、パッド部１４ｂとパッド部５１ｂとを互いに接合する導電性の部材である。接合部２２は、パッド部２４ａとパッド部５４ａとの間に設けられ、パッド部２４ａとパッド部５４ａとを互いに接合する導電性の部材である。接合部２３は、パッド部２４ｂとパッド部５４ｂとの間に設けられ、パッド部２４ｂとパッド部５４ｂとを互いに接合する導電性の部材である。
　なお、光源部１０を駆動する駆動ＩＣが光源部１０内に設けられていてもよい。この場合、パッド部１４ａ，１４ｂは、光源部１０を駆動する駆動ＩＣに接続されていてもよい。また、受光部２０を駆動する駆動ＩＣが受光部２０内に設けられていてもよい。この場合、パッド部２４ａ，２４ｂは、受光部２０を駆動する駆動ＩＣに接続されていてもよい。
　光導波基板３０は、例えば、図２に示したように、光源部１０および受光部２０の実装面（上面）と、底面とを有し、上面と底面との間に、光導波基板３０の上面と平行に設けられた光導波路３１と、底面に設けられたミラー層３５とを有する。光導波基板３０は、さらに、例えば、図２に示したように、光導波路３１が形成されたコア層３３と、コア層３３を積層方向から挟み込む一対のクラッド層３２，３４とを有する。クラッド層３２は、コア層３３とミラー層３５との間に設けられ、クラッド層３４は、光導波基板３０の上面とコア層３３との間に設けられる。
　光導波路３１には、光源部１０と対向する位置に回折格子３１Ａが設けられる。回折格子３１Ａは、光導波路３１と光源部１０とを光結合するための光学素子である。光中心軸が光導波路３１の延在方向に傾斜したレーザ光Ｌ１が回折格子３１Ａに入射すると、回折格子３１Ａは、斜めに入射したレーザ光Ｌ１を光導波路３１の一方向（レーザ光Ｌ１の傾斜方向（例えば、図中のＸ軸の正方向））に回折し、光導波路３１内を光導波路３１の一方向（レーザ光Ｌ１の傾斜方向）に向かって伝搬させる。このように、回折格子３１Ａに対してレーザ光Ｌ１を斜めに入射させるのは、レーザ光Ｌ１を光導波路３１の一方向（レーザ光Ｌ１の傾斜方向）にだけ回折させるためである。
　回折格子３１Ａに対するレーザ光Ｌ１の入射角中心値（レーザ光Ｌ１のうち光中心軸と平行な成分の入射角）は、４°以上２０°以下となっていることが好ましく、５°以上１０°以下となっていることがより好ましい。これは、レーザ光Ｌ１が発散光であり、入射角をも小さくすると、レーザ光Ｌ１が光導波路３１の一方向（レーザ光Ｌ１の傾斜方向（図中のＸ軸の正方向））だけでなく、光導波路３１の他方向（レーザ光Ｌ１の傾斜方向とは反対方向（図中のＸ軸の負方向））にも回折する可能性が高くなるためである。レーザ光Ｌ１が光導波路３１の一方向（レーザ光Ｌ１の傾斜方向）だけに回折するか否かは、レーザ光Ｌ１の波長、回折格子３１Ａのピッチ、レーザ光Ｌ１の入射角、レーザ光Ｌ１の発散角および光導波路３１の実効屈折率によって決まる。従って、レーザ光Ｌ１の波長、回折格子３１Ａのピッチ、レーザ光Ｌ１の入射角、およびレーザ光Ｌ１の発散角は、レーザ光Ｌ１が光導波路３１の一方向（レーザ光Ｌ１の傾斜方向）に回折するとともに、光導波路３１の他方向（レーザ光Ｌ１の傾斜方向とは反対方向）に回折しない条件に設定される。
　ところで、回折格子３１Ａに入射したレーザ光Ｌ１を１００％、光導波路３１に入れることは困難である。実際には、回折格子３１Ａに入射したレーザ光Ｌ１の一部は、回折格子３１Ａを透過、屈折もしくは回折することにより光導波路３１から漏れ出る。レーザ光Ｌ１のうち、回折格子３１Ａを介して光導波路３１から漏れ出た成分（漏れ光Ｌ２）は、クラッド層３２を伝搬した後、ミラー層３５に到達し、反射される。このようにして反射された光（反射光Ｌ３）は、クラッド層３２、コア層３３およびクラッド層３４を伝搬した後、受光部２０に入射する。ミラー層３５は、漏れ光Ｌ２を全反射するように構成されていてもよいし、漏れ光Ｌ２の大半を反射するように構成されていてもよい。
　回折格子３１Ａは、例えば、バイナリ回折格子（図７（Ａ））、ブレーズド回折格子（図７（Ｂ））、ステップ回折格子（図７（Ｃ））などによって構成される。バイナリ回折格子は、対称な構造となっていることから、設計が容易で、実現容易な構成となっている。一方、ブレーズド回折格子、ステップ回折格子は、非対称な構造となっていることから、バイナリ回折格子と比べると設計が若干複雑ではあるが、実現可能な構成となっている。
　回折格子３１Ａは、例えば、リニア回折格子（図８（Ａ））、または、フォーカス回折格子（図８（Ｂ））などによって構成される。リニア回折格子は、設計が容易で、実現容易な構成となっている。しかし、リニア回折格子では、レーザ光Ｌ１を光導波路３１に結合した後に光導波路３１を狭める場合、長い光導波路３１で光導波路３１を狭める必要がある。一方、フォーカス回折格子は、リニア回折格子と比べると設計が若干複雑ではある。しかし、フォーカス回折格子では、レーザ光Ｌ１を光導波路３１に結合した後に光導波路３１を狭める場合、短い光導波路３１で光導波路３１を狭めることができる。
［効果］
　次に、本実施の形態に係る光源装置１の効果について説明する。
　ＶＣＳＥＬと光導波路を結合する技術が、例えば、特許文献２～４に開示されている。しかし、特許文献２～４に記載の発明では、高精度な配置や加工が必要となる。また、ＶＣＳＥＬの安定制御のためには、光出力をモニターする必要があるが、分光した場合には、光出力が大きく低下し、光利用効率が大きく悪化してしまう。
　一方、本実施の形態では、光中心軸が光導波路３１内の回折格子３１Ａに対して光導波路３１の延在方向に傾斜したレーザ光Ｌ１が光源部１０から出射される。これにより、レーザ光Ｌ１が回折格子３１Ａによる回折により、光導波路３１内を光導波路３１の一方向に向かって伝搬する。一方、レーザ光Ｌ１のうち、回折格子３１Ａを介して光導波路３１から漏れ出た成分（漏れ光Ｌ２）が受光部２０で受光される。これにより、受光部２０での光検出に基づいて、光導波路３１内を伝搬する光がモニターされる。その結果、実現容易な構成で光結合と光出力のモニターを行うことができる。
　また、本実施の形態では、モニターのための分光が必要ないので、光利用効率低下を抑えつつ光出力をモニターすることができる。
　また、実施の形態では、光源部１０が光導波基板３０の上面や回折格子３１Ａに対して斜めに配置されている。これにより、光源部１０から出射されたレーザ光Ｌ１の一部が光源部１０に戻ってくる戻り光を低減することができる。その結果、ノイズの少ない光源部１０を実現することができる。
　また、本実施の形態では、レーザ光Ｌ１の波長、回折格子３１Ａのピッチ、レーザ光Ｌ１の入射角、レーザ光Ｌ１の発散角および光導波路３１の実効屈折率は、レーザ光Ｌ１が光導波路３１の一方向（レーザ光Ｌ１の傾斜方向）に回折するとともに、光導波路３１の他方向（レーザ光Ｌ１の傾斜方向とは反対方向）に回折しない条件に設定される。これにより、レーザ光Ｌ１が光導波路３１の両方向に伝搬してしまう場合と比べて、高い光利用効率を得ることができる。
　また、本実施の形態では、光源部１０および受光部２０が、光導波路３１が設けられた光導波基板３０の上面に実装される。このとき、例えば、光源部１０および受光部２０を、半田ボールを用いて実装した場合、半田のリフローによるセルフアライメントによって精度よく光源部１０および受光部２０の位置調整や光源部１０の傾斜調整を行うことができる。従って、実現容易な構成で光結合を行うことが可能である。
　また、本実施の形態では、光源部１０の底面が、光導波基板３０の上面に対して光導波路３１の延在方向に傾斜している。これにより、光源部１０から出射されたレーザ光Ｌ１が回折格子３１Ａに対して斜めに入射するので、レーザ光Ｌ１として伝搬させたい方向とは逆の方向へのレーザ光Ｌ１の伝搬をなくすことができる。その結果、光利用効率低下を抑えつつ光出力をモニターすることができる。
　また、本実施の形態では、接合部１３の大きさが接合部１２の大きさよりも小さくなっている。これにより、接合部１３の大きさを制御することで、光源部１０内のＶＣＳＥＬの積層面を、光導波基板３０の上面に対して光導波路３１の延在方向に傾斜させることができる。ここで、例えば、光源部１０および受光部２０を、半田ボールを用いて実装した場合、半田ボールの大きさは比較的容易に精度良く制御可能である。従って、光源部１０の傾斜を精度よく制御することができる。
＜２．変形例＞
　次に、上記実施の形態に係る光源装置１の変形例について説明する。
[変形例Ａ]
　上記実施の形態において、光源部１０および受光部２０は、例えば、図９に示したように、一体に形成された素子（受光機能付き光源部６０）であってもよい。このとき、受光機能付き光源部６０は、例えば、図９に示したように、ＶＣＳＥＬおよびフォトダイオードが形成された受光機能付き光源基板６１と、受光機能付き光源基板６１のパッド部に接合された複数の接合部（接合部６２，６３，６４，６５）とを有している。接合部６２が上記実施の形態における接合部１３に対応する。接合部６３が上記実施の形態における接合部１２に対応する。接合部６４が上記実施の形態における接合部２３に対応する。
接合部６５が上記実施の形態における接合部２２に対応する。
　複数の接合部（接合部６２，６３，６４，６５）の大きさは、光導波路３１の一方向（レーザ光Ｌ１の傾斜方向）に向かって徐々に大きくなっている。このように、複数の接合部（接合部６２，６３，６４，６５）の大きさを制御することで、受光機能付き光源部６０の傾斜を精度よく制御することができる。
[変形例Ｂ]
　上記実施の形態およびその変形例において、例えば、図１０に示したように、ミラー層３５に接する支持基板７０が設けられていてもよい。支持基板７０は、例えば、半導体基板、樹脂基板などにより構成される。このようにした場合には、光導波基板３０に対する光源部１０および受光部２０の実装をより容易に行うことができる。従って、実現容易な構成で光結合と光出力のモニターを行うことができる。
[変形例Ｃ]
　上記実施の形態およびその変形例において、例えば、図１１に示したように、受光部２０が光導波基板３０の裏面に実装されていてもよい。このとき、ミラー層３５は省略される。このようにした場合であっても、レーザ光Ｌ１のうち、回折格子３１Ａを介して光導波路３１から漏れ出た成分（漏れ光Ｌ２）を受光部２０で受光することができる。これにより、受光部２０での光検出に基づいて、光導波路３１内を伝搬する光をモニターすることができる。従って、実現容易な構成で光出力のモニターを行うことができる。
[変形例Ｄ]
　上記実施の形態およびその変形例において、例えば、図１２に示したように、受光部２０が光導波基板３０内に設けられていてもよい。このとき、ミラー層３５は省略されてもよい。このようにした場合であっても、レーザ光Ｌ１のうち、回折格子３１Ａを介して光導波路３１から漏れ出た成分（漏れ光Ｌ２）を受光部２０で受光することができる。これにより、受光部２０での光検出に基づいて、光導波路３１内を伝搬する光をモニターすることができる。従って、実現容易な構成で光出力のモニターを行うことができる。
[変形例Ｅ]
　上記実施の形態およびその変形例において、例えば、図１３に示したように、光導波路３１に、受光部２０と対向する位置に、回折格子３１Ａとは別に、回折格子３１Ｂが設けられてもよい。回折格子３１Ｂは、光導波路３１と受光部２０とを光結合するための光学素子である。光導波路３１内を伝搬するレーザ光Ｌ１が回折格子３１Ｂに入射すると、回折格子３１Ｂは、レーザ光Ｌ１のほとんどを透過するとともに、レーザ光Ｌ１の一部を回折することにより光導波路３１から漏れ出させる。光導波路３１内を伝搬するレーザ光Ｌ１のうち、回折格子３１Ｂを介して光導波路３１から漏れ出た成分（漏れ光Ｌ４）は、受光部２０に入射する。これにより、受光部２０での光検出に基づいて、光導波路３１内を伝搬する光をモニターすることができる。従って、実現容易な構成で光出力のモニターを行うことができる。
[変形例Ｆ]
　光源部１０の光導波基板３０の上面への実装方法は、上記実施の形態およびその変形例に記載の方法に限られない。
　例えば、図１４、図１５に示したように、ダミーの複数のパッド部１９が光源部１０の裏面に設けられ、接合部１８を介してパッド部１９と光導波基板３０の上面に設けられたパッド部とを互いに接合してもよい。ダミーのパッド部１９は、面発光型の半導体レーザや、駆動ＩＣとは電気的に分離されたものである。このようにした場合には、光源部１０のサイズが比較的大きい場合であっても、光源部１０の傾斜を精度よく制御することができる。従って、実現容易な構成で光結合を行うことができる。
　また、例えば、図１６に示したように、光導波基板３０の上面のうち、パッド部５１ｂの形成箇所に凹部３０Ｄが設けられ、凹部３０Ｄの底面にパッド部５１ｂが設けられていてもよい。このようにした場合には、接合部１３の大きさを接合部１２の大きさと同じにしたままで、光源部１０の傾斜を精度よく制御することができる。従って、実現容易な構成で光結合を行うことができる。
　また、例えば、図１７に示したように、光源部１０の底面のうち、パッド部１４ａの形成箇所に凸部１０Ｍが設けられ、凸部１０Ｍの頂面にパッド部１４ａが設けられていてもよい。このようにした場合には、接合部１３の大きさを接合部１２の大きさと同じにしたままで、光源部１０の傾斜を精度よく制御することができる。従って、実現容易な構成で光結合を行うことができる。
　また、例えば、図１８に示したように、光導波基板３０の上面のうち、パッド部５１ａの形成箇所に凸部３０Ｅが設けられ、凸部３０Ｅの頂面にパッド部５１ａが設けられていてもよい。このようにした場合には、接合部１３の大きさを接合部１２の大きさと同じにしたままで、光源部１０の傾斜を精度よく制御することができる。従って、実現容易な構成で光結合を行うことができる。
　また、例えば、図１９に示したように、光源部１０の底面のうち、パッド部１４ｂの形成箇所に凹部１０Ｄが設けられ、凹部１０Ｄの底面にパッド部１４ｂが設けられていてもよい。このようにした場合には、接合部１３の大きさを接合部１２の大きさと同じにしたままで、光源部１０の傾斜を精度よく制御することができる。従って、実現容易な構成で光結合を行うことができる。
　また、例えば、図２０、図２１に示したように、パッド部１４ｂ，５１ｂの大きさは、パッド部１４ａ，５１ａの大きさよりも大きくなっていてもよい。このようにした場合には、例えば、製造過程においてリフローを行ったときに、半田ボールが濡れ広がる面積が、パッド部１４ｂ，５１ｂよりもパッド部１４ａ，５１ａの方が大きい。その結果、リフロー前の半田ボールの大きさを全て揃えた場合に、リフロー後のパッド部１４ｂ，５１ｂ間の半田ボールの高さは、実装後のパッド部１４ａ，５１ａ間の半田ボールの高さよりも低くなる。従って、パッド部１４ａ，１４ｂ，５１ａ，５１ｂの大きさを制御することで、光源部１０の傾斜を精度よく制御することができる。従って、実現容易な構成で光結合を行うことができる。
[変形例Ｇ]
　また、上記実施の形態およびその変形例において、例えば、図２２に示したように、レーザ光Ｌ１が回折格子３１Ａに入射したときに、回折格子３１Ａが、レーザ光Ｌ１を光導波路３１の所定の方向（レーザ光Ｌ１の傾斜方向とは反対方向（例えば、図中のＸ軸の負方向））に回折し、光導波路３１内を光導波路３１の所定の方向（レーザ光Ｌ１の傾斜方向とは反対方向）に向かって伝搬させてもよい。このようにした場合であっても、実現容易な構成で光出力のモニターを行うことができる。
[変形例Ｈ]
　また、上記実施の形態およびその変形例において、光源部１０の底面と光導波基板３０の上面との間に生じる空隙を埋めるアンダーフィルが設けられていてもよい。
[変形例Ｉ]
　また、上記実施の形態およびその変形例において、各パッド部１４ａ，１４ｂが、面発光型の半導体レーザや、駆動ＩＣとは電気的に分離されたダミーのパッド部であってもよい。このようにした場合であっても、実現容易な構成で光出力のモニターを行うことができる。
＜３．適用例＞
　次に、上記実施の形態およびその変形例に係る光源装置１の適用例について説明する。
　図２３は、上記実施の形態およびその変形例に係る光源装置１を備えたアイグラス１００の概略構成例を表したものである。アイグラス１００は、右目用の映像投射部１１０Ｒ、右目用のコンバイナ１２０Ｒ、および右目用の撮像部１３０Ｒを備えている。アイグラス１００は、更に、左目用の映像投射部１１０Ｌ、左目用のコンバイナ１２０Ｌ、および左目用の撮像部１３０Ｌを備えている。
　映像投射部１１０Ｒ、１１０Ｌは、Ｒ（赤）光を出射する光源装置１（Ｒ）と、Ｇ（緑）光を出射する光源装置１（Ｇ）と、Ｂ（青）光を出射する光源装置１（Ｂ）と、Ｒ光、Ｇ光およびＢ光を合波する光導波路２とを備えている。映像投射部１１０Ｒは、さらに、光導波路２での合波により生成された白色光を反射するミラー３と、ミラー３で反射された白色光を、レンズ５を介してコンバイナ１２０Ｒの表面を２軸方向に走査する走査ミラー４とを備えている。映像投射部１１０Ｌは、さらに、光導波路２での合波により生成された白色光を反射するミラー３と、ミラー３で反射された白色光を、レンズ５を介してコンバイナ１２０Ｌの表面を２軸方向に走査する走査ミラー４とを備えている。
　コンバイナ１２０Ｒは、映像投射部１１０Ｒによりコンバイナ１２０Ｒの表面に描画された光を回折して右眼１０００Ｒの網膜に投影する。撮像部１３０Ｒは、撮像により右眼１０００Ｒを含む画像データを取得し、取得した画像データから、右眼１０００Ｒの位置を検出する。撮像部１３０Ｒは、検出した右眼１０００Ｒの位置を映像投射部１１０Ｒに出力する。映像投射部１１０Ｒは、撮像部１３０Ｒから得られた右眼１０００Ｒの位置に光が投影されるよう、走査ミラー４の走査を制御する。
　コンバイナ１２０Ｌは、映像投射部１１０Ｌによりコンバイナ１２０Ｌの表面に描画された光を回折して左眼１０００Ｌの網膜に投影する。撮像部１３０Ｌは、撮像により左眼１０００Ｌを含む画像データを取得し、取得した画像データから、左眼１０００Ｌの位置を検出する。撮像部１３０Ｌは、検出した左眼１０００Ｌの位置を映像投射部１１０Ｌに出力する。映像投射部１１０Ｌは、撮像部１３０Ｌから得られた左眼１０００Ｌの位置に光が投影されるよう、走査ミラー４の走査を制御する。
　本適用例では、上記実施の形態およびその変形例に係る光源装置１が映像投射部１１０Ｒ、１１０Ｌの光源として用いられる。これにより、映像投射部１１０Ｒ、１１０Ｌにおいて、実現容易な構成で光結合と光出力のモニターを行うことができる。
　以上、実施の形態を挙げて本開示を説明したが、本開示は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。なお、本明細書中に記載された効果は、あくまで例示である。本開示の効果は、本明細書中に記載された効果に限定されるものではない。本開示が、本明細書中に記載された効果以外の効果を持っていてもよい。
　また、例えば、本開示は以下のような構成を取ることができる。
（１）
　第１回折格子が設けられた光導波路と、
　光中心軸が前記第１回折格子に対して前記光導波路の延在方向に傾斜したレーザ光を出射する光源部と、
　前記光源から出射された前記レーザ光のうち、前記第１回折格子を介して前記光導波路から漏れ出た光を受光する受光部と
　を備えた
　光源装置。
（２）
　前記レーザ光の波長、前記第１回折格子のピッチ、前記レーザ光の前記第１回折格子に対する入射角、前記レーザ光の発散角、および前記光導波路の実効屈折率は、前記レーザ光が前記光導波路の一方向に回折するとともに、前記光導波路の他方向に回折しない条件に設定される
　（１）に記載の光源装置。
（３）
　前記レーザ光の入射角中心値は、４°以上２０°以下となっている
　（２）に記載の光源装置。
（４）
　第１主面および前記第１主面と対向する第２主面を有し、前記第１主面と前記第２主面との間に前記第１主面と平行に設けられた前記光導波路を有し、前記第２主面に設けられたミラー層を有する光導波基板を更に備え、
　前記光源部および前記受光部は、ともに、前記第１主面に実装される
　（１）ないし（３）のいずれか１つに記載の光源装置。
（５）
　前記光源部は、活性層と、前記活性層を挟み込む第１および第２のＤＢＲ（distributed Bragg reflector）層と、前記受光部から相対的に離れて設けられた第１パッド部と、前記受光部から相対的に近い位置に設けられた第２パッド部とを有し、
　前記光導波基板は、前記第１パッド部と対向する位置に設けられた第３パッド部と、前記第２パッド部と対向する位置に設けられた第４パッド部とを有し、
　前記光源部は、前記第１パッド部と前記第３パッド部との間に設けられ、前記第１パッド部と前記第３パッド部とを互いに接合する導電性の第１接合部と、前記第２パッド部と前記第４パッド部との間に設けられ、前記第２パッド部と前記第４パッド部とを互いに接合する導電性の第２接合部とを更に有する
　（４）に記載の光源装置。
（６）
　前記光源部の底面が、前記第１主面に対して前記光導波路の延在方向に傾斜している
　（５）に記載の光源装置。
（７）
　前記第１接合部の大きさが、前記第２接合部の大きさよりも小さくなっている
　（６）に記載の光源装置。
（８）
　前記第１パッド部および前記第３パッド部の大きさは、前記第２パッド部および前記第４パッド部の大きさよりも大きくなっている
　（６）に記載の光源装置。
（９）
　前記光源部および前記受光部は一体に形成されている
　（１）ないし（８）にいずれか１つに記載の光源装置。
（１０）
　第１主面および前記第１主面と対向する第２主面を有し、前記第１主面と前記第２主面との間に前記第１主面と平行に設けられた前記光導波路を有する光導波基板を更に備え、
　前記光源部は、前記第１主面に実装され、
　前記受光部は、前記第２主面に実装される
　（１）に記載の光源装置。
（１１）
　第１主面および前記第１主面と対向する第２主面を有し、前記第１主面と前記第２主面との間に前記第１主面と平行に設けられた前記光導波路と、前記受光部とを有する光導波基板を更に備え、
　前記光源部は、前記第１主面に実装される
　（１）に記載の光源装置。
（１２）
　前記光導波路は、第２回折格子を更に有し、
　前記受光部は、前記光源から出射された前記レーザ光のうち、前記第２回折格子を介して前記光導波路から漏れ出た光を受光可能な位置に配置される
　（１）に記載の光源装置。
（１３）
　前記光導波基板は、前記第３パッド部の形成箇所に凹部を有し、
　前記第３パッド部は、前記凹部の底面に配置される
　（６）に記載の光源装置。
（１４）
　前記光源部は、前記第２パッド部の形成箇所に凸部を有し、
　前記第２パッド部は、前記凸部の頂面に配置される
　（６）に記載の光源装置。
（１５）
　前記光導波基板は、前記第４パッド部の形成箇所に凸部を有し、
　前記第４パッド部は、前記凸部の頂面に配置される
　（６）に記載の光源装置。
（１６）
　前記光源部は、前記第１パッド部の形成箇所に凹部を有し、
　前記第１パッド部は、前記凹部の底面に配置される
　（６）に記載の光源装置。
（１７）
　前記第１接合部および第２接合部は、半田で構成される
　（５）に記載の光源装置。
（１８）
　光源装置を備え、
　前記光源装置は、
　第１回折格子が設けられた光導波路と、
　光中心軸が前記第１回折格子に対して前記光導波路の延在方向に傾斜したレーザ光を出射する光源部と、
　前記光源から出射された前記レーザ光のうち、前記第１回折格子を介して前記光導波路から漏れ出た光を受光する受光部と
　を有する
　電子機器。
　本開示の一実施の形態に係る光源装置および電子機器では、光中心軸が光導波路内の回折格子に対して光導波路の延在方向に傾斜したレーザ光が光源部から出射される。これにより、レーザ光が回折格子による回折により、光導波路内を光導波路の一方向に向かって伝搬する。一方、レーザ光のうち、回折格子を介して光導波路から漏れ出た成分（漏れ光）が受光部で受光される。これにより、受光部での光検出に基づいて、光導波路内を伝搬する光がモニターされる。従って、実現容易な構成で光結合を行うことが可能であり、かつ光利用効率低下を抑えつつ光出力をモニターすることができる。なお、本開示の効果は、ここに記載された効果に必ずしも限定されず、本明細書中に記載されたいずれの効果であってもよい。
　本出願は、日本国特許庁において２０２１年７月１３日に出願された日本国特許出願番号第２０２１－１１６００８号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願のすべての内容を参照によって本出願に援用する。
　当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims (18)

  1. 　第１回折格子が設けられた光導波路と、
    　光中心軸が前記第１回折格子に対して前記光導波路の延在方向に傾斜したレーザ光を出射する光源部と、
    　前記光源から出射された前記レーザ光のうち、前記第１回折格子を介して前記光導波路から漏れ出た光を受光する受光部と
    　を備えた
    　光源装置。
  2. 　前記レーザ光の波長、前記第１回折格子のピッチ、前記レーザ光の前記第１回折格子に対する入射角、前記レーザ光の発散角、および前記光導波路の実効屈折率は、前記レーザ光が前記光導波路の一方向に回折するとともに、前記光導波路の他方向に回折しない条件に設定される
    　請求項１に記載の光源装置。
  3. 　前記レーザ光の入射角中心値は、４°以上２０°以下となっている
    　請求項２に記載の光源装置。
  4. 　第１主面および前記第１主面と対向する第２主面を有し、前記第１主面と前記第２主面との間に前記第１主面と平行に設けられた前記光導波路を有し、前記第２主面に設けられたミラー層を有する光導波基板を更に備え、
    　前記光源部および前記受光部は、ともに、前記第１主面に実装される
    　請求項１に記載の光源装置。
  5. 　前記光源部は、活性層と、前記活性層を挟み込む第１および第２のＤＢＲ（distributed Bragg reflector）層と、前記受光部から相対的に離れて設けられた第１パッド部と、前記受光部から相対的に近い位置に設けられた第２パッド部とを有し、
    　前記光導波基板は、前記第１パッド部と対向する位置に設けられた第３パッド部と、前記第２パッド部と対向する位置に設けられた第４パッド部とを有し、
    　前記光源部は、前記第１パッド部と前記第３パッド部との間に設けられ、前記第１パッド部と前記第３パッド部とを互いに接合する導電性の第１接合部と、前記第２パッド部と前記第４パッド部との間に設けられ、前記第２パッド部と前記第４パッド部とを互いに接合する導電性の第２接合部とを更に有する
    　請求項４に記載の光源装置。
  6. 　前記光源部の底面が、前記第１主面に対して前記光導波路の延在方向に傾斜している
    　請求項５に記載の光源装置。
  7. 　前記第１接合部の大きさが、前記第２接合部の大きさよりも小さくなっている
    　請求項６に記載の光源装置。
  8. 　前記第１パッド部および前記第３パッド部の大きさは、前記第２パッド部および前記第４パッド部の大きさよりも大きくなっている
    　請求項６に記載の光源装置。
  9. 　前記光源部および前記受光部は一体に形成されている
    　請求項１に記載の光源装置。
  10. 　第１主面および前記第１主面と対向する第２主面を有し、前記第１主面と前記第２主面との間に前記第１主面と平行に設けられた前記光導波路を有する光導波基板を更に備え、
    　前記光源部は、前記第１主面に実装され、
    　前記受光部は、前記第２主面に実装される
    　請求項１に記載の光源装置。
  11. 　第１主面および前記第１主面と対向する第２主面を有し、前記第１主面と前記第２主面との間に前記第１主面と平行に設けられた前記光導波路と、前記受光部とを有する光導波基板を更に備え、
    　前記光源部は、前記第１主面に実装される
    　請求項１に記載の光源装置。
  12. 　前記光導波路は、第２回折格子を更に有し、
    　前記受光部は、前記光源から出射された前記レーザ光のうち、前記第２回折格子を介して前記光導波路から漏れ出た光を受光可能な位置に配置される
    　請求項１に記載の光源装置。
  13. 　前記光導波基板は、前記第３パッド部の形成箇所に凹部を有し、
    　前記第３パッド部は、前記凹部の底面に配置される
    　請求項６に記載の光源装置。
  14. 　前記光源部は、前記第２パッド部の形成箇所に凸部を有し、
    　前記第２パッド部は、前記凸部の頂面に配置される
    　請求項６に記載の光源装置。
  15. 　前記光導波基板は、前記第４パッド部の形成箇所に凸部を有し、
    　前記第４パッド部は、前記凸部の頂面に配置される
    　請求項６に記載の光源装置。
  16. 　前記光源部は、前記第１パッド部の形成箇所に凹部を有し、
    　前記第１パッド部は、前記凹部の底面に配置される
    　請求項６に記載の光源装置。
  17. 　前記第１接合部および第２接合部は、半田ボールで構成される
    　請求項５に記載の光源装置。
  18. 　光源装置を備え、
    　前記光源装置は、
    　第１回折格子が設けられた光導波路と、
    　光中心軸が前記第１回折格子に対して前記光導波路の延在方向に傾斜したレーザ光を出射する光源部と、
    　前記光源から出射された前記レーザ光のうち、前記第１回折格子を介して前記光導波路から漏れ出た光を受光する受光部と
    　を有する
    　電子機器。
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Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001281503A (ja) * 2000-03-30 2001-10-10 Seiko Epson Corp 光モジュールおよびその製造方法
US20030053510A1 (en) * 2001-09-18 2003-03-20 Yuen Albert T. Flip-chip assembly for optically-pumped lasers
JP2003248128A (ja) * 2002-02-25 2003-09-05 Matsushita Electric Works Ltd 光結合器およびその製造方法、光電気混載配線板およびその製造方法
JP2004138749A (ja) * 2002-10-17 2004-05-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光送受信モジュール及びその実装方法並びに光送受信装置
JP2006011046A (ja) * 2004-06-25 2006-01-12 Sony Corp 光導波路及びその光導波モジュール、並びに光伝送モジュール
US20080253423A1 (en) * 2007-04-13 2008-10-16 Commissariat A L'energie Atomique Compact opto-electronic device including at least one surface emitting laser
US20100111473A1 (en) * 2008-11-06 2010-05-06 Thierry Pinguet Method and System For Coupling Optical Signals Into Silicon Optoelectronic Chips
US20130279844A1 (en) * 2011-12-15 2013-10-24 Yun-Chung Na Efficient backside-emitting/collecting grating coupler
WO2017068843A1 (ja) * 2015-10-20 2017-04-27 ソニー株式会社 光路変換素子、光インターフェース装置、光伝送システム
WO2018146806A1 (ja) * 2017-02-13 2018-08-16 オリンパス株式会社 光モジュールおよび内視鏡

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001281503A (ja) * 2000-03-30 2001-10-10 Seiko Epson Corp 光モジュールおよびその製造方法
US20030053510A1 (en) * 2001-09-18 2003-03-20 Yuen Albert T. Flip-chip assembly for optically-pumped lasers
JP2003248128A (ja) * 2002-02-25 2003-09-05 Matsushita Electric Works Ltd 光結合器およびその製造方法、光電気混載配線板およびその製造方法
JP2004138749A (ja) * 2002-10-17 2004-05-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光送受信モジュール及びその実装方法並びに光送受信装置
JP2006011046A (ja) * 2004-06-25 2006-01-12 Sony Corp 光導波路及びその光導波モジュール、並びに光伝送モジュール
US20080253423A1 (en) * 2007-04-13 2008-10-16 Commissariat A L'energie Atomique Compact opto-electronic device including at least one surface emitting laser
US20100111473A1 (en) * 2008-11-06 2010-05-06 Thierry Pinguet Method and System For Coupling Optical Signals Into Silicon Optoelectronic Chips
US20130279844A1 (en) * 2011-12-15 2013-10-24 Yun-Chung Na Efficient backside-emitting/collecting grating coupler
WO2017068843A1 (ja) * 2015-10-20 2017-04-27 ソニー株式会社 光路変換素子、光インターフェース装置、光伝送システム
WO2018146806A1 (ja) * 2017-02-13 2018-08-16 オリンパス株式会社 光モジュールおよび内視鏡

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