JPH06267108A - モード分離素子および光磁気ディスク用ピックアップ - Google Patents
モード分離素子および光磁気ディスク用ピックアップInfo
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- JPH06267108A JPH06267108A JP5056196A JP5619693A JPH06267108A JP H06267108 A JPH06267108 A JP H06267108A JP 5056196 A JP5056196 A JP 5056196A JP 5619693 A JP5619693 A JP 5619693A JP H06267108 A JPH06267108 A JP H06267108A
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- G11B11/00—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
- G11B11/10—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field
- G11B11/105—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field using a beam of light or a magnetic field for recording by change of magnetisation and a beam of light for reproducing, i.e. magneto-optical, e.g. light-induced thermomagnetic recording, spin magnetisation recording, Kerr or Faraday effect reproducing
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光導波路中を同一方向へ伝搬する伝搬定数の
異なる少なくとも２つのモードを波長変動の影響なく分
離でき、かつ導波層に閉じ込められた光を導波光出射結
合用を用いることなく導波層外へ取り出すことができる
光導波路型のモード分離素子を実現する。 【構成】 少なくとも２つのモードの光を伝搬できる導
波層１の側方に、少なくとも１つのモードの光を分離し
て出射できるテーパ部１Ａを隣接して設ける。また、導
波層１からの光が出射される側に、屈折領域５を有する
第２中間層３を設け、出射光を所定の方向に屈折させ
る。
異なる少なくとも２つのモードを波長変動の影響なく分
離でき、かつ導波層に閉じ込められた光を導波光出射結
合用を用いることなく導波層外へ取り出すことができる
光導波路型のモード分離素子を実現する。 【構成】 少なくとも２つのモードの光を伝搬できる導
波層１の側方に、少なくとも１つのモードの光を分離し
て出射できるテーパ部１Ａを隣接して設ける。また、導
波層１からの光が出射される側に、屈折領域５を有する
第２中間層３を設け、出射光を所定の方向に屈折させ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、小型の光導波路型モー
ド分離素子に適したモード分離素子およびこのモード分
離素子を備え、装置構成の小型化が図れる光磁気ディス
ク用ピックアップに関する。
ド分離素子に適したモード分離素子およびこのモード分
離素子を備え、装置構成の小型化が図れる光磁気ディス
ク用ピックアップに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、平板光導波路を用いたモード
分離素子（偏向分離素子）として、９０゜ブラッグ型、
方向性結合型等のモード分離素子が知られている。
分離素子（偏向分離素子）として、９０゜ブラッグ型、
方向性結合型等のモード分離素子が知られている。
【０００３】しかし、９０゜ブラッグ型のモード分離素
子は、波長ずれに弱いという欠点がある。また、方向性
結合型モード分離素子は、製作時に結合長等を厳密に制
御、管理する必要があるため、製作性が悪くコストアッ
プを招くという欠点がある。このような欠点を有するた
め、９０゜ブラッグ型のモード分離素子および方向性結
合型のモード分離素子は、このようなモード分離素子が
実際に搭載される光ピックアップ等の光集積デバイスに
応用化、実用化するには問題がある。
子は、波長ずれに弱いという欠点がある。また、方向性
結合型モード分離素子は、製作時に結合長等を厳密に制
御、管理する必要があるため、製作性が悪くコストアッ
プを招くという欠点がある。このような欠点を有するた
め、９０゜ブラッグ型のモード分離素子および方向性結
合型のモード分離素子は、このようなモード分離素子が
実際に搭載される光ピックアップ等の光集積デバイスに
応用化、実用化するには問題がある。
【０００４】このような事情により、最近では、光集積
デバイスへの応用が可能な平板光導波路を用いたモード
分離素子の開発が進められており、その一例として、図
１２および図１３に示すモード分離素子がある。このモ
ード分離素子は、厚みをテーパ状に変化させたテーパ状
結合部Ｃを境界として２分割した２つの導波路（厚みが
一様な平板光導波路）Ａ、Ｂを有する。このモード分離
素子では、少なくとも２つのモードの光ｉ、ｊの同一方
向への伝搬時に、導波路Ａ、Ｂにおける各々の伝搬定数
βiA、βiB、βjA、βjBが、βiA＞βiB、βjA＞βjBを
満たし、かつ入射角αAがαA＜arcsin（βiB／βiA）、
αA＞arcsin（βjB／βjA）なる条件を満たすように設
定されている。
デバイスへの応用が可能な平板光導波路を用いたモード
分離素子の開発が進められており、その一例として、図
１２および図１３に示すモード分離素子がある。このモ
ード分離素子は、厚みをテーパ状に変化させたテーパ状
結合部Ｃを境界として２分割した２つの導波路（厚みが
一様な平板光導波路）Ａ、Ｂを有する。このモード分離
素子では、少なくとも２つのモードの光ｉ、ｊの同一方
向への伝搬時に、導波路Ａ、Ｂにおける各々の伝搬定数
βiA、βiB、βjA、βjBが、βiA＞βiB、βjA＞βjBを
満たし、かつ入射角αAがαA＜arcsin（βiB／βiA）、
αA＞arcsin（βjB／βjA）なる条件を満たすように設
定されている。
【０００５】この結果、例えばモードｉ、ｊとして、そ
れぞれＴＥ0モード、ＴＭ0モードを考えた場合、ＴＥ0
モード（ＴＥ波）はテーパ状結合部Ｃにおいて全反射さ
れ、ＴＭ0モード（ＴＭ波）は導波路Ａから導波路Ｂへ
透過することになる。従って、光のＴＥ波とＴＭ波との
分離、すなわち偏向分離を行うことができる。
れぞれＴＥ0モード、ＴＭ0モードを考えた場合、ＴＥ0
モード（ＴＥ波）はテーパ状結合部Ｃにおいて全反射さ
れ、ＴＭ0モード（ＴＭ波）は導波路Ａから導波路Ｂへ
透過することになる。従って、光のＴＥ波とＴＭ波との
分離、すなわち偏向分離を行うことができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、厚みを
テーパ状に変化させたテーパ状結合部Ｃを境界として２
つの導波路Ａ、Ｂが形成された上記のモード分離素子に
ついては、以下に示す問題点がある。
テーパ状に変化させたテーパ状結合部Ｃを境界として２
つの導波路Ａ、Ｂが形成された上記のモード分離素子に
ついては、以下に示す問題点がある。
【０００７】それは、このモード分離素子によりモード
分離を行う場合に、分離された光が導波層に閉じ込めら
れたままであるという問題である。従って、このような
モード分離素子を備えた光集積デバイスでは、導波層に
閉じ込められた光、すなわち導波光を検出系に導くため
に、グレーティング結合器等を設けて導波光を導波層外
へ取り出す必要がある。
分離を行う場合に、分離された光が導波層に閉じ込めら
れたままであるという問題である。従って、このような
モード分離素子を備えた光集積デバイスでは、導波層に
閉じ込められた光、すなわち導波光を検出系に導くため
に、グレーティング結合器等を設けて導波光を導波層外
へ取り出す必要がある。
【０００８】このため、上記のモード分離素子を備えた
光集積デバイスでは、その装置構成が複雑化し、大型化
するという欠点がある。また、グレーティング結合器等
により導波光を導波層外へ取り出す際に、波長変動等に
起因して結合損失を生じるおそれがあった。
光集積デバイスでは、その装置構成が複雑化し、大型化
するという欠点がある。また、グレーティング結合器等
により導波光を導波層外へ取り出す際に、波長変動等に
起因して結合損失を生じるおそれがあった。
【０００９】更には、ＴＥ波とＴＭ波を分離する偏向分
離の際に、テーパ状結合部Ｃに対して導波光を斜めに入
射させる形をとるため（図１２参照）、入射角の僅かな
変動がテーパ状結合部ＣからのＴＭ波の反射を大きく
し、換言すれば、入射角の僅かな変動が反射率の大きな
変動要素となるため、消光比（反射光強度／透過光強
度）が悪化するという問題点もある。
離の際に、テーパ状結合部Ｃに対して導波光を斜めに入
射させる形をとるため（図１２参照）、入射角の僅かな
変動がテーパ状結合部ＣからのＴＭ波の反射を大きく
し、換言すれば、入射角の僅かな変動が反射率の大きな
変動要素となるため、消光比（反射光強度／透過光強
度）が悪化するという問題点もある。
【００１０】本発明は、このような従来技術の問題点を
解決するものであり、光導波路中を同一方向へ伝搬する
伝搬定数の異なる少なくとも２つのモードを波長変動の
影響なく分離でき、かつ導波層に閉じ込められた光を導
波光出射結合用を用いることなく導波層外へ取り出すこ
とができる光導波路型のモード分離素子を提供すること
を目的とする。
解決するものであり、光導波路中を同一方向へ伝搬する
伝搬定数の異なる少なくとも２つのモードを波長変動の
影響なく分離でき、かつ導波層に閉じ込められた光を導
波光出射結合用を用いることなく導波層外へ取り出すこ
とができる光導波路型のモード分離素子を提供すること
を目的とする。
【００１１】また、本発明の他の目的は、このようなモ
ード分離素子を備えたことにより、装置構成の小型化を
図ることができる光磁気ディスク用ピックアップを提供
することにある。
ード分離素子を備えたことにより、装置構成の小型化を
図ることができる光磁気ディスク用ピックアップを提供
することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明のモード分離素子
は、一様な厚みを有し、少なくとも２つのモードの導波
光を導波し得る一様導波路部と、該一様導波路部の側方
に隣接して接続され、少なくとも１つのモードの導波光
をカットオフできる厚さ以下まで厚みが徐々に薄くなっ
たテーパ状に形成されたテーパ導波路部とを備えてお
り、そのことにより上記目的が達成される。
は、一様な厚みを有し、少なくとも２つのモードの導波
光を導波し得る一様導波路部と、該一様導波路部の側方
に隣接して接続され、少なくとも１つのモードの導波光
をカットオフできる厚さ以下まで厚みが徐々に薄くなっ
たテーパ状に形成されたテーパ導波路部とを備えてお
り、そのことにより上記目的が達成される。
【００１３】好ましくは、前記テーパ導波路より導波光
が放射される側に、屈折率が異なる複数の領域を有し、
前記テーパ導波路より放射された該導波光を所定の方向
に屈折させる中間層を設ける。
が放射される側に、屈折率が異なる複数の領域を有し、
前記テーパ導波路より放射された該導波光を所定の方向
に屈折させる中間層を設ける。
【００１４】好ましくは、前記テーパ導波路を複数有
し、各モードの導波光の出射位置をテーパの傾きと独立
に制御するようにする。
し、各モードの導波光の出射位置をテーパの傾きと独立
に制御するようにする。
【００１５】また、本発明の光磁気ディスク用ピックア
ップは、光源と、該光源からの光を光磁気媒体に集光さ
せる光学系と、該光磁気媒体からの反射光をサーボ信号
検出系に導く光学系と、該光磁気媒体からの反射光を光
磁気信号検出系に導く請求項１、請求項２又は請求項３
記載のモード分離素子とを備えており、そのことにより
上記目的が達成される。
ップは、光源と、該光源からの光を光磁気媒体に集光さ
せる光学系と、該光磁気媒体からの反射光をサーボ信号
検出系に導く光学系と、該光磁気媒体からの反射光を光
磁気信号検出系に導く請求項１、請求項２又は請求項３
記載のモード分離素子とを備えており、そのことにより
上記目的が達成される。
【００１６】
【作用】伝搬定数βの異なる、少なくとも２つのモード
ｉとｊ（βi≠βj）の導波光を伝搬し得る平板光導波路
において、上記のように厚みが一様な一様導波路部の側
方に隣接して、少なくとも１つのモードの導波光をカッ
トオフできる厚さ以下まで厚みが徐々に薄くなったテー
パ状に形成されたテーパ導波路部を接続すると、モード
ｉの導波光の導波層からの出射（放射）位置とモードｊ
の出射位置とを異なる位置に定めることができる。すな
わち、モードの分離を行うことができる。このようなモ
ード分離構造によれば、テーパ導波路部の厚さ寸法を変
更することにより、各モードの導波光の出射位置を自由
に設定できる。
ｉとｊ（βi≠βj）の導波光を伝搬し得る平板光導波路
において、上記のように厚みが一様な一様導波路部の側
方に隣接して、少なくとも１つのモードの導波光をカッ
トオフできる厚さ以下まで厚みが徐々に薄くなったテー
パ状に形成されたテーパ導波路部を接続すると、モード
ｉの導波光の導波層からの出射（放射）位置とモードｊ
の出射位置とを異なる位置に定めることができる。すな
わち、モードの分離を行うことができる。このようなモ
ード分離構造によれば、テーパ導波路部の厚さ寸法を変
更することにより、各モードの導波光の出射位置を自由
に設定できる。
【００１７】加えて、導波路のテーパ導波路部からの放
射を利用して導波光を出射させることができるので、上
記従来のテーパ状結合部Ｃを備えたモード分離素子とは
異なり、グレーティング結合器等の導波光取り出し手段
が不要になる。従って、構造の簡潔化が図れると共に、
波長変動等に起因する結合損失を生じることがない。
射を利用して導波光を出射させることができるので、上
記従来のテーパ状結合部Ｃを備えたモード分離素子とは
異なり、グレーティング結合器等の導波光取り出し手段
が不要になる。従って、構造の簡潔化が図れると共に、
波長変動等に起因する結合損失を生じることがない。
【００１８】また、偏向分離素子として用いる際に、上
記従来のテーパ状結合部Ｃを備えたモード分離素子とは
異なり、テーパ導波路に対して導波光を斜めに入射させ
る必要がないので、入射角の僅かな変動に起因する消光
比の劣化を根本的に排除することができる。
記従来のテーパ状結合部Ｃを備えたモード分離素子とは
異なり、テーパ導波路に対して導波光を斜めに入射させ
る必要がないので、入射角の僅かな変動に起因する消光
比の劣化を根本的に排除することができる。
【００１９】また、本発明の光磁気ディスク用ピックア
ップは、光源と、光源からの光を光磁気媒体に集光させ
る光学系と、光磁気媒体からの反射光をサーボ信号検出
系に導く光学系と、光磁気媒体からの反射光を光磁気信
号検出系に導く上記構成のモード分離素子とを備えてお
り、このモード分離素子に、例えばフォトダイオードか
らなるサーボ信号検出系と光磁気信号検出系とを一体的
に搭載することができる。従って、このような構成によ
れば、光磁気ディスク用ピックアップの小型化が可能に
なる。
ップは、光源と、光源からの光を光磁気媒体に集光させ
る光学系と、光磁気媒体からの反射光をサーボ信号検出
系に導く光学系と、光磁気媒体からの反射光を光磁気信
号検出系に導く上記構成のモード分離素子とを備えてお
り、このモード分離素子に、例えばフォトダイオードか
らなるサーボ信号検出系と光磁気信号検出系とを一体的
に搭載することができる。従って、このような構成によ
れば、光磁気ディスク用ピックアップの小型化が可能に
なる。
【００２０】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。
【００２１】（実施例１）図１乃至図３は本発明のモー
ド分離素子の実施例１を示す。この実施例１では、本発
明のモード分離素子を、導波路をＴＥ0モード（伝搬定
数βTE）とＴＭ0モード（伝搬定数βTM）の導波光が伝
搬する場合に、この２つのモードの導波光を分離する素
子、すなわち偏向分離素子に適用した場合を示す。以下
にその詳細を説明する。
ド分離素子の実施例１を示す。この実施例１では、本発
明のモード分離素子を、導波路をＴＥ0モード（伝搬定
数βTE）とＴＭ0モード（伝搬定数βTM）の導波光が伝
搬する場合に、この２つのモードの導波光を分離する素
子、すなわち偏向分離素子に適用した場合を示す。以下
にその詳細を説明する。
【００２２】この偏向分離素子は、平板状の素子基板４
の上に、第２中間層３、第１中間層２および導波層１を
この順に積層して構成されている。素子基板４は屈折率
がｎ4の材料からなる。また、第２中間層３は屈折率が
ｎ3の材料からなる一様な厚みｔ2を有する平板状に形成
されており、その一部に平行四辺形の屈折領域５、５が
図上左右方向に適当な間隔を有して設けられている。屈
折領域５は屈折率ｎ5の材料からなる。第１中間層２は
屈折率がｎ2の材料からなる一様な厚みｔ1を有する平板
状に形成されている。屈折領域５の幅寸法はｂであり、
第２中間層３に対する傾き角はθtに設定されている。
の上に、第２中間層３、第１中間層２および導波層１を
この順に積層して構成されている。素子基板４は屈折率
がｎ4の材料からなる。また、第２中間層３は屈折率が
ｎ3の材料からなる一様な厚みｔ2を有する平板状に形成
されており、その一部に平行四辺形の屈折領域５、５が
図上左右方向に適当な間隔を有して設けられている。屈
折領域５は屈折率ｎ5の材料からなる。第１中間層２は
屈折率がｎ2の材料からなる一様な厚みｔ1を有する平板
状に形成されている。屈折領域５の幅寸法はｂであり、
第２中間層３に対する傾き角はθtに設定されている。
【００２３】第１中間層２の上に形成された導波層１
は、傾き角φのテーパ部１Ａを有し、屈折率ｎ1の材料
で形成されている。導波層１の構造を今少し説明する
と、テーパ部１Ａの始端、つまり第１中間層２上に接す
るその始点は、右側の屈折領域５の近傍に位置してお
り、テーパ部１Ａの他端には一様な厚みｔwの一様導波
路部１Ｂが接続されている。導波層１に横方向から入射
する光は一様導波路部１Ｂを伝搬してテーパ部１Ａに導
かれ、ここで後述するようにして導波光のモード分離が
行われる。なお、一様導波路部１Ｂの厚みｔwは、ＴＥ0
モードとＴＭ0モードのみが伝搬できる値に設定されて
いる。
は、傾き角φのテーパ部１Ａを有し、屈折率ｎ1の材料
で形成されている。導波層１の構造を今少し説明する
と、テーパ部１Ａの始端、つまり第１中間層２上に接す
るその始点は、右側の屈折領域５の近傍に位置してお
り、テーパ部１Ａの他端には一様な厚みｔwの一様導波
路部１Ｂが接続されている。導波層１に横方向から入射
する光は一様導波路部１Ｂを伝搬してテーパ部１Ａに導
かれ、ここで後述するようにして導波光のモード分離が
行われる。なお、一様導波路部１Ｂの厚みｔwは、ＴＥ0
モードとＴＭ0モードのみが伝搬できる値に設定されて
いる。
【００２４】ここで、上記の第２中間層３は、ここに入
射する光を屈折して屈折光を所望の方向へ出射させるた
めに設けられたものである。このため、屈折領域５の屈
折率ｎ5と素子基板４の屈折率ｎ4および第２中間層３の
屈折率ｎ3との間には、下記（１）式に示す関係が設定
されている。
射する光を屈折して屈折光を所望の方向へ出射させるた
めに設けられたものである。このため、屈折領域５の屈
折率ｎ5と素子基板４の屈折率ｎ4および第２中間層３の
屈折率ｎ3との間には、下記（１）式に示す関係が設定
されている。
【００２５】ｎ5＜ｎ3，ｎ5＜ｎ4 …（１） なお、素子基板４にはこの屈折効果を増大させる作用も
ある。
ある。
【００２６】次に、図２に従い上記の偏向分離素子の偏
向分離原理について説明する。まず、平板光導波路にお
いては、光が主に伝搬する領域である導波層の厚みが薄
くなるにつれて、この導波層内に光を閉じ込める効果が
弱まり、やがて、光が伝搬しなくなり導波層の外部へ放
射されるカットオフという現象がある。なお、図中にｘ
ｙｚ三次元直交座標軸を示してあり、ｘ方向は導波路
（導波層１）の厚み方向を示し、ｚ方向は光の伝搬方向
を示している。また、ｙ方向は導波路の幅方向を示して
いる。
向分離原理について説明する。まず、平板光導波路にお
いては、光が主に伝搬する領域である導波層の厚みが薄
くなるにつれて、この導波層内に光を閉じ込める効果が
弱まり、やがて、光が伝搬しなくなり導波層の外部へ放
射されるカットオフという現象がある。なお、図中にｘ
ｙｚ三次元直交座標軸を示してあり、ｘ方向は導波路
（導波層１）の厚み方向を示し、ｚ方向は光の伝搬方向
を示している。また、ｙ方向は導波路の幅方向を示して
いる。
【００２７】今、ＴＥ0モードとＴＭ0モードの光が導波
路を伝搬する場合を想定すると、ＴＥ0モード、ＴＭ0モ
ードそれぞれの伝搬定数βTE、βTMがβTE＞βTMの関係
を満たすとき、各々のモードがカットオフになるテーパ
部１Ａの層厚ｄTE、ｄTMの値は異なり、ｄTE＜ｄTMとな
る。従って、ＴＥ0モードとＴＭ0モードの光がテーパ部
１Ａに入ると、導波層１の厚みが光の伝搬方向に応じて
徐々に薄くなるため、この厚さがｄTMになる付近で、ま
ずＴＭ波が第１中間層２に向けて出射される。この結
果、以後導波層１内をＴＥ波のみが伝搬することにな
る。この状態からテーパ部１Ａの厚さが更に薄くなり、
ｄTEになる付近でＴＥ波も第１中間層２に向けて出射さ
れることになる。
路を伝搬する場合を想定すると、ＴＥ0モード、ＴＭ0モ
ードそれぞれの伝搬定数βTE、βTMがβTE＞βTMの関係
を満たすとき、各々のモードがカットオフになるテーパ
部１Ａの層厚ｄTE、ｄTMの値は異なり、ｄTE＜ｄTMとな
る。従って、ＴＥ0モードとＴＭ0モードの光がテーパ部
１Ａに入ると、導波層１の厚みが光の伝搬方向に応じて
徐々に薄くなるため、この厚さがｄTMになる付近で、ま
ずＴＭ波が第１中間層２に向けて出射される。この結
果、以後導波層１内をＴＥ波のみが伝搬することにな
る。この状態からテーパ部１Ａの厚さが更に薄くなり、
ｄTEになる付近でＴＥ波も第１中間層２に向けて出射さ
れることになる。
【００２８】このように、上記の偏向分離素子によれ
ば、ＴＭ波、ＴＥ波の出射位置が異なるので、偏向分離
が可能になる。ここで、図２に示す両波の出射位置間の
距離ｆはテーパ部１Ａの傾き角φを設定すると、以下に
示す（２）式に従って一義的に定まる。
ば、ＴＭ波、ＴＥ波の出射位置が異なるので、偏向分離
が可能になる。ここで、図２に示す両波の出射位置間の
距離ｆはテーパ部１Ａの傾き角φを設定すると、以下に
示す（２）式に従って一義的に定まる。
【００２９】ｆ＝（ｄTM−ｄTE）tanφ …（２） 従って、この偏向分離素子によれば、テーパ部１Ａの傾
き角φを適当に設定することにより、各モードの出射位
置を自由に設定することが可能になる。
き角φを適当に設定することにより、各モードの出射位
置を自由に設定することが可能になる。
【００３０】次に、第１中間層２の好ましい条件および
第２中間層３の存在意義について、ＴＭ波の出射を例に
とって説明する。まず、第１中間層２の厚みｔ1の好ま
しい条件について図３に従って説明する。但し、図３は
導波路の厚み方向（ｘ方向）におけるＴＥ波の電界のｙ
方向成分Ｅyの分布を示している。
第２中間層３の存在意義について、ＴＭ波の出射を例に
とって説明する。まず、第１中間層２の厚みｔ1の好ま
しい条件について図３に従って説明する。但し、図３は
導波路の厚み方向（ｘ方向）におけるＴＥ波の電界のｙ
方向成分Ｅyの分布を示している。
【００３１】図３において、電界のｙ方向成分Ｅyは距
離ｄlだけ素子基板４側にしみ出していることがわか
る。従って、この影響を避けるために、換言すれば、導
波層１を伝播する光が第２中間層３に設けた屈折領域５
の影響を受けるのを防止するために、第１中間層２の厚
みｔ1は、ｔ1＞ｄlとなるように設定する必要がある。
離ｄlだけ素子基板４側にしみ出していることがわか
る。従って、この影響を避けるために、換言すれば、導
波層１を伝播する光が第２中間層３に設けた屈折領域５
の影響を受けるのを防止するために、第１中間層２の厚
みｔ1は、ｔ1＞ｄlとなるように設定する必要がある。
【００３２】また、第２中間層３は以下に示す理由によ
りその存在意義がある。そもそも、図４に示すように、
導波層１から出射されるＴＭ波の出射角θr（第１中間
層２表面に接する導波層１表面とＴＭ波の出射方向との
なす角）はかなり小さいため、このままでは偏向分離素
子から光を取り出す方向の自由度が小さく、外部に光を
効率よく取り出すことができない。
りその存在意義がある。そもそも、図４に示すように、
導波層１から出射されるＴＭ波の出射角θr（第１中間
層２表面に接する導波層１表面とＴＭ波の出射方向との
なす角）はかなり小さいため、このままでは偏向分離素
子から光を取り出す方向の自由度が小さく、外部に光を
効率よく取り出すことができない。
【００３３】しかるに、屈折領域５を有する第２中間層
３を設けると、この屈折領域５によってＴＭ波の第１中
間層２からの出射光が屈折され、更に第２中間層３と素
子基板４との境界面によっても再度屈折されるので、両
屈折によって加えられた必要十分な大きさの出射角θo
で光を外部に取り出すことが可能になるからである。従
って、このような第２中間層３を設けると、光の出射方
向の自由度を向上でき、光を外部に効率よく取り出すこ
とが可能になり、ここに第２中間層３の存在意義があ
る。
３を設けると、この屈折領域５によってＴＭ波の第１中
間層２からの出射光が屈折され、更に第２中間層３と素
子基板４との境界面によっても再度屈折されるので、両
屈折によって加えられた必要十分な大きさの出射角θo
で光を外部に取り出すことが可能になるからである。従
って、このような第２中間層３を設けると、光の出射方
向の自由度を向上でき、光を外部に効率よく取り出すこ
とが可能になり、ここに第２中間層３の存在意義があ
る。
【００３４】次に、図４および図５に従って、第２中間
層３の形状に関するパラメータの好ましい条件について
説明する。パラメータとしては、第２中間層３の厚みｔ
2、屈折領域５の傾き角θt、その幅ｂ、屈折領域５と光
の出射終了位置ｚendとの距離ｌがあり、それぞれ以下
のように定める。
層３の形状に関するパラメータの好ましい条件について
説明する。パラメータとしては、第２中間層３の厚みｔ
2、屈折領域５の傾き角θt、その幅ｂ、屈折領域５と光
の出射終了位置ｚendとの距離ｌがあり、それぞれ以下
のように定める。
【００３５】まず、距離ｌについては、導波層１から出
射した光は少なくとも第１中間層２の厚みｔ1の分だ
け、ｘの負の方向（素子基板４側）へ進む必要があるた
め、その長さはｌ＞ｔ1／sinθrの条件を満たすように
定める必要がある。
射した光は少なくとも第１中間層２の厚みｔ1の分だ
け、ｘの負の方向（素子基板４側）へ進む必要があるた
め、その長さはｌ＞ｔ1／sinθrの条件を満たすように
定める必要がある。
【００３６】また、屈折領域５の傾き角θtは、素子基
板４への所望の出射角θoと、屈折領域５における屈折
角θy（図５参照）と、それぞれ下記（３）、（４）式
の関係を満たすように設定する。
板４への所望の出射角θoと、屈折領域５における屈折
角θy（図５参照）と、それぞれ下記（３）、（４）式
の関係を満たすように設定する。
【００３７】 θo＝arcsin｛ｎ5cos（θt−θy）／ｎ4｝ …（３） θy＝arcsin｛ｎ3cos（θt−θr）／ｎ5｝ …（４） 更に、厚みｔ2、幅ｂについては、屈折領域５を出射光
が十分に通過できるよう、その値を定める必要があり、
図５に示すように、ｚp（ｚp＞ｒi）を屈折領域５での
端部から出射位置までの所望の距離とするとき、下記
（５）、（６）式の関係を満たすように設定する。
が十分に通過できるよう、その値を定める必要があり、
図５に示すように、ｚp（ｚp＞ｒi）を屈折領域５での
端部から出射位置までの所望の距離とするとき、下記
（５）、（６）式の関係を満たすように設定する。
【００３８】ｔ2＞ｘp，ｘp＝tan（θt−θy）・tanθt
・ｚp／｛tanθt−tan（θt−θy）｝ …（５） ｂ＞ｚp …（６） 但し、ｒiは屈折領域５に入射する光のビーム径であ
る。
・ｚp／｛tanθt−tan（θt−θy）｝ …（５） ｂ＞ｚp …（６） 但し、ｒiは屈折領域５に入射する光のビーム径であ
る。
【００３９】以上ＴＭ波を例にとって説明したが、ＴＥ
波に対する屈折領域５の形状、位置等のパラメータも同
様の条件に従って設定する。
波に対する屈折領域５の形状、位置等のパラメータも同
様の条件に従って設定する。
【００４０】なお、図４からわかるように、導波層１か
らの出射開始位置ｚstからの出射角θRは出射終了位置
ｚendの出射角θrよりも大きくなっているため、ｚ方向
への光の収束効果が予め存在する。従って、導波層１に
ｙ方向の収束効果を持たせれば出射光を集光できること
になる。
らの出射開始位置ｚstからの出射角θRは出射終了位置
ｚendの出射角θrよりも大きくなっているため、ｚ方向
への光の収束効果が予め存在する。従って、導波層１に
ｙ方向の収束効果を持たせれば出射光を集光できること
になる。
【００４１】（実施例２）図６は本発明の偏向分離素子
の実施例２を示す。この実施例２の偏向分離素子は、導
波層１１が２箇所のテーパ部１１Ａ、１１Ｂを有してい
る。他の部分の構成については実施例１と同様であるの
で、対応する部分に同一の番号を付して具体的な説明に
ついては省略する。
の実施例２を示す。この実施例２の偏向分離素子は、導
波層１１が２箇所のテーパ部１１Ａ、１１Ｂを有してい
る。他の部分の構成については実施例１と同様であるの
で、対応する部分に同一の番号を付して具体的な説明に
ついては省略する。
【００４２】以下にこの偏向分離素子の偏向分離原理に
ついて説明する。まず導波層１１の始端側に位置する一
つ目のテーパ部１１Ａは、その厚みが始端側のｔwから
光の伝搬方向に傾き角φ''に従って徐々に薄くなってお
り、終端において厚みｈ（ｄTE＜ｈ＜ｄTM）になってい
る。また、２つ目のテーパ部１１Ｂの傾き角はφ’に設
定され、両テーパ部１１Ａ、１１Ｂ間に長さがＬの平坦
導波層部分１２（厚み＝ｈ）が連設されている。
ついて説明する。まず導波層１１の始端側に位置する一
つ目のテーパ部１１Ａは、その厚みが始端側のｔwから
光の伝搬方向に傾き角φ''に従って徐々に薄くなってお
り、終端において厚みｈ（ｄTE＜ｈ＜ｄTM）になってい
る。また、２つ目のテーパ部１１Ｂの傾き角はφ’に設
定され、両テーパ部１１Ａ、１１Ｂ間に長さがＬの平坦
導波層部分１２（厚み＝ｈ）が連設されている。
【００４３】ここで、上記の厚みｈは、導波層１１をＴ
Ｅ波、ＴＭ波が伝搬する場合、ＴＭ0モードの光のみを
カットオフし、ＴＥ0モードの光のみを伝搬できる厚さ
に設定されている。
Ｅ波、ＴＭ波が伝搬する場合、ＴＭ0モードの光のみを
カットオフし、ＴＥ0モードの光のみを伝搬できる厚さ
に設定されている。
【００４４】この結果、ＴＭ波はそのカットオフ位置付
近から素子基板４側へ、図中に示す経路６を通って出射
される。従って、テーパ部１１Ａに連設される厚みｈの
平坦導波層部分１２にはＴＥ波のみが伝搬される。同様
に、このＴＥ波も２つ目のテーパ部１１Ｂに入った後、
そのカットオフ位置付近から素子基板４側へ、図中に示
す経路７を通って出射される。
近から素子基板４側へ、図中に示す経路６を通って出射
される。従って、テーパ部１１Ａに連設される厚みｈの
平坦導波層部分１２にはＴＥ波のみが伝搬される。同様
に、このＴＥ波も２つ目のテーパ部１１Ｂに入った後、
そのカットオフ位置付近から素子基板４側へ、図中に示
す経路７を通って出射される。
【００４５】この実施例２によれば、ＴＥ波およびＴＭ
波の出射位置間の距離を平坦導波層部分１２の長さＬを
調整することによりテーパ部１１Ａ、１１Ｂの傾き角
φ’、φ''と独立して自由に設定できるという特長があ
る。このため、設計の自由度が高く、製作性の向上が図
れるという特長を有する。
波の出射位置間の距離を平坦導波層部分１２の長さＬを
調整することによりテーパ部１１Ａ、１１Ｂの傾き角
φ’、φ''と独立して自由に設定できるという特長があ
る。このため、設計の自由度が高く、製作性の向上が図
れるという特長を有する。
【００４６】（実施例３）図７は本発明の偏向分離素子
の実施例３を示す。この実施例３の偏向分離素子は、上
記実施例２の偏向分離素子の第２中間層１３にＴＭ波出
射用の窓（空間）８（屈折率ｎa＝１．０）を設け、こ
れにより屈折領域５を設ける場合よりも光の屈折を大き
くし、結果的に偏向分離素子からの出射角θoをより大
きくできる構成をとる。
の実施例３を示す。この実施例３の偏向分離素子は、上
記実施例２の偏向分離素子の第２中間層１３にＴＭ波出
射用の窓（空間）８（屈折率ｎa＝１．０）を設け、こ
れにより屈折領域５を設ける場合よりも光の屈折を大き
くし、結果的に偏向分離素子からの出射角θoをより大
きくできる構成をとる。
【００４７】また、ＴＥ波の出射についても第１中間層
２および第２中間層１３の終端部分を、図に示すように
角度θtで斜めにカットすることにより、同様にその右
側部に空間が形成されるので、同様の効果が得られる。
２および第２中間層１３の終端部分を、図に示すように
角度θtで斜めにカットすることにより、同様にその右
側部に空間が形成されるので、同様の効果が得られる。
【００４８】（実施例４）図８は本発明の実施例４を示
し、この実施例４は本発明の偏向分離素子を光磁気ディ
スク用ピックアップに応用した例を示している。
し、この実施例４は本発明の偏向分離素子を光磁気ディ
スク用ピックアップに応用した例を示している。
【００４９】まず、光磁気ディスク用ピックアップの構
成について説明する。この実施例４では、素子基板１１
４上に、中間層１１３および導波層１１１が積層され、
かつ中間層１１３に屈折領域１１５、１１５が形成され
た偏向分離素子１１２の左側に、導波層１１１、中間層
１１３、素子基板１１４をそれぞれ所定寸法延設し、延
設された導波層１１１上にガラス基板１０９をマウント
してある。ガラス基板１０９の表面中央寄りの部分に
は、ホログラム１０３が形成され、その下方に相当する
ガラス基板１０９の裏面部分には、トラッキングビーム
発生用グレーティング１０５が設けられている。なお、
この偏向分離素子１１２の導波層１１１には、上記実施
例２同様に２箇所のテーパ部１１１Ａ、１１１Ｂを有
し、両者の間に平坦導波層部分１１１Ｃを有する。
成について説明する。この実施例４では、素子基板１１
４上に、中間層１１３および導波層１１１が積層され、
かつ中間層１１３に屈折領域１１５、１１５が形成され
た偏向分離素子１１２の左側に、導波層１１１、中間層
１１３、素子基板１１４をそれぞれ所定寸法延設し、延
設された導波層１１１上にガラス基板１０９をマウント
してある。ガラス基板１０９の表面中央寄りの部分に
は、ホログラム１０３が形成され、その下方に相当する
ガラス基板１０９の裏面部分には、トラッキングビーム
発生用グレーティング１０５が設けられている。なお、
この偏向分離素子１１２の導波層１１１には、上記実施
例２同様に２箇所のテーパ部１１１Ａ、１１１Ｂを有
し、両者の間に平坦導波層部分１１１Ｃを有する。
【００５０】また、トラッキングビーム発生用グレーテ
ィング１０５の下方であって、素子基板１１４の外側に
は光源となる半導体レーザ１０６が設けられている。更
に、素子基板１１４の裏面部の左側端には格子周期が異
なる２つのホログラムを有する分割ホログラム１０４が
設けられており、その斜め下方に−１次回折光をサーボ
信号として検出する５分割ＰＤ（フォトダイオード）１
０８が設けられている。
ィング１０５の下方であって、素子基板１１４の外側に
は光源となる半導体レーザ１０６が設けられている。更
に、素子基板１１４の裏面部の左側端には格子周期が異
なる２つのホログラムを有する分割ホログラム１０４が
設けられており、その斜め下方に−１次回折光をサーボ
信号として検出する５分割ＰＤ（フォトダイオード）１
０８が設けられている。
【００５１】一方、導波層１１１上のトラッキングビー
ム発生用グレーティング１０５の右側に相当する部分に
は、１次回折光を偏向分離素子１１２に導く光結合器１
０７が設けられており、素子基板１１４の偏向分離素子
１１２を構成する部分の裏面側には、屈折領域１１５、
１１５を経て外部に出射される１次回折光のＰ波（ＴＭ
波）を検出するＰ波成分検出用ＰＤ１１６、Ｓ波（ＴＥ
波）を検出するＳ波成分検出用ＰＤ１１７がそれぞれ設
けられている。
ム発生用グレーティング１０５の右側に相当する部分に
は、１次回折光を偏向分離素子１１２に導く光結合器１
０７が設けられており、素子基板１１４の偏向分離素子
１１２を構成する部分の裏面側には、屈折領域１１５、
１１５を経て外部に出射される１次回折光のＰ波（ＴＭ
波）を検出するＰ波成分検出用ＰＤ１１６、Ｓ波（ＴＥ
波）を検出するＳ波成分検出用ＰＤ１１７がそれぞれ設
けられている。
【００５２】更に、ホログラム１０３上には、コリメー
タレンズ１０２、対物レンズ１０１が配置され、対物レ
ンズ１０１上に光磁気ディスク１１８が配置されてい
る。
タレンズ１０２、対物レンズ１０１が配置され、対物レ
ンズ１０１上に光磁気ディスク１１８が配置されてい
る。
【００５３】次に、このような構成の光磁気ディスク用
ピックアップの動作を説明する。半導体レーザ１０６か
ら上方に向けて出射された光は、まずトラッキングビー
ム発生用グレーティング１０５により主ビームと２つの
副ビームに分割される。主ビームはホログラム１０３、
コリメータレンズ１０２を経て対物レンズ１０１に入射
し、これによって光磁気ディスク１１８の情報トラック
に集光される。続いて、集光された光は、偏向面が回転
された後反射され、対物レンズ１０１、コリメータレン
ズ１０２を経て再度ホログラム１０３に導かれる。この
際、ホログラム１０３によって主ビームの反射光は回折
され、１次回折光（＋１次回折光）、−１次回折光が発
生する。また、副ビームも同様に回折される。
ピックアップの動作を説明する。半導体レーザ１０６か
ら上方に向けて出射された光は、まずトラッキングビー
ム発生用グレーティング１０５により主ビームと２つの
副ビームに分割される。主ビームはホログラム１０３、
コリメータレンズ１０２を経て対物レンズ１０１に入射
し、これによって光磁気ディスク１１８の情報トラック
に集光される。続いて、集光された光は、偏向面が回転
された後反射され、対物レンズ１０１、コリメータレン
ズ１０２を経て再度ホログラム１０３に導かれる。この
際、ホログラム１０３によって主ビームの反射光は回折
され、１次回折光（＋１次回折光）、−１次回折光が発
生する。また、副ビームも同様に回折される。
【００５４】続いて、１次回折光は光結合器１０７によ
り偏向分離素子１１２に導かれ、Ｓ波によりＴＥ0モー
ドが、Ｐ波によってＴＭ0モードがそれぞれ励振され
る。この結果、上記した偏向分離素子１１２の偏向分離
機能に基づき、ＴＭ波がＰＤ１１６により検出され、ま
たＴＥ波がＰＤ１１７によって検出される。ＰＤ１１
６、１１７は検出信号を光電変換して図示しない信号処
理系に与える。このＰＤ１１６、ＰＤ１１７の検出出力
により、光磁気信号を検出できる。以下にその理由を図
９に従って説明する。
り偏向分離素子１１２に導かれ、Ｓ波によりＴＥ0モー
ドが、Ｐ波によってＴＭ0モードがそれぞれ励振され
る。この結果、上記した偏向分離素子１１２の偏向分離
機能に基づき、ＴＭ波がＰＤ１１６により検出され、ま
たＴＥ波がＰＤ１１７によって検出される。ＰＤ１１
６、１１７は検出信号を光電変換して図示しない信号処
理系に与える。このＰＤ１１６、ＰＤ１１７の検出出力
により、光磁気信号を検出できる。以下にその理由を図
９に従って説明する。
【００５５】レーザの偏向面を、予め同図（ａ）に示す
ように、４５゜回転しておくと、同図（ｂ）、（ｃ）に
対比して示すように、光磁気ディスク１１８の磁化の方
向の違いにより偏向面の回転方向が異なることから、そ
れぞれのＳ波成分の強度、Ｐ波成分の強度に違いを生じ
る。例えば、同図（ｂ）の場合は、Ｓ波成分の検出レベ
ルが”Ｌ”（＝LOW）レベルであり、Ｐ波成分の検出レ
ベルが”Ｈ”（＝HIGH）レベルになっている。これに対
して、同図（ｃ）の場合は、逆にＳ波成分の検出レベル
が”Ｈ”レベルであり、Ｐ波成分の検出レベルが”Ｌ”
レベルになっている。従って、このような理由により、
ＰＤ１１６、ＰＤ１１７の検出信号により光磁気信号の
検出が可能になる。
ように、４５゜回転しておくと、同図（ｂ）、（ｃ）に
対比して示すように、光磁気ディスク１１８の磁化の方
向の違いにより偏向面の回転方向が異なることから、そ
れぞれのＳ波成分の強度、Ｐ波成分の強度に違いを生じ
る。例えば、同図（ｂ）の場合は、Ｓ波成分の検出レベ
ルが”Ｌ”（＝LOW）レベルであり、Ｐ波成分の検出レ
ベルが”Ｈ”（＝HIGH）レベルになっている。これに対
して、同図（ｃ）の場合は、逆にＳ波成分の検出レベル
が”Ｈ”レベルであり、Ｐ波成分の検出レベルが”Ｌ”
レベルになっている。従って、このような理由により、
ＰＤ１１６、ＰＤ１１７の検出信号により光磁気信号の
検出が可能になる。
【００５６】一方、ホログラム１０３によって生成され
た−１次回折光は、主ビーム、副ビームと共に分割ホロ
グラム１０４に導かれ、続いて５分割ＰＤ１０８に導か
れ、これによりサーボ信号の検出が行われる。以下にそ
の検出原理を図１０に従って説明する。
た−１次回折光は、主ビーム、副ビームと共に分割ホロ
グラム１０４に導かれ、続いて５分割ＰＤ１０８に導か
れ、これによりサーボ信号の検出が行われる。以下にそ
の検出原理を図１０に従って説明する。
【００５７】同図に示すように、分割ホログラム１０４
は分割線１０４ａによって格子周期の異なる２つの領域
に分割され、また５分割ＰＤ１０８は分割線１０４ａの
方向に関連付けた５つの光検出部Ｄ1、Ｄ2、Ｄ3、Ｄ4、
Ｄ5に分割されているため、主ビームの反射光のうち、
分割ホログラム１０４の一方の領域に入射したものは、
光検出部Ｄ2、Ｄ3の分割線上に集光される。また、分割
ホログラム１０４の他方の領域に入射したものは光検出
部Ｄ4上に集光される。また、副ビームの反射光はそれ
ぞれ光検出部Ｄ1、Ｄ5上に集光される。
は分割線１０４ａによって格子周期の異なる２つの領域
に分割され、また５分割ＰＤ１０８は分割線１０４ａの
方向に関連付けた５つの光検出部Ｄ1、Ｄ2、Ｄ3、Ｄ4、
Ｄ5に分割されているため、主ビームの反射光のうち、
分割ホログラム１０４の一方の領域に入射したものは、
光検出部Ｄ2、Ｄ3の分割線上に集光される。また、分割
ホログラム１０４の他方の領域に入射したものは光検出
部Ｄ4上に集光される。また、副ビームの反射光はそれ
ぞれ光検出部Ｄ1、Ｄ5上に集光される。
【００５８】今、５分割ＰＤ１０８の各セグメント（各
光検出部）の出力（光電変換された電気信号）をＳ1、
Ｓ2、Ｓ3、Ｓ4、Ｓ5とすると、対物レンズ１０１で光磁
気ディスク１１８上に集光された光が光磁気ディスク１
１８上でその焦点が合焦点状態にあるか否かを検出する
ためのフォーカス誤差信号ＦＥＳはフーコー法により、
下記（７）式で示される。
光検出部）の出力（光電変換された電気信号）をＳ1、
Ｓ2、Ｓ3、Ｓ4、Ｓ5とすると、対物レンズ１０１で光磁
気ディスク１１８上に集光された光が光磁気ディスク１
１８上でその焦点が合焦点状態にあるか否かを検出する
ためのフォーカス誤差信号ＦＥＳはフーコー法により、
下記（７）式で示される。
【００５９】ＦＥＳ＝Ｓ2−Ｓ3 …（７） また、トラッキングが正確に行われているか否かを検出
するためのラジアル誤差信号ＲＥＳは、３ビーム法によ
り下記（８）式で示される。
するためのラジアル誤差信号ＲＥＳは、３ビーム法によ
り下記（８）式で示される。
【００６０】ＲＥＳ＝Ｓ1−Ｓ5 …（８） 以上の理由により、上記の構成によれば、サーボ信号の
検出が可能になる。なお、このようなサーボ信号の検出
方法の詳細については、例えば特開平１−１５１０２２
号に記載されているので、ここでは省略する。
検出が可能になる。なお、このようなサーボ信号の検出
方法の詳細については、例えば特開平１−１５１０２２
号に記載されているので、ここでは省略する。
【００６１】このような構成の光磁気ディスク用ピック
アップによれば、分割ホログラム１０４、５分割ＰＤ１
０８等からなるサーボ信号検出系と、光結合器１０７、
ＰＤ１１６、１１７等からなる光磁気信号検出系を一体
化することができるので、光磁気ディスク用ピックアッ
プの小型化が可能になる。
アップによれば、分割ホログラム１０４、５分割ＰＤ１
０８等からなるサーボ信号検出系と、光結合器１０７、
ＰＤ１１６、１１７等からなる光磁気信号検出系を一体
化することができるので、光磁気ディスク用ピックアッ
プの小型化が可能になる。
【００６２】（実施例５）図１１は本発明の実施例５を
示し、この実施例５は、本発明の偏向分離素子を光磁気
ディスク用ピックアップに応用した他の例を示す。
示し、この実施例５は、本発明の偏向分離素子を光磁気
ディスク用ピックアップに応用した他の例を示す。
【００６３】この実施例５では、上記実施例４のホログ
ラム１０３に相当するホログラム１２３をブレーズ化
（格子形状を鋸刃状にすること）することにより、−１
次回折光の発生を抑制し、これにより実施例４の場合よ
りも１次回折光をより高効率で光結合器１０７に導く構
成をとる。
ラム１０３に相当するホログラム１２３をブレーズ化
（格子形状を鋸刃状にすること）することにより、−１
次回折光の発生を抑制し、これにより実施例４の場合よ
りも１次回折光をより高効率で光結合器１０７に導く構
成をとる。
【００６４】そして、１次回折光のうち光結合器１０７
の透過光、すなわち、偏向分離素子１１２の光導波路に
結合しなかった光を、分割ホログラム１２４を通して５
分割ＰＤ１２８に導くことで、サーボ信号の検出を行っ
ている。このため、この実施例５では、実施例４とは異
なり、素子基板１１４の裏面部であって光結合器１０７
の斜め下方に相当する部分に分割ホログラム１２４を設
け、素子基板１０４の外面側であって分割ホログラム１
２４の斜め下方に５分割ＰＤ１２８を設ける構成をとっ
ている。
の透過光、すなわち、偏向分離素子１１２の光導波路に
結合しなかった光を、分割ホログラム１２４を通して５
分割ＰＤ１２８に導くことで、サーボ信号の検出を行っ
ている。このため、この実施例５では、実施例４とは異
なり、素子基板１１４の裏面部であって光結合器１０７
の斜め下方に相当する部分に分割ホログラム１２４を設
け、素子基板１０４の外面側であって分割ホログラム１
２４の斜め下方に５分割ＰＤ１２８を設ける構成をとっ
ている。
【００６５】本実施例５によれば、実施例４同様に光磁
気ディスク用ピックアップの小型化が図れることはもち
ろんのこと、光の利用効率をより一層向上できる光磁気
ディスク用ピックアップを実現できる利点がある。
気ディスク用ピックアップの小型化が図れることはもち
ろんのこと、光の利用効率をより一層向上できる光磁気
ディスク用ピックアップを実現できる利点がある。
【００６６】
【発明の効果】請求項１記載のモード分離素子によれ
ば、少なくとも１つのモードの導波光をカットオフでき
る厚さ以下まで厚みが徐々に薄くなったテーパ状に形成
されたテーパ導波路部を設ける構成をとるので、一つの
モードの導波光の出射位置と他のモードの導波光の出射
位置とを異なる位置に定めることができる。従って、こ
のようなモード分離構造によれば、テーパ導波路部の厚
さ寸法を変更することにより、各モードの導波光の出射
位置を自由に設定できるので、その設計の自由度を向上
できる利点がある。
ば、少なくとも１つのモードの導波光をカットオフでき
る厚さ以下まで厚みが徐々に薄くなったテーパ状に形成
されたテーパ導波路部を設ける構成をとるので、一つの
モードの導波光の出射位置と他のモードの導波光の出射
位置とを異なる位置に定めることができる。従って、こ
のようなモード分離構造によれば、テーパ導波路部の厚
さ寸法を変更することにより、各モードの導波光の出射
位置を自由に設定できるので、その設計の自由度を向上
できる利点がある。
【００６７】また、テーパ導波路部からの放射を利用し
て導波光を出射できるので、導波光出射用結合器が不要
になる。従って、波長変動に起因する悪影響を排除でき
ると共に、構成の簡潔化および小型化に寄与できる。
て導波光を出射できるので、導波光出射用結合器が不要
になる。従って、波長変動に起因する悪影響を排除でき
ると共に、構成の簡潔化および小型化に寄与できる。
【００６８】更には、偏向分離素子として用いる場合
は、テーパ導波路部に対して光を斜めに入射させる必要
がないので、これに伴う消光比の劣化を招くことがな
い。
は、テーパ導波路部に対して光を斜めに入射させる必要
がないので、これに伴う消光比の劣化を招くことがな
い。
【００６９】また、特に請求項２記載のモード分離素子
によれば、導波光が導波層より放射される側に、異なる
屈折率を有する複数の屈折領域を設ける構成をとるの
で、光の出射方向の自由度を向上でき、光を外部に容易
に取り出すことが可能になる。従って、光磁気ディスク
用ピックアップ等の各種の光集積デバイスへの応用が期
待できる。
によれば、導波光が導波層より放射される側に、異なる
屈折率を有する複数の屈折領域を設ける構成をとるの
で、光の出射方向の自由度を向上でき、光を外部に容易
に取り出すことが可能になる。従って、光磁気ディスク
用ピックアップ等の各種の光集積デバイスへの応用が期
待できる。
【００７０】また、特に請求項３記載のモード分離素子
によれば、テーパ導波路部を複数有するので、各モード
の導波光の出射位置をテーパ導波路部の傾きと独立に制
御することができるので、設計の自由度をより一層向上
でき、製作性の向上が図れる利点がある。
によれば、テーパ導波路部を複数有するので、各モード
の導波光の出射位置をテーパ導波路部の傾きと独立に制
御することができるので、設計の自由度をより一層向上
でき、製作性の向上が図れる利点がある。
【００７１】また、請求項４記載の光磁気ディスク用ピ
ックアップによれば、上記各請求項記載のモード分離素
子を備えているので、サーボ信号検出系と磁気信号検出
系とを容易に一体化でき、装置構成の小型化および構造
の簡潔化、更にはコストダウンに寄与できる。
ックアップによれば、上記各請求項記載のモード分離素
子を備えているので、サーボ信号検出系と磁気信号検出
系とを容易に一体化でき、装置構成の小型化および構造
の簡潔化、更にはコストダウンに寄与できる。
【図１】本発明の実施例１を示す偏向分離素子の断面
図。
図。
【図２】ＴＥ波およびＴＭ波の出射原理を示す断面図。
【図３】導波路の厚み方向におけるＴＥ波の電界のｙ方
向成分の強度分布を示す図面。
向成分の強度分布を示す図面。
【図４】偏向分離素子の中間層を拡大して示す断面図。
【図５】屈折領域を拡大して示す部分断面図。
【図６】本発明の実施例２を示す偏向分離素子の断面
図。
図。
【図７】本発明の実施例３を示す偏向分離素子の断面
図。
図。
【図８】本発明の実施例４を示す光磁気ディスク用ピッ
クアップの模式的側面図。
クアップの模式的側面図。
【図９】光磁気ディスクの磁化方向と偏向面の回転との
関係を示す図面。
関係を示す図面。
【図１０】図８の光磁気ディスク用ピックアップのサー
ボ信号検出系を拡大して示す斜視図。
ボ信号検出系を拡大して示す斜視図。
【図１１】本発明の実施例５を示す光磁気ディスク用ピ
ックアップの模式的側面図。
ックアップの模式的側面図。
【図１２】従来の偏向分離素子を示す平面図。
【図１３】図１２の偏向分離素子の側面図。
１、１１、１１１ 導波層 １Ａ、１１Ａ、１１Ｂ、１１１Ａ、１１１Ｂ テーパ部 １Ｂ、１２、１１１Ｃ 一様導波路部 ２ 第１中間層 ３、１１３ 第２中間層 ４、１１４ 素子基板 ５、１１５ 屈折領域 ８ 窓 １０１ 対物レンズ １０２ コリメータレンズ １０３、１２３ ホログラム １０４、１２４ 分割ホログラム １０５ トラッキングビーム発生用グレーティング １０６ 半導体レーザ １０７ 光結合器 １０８、１２８ ５分割ＰＤ １０９ ガラス基板 １１６ Ｐ波成分検出用ＰＤ １１７ Ｓ波成分検出用ＰＤ １１８ 光磁気ディスク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 酒井 啓至 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 吉田 圭男 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 倉田 幸夫 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 一様な厚みを有し、少なくとも２つのモ
ードの導波光を導波し得る一様導波路部と、 該一様導波路部の側方に隣接して接続され、少なくとも
１つのモードの導波光をカットオフできる厚さ以下まで
厚みが徐々に薄くなったテーパ状に形成されたテーパ導
波路部とを備えたモード分離素子。 - 【請求項２】 屈折率が異なる複数の領域を有し、前記
テーパ導波路より導波光が放射される側に配置され、放
射された該導波光を所定の方向に屈折させる中間層を備
えた請求項１記載のモード分離素子。 - 【請求項３】 前記テーパ導波路を複数有し、各モード
の導波光の出射位置をテーパの傾きと独立に制御するよ
うにした請求項１記載のモード分離素子。 - 【請求項４】 光源と、 該光源からの光を光磁気媒体に集光させる光学系と、 該光磁気媒体からの反射光をサーボ信号検出系に導く光
学系と、 該光磁気媒体からの反射光を光磁気信号検出系に導く請
求項１、請求項２又は請求項３記載のモード分離素子と
を備えた光磁気ディスク用ピックアップ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5056196A JP2765793B2 (ja) | 1993-03-16 | 1993-03-16 | モード分離素子および光磁気ディスク用ピックアップ |
| US08/213,800 US5509094A (en) | 1993-03-16 | 1994-03-16 | Mode splitter and a magneto-optical disk pick-up device having the mode splitter |
| US08/561,017 US5652737A (en) | 1993-03-16 | 1995-11-21 | Magneto-optical disk pick-up device having mode splitter using cut off effect caused by tapered waveguide |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5056196A JP2765793B2 (ja) | 1993-03-16 | 1993-03-16 | モード分離素子および光磁気ディスク用ピックアップ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06267108A true JPH06267108A (ja) | 1994-09-22 |
| JP2765793B2 JP2765793B2 (ja) | 1998-06-18 |
Family
ID=13020368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5056196A Expired - Fee Related JP2765793B2 (ja) | 1993-03-16 | 1993-03-16 | モード分離素子および光磁気ディスク用ピックアップ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5509094A (ja) |
| JP (1) | JP2765793B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020046531A (ja) * | 2018-09-19 | 2020-03-26 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | 光導波路、光学式濃度測定装置、および製造方法 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2765793B2 (ja) * | 1993-03-16 | 1998-06-18 | シャープ株式会社 | モード分離素子および光磁気ディスク用ピックアップ |
| JPH07287883A (ja) * | 1994-04-19 | 1995-10-31 | Victor Co Of Japan Ltd | 光集積回路 |
| US6381380B1 (en) | 1998-06-24 | 2002-04-30 | The Trustees Of Princeton University | Twin waveguide based design for photonic integrated circuits |
| US6795622B2 (en) * | 1998-06-24 | 2004-09-21 | The Trustess Of Princeton University | Photonic integrated circuits |
| US6330378B1 (en) * | 2000-05-12 | 2001-12-11 | The Trustees Of Princeton University | Photonic integrated detector having a plurality of asymmetric waveguides |
| US6483863B2 (en) | 2001-01-19 | 2002-11-19 | The Trustees Of Princeton University | Asymmetric waveguide electroabsorption-modulated laser |
| KR100480786B1 (ko) * | 2002-09-02 | 2005-04-07 | 삼성전자주식회사 | 커플러를 가지는 집적형 광 헤드 |
| US7230963B2 (en) * | 2004-04-14 | 2007-06-12 | The Trustees Of Princeton University | Monolithic wavelength stabilized asymmetric laser |
| US7333689B2 (en) | 2005-09-30 | 2008-02-19 | The Trustees Of Princeton University | Photonic integrated devices having reduced absorption loss |
| US7343061B2 (en) * | 2005-11-15 | 2008-03-11 | The Trustees Of Princeton University | Integrated photonic amplifier and detector |
| US7826693B2 (en) * | 2006-10-26 | 2010-11-02 | The Trustees Of Princeton University | Monolithically integrated reconfigurable optical add-drop multiplexer |
| US8577193B2 (en) * | 2011-02-03 | 2013-11-05 | Seagate Technology Llc | Grating assisted surface emitter laser coupling for heat assisted magnetic recording |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3617109A (en) * | 1969-09-23 | 1971-11-02 | Bell Telephone Labor Inc | Light guide coupling and scanning arrangement |
| JPS644706A (en) * | 1987-06-26 | 1989-01-09 | Ricoh Kk | Mode splitter |
| US4943129A (en) * | 1988-03-31 | 1990-07-24 | Kabushiki Kaisha Sankyo Seiki Seisakusho | Tapered optical waveguide, waveguide type optical head using same and optical waveguide |
| US5065390A (en) * | 1988-04-22 | 1991-11-12 | Sony Corporation | Optical playback head |
| JPH06103542B2 (ja) * | 1989-03-07 | 1994-12-14 | 株式会社三協精機製作所 | 導波路型光ヘッド |
| JPH04219657A (ja) * | 1990-04-13 | 1992-08-10 | Ricoh Co Ltd | 光磁気情報記録再生装置及びモードスプリッタ |
| US5323476A (en) * | 1992-08-14 | 1994-06-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Apparatus for increasing the cross section of optical waves |
| US5276745A (en) * | 1992-10-15 | 1994-01-04 | Eastman Kodak Company | Integrated optic read/write head for optical data storage incorporating second harmonic generator, electro-optic tracking error actuator, and electro-optic modulator |
| JP2765793B2 (ja) * | 1993-03-16 | 1998-06-18 | シャープ株式会社 | モード分離素子および光磁気ディスク用ピックアップ |
-
1993
- 1993-03-16 JP JP5056196A patent/JP2765793B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-03-16 US US08/213,800 patent/US5509094A/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-11-21 US US08/561,017 patent/US5652737A/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| JP2020046531A (ja) * | 2018-09-19 | 2020-03-26 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | 光導波路、光学式濃度測定装置、および製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2765793B2 (ja) | 1998-06-18 |
| US5652737A (en) | 1997-07-29 |
| US5509094A (en) | 1996-04-16 |
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