JPH0961858A - 音響光学光走査装置 - Google Patents
音響光学光走査装置Info
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- JPH0961858A JPH0961858A JP7219085A JP21908595A JPH0961858A JP H0961858 A JPH0961858 A JP H0961858A JP 7219085 A JP7219085 A JP 7219085A JP 21908595 A JP21908595 A JP 21908595A JP H0961858 A JPH0961858 A JP H0961858A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/29—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
- G02F1/33—Acousto-optical deflection devices
- G02F1/335—Acousto-optical deflection devices having an optical waveguide structure
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な構成で、装置出力光の位置と強度の情
報を得て、その情報をフィードバックしそれぞれの誤差
を補正する、小型・低コストで高精度の音響光学光走査
装置を得る。 【解決手段】 フォトダイオードアレイ１４を薄膜導波
路２の出射用プリズムカプラ８側の端面に設ける。この
フォトダイオードアレイ１４は出射用プリズムカプラ８
での未結合光の位置及び強度を検出するものである。信
号プロセッサコントローラ１３は、出射用プリズムカプ
ラ８での未結合光の強度及び位置と結合光（装置出力
光）の強度及び位置の相関関係に関するデータがメモリ
されており、フォトダイオードアレイ１４から送られて
きた位置及び強度の情報を処理するか、もしくは未結合
光の強度信号をアナログ処理することによって環境温度
の変化等によって発生した結合光（装置出力光）の強度
と位置の誤差を補正するための制御信号を発生する。
報を得て、その情報をフィードバックしそれぞれの誤差
を補正する、小型・低コストで高精度の音響光学光走査
装置を得る。 【解決手段】 フォトダイオードアレイ１４を薄膜導波
路２の出射用プリズムカプラ８側の端面に設ける。この
フォトダイオードアレイ１４は出射用プリズムカプラ８
での未結合光の位置及び強度を検出するものである。信
号プロセッサコントローラ１３は、出射用プリズムカプ
ラ８での未結合光の強度及び位置と結合光（装置出力
光）の強度及び位置の相関関係に関するデータがメモリ
されており、フォトダイオードアレイ１４から送られて
きた位置及び強度の情報を処理するか、もしくは未結合
光の強度信号をアナログ処理することによって環境温度
の変化等によって発生した結合光（装置出力光）の強度
と位置の誤差を補正するための制御信号を発生する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、音響光学光走査装
置、特に、薄膜導波路を用いた音響光学光走査装置に関
する。
置、特に、薄膜導波路を用いた音響光学光走査装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】薄膜導波路を進行する光は薄膜導波路を
伝搬する表面弾性波と音響光学相互作用（ブラッグ回
折）することによって偏向させられるという周知の技術
を利用する光走査装置が種々提案されている。従来の装
置は、圧電性材料からなる薄膜導波路と、表面弾性波を
発生するためのトランスジューサと、光源と、光源を駆
動する光源駆動手段と、トランスジューサに印加する高
周波信号を発生する高周波信号発生手段と、光源から放
射された光を薄膜導波路に入射するための光入射結合手
段と、薄膜導波路を進行する光を外部に出射するための
光出射結合手段とを備えたものである。そして、トラン
スジューサに印加する高周波信号の周波数を変化させて
薄膜導波路を伝搬する表面弾性波の波長を変え、薄膜導
波路を進行する光の偏向角度を高速で制御することによ
り、光スポットを走査面上に高速走査する。
伝搬する表面弾性波と音響光学相互作用（ブラッグ回
折）することによって偏向させられるという周知の技術
を利用する光走査装置が種々提案されている。従来の装
置は、圧電性材料からなる薄膜導波路と、表面弾性波を
発生するためのトランスジューサと、光源と、光源を駆
動する光源駆動手段と、トランスジューサに印加する高
周波信号を発生する高周波信号発生手段と、光源から放
射された光を薄膜導波路に入射するための光入射結合手
段と、薄膜導波路を進行する光を外部に出射するための
光出射結合手段とを備えたものである。そして、トラン
スジューサに印加する高周波信号の周波数を変化させて
薄膜導波路を伝搬する表面弾性波の波長を変え、薄膜導
波路を進行する光の偏向角度を高速で制御することによ
り、光スポットを走査面上に高速走査する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光走査装置にあっては、装置出力光の走査面上の位置と
強度が変動するという問題があった。装置出力光の位置
変動は主に以下の三つの理由による。
光走査装置にあっては、装置出力光の走査面上の位置と
強度が変動するという問題があった。装置出力光の位置
変動は主に以下の三つの理由による。
【０００４】（１）光源としてレーザダイオード等を用
いた場合、環境温度の変化等により、光源出力光の波長
が変動し、それによって音響光学相互作用におけるブラ
ッグ角度が変化し、結果として装置出力光の走査面上の
位置の誤差が発生する。 （２）高周波信号発生手段にＶＣＯ（電圧制御発振器）
等を用いた場合、環境温度等の変化により、高周波信号
発生手段の発振周波数が変動するので、表面弾性波の波
長が変化し、それによってブラッグ角度が変化し、結果
として装置出力光の走査面上の位置の誤差が発生する。 （３）環境温度の変化等によって、薄膜導波路の温度が
変動し、薄膜導波路を伝搬する表面弾性波の音速が変化
するので、表面弾性波の波長が変化し、それによってブ
ラッグ角度が変化し、結果として装置出力光の走査面上
の位置の誤差が発生する。
いた場合、環境温度の変化等により、光源出力光の波長
が変動し、それによって音響光学相互作用におけるブラ
ッグ角度が変化し、結果として装置出力光の走査面上の
位置の誤差が発生する。 （２）高周波信号発生手段にＶＣＯ（電圧制御発振器）
等を用いた場合、環境温度等の変化により、高周波信号
発生手段の発振周波数が変動するので、表面弾性波の波
長が変化し、それによってブラッグ角度が変化し、結果
として装置出力光の走査面上の位置の誤差が発生する。 （３）環境温度の変化等によって、薄膜導波路の温度が
変動し、薄膜導波路を伝搬する表面弾性波の音速が変化
するので、表面弾性波の波長が変化し、それによってブ
ラッグ角度が変化し、結果として装置出力光の走査面上
の位置の誤差が発生する。
【０００５】また、装置出力光の強度変動は主に以下の
二つの理由による。 （４）環境温度の変化等により光源の出力光強度が変動
し、結果として装置出力光の走査面上の強度の誤差が発
生する。 （５）環境温度の変化等により、高周波信号発生手段の
高周波信号出力に変動が起き、相互作用におけるブラッ
グ回折効率が変化し、結果として装置出力光の走査面上
の強度の誤差が発生する。
二つの理由による。 （４）環境温度の変化等により光源の出力光強度が変動
し、結果として装置出力光の走査面上の強度の誤差が発
生する。 （５）環境温度の変化等により、高周波信号発生手段の
高周波信号出力に変動が起き、相互作用におけるブラッ
グ回折効率が変化し、結果として装置出力光の走査面上
の強度の誤差が発生する。
【０００６】そして、従来、装置出力光の位置変動の対
策として、特開昭５７−１４２６２３号公報には、表面
弾性波の音速を観測する手段を設けて、そこで得た情報
をフィードバックして位置の補正を行う装置が記載され
ている。しかし、この装置は、表面弾性波を検出するた
めの対向電極を別に設ける必要があり、装置製造におけ
る歩留まりの低下や装置サイズの大型化を招くという新
たな問題が発生する。また、装置出力光の強度変動の対
策として、特開昭６１−２３３７７号公報には、導波路
上にレンズを設けて導波光の一部の強度を観測し、そこ
で得た情報をフィードバックして強度の補正を行う装置
が記載されている。しかし、この装置は、構成が複雑で
あり、それぞれの部品の位置合わせが煩雑である。さら
に、両者の対策は装置出力光の位置及び強度の補正に、
それぞれ専用の補正系を必要としており、装置の小型化
や、コスト等の面から効率が悪い。
策として、特開昭５７−１４２６２３号公報には、表面
弾性波の音速を観測する手段を設けて、そこで得た情報
をフィードバックして位置の補正を行う装置が記載され
ている。しかし、この装置は、表面弾性波を検出するた
めの対向電極を別に設ける必要があり、装置製造におけ
る歩留まりの低下や装置サイズの大型化を招くという新
たな問題が発生する。また、装置出力光の強度変動の対
策として、特開昭６１−２３３７７号公報には、導波路
上にレンズを設けて導波光の一部の強度を観測し、そこ
で得た情報をフィードバックして強度の補正を行う装置
が記載されている。しかし、この装置は、構成が複雑で
あり、それぞれの部品の位置合わせが煩雑である。さら
に、両者の対策は装置出力光の位置及び強度の補正に、
それぞれ専用の補正系を必要としており、装置の小型化
や、コスト等の面から効率が悪い。
【０００７】そこで、本発明の目的は、簡単な構成で、
装置出力光の位置と強度の情報を得て、その情報をフィ
ードバックしそれぞれの誤差を補正する、小型・低コス
トで高精度の音響光学光走査装置を提供することにあ
る。
装置出力光の位置と強度の情報を得て、その情報をフィ
ードバックしそれぞれの誤差を補正する、小型・低コス
トで高精度の音響光学光走査装置を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解消するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明に係る音響光学光走査装置は、（ａ）圧電性
材料からなる薄膜導波路と、（ｂ）表面弾性波を発生す
るためのトランスジューサと、（ｃ）光源と、（ｄ）前
記光源を駆動する光源駆動手段と、（ｅ）前記トランス
ジューサに印加する高周波信号を発生する高周波信号発
生手段と、（ｆ）前記光源から放射された光を前記薄膜
導波路に入射するための光入射結合手段と、（ｇ）前記
薄膜導波路を進行する光を外部に出射するための光出射
結合手段と、（ｈ）前記光出射結合手段での未結合光の
位置及び強度を検出する未結合光検出手段と、（ｉ）前
記未結合光検出手段にて検出した情報を処理し、装置出
力光の位置及び強度を補正するための制御信号を発生す
る信号処理手段と、を備えたことを特徴とする。光入射
結合手段や光出射結合手段としては、プリズムカプラや
グレーティングカプラ等が用いられる。未結合光検出手
段としてはフォトダイオードアレイ等が用いられる。
め、本発明に係る音響光学光走査装置は、（ａ）圧電性
材料からなる薄膜導波路と、（ｂ）表面弾性波を発生す
るためのトランスジューサと、（ｃ）光源と、（ｄ）前
記光源を駆動する光源駆動手段と、（ｅ）前記トランス
ジューサに印加する高周波信号を発生する高周波信号発
生手段と、（ｆ）前記光源から放射された光を前記薄膜
導波路に入射するための光入射結合手段と、（ｇ）前記
薄膜導波路を進行する光を外部に出射するための光出射
結合手段と、（ｈ）前記光出射結合手段での未結合光の
位置及び強度を検出する未結合光検出手段と、（ｉ）前
記未結合光検出手段にて検出した情報を処理し、装置出
力光の位置及び強度を補正するための制御信号を発生す
る信号処理手段と、を備えたことを特徴とする。光入射
結合手段や光出射結合手段としては、プリズムカプラや
グレーティングカプラ等が用いられる。未結合光検出手
段としてはフォトダイオードアレイ等が用いられる。
【０００９】
【作用】光出射結合手段での結合光強度と未結合光強度
は所定の相関関係を有しており、未結合光の強度の情報
を得れば、結合光の強度の情報を得たことと等価であ
る。同様に、結合光位置と未結合光位置も所定の相関関
係を有しており、未結合光の位置の情報を得れば、結合
光の位置の情報を得たことと等価である。従って、薄膜
導波路の光出射結合手段側の端面に設けた未結合光検出
手段にて未結合光の位置と強度を検出すれば、結合光の
位置と強度を検出したと等価のこととなり、結果として
装置出力光の位置変動及び強度変動の誤差が検出され
る。
は所定の相関関係を有しており、未結合光の強度の情報
を得れば、結合光の強度の情報を得たことと等価であ
る。同様に、結合光位置と未結合光位置も所定の相関関
係を有しており、未結合光の位置の情報を得れば、結合
光の位置の情報を得たことと等価である。従って、薄膜
導波路の光出射結合手段側の端面に設けた未結合光検出
手段にて未結合光の位置と強度を検出すれば、結合光の
位置と強度を検出したと等価のこととなり、結果として
装置出力光の位置変動及び強度変動の誤差が検出され
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る音響光学光走
査装置の実施形態について添付図面を参照して説明す
る。 ［第１実施形態、図１及び図２］第１実施形態の音響光
学光走査装置は、光入射結合手段及び光出射結合手段と
してプリズムカプラを用いたものである。図１及び図２
に示すように、光走査装置は、概略、基板１と、この基
板１上に形成された薄膜導波路２と、トランスジューサ
３と、信号発生手段４と、入射用プリズムカプラ７及び
出射用プリズムカプラ８と、レーザダイオード１０と、
レーザダイオードドライバ１１と、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ
Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）ドライバ１２と、信号プロセッサ
コントローラ１３と、フォトダイオードアレイ１４とで
構成されている。
査装置の実施形態について添付図面を参照して説明す
る。 ［第１実施形態、図１及び図２］第１実施形態の音響光
学光走査装置は、光入射結合手段及び光出射結合手段と
してプリズムカプラを用いたものである。図１及び図２
に示すように、光走査装置は、概略、基板１と、この基
板１上に形成された薄膜導波路２と、トランスジューサ
３と、信号発生手段４と、入射用プリズムカプラ７及び
出射用プリズムカプラ８と、レーザダイオード１０と、
レーザダイオードドライバ１１と、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ
Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）ドライバ１２と、信号プロセッサ
コントローラ１３と、フォトダイオードアレイ１４とで
構成されている。
【００１１】薄膜導波路２は、圧電性材料からなり、例
えばＬｉＮｂＯ3，Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7，ＬｉＴａ2Ｏ5等が用い
られる。薄膜導波路２は、基板１上にレーザアブレーシ
ョン法、スパッタリング法、ＣＶＤ法等の手段で形成さ
れる。トランスジューサ３は、薄膜導波路２の中央部手
前寄りに配置され、インターデジタル電極が用いられて
いる。トランスジューサ３は、信号発生手段４で発生し
た高周波信号が印加されると、薄膜導波路２に表面弾性
波を励起する。信号発生手段４は、例えばＶＣＯ（電圧
制御発振器）が用いられる。
えばＬｉＮｂＯ3，Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7，ＬｉＴａ2Ｏ5等が用い
られる。薄膜導波路２は、基板１上にレーザアブレーシ
ョン法、スパッタリング法、ＣＶＤ法等の手段で形成さ
れる。トランスジューサ３は、薄膜導波路２の中央部手
前寄りに配置され、インターデジタル電極が用いられて
いる。トランスジューサ３は、信号発生手段４で発生し
た高周波信号が印加されると、薄膜導波路２に表面弾性
波を励起する。信号発生手段４は、例えばＶＣＯ（電圧
制御発振器）が用いられる。
【００１２】入射用及び出射用プリズムカプラ７，８
は、薄膜導波路２の左右両側部に配置されている。入射
用プリズムカプラ７は、レーザダイオード１０から放射
されたレーザ光を薄膜導波路２に入射させるためのもの
である。出射用プリズムカプラ８は、薄膜導波路２を進
行するレーザ光を装置外部に出射するためのものであ
る。プリズムカプラ７，８は環境温度が変化しても、結
合光Ｌ2の強度と未結合光Ｌ3の強度の比が略一定である
という性質を有する。
は、薄膜導波路２の左右両側部に配置されている。入射
用プリズムカプラ７は、レーザダイオード１０から放射
されたレーザ光を薄膜導波路２に入射させるためのもの
である。出射用プリズムカプラ８は、薄膜導波路２を進
行するレーザ光を装置外部に出射するためのものであ
る。プリズムカプラ７，８は環境温度が変化しても、結
合光Ｌ2の強度と未結合光Ｌ3の強度の比が略一定である
という性質を有する。
【００１３】フォトダイオードアレイ１４は薄膜導波路
２の出射用プリズムカプラ８側の端面に配設されてい
る。フォトダイオードアレイ１４は、出射用プリズムカ
プラ８での未結合光Ｌ3の位置及び強度を検出するため
のものである。次に、以上の構成からなる光走査装置の
作用効果を説明する。レーザダイオード１０から放射さ
れた所定の周波数及び強度のレーザ光Ｌ1が、入射用プ
リズムカプラ７を介して薄膜導波路２に入射される。一
方、信号発生手段４にて発生した基準となる周波数ｆの
高周波信号をトランスジューサ３に印加すると、薄膜導
波路２に波長λ（＝ｖ／ｆ，ｖは音速）の表面弾性波が
励起され、この表面弾性波は図１の矢印ａ方向に伝搬す
る。
２の出射用プリズムカプラ８側の端面に配設されてい
る。フォトダイオードアレイ１４は、出射用プリズムカ
プラ８での未結合光Ｌ3の位置及び強度を検出するため
のものである。次に、以上の構成からなる光走査装置の
作用効果を説明する。レーザダイオード１０から放射さ
れた所定の周波数及び強度のレーザ光Ｌ1が、入射用プ
リズムカプラ７を介して薄膜導波路２に入射される。一
方、信号発生手段４にて発生した基準となる周波数ｆの
高周波信号をトランスジューサ３に印加すると、薄膜導
波路２に波長λ（＝ｖ／ｆ，ｖは音速）の表面弾性波が
励起され、この表面弾性波は図１の矢印ａ方向に伝搬す
る。
【００１４】入射光Ｌ1は、表面弾性波の伝搬方向に対
して略９０゜の角度で表面弾性波と相互作用し、ブラッ
グ回折現象が起こる。入射光Ｌ1はブラッグ角度θ1及び
回折効率η1で偏向された後、出射用プリズムカプラ８
に導かれる。そして、入射光Ｌ1の大部分は、結合光Ｌ2
として出射用プリズムカプラ８を介して外部へ出射さ
れ、装置出力光とされる。一方、入射光Ｌ1の残りは、
未結合光Ｌ3として薄膜導波路２の右側端面から出射
し、フォトダイオードアレイ１４に入射する。結合光Ｌ
2の強度及び位置は、それぞれ未結合光Ｌ3の強度及び位
置と相関関係を有しており、未結合光Ｌ3の強度及び位
置の情報を得れば、結合光Ｌ2の強度及び位置の情報を
得たことと等価である。
して略９０゜の角度で表面弾性波と相互作用し、ブラッ
グ回折現象が起こる。入射光Ｌ1はブラッグ角度θ1及び
回折効率η1で偏向された後、出射用プリズムカプラ８
に導かれる。そして、入射光Ｌ1の大部分は、結合光Ｌ2
として出射用プリズムカプラ８を介して外部へ出射さ
れ、装置出力光とされる。一方、入射光Ｌ1の残りは、
未結合光Ｌ3として薄膜導波路２の右側端面から出射
し、フォトダイオードアレイ１４に入射する。結合光Ｌ
2の強度及び位置は、それぞれ未結合光Ｌ3の強度及び位
置と相関関係を有しており、未結合光Ｌ3の強度及び位
置の情報を得れば、結合光Ｌ2の強度及び位置の情報を
得たことと等価である。
【００１５】環境温度の変化等によって、ブラッグ角度
θ1と回折効率η1が変動してそれぞれθ2，η2になる
と、結合光Ｌ2と未結合光Ｌ3の強度と位置が変動する。
そこで、未結合光Ｌ3の強度と位置の変動をフォトダイ
オードアレイ１４にて検出し、この検出した情報を信号
プロセッサコントローラ１３に送信する。信号プロセッ
サコントローラ１３には予め、未結合光Ｌ3の強度及び
位置と結合光Ｌ2の強度及び位置の相関関係に関するデ
ータがメモリされており、送られてきた情報を処理する
ことによって結合光Ｌ2（装置出力光）の強度と位置の
変動量を求めることができる。この変動量に基づいてレ
ーザダイオードドライバ１１又はＲＦドライバ１２に制
御信号を送信する。ドライバ１１又は１２は制御信号に
基づいてレーザダイオード１０から放射されるレーザ光
Ｌ1の強度を補正したり、信号発生手段４から発生され
る高周波信号の出力や発振周波数を補正し、装置出力光
が所望の位置と強度で出力されるようにする。
θ1と回折効率η1が変動してそれぞれθ2，η2になる
と、結合光Ｌ2と未結合光Ｌ3の強度と位置が変動する。
そこで、未結合光Ｌ3の強度と位置の変動をフォトダイ
オードアレイ１４にて検出し、この検出した情報を信号
プロセッサコントローラ１３に送信する。信号プロセッ
サコントローラ１３には予め、未結合光Ｌ3の強度及び
位置と結合光Ｌ2の強度及び位置の相関関係に関するデ
ータがメモリされており、送られてきた情報を処理する
ことによって結合光Ｌ2（装置出力光）の強度と位置の
変動量を求めることができる。この変動量に基づいてレ
ーザダイオードドライバ１１又はＲＦドライバ１２に制
御信号を送信する。ドライバ１１又は１２は制御信号に
基づいてレーザダイオード１０から放射されるレーザ光
Ｌ1の強度を補正したり、信号発生手段４から発生され
る高周波信号の出力や発振周波数を補正し、装置出力光
が所望の位置と強度で出力されるようにする。
【００１６】この結果、簡単な構成で、装置出力光の位
置と強度の情報を得て、その情報をフィードバックしそ
れぞれの誤差を補正する、小型・低コストで高精度の音
響光学光走査装置を得ることができる。
置と強度の情報を得て、その情報をフィードバックしそ
れぞれの誤差を補正する、小型・低コストで高精度の音
響光学光走査装置を得ることができる。
【００１７】［第２実施形態、図３及び図４］図３及び
図４に第２実施形態の音響光学光走査装置は、光入射結
合手段及び光出射結合手段としてグレーティングカプラ
２７，２８を用い、レーザダイオード１０及び信号発生
手段４がそれぞれ出力安定化回路を有していることを残
して前記第１実施形態の装置と同様のものであるため、
構成についての詳細な説明は省略する。
図４に第２実施形態の音響光学光走査装置は、光入射結
合手段及び光出射結合手段としてグレーティングカプラ
２７，２８を用い、レーザダイオード１０及び信号発生
手段４がそれぞれ出力安定化回路を有していることを残
して前記第１実施形態の装置と同様のものであるため、
構成についての詳細な説明は省略する。
【００１８】入射用及び出射用グレーティングカプラ２
７，２８は、薄膜導波路２の左右両側部に配置されてい
る。入射用グレーティングカプラ２７は、レーザダイオ
ード１０から放射されたレーザ光を薄膜導波路２に入射
させるためのものである。出射用グレーティングカプラ
２８は、薄膜導波路２を進行するレーザ光を装置外部に
出射するためのものである。グレーティングカプラ２
７，２８は環境温度が変化すると、結合効率が変動し、
結合効率が上がった場合は、結合光Ｌ2の強度が大きく
なり、未結合光Ｌ3の強度が小さくなる。逆に結合効率
が下がった場合は、結合光Ｌ2の強度が小さくなり、未
結合光Ｌ3の強度が大きくなるという性質を有する。
７，２８は、薄膜導波路２の左右両側部に配置されてい
る。入射用グレーティングカプラ２７は、レーザダイオ
ード１０から放射されたレーザ光を薄膜導波路２に入射
させるためのものである。出射用グレーティングカプラ
２８は、薄膜導波路２を進行するレーザ光を装置外部に
出射するためのものである。グレーティングカプラ２
７，２８は環境温度が変化すると、結合効率が変動し、
結合効率が上がった場合は、結合光Ｌ2の強度が大きく
なり、未結合光Ｌ3の強度が小さくなる。逆に結合効率
が下がった場合は、結合光Ｌ2の強度が小さくなり、未
結合光Ｌ3の強度が大きくなるという性質を有する。
【００１９】次に、以上の構成からなる光走査装置の作
用効果を説明する。レーザダイオード１０から放射され
た所定の周波数及び強度のレーザ光Ｌ1が入射用グレー
ティングカプラ２７を介して薄膜導波路２に入射され
る。一方、信号発生手段４にて基準となる周波数ｆの高
周波信号をトランスジューサ３に印加すると、薄膜導波
路２に波長λ（＝ｖ／ｆ，ｖは音速）の表面弾性波が励
起され、この表面弾性波は図３の矢印ａ方向に伝搬す
る。入射光Ｌ1は表面弾性波の伝搬方向に対して略９０
゜の角度で表面弾性波と相互作用し、ブラッグ回折現象
が起こる。この現象により、入射光Ｌ1はブラッグ角θ3
で偏向された後、出射用グレーティングカプラ２８に導
かれる。そして、入射光Ｌ1の大部分は結合効率η3で結
合光Ｌ2として出射用グレーティングカプラ２８を介し
て外部へ出射され、装置出力光とされる。一方、入射光
Ｌ1の残りは未結合光Ｌ3として薄膜導波路２の右側端面
から出射し、フォトダイオードアレイ１４に入射する。
結合光Ｌ2の強度及び位置は、それぞれ未結合光Ｌ3の強
度及び位置と相関関係を有しており、未結合光Ｌ3の強
度及び位置の情報を得れば、結合光Ｌ2の強度及び位置
の情報を得たことと等価である。
用効果を説明する。レーザダイオード１０から放射され
た所定の周波数及び強度のレーザ光Ｌ1が入射用グレー
ティングカプラ２７を介して薄膜導波路２に入射され
る。一方、信号発生手段４にて基準となる周波数ｆの高
周波信号をトランスジューサ３に印加すると、薄膜導波
路２に波長λ（＝ｖ／ｆ，ｖは音速）の表面弾性波が励
起され、この表面弾性波は図３の矢印ａ方向に伝搬す
る。入射光Ｌ1は表面弾性波の伝搬方向に対して略９０
゜の角度で表面弾性波と相互作用し、ブラッグ回折現象
が起こる。この現象により、入射光Ｌ1はブラッグ角θ3
で偏向された後、出射用グレーティングカプラ２８に導
かれる。そして、入射光Ｌ1の大部分は結合効率η3で結
合光Ｌ2として出射用グレーティングカプラ２８を介し
て外部へ出射され、装置出力光とされる。一方、入射光
Ｌ1の残りは未結合光Ｌ3として薄膜導波路２の右側端面
から出射し、フォトダイオードアレイ１４に入射する。
結合光Ｌ2の強度及び位置は、それぞれ未結合光Ｌ3の強
度及び位置と相関関係を有しており、未結合光Ｌ3の強
度及び位置の情報を得れば、結合光Ｌ2の強度及び位置
の情報を得たことと等価である。
【００２０】環境温度の変化等によって、ブラッグ角θ
3と結合効率η3が変動してそれぞれθ4，η4になると、
結合光Ｌ2と未結合光Ｌ3の強度と位置が変動する。そこ
で、未結合光Ｌ3の強度と位置の変動をフォトダイオー
ドアレイ１４にて検出し、この検出した情報を信号プロ
セッサコントローラ１３に送信する。信号プロセッサコ
ントローラ１３には予め、未結合光Ｌ3の強度及び位置
と結合光Ｌ2の強度及び位置の相関関係に関するデータ
がメモリされており、送られてきた情報を処理すること
によって結合光Ｌ2すなわち装置出力光の強度と位置の
変動量を求めることができる。この変動量に基づいてレ
ーザダイオードドライバ１１又はＲＦドライバ１２に制
御信号を送信する。ドライバ１１又は１２は制御信号に
基づいてレーザダイオード１０から放射されるレーザ光
Ｌ1の強度を補正したり、信号発生手段４から発生され
る高周波信号の出力や発振周波数を補正し、装置出力光
が所望の位置と強度で出力されるようにする。
3と結合効率η3が変動してそれぞれθ4，η4になると、
結合光Ｌ2と未結合光Ｌ3の強度と位置が変動する。そこ
で、未結合光Ｌ3の強度と位置の変動をフォトダイオー
ドアレイ１４にて検出し、この検出した情報を信号プロ
セッサコントローラ１３に送信する。信号プロセッサコ
ントローラ１３には予め、未結合光Ｌ3の強度及び位置
と結合光Ｌ2の強度及び位置の相関関係に関するデータ
がメモリされており、送られてきた情報を処理すること
によって結合光Ｌ2すなわち装置出力光の強度と位置の
変動量を求めることができる。この変動量に基づいてレ
ーザダイオードドライバ１１又はＲＦドライバ１２に制
御信号を送信する。ドライバ１１又は１２は制御信号に
基づいてレーザダイオード１０から放射されるレーザ光
Ｌ1の強度を補正したり、信号発生手段４から発生され
る高周波信号の出力や発振周波数を補正し、装置出力光
が所望の位置と強度で出力されるようにする。
【００２１】［他の実施形態］なお、本発明に係る音響
光学光走査装置は前記実施形態に限定するものではな
く、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
特に、未結合光検出手段は、ＣＣＤであってもよい。ま
た、信号発生手段４もＶＣＯ（電圧制御発振器）以外の
発振手段を用いてもよい。また、未結合光Ｌ3の強度及
び位置と結合光Ｌ2の強度及び位置の相関関係に関する
データは、メモリしておく手段以外にもアナログ信号処
理等の制御回路に置換し、送られてきた情報を処理する
こともできる。
光学光走査装置は前記実施形態に限定するものではな
く、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
特に、未結合光検出手段は、ＣＣＤであってもよい。ま
た、信号発生手段４もＶＣＯ（電圧制御発振器）以外の
発振手段を用いてもよい。また、未結合光Ｌ3の強度及
び位置と結合光Ｌ2の強度及び位置の相関関係に関する
データは、メモリしておく手段以外にもアナログ信号処
理等の制御回路に置換し、送られてきた情報を処理する
こともできる。
【００２２】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、未結合光検出手段を設けたため、環境温度の変
化等に起因する光出射結合手段での未結合光の位置と強
度の変動を検知することができる。そして、光出射結合
手段での結合光の強度及び位置は、それぞれ未結合光の
強度及び位置と相関関係を有しており、未結合光の強度
及び位置の情報を得れば、結合光（装置出力光）の強度
及び位置の情報を得たことと等価である。従って、未結
合光検出手段で検知した未結合光の位置と強度の変動か
ら装置出力光の位置及び強度の誤差を求め、この誤差に
基づいて装置出力光の位置及び強度を補正することがで
きる。この結果、簡単な構成で、装置出力光の位置と強
度の情報を得て、その情報をフィードバックしそれぞれ
の誤差を補正する、小型・低コストで高精度の音響光学
光走査装置を得ることができる。
よれば、未結合光検出手段を設けたため、環境温度の変
化等に起因する光出射結合手段での未結合光の位置と強
度の変動を検知することができる。そして、光出射結合
手段での結合光の強度及び位置は、それぞれ未結合光の
強度及び位置と相関関係を有しており、未結合光の強度
及び位置の情報を得れば、結合光（装置出力光）の強度
及び位置の情報を得たことと等価である。従って、未結
合光検出手段で検知した未結合光の位置と強度の変動か
ら装置出力光の位置及び強度の誤差を求め、この誤差に
基づいて装置出力光の位置及び強度を補正することがで
きる。この結果、簡単な構成で、装置出力光の位置と強
度の情報を得て、その情報をフィードバックしそれぞれ
の誤差を補正する、小型・低コストで高精度の音響光学
光走査装置を得ることができる。
【図１】本発明に係る音響光学光走査装置の第１実施形
態を示す斜視図。
態を示す斜視図。
【図２】図１に示した第１実施形態の電気回路構成図。
【図３】本発明に係る音響光学光走査装置の第２実施形
態を示す斜視図。
態を示す斜視図。
【図４】図３に示した第２実施形態の電気回路構成図。
２…薄膜導波路 ３…トランスジューサ ４…信号発生手段 ７…入射用プリズムカプラ ８…出射用プリズムカプラ １０…レーザダイオード １１…レーザダイオードドライバ １２…ＲＦドライバ １３…信号プロセッサコントローラ １４…フォトダイオードアレイ ２７…入射用グレーティングカプラ ２８…出射用グレーティングカプラ Ｌ1…入射光 Ｌ2…結合光 Ｌ3…未結合光
Claims (1)
- 【請求項１】 圧電性材料からなる薄膜導波路と、 表面弾性波を発生するためのトランスジューサと、 光源と、 前記光源を駆動する光源駆動手段と、 前記トランスジューサに印加する高周波信号を発生する
高周波信号発生手段と、 前記光源から放射された光を前記薄膜導波路に入射する
ための光入射結合手段と、 前記薄膜導波路を進行する光を外部に出射するための光
出射結合手段と、 前記光出射結合手段での未結合光の位置及び強度を検出
する未結合光検出手段と、 前記未結合光検出手段にて検出した情報を処理し、装置
出力光の位置及び強度を補正するための制御信号を発生
する信号処理手段と、 を備えたことを特徴とする音響光学光走査装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7219085A JPH0961858A (ja) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | 音響光学光走査装置 |
| US08/697,599 US5768010A (en) | 1995-08-28 | 1996-08-27 | Acousto-optic scanning device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7219085A JPH0961858A (ja) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | 音響光学光走査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0961858A true JPH0961858A (ja) | 1997-03-07 |
Family
ID=16730031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7219085A Pending JPH0961858A (ja) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | 音響光学光走査装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5768010A (ja) |
| JP (1) | JPH0961858A (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000241782A (ja) * | 1999-02-19 | 2000-09-08 | Fujitsu Ltd | 可変波長選択フィルタおよび分岐・挿入装置 |
| US6795459B2 (en) * | 2000-10-18 | 2004-09-21 | Fibera, Inc. | Light frequency locker |
| US20030218947A1 (en) * | 2002-05-21 | 2003-11-27 | Oak Technology, Inc. | Transducer for converting digital AV content to optical compatible signals and associated operating method |
| US8339905B2 (en) * | 2005-04-13 | 2012-12-25 | Seagate Technology Llc | Alignment features for heat assisted magnetic recording transducers |
| GB2453454B (en) | 2006-05-25 | 2011-08-17 | Ultra Scan Corp | Biometrical object reader having an ultrasonic wave manipulation device |
| US8098915B2 (en) * | 2006-05-25 | 2012-01-17 | Ultra-Scan Corporation | Longitudinal pulse wave array |
| WO2008134639A1 (en) * | 2007-04-26 | 2008-11-06 | Ultra-Scan Corporation | Longitudinal pulse wave array |
| CN102901580B (zh) * | 2011-07-25 | 2014-05-28 | 上海工程技术大学 | 一种基于多耦合器的声表面波温度传感器 |
| ES2845600T3 (es) | 2013-01-09 | 2021-07-27 | Univ California | Aparato y métodos para la obtención de imágenes de fluorescencia utilizando excitación multiplexada por radiofrecuencia |
| EP3120130B1 (en) | 2014-03-18 | 2023-07-26 | The Regents of the University of California | Parallel flow cytometer using radiofrequency mulitplexing, and method |
| CN108474728B (zh) | 2015-10-13 | 2022-04-26 | 贝克顿·迪金森公司 | 多模态荧光成像流式细胞术系统 |
| CN109564151B (zh) | 2016-03-17 | 2023-01-24 | 贝克顿·迪金森公司 | 使用高通量荧光流式细胞仪进行细胞分选 |
| JP7023244B2 (ja) | 2016-05-12 | 2022-02-21 | ビーディー バイオサイエンス | 画像解像度が改良された蛍光イメージングフローサイトメトリー |
| US10006852B2 (en) * | 2016-09-13 | 2018-06-26 | Becton, Dickinson And Company | Flow cytometer with optical equalization |
| EP3997439A4 (en) | 2019-07-10 | 2023-07-19 | Becton, Dickinson and Company | Reconfigurable integrated circuits for adjusting cell sorting classification |
| EP4154365A4 (en) | 2020-05-19 | 2023-11-08 | Becton, Dickinson and Company | Methods for modulating an intensity profile of a laser beam and systems for same |
| EP4610627A1 (en) | 2020-06-26 | 2025-09-03 | Becton Dickinson and Company | Dual excitation beams for irradiating a sample in a flow stream and methods for using same |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57142623A (en) * | 1981-02-27 | 1982-09-03 | Canon Inc | Thin film waveguide type optical deflector |
| DE3382323D1 (de) * | 1982-07-27 | 1991-08-01 | Hoya Corp | Akustooptisches modulationselement und vorrichtung mit einem solchen element. |
| JPS6123377A (ja) * | 1984-07-12 | 1986-01-31 | Nec Corp | 出力安定レ−ザ付き平面光導波路 |
| FR2597987B2 (fr) * | 1986-04-25 | 1991-05-10 | Sfena | Deflecteur acousto-optique polychromatique |
| US5576880A (en) * | 1994-03-31 | 1996-11-19 | Aurora Photonics, Inc. | Acousto-optic bragg cell |
-
1995
- 1995-08-28 JP JP7219085A patent/JPH0961858A/ja active Pending
-
1996
- 1996-08-27 US US08/697,599 patent/US5768010A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5768010A (en) | 1998-06-16 |
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