JPH0584452B2 - - Google Patents

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JPH0584452B2
JPH0584452B2 JP2207586A JP2207586A JPH0584452B2 JP H0584452 B2 JPH0584452 B2 JP H0584452B2 JP 2207586 A JP2207586 A JP 2207586A JP 2207586 A JP2207586 A JP 2207586A JP H0584452 B2 JPH0584452 B2 JP H0584452B2
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JP
Japan
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light
slab waveguide
output
fiber
interference
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JP2207586A
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Japanese (ja)
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JPS62180233A (en
Inventor
Akihito Ootani
Koichiro Myagi
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Anritsu Corp
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Anritsu Corp
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  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、光の位相変化を検出する光干渉計
に係り、特に、モジユール化することにより、再
現性良く伝搬位相差を点滅信号に変換する機能を
有し、さらに、薄膜光導波路(以下、スラブ導波
路という。)内で光の干渉を起こさせるから光の
空間伝搬部を持たず、その結果非常に安定な干渉
作用が実現できる。ハイブリツド集積化した光セ
ンシングデバイスにも十分応用できる、干渉形セ
ンシングモジユールに関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention relates to an optical interferometer that detects phase changes in light, and in particular, converts propagation phase difference into a blinking signal with good reproducibility by modularizing it. Furthermore, since it causes light interference within a thin film optical waveguide (hereinafter referred to as a slab waveguide), it does not have a spatial propagation section for light, and as a result, a very stable interference effect can be realized. This invention relates to an interferometric sensing module that can be fully applied to hybrid integrated optical sensing devices.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、2つの光の伝搬位相差を干渉を利用して
点滅信号に変換し、光電変換する光センシングデ
バイスの検出部としては、例えば1983年7月号の
「センサ技術」の「単一モード光フアイバを用い
た温度測定:鳥羽栄次氏著」に開示されているよ
うに空中に発生した干渉縞の移動速度を検知する
方法が一般的であつた。
Conventionally, the detection section of an optical sensing device that converts the propagation phase difference of two lights into a blinking signal using interference and photoelectrically converts it into a blinking signal, for example, the "single mode light" in the July 1983 issue of "Sensor Technology" A common method was to detect the moving speed of interference fringes generated in the air, as disclosed in ``Temperature Measurement Using Fibers: Written by Eiji Toba''.

具体的には、レーザ光をビームスプリツターで
2分割し、顕微鏡対物レンズによりその直径を光
フアイバーコア径程度に絞り、参照用フアイバー
と測定用フアイバーに入射させ、フアイバー出射
端の遠視野で出射光を空中で干渉させYoungの
干渉縞を形成する。これをスクリーン上に映し出
し、スクリーンに固定したシリコンフオトダイオ
ードセル等により光波の絶対的位相変化で起きた
干渉縞の移動速度を特定点を横切る干渉縞の本数
として検知するというものである。
Specifically, the laser beam is split into two by a beam splitter, narrowed down to the diameter of an optical fiber core by a microscope objective lens, and then incident on a reference fiber and a measurement fiber, and then output in the far field at the fiber output end. The emitted light interferes in the air to form Young's interference fringes. This is projected onto a screen, and a silicon photodiode cell or the like fixed to the screen is used to detect the moving speed of the interference fringes caused by the absolute phase change of the light wave as the number of interference fringes that cross a specific point.

この方法は、光の位相変化量をデイジタル量と
して出力できるので、その後の信号処理が簡素化
できること、多少の光量の変動は信号検出におい
て無視できること等の長所が有る。しかし、レー
ザ光が光フアイバーより出射され、空中に伝搬す
ると拡散して干渉縞が円錐状に広がる上に、空気
とフアイバーコアの屈折率差が大きいために開口
数(以下、NAという。)が大きくなり検出部が
大型になつてしまう。ゆえに、取り扱いの面で実
用的でない。また、干渉縞の起きている全ての範
囲をシリコンフオトダイオードセル等を用いて検
出しない限り消光比の向上は望めない。その上、
干渉縞のパターン間隔とシリコンフオトダイオー
ドセル等の有しているフイルタ−機能部分の間隔
を厳密に合わせるための調製が非常に難しく、調
整精度が悪いと再現性が乏しい等の問題がある。
This method has the advantage that since the amount of phase change of light can be output as a digital amount, subsequent signal processing can be simplified and slight fluctuations in the amount of light can be ignored in signal detection. However, when laser light is emitted from an optical fiber and propagates into the air, it is diffused and interference fringes spread out in a conical shape, and the numerical aperture (hereinafter referred to as NA) is large due to the large difference in refractive index between the air and the fiber core. This results in a large detection unit. Therefore, it is not practical in terms of handling. Further, unless the entire range where interference fringes occur is detected using a silicon photodiode cell or the like, it is not possible to expect an improvement in the extinction ratio. On top of that,
It is very difficult to precisely match the pattern spacing of the interference fringes to the spacing of the filter function portion of a silicon photodiode cell, and if the adjustment precision is poor, there are problems such as poor reproducibility.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

前述したように、干渉縞の移動本数を検知する
方法で従来のようなレーザ光を空中伝搬させる方
式には次のような問題点があつた。
As mentioned above, the conventional method of propagating laser light through the air by detecting the number of moving interference fringes has the following problems.

第1に、空中伝搬させるため円錐状に干渉縞が
拡散してしまう。さらに、コアと空気との屈折率
差が大きいためNAが大きくなつてしまう。その
ために信号検出部が干渉光学系の中で非常に大き
な割合を占めるようになり、取り扱い難く実用的
でない。
First, interference fringes are spread in a conical shape due to air propagation. Furthermore, since the difference in refractive index between the core and air is large, the NA becomes large. For this reason, the signal detection section occupies a very large proportion of the interference optical system, making it difficult to handle and impractical.

第2に、消光比の向上を必要とする場合、平面
上に広い範囲に分布する干渉縞を検知する必要が
ある。そのためには、広い範囲に存在する干渉縞
と同一範囲の光電変換素子が必要となりコストが
かかつてしまう。
Second, when it is necessary to improve the extinction ratio, it is necessary to detect interference fringes distributed over a wide range on a plane. For this purpose, a photoelectric conversion element having the same range as the interference fringes existing in a wide range is required, which increases the cost.

第3に、発生した干渉縞のパターン間隔とフイ
ルター間隔とを厳密に合わせ精度良く信号検出を
行うためには調整が非常に難しく、調整精度が悪
いと再現性が乏しい。
Thirdly, it is extremely difficult to precisely match the pattern spacing of the generated interference fringes to the filter spacing in order to perform accurate signal detection, and poor adjustment accuracy results in poor reproducibility.

この発明は、上記実状を打開するためになされ
たもので、従来の方法の長所である、光の位相
変化量をデイジタル量として出力してその後の信
号処理を簡単化できる点、多少の光量変動は信
号検出において無視することができる点、を損な
わずに、光導入手段とスラブ導波路と光導出手段
とを用いてモジユール化することで、従来の技術
の問題点を解決し、高安定、高消光比、低コス
ト、無調整で精度の良い位相検出器となる干渉形
センシングモジユールを提供するものである。
This invention was made to overcome the above-mentioned situation, and has the advantages of the conventional method in that the amount of phase change of light can be output as a digital amount to simplify subsequent signal processing, and there is a slight variation in the amount of light. can be ignored in signal detection, and by modularizing it using a light introducing means, a slab waveguide, and a light guiding means, the problems of the conventional technology can be solved and high stability, high stability, The present invention provides an interferometric sensing module that is a highly accurate phase detector with a high extinction ratio, low cost, and no adjustment.

〔問題点を解決するための手段及び作用〕[Means and actions for solving problems]

この発明の要旨について、第1図に基づき説明
する。
The gist of this invention will be explained based on FIG.

スラブ導波路2が形成できる透明度の高い基板
1(例えば、ニオブ酸リチウム基板)上にチタン
等の不純物を熱拡散して、スラブ導波路2を形成
し、該基板1の対向する両端面を光学的研磨して
光が錯乱しないようにする。前記基板1の光学的
研磨された一方の端面に前記スラブ導波路2の導
波部分と光軸が揃うように2本の入力側フアイバ
ー(光導入手段)4を固着する。こうすることで
前記2本の入力側フアイバー4を伝搬してきた2
つの伝搬光を空中伝搬されずに前記スラブ導波路
2内で干渉させることが可能となる。前記スラブ
導波路2内で干渉した2つの伝搬光はスラブ導波
路2の厚み方向には制約を受けるが、幅方向には
制約を受けないため、前記スラブ導波路2の他方
の光学的研磨された端面には輝点列状の干渉光が
出力されることになる。また、この輝点列の輝点
間隔及び輝点のスラブ導波路の幅方向の径は光伝
搬路、すなわちスラブ導波路の長さにより決まる
ため、例えば輝点のスラブ導波路の幅方向の径が
出力側フアイバーコア径になるように光伝搬路長
を調節する。さらに、前記基板1の他方の端面で
ある輝点列の出力端面上に前記スラブ導波路2と
光軸が揃うように出力側フアイバー(光導出手
段)8を固着する。
A slab waveguide 2 is formed by thermally diffusing impurities such as titanium onto a highly transparent substrate 1 (for example, a lithium niobate substrate) on which a slab waveguide 2 can be formed, and both opposing end surfaces of the substrate 1 are Polish the surface to prevent light from being scattered. Two input side fibers (light introduction means) 4 are fixed to one optically polished end surface of the substrate 1 so that the optical axis is aligned with the waveguide portion of the slab waveguide 2. By doing this, the 2 that has propagated through the two input fibers 4
It becomes possible to cause the two propagating lights to interfere within the slab waveguide 2 without being propagated through the air. The two propagating lights that interfered in the slab waveguide 2 are restricted in the thickness direction of the slab waveguide 2, but not in the width direction, so the other beam of the slab waveguide 2 is optically polished. Interference light in the form of a row of bright spots is output from the end face. In addition, since the bright spot spacing of this bright spot array and the diameter in the width direction of the slab waveguide of the bright spot are determined by the length of the optical propagation path, that is, the slab waveguide, for example, the diameter of the slab waveguide in the width direction of the bright spot The optical propagation path length is adjusted so that the output side fiber core diameter becomes the diameter of the output fiber core. Furthermore, an output side fiber (light guide means) 8 is fixed onto the output end face of the bright spot array, which is the other end face of the substrate 1, so that the optical axis is aligned with the slab waveguide 2.

このように構成することで、伝搬光が固体中し
か伝搬せず、信号光発生までのロスを非常に少な
くできる。また、スラブ導波路を使用してフアイ
バーコアとの屈折率差を少なくでき、NAを小さ
くでき、広がり角度を小さくできる。さらに、干
渉縞を輝点列状に圧縮することにより、空中伝搬
させて検出するときに比べ、より狭い範囲に光が
集中し光量の増加が実現できる。その上、スラブ
導波路の伝搬路長を決めれば干渉縞の輝点の間隔
が決まるので、同一特性のモジユールが再現性良
く作製でき、干渉光学系を導波路に置き換えたた
め、安定で小型軽量となる。
With this configuration, the propagating light propagates only in the solid, and the loss until the signal light is generated can be extremely reduced. Furthermore, by using a slab waveguide, the difference in refractive index with the fiber core can be reduced, the NA can be reduced, and the divergence angle can be reduced. Furthermore, by compressing the interference fringes into a row of bright spots, the light can be concentrated in a narrower range and the amount of light can be increased compared to when detection is carried out through air propagation. Furthermore, since determining the propagation path length of the slab waveguide determines the interval between the bright spots of the interference fringes, modules with the same characteristics can be manufactured with good reproducibility, and by replacing the interference optical system with a waveguide, it is stable, compact, and lightweight. Become.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は本発明の干渉形センシングモジユール
の一実施例の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of an interferometric sensing module of the present invention.

図において、1はスラブ導波路の形成が可能な
基板を示し、2はスラブ導波路を示している。ス
ラブ導波路2はニオブ酸リチウム上に厚さ500Å
のチタンを蒸着し、1050℃で熱拡散を行い形成す
る。3と5は各々入力側端面及び出力側端面を示
し、15及び16は光フアイバーを固定する入力
側フエルール及び出力側フエルールを示す。4と
8は入力側フアイバー及び出力側フアイバーを示
す。該入力側フアイバー4は、2本1組となつて
おり前記入力側フエルール15内で400μmの間隔
で平行に並べてお互いに接着し、端面を光学的研
磨した後、光学的研磨した入力側端面3のスラブ
導波路2の導波部分に光軸が揃うように固着して
ある。前記出力側フアイバー8は端面を光学的研
磨した後、前記入力側フアイバー4からの伝搬光
が前記スラブ導波路2内で干渉を起こしている部
分に、該スラブ導波路2の導波部分と光軸が揃う
ように、光学的研磨した出力側端面5に固着す
る。9はパツケージを示し、10及び11は各々
前記入力側フアイバー4と前記出力側フアイバー
8とがパツケージ9に固定している固定点を示し
ている。これは入力側及び出力側フアイバーとス
ラブ導波路との固着部分に直接外力が加わらない
ようにするためのものである。消光比を大きくす
るためには、前記スラブ導波路2の大きさは設計
段階で輝点の径が前記出力側フアイバー8のコア
径に等しくなるように調節する。
In the figure, 1 indicates a substrate on which a slab waveguide can be formed, and 2 indicates a slab waveguide. Slab waveguide 2 is 500 Å thick on lithium niobate.
It is formed by vapor-depositing titanium and performing thermal diffusion at 1050℃. 3 and 5 indicate an input side end face and an output side end face, respectively, and 15 and 16 indicate an input side ferrule and an output side ferrule for fixing the optical fiber. 4 and 8 indicate the input fiber and the output fiber. The input side fibers 4 are arranged in pairs at 400 μm intervals in the input side ferrule 15 and adhered to each other, and after optically polishing the end faces, the optically polished input side end faces 3 It is fixed to the waveguide portion of the slab waveguide 2 so that the optical axes are aligned. After optically polishing the end face of the output side fiber 8, the optical waveguide portion of the slab waveguide 2 and the light beam are placed in the portion where the propagating light from the input side fiber 4 interferes within the slab waveguide 2. It is fixed to the optically polished output side end surface 5 so that the axes are aligned. Reference numeral 9 indicates a package, and reference numerals 10 and 11 indicate fixing points at which the input fiber 4 and the output fiber 8 are fixed to the package 9, respectively. This is to prevent external force from being directly applied to the fixed portions of the input and output fibers and the slab waveguide. In order to increase the extinction ratio, the size of the slab waveguide 2 is adjusted at the design stage so that the diameter of the bright spot is equal to the core diameter of the output fiber 8.

以下に、本発明の干渉形センシングモジユール
の動作を第1図に基づき説明する。
Below, the operation of the interferometric sensing module of the present invention will be explained based on FIG.

2本の入力側フアイバー4を伝搬してきた光
は、基板1上のスラブ導波路2に入射するとその
表面に各々分散して扇状に伝搬し、適当な距離を
伝搬した後徐々に重なる部分をつくり干渉を起こ
す。しかし、スラブ導波路2内の干渉であるため
に、干渉光は厚み方向に制約を受けて平面的な干
渉縞は現れず、スラブ導波路2の出力側端面5で
は平面的な干渉縞の代わりに直線的な輝点列が形
成される。輝点間隔はスラブ導波路2の光伝搬路
長によつて定まるため、スラブ導波路2の光伝搬
路長を短くすれば輝点間隔は短くなり、長くすれ
ば長くなる。また、この輝点列は2つの光の干渉
部分が導波路の厚み方向に圧縮された形となつて
いるため、通常の空中伝搬で得られる平面的格子
縞とは異なり直線状となる。この性質はスラブ導
波路2を用いた本発明の最大の利点であり、結果
として、干渉縞が直線状に並ぶ輝点列となつてい
るため非常に検出器がつくり易く、輝点列の位置
が必ずスラブ導波路2の出力端に存在するために
生産過程での位置決めが容易となる。さらに、ス
ラブ導波路2の光伝搬路長を決定するだけで再現
性良く同一特性を得ることができること、干渉縞
が圧縮されているために円錐状に広がるはずの光
が集められ光量の減少が抑えられること等の特徴
も有する。
When the light that has propagated through the two input fibers 4 enters the slab waveguide 2 on the substrate 1, it is dispersed on its surface and propagated in a fan shape, and after propagating an appropriate distance, gradually overlaps. cause interference. However, since the interference occurs within the slab waveguide 2, the interference light is constrained in the thickness direction and no planar interference fringes appear. A linear line of bright spots is formed. The bright spot interval is determined by the optical propagation path length of the slab waveguide 2, so if the optical propagation path length of the slab waveguide 2 is shortened, the bright spot interval becomes shorter, and if it is lengthened, the bright spot interval becomes longer. In addition, since this bright spot array has a shape in which the interference portion of the two lights is compressed in the thickness direction of the waveguide, it has a linear shape unlike the planar lattice fringes obtained by normal air propagation. This property is the greatest advantage of the present invention using the slab waveguide 2, and as a result, the interference fringes form a line of bright spots arranged in a straight line, making it very easy to make a detector, and the position of the line of bright spots Since it is always present at the output end of the slab waveguide 2, positioning during the production process becomes easy. Furthermore, it is possible to obtain the same characteristics with good reproducibility simply by determining the optical propagation path length of the slab waveguide 2, and because the interference fringes are compressed, the light that should spread in a conical shape is collected and the amount of light is reduced. It also has the characteristic of being suppressed.

輝点列は前記入力側フアイバー4の2つの光の
伝搬位相差により列方向に移動する。よつて、ス
ラブ導波路2の伝搬路長を調節し前記出力側フア
イバー8のコア径に輝点の径が同じになるように
して、スラブ導波路2の出力端に前記出力側フア
イバー8を出力側フアイバー固定点11で固着す
ると輝点列の移動本数を点滅信号に変換できる干
渉形センシングモジユールとして動作する。
The bright spot row moves in the row direction due to the propagation phase difference between the two lights of the input fiber 4. Therefore, the propagation path length of the slab waveguide 2 is adjusted so that the diameter of the bright spot is the same as the core diameter of the output fiber 8, and the output fiber 8 is outputted to the output end of the slab waveguide 2. When fixed at the side fiber fixing point 11, it operates as an interferometric sensing module that can convert the number of moving bright spot arrays into blinking signals.

第2図に本発明の干渉形センシングモジユール
の実験系を、第3図にその実験結果であるオシロ
スコープの波形写真を示す。この実験は、He−
Neレーザ発振器20より出力されたレーザ光を、
BS(ビームスプリツター)21で2等分するよう
にし、2等分したレーザ光を対物レンズ22及び
23を用い干渉形センシングモジユール26の2
本の入力側フアイバーに各々入力するようにし
た。干渉形センシングモジユール26の片方の入
力側フアイバーには20μm径のタングステン線2
4を数回巻き付け、該タングステン線24にはパ
ルスジエネレーター25で矩形電圧パルスを加え
てパルス的な熱発生が生じるように結線した。こ
のようにして微妙な熱変動を入力側フアイバーに
加えてフアイバー内の伝搬光の伝搬位相差を変化
させた。そして、干渉形センシングモジユール2
6の出力側フアイバーより出力された出力光をフ
オトマル27で光電変換し、その光電変換した後
の信号を出力端子28から外部へ出力させるよう
にした。この実験系は微妙な熱変動により生じた
入力側フアイバーの伝搬位相差を干渉形センシン
グモジユール26で検出したときの例である。
FIG. 2 shows an experimental system for the interferometric sensing module of the present invention, and FIG. 3 shows an oscilloscope waveform photograph showing the experimental results. This experiment
The laser beam output from the Ne laser oscillator 20,
The BS (beam splitter) 21 divides the laser beam into two equal parts, and the two parts of the interferometric sensing module 26 use the objective lenses 22 and 23 to send the divided laser beam into two equal parts.
I made it so that each input was made to the fiber on the input side of the book. A tungsten wire 2 with a diameter of 20 μm is attached to one fiber on the input side of the interference type sensing module 26.
4 was wound several times, and the tungsten wire 24 was connected in such a way that a rectangular voltage pulse was applied to the tungsten wire 24 by a pulse generator 25 to generate heat in a pulsed manner. In this way, subtle thermal fluctuations were applied to the input fiber to change the propagation phase difference of the light propagating within the fiber. And the interferometric sensing module 2
The output light outputted from the output side fiber 6 is photoelectrically converted by a photomultiplier 27, and the signal after the photoelectric conversion is outputted from an output terminal 28 to the outside. This experimental system is an example in which the interferometric sensing module 26 detects a propagation phase difference in the input fiber caused by subtle thermal fluctuations.

第3図の上部波形は加えたパルス信号で、下部
波形は出力側フアイバーの出力光を光電変換して
得た出力信号である。第3図の実験閣下より矩形
パルスのオンオフに応じて位相が反転しているこ
と、及び出力光量が正弦波を描いていることから
干渉形センシングモジユールが位相差を点滅信号
に変換していることが確認できる。
The upper waveform in FIG. 3 is the applied pulse signal, and the lower waveform is the output signal obtained by photoelectrically converting the output light from the output fiber. From the experiment shown in Figure 3, the phase is reversed depending on the on/off of the rectangular pulse, and the output light amount is a sine wave, so the interferometric sensing module converts the phase difference into a blinking signal. This can be confirmed.

第4図は、本発明を応用したセンサの例を示す
構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram showing an example of a sensor to which the present invention is applied.

干渉形センシングモジユール33の出力側フア
イバーの代わりに輝点間隔と同じパターン間隔の
フイルター(光導出手段)39を直接導波路出力
端に固着しその後にフオトダイオード40を固着
するとハイブリツド集積化した光センシングデバ
イスの検出部が簡単に構成できる。
Instead of the output side fiber of the interferometric sensing module 33, a filter (light guiding means) 39 with the same pattern spacing as the bright spot spacing is fixed directly to the output end of the waveguide, and then a photodiode 40 is fixed, resulting in hybrid integrated light. The detection section of the sensing device can be easily configured.

レーザダイオード30より出力されたレーザ光
31をコリメーテイングレンズ32で平行光にす
る。この平行光線を干渉形センシングモジユール
33の入力側フアイバー34及び35へセルフオ
クレンズ36及び37を通して絞り込み入力す
る。前記入力側フアイバー35はセンサ部38へ
とつながつており、センサ部38で位相変化を生
じた場合、前記干渉形センシングモジユール33
中で干渉縞が移動する。干渉縞の移動はスラブ導
波路出力端で輝点列の移動として出力され点滅信
号に変換される。点滅信号はフオトダイオード4
0で光電変換された後外部へと出力されることに
なる。このようにすると光源と検出部とを一体化
したハイブリツド集積化センサが作製可能とな
る。これは干渉光学系をスラブ導波路を用いて実
現したために小型軽量となり、再現性の良い信号
検出を可能としたからこそ実現できるものであ
る。
A laser beam 31 output from a laser diode 30 is made into parallel light by a collimating lens 32. These parallel light beams are narrowed down and input to the input fibers 34 and 35 of the interferometric sensing module 33 through self-occurring lenses 36 and 37. The input fiber 35 is connected to a sensor section 38, and when a phase change occurs in the sensor section 38, the interference type sensing module 33
The interference fringes move inside. The movement of the interference fringes is output as a movement of a bright spot array at the output end of the slab waveguide and converted into a blinking signal. The flashing signal is photodiode 4
After being photoelectrically converted at 0, it is output to the outside. In this way, a hybrid integrated sensor in which the light source and the detection section are integrated can be manufactured. This was possible because the interference optical system was realized using a slab waveguide, which made it small and lightweight and enabled signal detection with good reproducibility.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、干渉光学系をモジユール
化し、その内部にスラブ導波路を使用したため、
空中伝搬を行わず固体中のみを光が伝搬する構造
が実現できた。このため、伝搬光の漏れが非常に
少なくなり、効率の良い信号検出部が作製可能と
なつた。また、スラブ導波路を使用したことで、
導波路の厚み方向に圧縮された輝点列が得られる
ようになり、出力側フアイバー、フイルター等光
導出手段の結合が容易となり、かつ、干渉縞を空
中伝搬させたときよりも消光比が向上した。形状
的な特徴として、小型軽量化が可能で、光センシ
ングデバイスのハイブチルド集積化が可能となり
再現性、安定性を向上させることができるように
なつた。さらに、輝点間隔が導波路の光伝搬路長
で決定されるため、フイルターの設計及び調整が
容易になり工業的生産性の向上効果が期待でき
る。
As explained above, since the interference optical system is modularized and a slab waveguide is used inside it,
We were able to create a structure in which light propagates only through a solid body without propagating through the air. Therefore, leakage of propagated light is extremely reduced, making it possible to manufacture a highly efficient signal detection section. In addition, by using a slab waveguide,
A row of bright spots compressed in the thickness direction of the waveguide can now be obtained, making it easier to connect output fibers, filters, and other light output means, and improving the extinction ratio compared to when interference fringes are propagated in the air. did. As a shape feature, it is possible to reduce the size and weight, and it has become possible to perform hybrid integration of optical sensing devices, improving reproducibility and stability. Furthermore, since the bright spot interval is determined by the optical propagation path length of the waveguide, the design and adjustment of the filter becomes easy, and an improvement in industrial productivity can be expected.

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

第1図は本発明の干渉形センシングモジユール
の一実施例の構成図を、第2図は熱変動による干
渉形センシングモジユールの動作確認実験系の構
成図を、第3図は第2図の実験系による実験の結
果を示すオシロスコープの波形写真を、第4図は
本発明の干渉形センシングモジユールを用いたハ
イブリツド集積化したセンサの構成図をそれぞれ
示す。 図中、1は基板、2はスラブ導波路(薄膜光導
波路)、3は入力側端面、4は入力側フアイバー
(光導入手段)、5は出力側端面、8は出力側フア
イバー(光導出手段)、9はパツケージ、10は
入力側フアイバー固定点、11は出力側フアイバ
ー固定点、15は入力側フエルール、16は出力
側フエルールをそれぞれ示す。
Fig. 1 is a block diagram of an embodiment of the interferometric sensing module of the present invention, Fig. 2 is a block diagram of an experimental system for confirming the operation of the interferometric sensing module due to thermal fluctuations, and Fig. 3 is the block diagram of an embodiment of the interferometric sensing module of the present invention. FIG. 4 shows an oscilloscope waveform photograph showing the results of an experiment using the experimental system, and FIG. 4 shows a configuration diagram of a hybrid integrated sensor using the interferometric sensing module of the present invention. In the figure, 1 is a substrate, 2 is a slab waveguide (thin film optical waveguide), 3 is an input side end face, 4 is an input side fiber (light introduction means), 5 is an output side end face, 8 is an output side fiber (light guide means) ), 9 is a package, 10 is an input side fiber fixing point, 11 is an output side fiber fixing point, 15 is an input side ferrule, and 16 is an output side ferrule.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 表面に薄膜光導波路2を備え対向する両端面
を光学的研磨した基板1と、該基板の光学的研磨
された一方の端面に前記薄膜光導波路の導波部と
光軸が揃うように設けられた複数の光導入手段4
と、該複数の光導入手段より入射した複数の光が
前記薄膜光導波路内で干渉して生ずる前記基板の
光学的研磨された他方の端面の輝点列状の干渉光
を受ける該他方の端面に設けられた光導出手段8
とを備えた干渉形センシングモジユール。
1. A substrate 1 having a thin film optical waveguide 2 on its surface and having both opposing end surfaces optically polished, and one optically polished end surface of the substrate provided so that the waveguide portion of the thin film optical waveguide and the optical axis are aligned. multiple light introducing means 4
and the other end surface receives interference light in the form of a bright spot array on the optically polished other end surface of the substrate, which is generated by interference of a plurality of lights incident from the plurality of light introduction means within the thin film optical waveguide. light guiding means 8 provided in
An interferometric sensing module with
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