JPS6033532A - 可変焦点光素子 - Google Patents
可変焦点光素子Info
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- JPS6033532A JPS6033532A JP58142957A JP14295783A JPS6033532A JP S6033532 A JPS6033532 A JP S6033532A JP 58142957 A JP58142957 A JP 58142957A JP 14295783 A JP14295783 A JP 14295783A JP S6033532 A JPS6033532 A JP S6033532A
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- lens
- light
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- 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
- G02F1/01—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 intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/03—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 intensity, phase, polarisation or colour based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect
- G02F1/035—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 intensity, phase, polarisation or colour based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect in an optical waveguide structure
-
- 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
- G02F1/295—Analog deflection from or in an optical waveguide structure]
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、集積光学構造体を利用した可変焦点光素子に
関する。
関する。
近年、光導波路上に光導波路レンズ等を集積した光素子
の研究が栄んに行なわれている。このような光導波路レ
ンズとしては、光導波路上にマウント状の薄膜レンズを
形成し、光導波路の実効屈折率分布を変化させるととＫ
よ如導波光を集束させるルネプルグレンズ（Ｒ，に、Ｌ
ｕｎｅｂｕｒｇ：Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ Ｔｈｅｏ
ｒｙ ｏｆ ０ｐｔｉｃａ（Ｕｎｉｖ、 ｏｆＣａｌｉ
ｆｏｒｎｉａ 、 Ｂｅｒｋｅｌｅｙ 、 １９６６）
Ｐ２Ｓ５）、凹部を有する基板上に光導波路を作製し、
導波光の光路長を変えるととＫよシ集束作用を生ぜしめ
るジオデシックレンズ（Ｊ、Ｂｒｏｗｎ ： Ｌｅｎｓ
Ａｎｔｅｎｎａｓ 。
の研究が栄んに行なわれている。このような光導波路レ
ンズとしては、光導波路上にマウント状の薄膜レンズを
形成し、光導波路の実効屈折率分布を変化させるととＫ
よ如導波光を集束させるルネプルグレンズ（Ｒ，に、Ｌ
ｕｎｅｂｕｒｇ：Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ Ｔｈｅｏ
ｒｙ ｏｆ ０ｐｔｉｃａ（Ｕｎｉｖ、 ｏｆＣａｌｉ
ｆｏｒｎｉａ 、 Ｂｅｒｋｅｌｅｙ 、 １９６６）
Ｐ２Ｓ５）、凹部を有する基板上に光導波路を作製し、
導波光の光路長を変えるととＫよシ集束作用を生ぜしめ
るジオデシックレンズ（Ｊ、Ｂｒｏｗｎ ： Ｌｅｎｓ
Ａｎｔｅｎｎａｓ 。
Ａｎｔｅｎｎａ Ｔｈｅｏｒｙ Ｐａｒｔ ２ ｅｄ、
Ｒ，Ｅ、Ｃｏ１１ｉｎ ａｎｄＦ、Ｊ、Ｚｕｃｋｅｒ
（ＭｃＧｒｏｗ −Ｈｉｌｌ 、 Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ
１９６９）Ｐ１３１ ） 、光の回折作用によシ導波光
を集束させるフレネルレンズ（Ｒ，５ｈｕｂｅｒｔ ａ
ｎｄ Ｊ、Ｈ。
Ｒ，Ｅ、Ｃｏ１１ｉｎ ａｎｄＦ、Ｊ、Ｚｕｃｋｅｒ
（ＭｃＧｒｏｗ −Ｈｉｌｌ 、 Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ
１９６９）Ｐ１３１ ） 、光の回折作用によシ導波光
を集束させるフレネルレンズ（Ｒ，５ｈｕｂｅｒｔ ａ
ｎｄ Ｊ、Ｈ。
Ｈａｒｒｉｓ ： 、ｒ、ｏｐｔ 、 Ｓｏｃ 、 Ａ
ｍ 、６１（１９７１） Ｐ２Ｓ５）等が知られている
。これらの光導波路レンズは集積光学構造体上で、コリ
メータレンズや７−リエ変臭レンズ（Ｊ、Ｔ、Ｂｏｙｄ
ａｎｄ Ｄ、Ｂ、Ａｎｄｅｒａｏｎ：ＩＥＥＥ Ｊ、
Ｑｕａｎｔｕｍ ＥｌｅｃｔｒｏｎＱＥ−１４（１９７
８）Ｐ４３７）、集光レンズ〔松本、山口、辻、佐原：
特開昭５６−１１１８３７）として用いられる。
ｍ 、６１（１９７１） Ｐ２Ｓ５）等が知られている
。これらの光導波路レンズは集積光学構造体上で、コリ
メータレンズや７−リエ変臭レンズ（Ｊ、Ｔ、Ｂｏｙｄ
ａｎｄ Ｄ、Ｂ、Ａｎｄｅｒａｏｎ：ＩＥＥＥ Ｊ、
Ｑｕａｎｔｕｍ ＥｌｅｃｔｒｏｎＱＥ−１４（１９７
８）Ｐ４３７）、集光レンズ〔松本、山口、辻、佐原：
特開昭５６−１１１８３７）として用いられる。
ここで、上記の如き光導波路レンズを組み込んだ光素子
を、例えば光学的情報処理のヘッド等として用いる場合
には、変動する物体面に正確に光を集束させる必要があ
シ、前記変動に追従して焦点位置を変化させ得る光素子
の実現が望まれていた。
を、例えば光学的情報処理のヘッド等として用いる場合
には、変動する物体面に正確に光を集束させる必要があ
シ、前記変動に追従して焦点位置を変化させ得る光素子
の実現が望まれていた。
本発明の目的は、焦点位置を高速で変更する事が可能な
可変焦点光素子を提供する事にある。
可変焦点光素子を提供する事にある。
本発明は光導波路と、前記光導波路の一部に設けられた
光導波路レンズと、前記光導波路レンズに向かう導波光
の伝搬モードを変換する手段とから成る可変焦点光素子
によって上記目的を達成するものである。
光導波路レンズと、前記光導波路レンズに向かう導波光
の伝搬モードを変換する手段とから成る可変焦点光素子
によって上記目的を達成するものである。
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第１図は本発明の第１実施例を示し、それぞれｔａ＋は
斜視図、（ｂ）は略断面図である。第１図において、１
は基板、２は光導波路、３は薄膜レンズである。５はバ
ッファ層、６はくし型電極で、これらはくし型電極部ｉ
を構成する。例えば、基板１としては圧電性にすぐれた
ＬｉＮｂＯ５結晶を用い、上記結晶表面にＴｉを熱拡散
することによシ光導波路２を形成した。
斜視図、（ｂ）は略断面図である。第１図において、１
は基板、２は光導波路、３は薄膜レンズである。５はバ
ッファ層、６はくし型電極で、これらはくし型電極部ｉ
を構成する。例えば、基板１としては圧電性にすぐれた
ＬｉＮｂＯ５結晶を用い、上記結晶表面にＴｉを熱拡散
することによシ光導波路２を形成した。
次に上記光導波路２上に、円錐台状の開口を持つマスク
を用いてＮｂ＊Ｏｓをドーム状にＲＦスパッタし、薄膜
レンズ５を作製した。前記Ｎｂ！０゜膜の屈折率は２．
２４〜２．２６と先導波路の屈折率２．２よジも高いた
め、光導波路内の導波光はこのレンズ部で薄膜レンズ５
内に引き込まれ、収れん作用を受ける。次にくし型電極
部分が除去されたレジストパターンを作製し、バッファ
層５となるＳｉｎ、膜、くし型電極６となるＡ！膜を蒸
着した。最後にリフトオフ法によシレジストを除去し１
本実施例の可変焦点光素子を形成した。
を用いてＮｂ＊Ｏｓをドーム状にＲＦスパッタし、薄膜
レンズ５を作製した。前記Ｎｂ！０゜膜の屈折率は２．
２４〜２．２６と先導波路の屈折率２．２よジも高いた
め、光導波路内の導波光はこのレンズ部で薄膜レンズ５
内に引き込まれ、収れん作用を受ける。次にくし型電極
部分が除去されたレジストパターンを作製し、バッファ
層５となるＳｉｎ、膜、くし型電極６となるＡ！膜を蒸
着した。最後にリフトオフ法によシレジストを除去し１
本実施例の可変焦点光素子を形成した。
光吸収が少ない材料であれば、必らずしも、バ・ ソフ
ァ層を設ける必要はない。
ァ層を設ける必要はない。
ここで導波光の伝搬モードを変換するくし型な極のピッ
チは、以下の方法によシ設計した。
チは、以下の方法によシ設計した。
最初にＴｉ拡散光導波路に対して、ＴＥモードのＨｅ−
Ｎｅレーザー光（波長０．６３２８．ａｍ）を入出射す
る実験を行ない、各次数の伝搬定数βを測定した。ただ
し、伝搬定数βは導波光の実効屈折率ｎｅｆｆと真空中
での光の波数ｋを用いてβ” ”ｅｆｆｋ で与えられる。上記ｎｅｆｆの測定値を表１に示す。
Ｎｅレーザー光（波長０．６３２８．ａｍ）を入出射す
る実験を行ない、各次数の伝搬定数βを測定した。ただ
し、伝搬定数βは導波光の実効屈折率ｎｅｆｆと真空中
での光の波数ｋを用いてβ” ”ｅｆｆｋ で与えられる。上記ｎｅｆｆの測定値を表１に示す。
例えば、 ＴＥｏモードとＴＥＩモードの伝搬定数差Δ
βＴＴ、ｏ−Ｔｘ、 ＝ ０．０５であり、ＴＥ、モー
ドをＴＥ、モードに変換するくし型電極のピッチＡＴｙ
、、−ＴＫ１はで与えられるのでｂ ＡＴＩ、、−ＴＥ
、 ” １２５ ｔｌｍ となる０本実施例の電極ピッ
チはこの１２５μｍとした。
βＴＴ、ｏ−Ｔｘ、 ＝ ０．０５であり、ＴＥ、モー
ドをＴＥ、モードに変換するくし型電極のピッチＡＴｙ
、、−ＴＫ１はで与えられるのでｂ ＡＴＩ、、−ＴＥ
、 ” １２５ ｔｌｍ となる０本実施例の電極ピッ
チはこの１２５μｍとした。
次に、本実施例の動作を説明する。第１図（ａ）に示す
ように、光導波路２中を伝搬してきたＴ＆モードの導波
光１０は、くシ型電極に電圧を印加した時、 Ｔ、Ｅｓ
モードに変換され、上記電極に電圧を印加しない時は、
伝搬モードは変換されず導波光１１のように薄膜レンズ
３に向かう。直径８勲、焦点距離１５ａｏｎの薄膜レン
ズ３にＴＥ、モードの導波光が入射した場合、収束光１
２の焦点距離を測定したところ、設計値どうシス５闘で
あった。一方、くシ型電極部でＴＥＩモードに変換され
た導波光が入射した場合の焦点距離は１００ｎと長くな
った。このように、伝搬モードを変換することにより、
焦点距離を離散的に大きく変化させることが出来る。
ように、光導波路２中を伝搬してきたＴ＆モードの導波
光１０は、くシ型電極に電圧を印加した時、 Ｔ、Ｅｓ
モードに変換され、上記電極に電圧を印加しない時は、
伝搬モードは変換されず導波光１１のように薄膜レンズ
３に向かう。直径８勲、焦点距離１５ａｏｎの薄膜レン
ズ３にＴＥ、モードの導波光が入射した場合、収束光１
２の焦点距離を測定したところ、設計値どうシス５闘で
あった。一方、くシ型電極部でＴＥＩモードに変換され
た導波光が入射した場合の焦点距離は１００ｎと長くな
った。このように、伝搬モードを変換することにより、
焦点距離を離散的に大きく変化させることが出来る。
次に１本発明の第２実施例を第２図を用いて説明する。
第２図において１は基板、２は光導波路、３は薄膜レン
ズ、２１，２２．２３はくし型電極で、これらのくし型
電極のピンチはそれぞれ異なるものである。上記、基板
、光導波路、薄膜レンズ、くシ型電極の構造および作製
方法は第１実施例と同様である。本第２夾施例は、上記
光導波路の可能な伝搬モードＶＣおいて、その中の２つ
の伝搬モード間の変換を行なうくし型電極を直列に配ｔ
ｔ〜だものである。
ズ、２１，２２．２３はくし型電極で、これらのくし型
電極のピンチはそれぞれ異なるものである。上記、基板
、光導波路、薄膜レンズ、くシ型電極の構造および作製
方法は第１実施例と同様である。本第２夾施例は、上記
光導波路の可能な伝搬モードＶＣおいて、その中の２つ
の伝搬モード間の変換を行なうくし型電極を直列に配ｔ
ｔ〜だものである。
たとえば、４モード光導波路の場合、０次モードの伝搬
定数を爲、１次モードの伝搬定数をβ１．２次モードの
伝搬定数を鳥、３次モードの伝搬定数なβ３とする。第
３図に示すくし型電極２１．２２．２３をそれぞれ０次
モードから１次モードへの変換用筒１極、０次モードか
ら２次モードへの変換用電極、０次モードから３次モー
ドへの変換用電極とするとき、各くし型電極のピッチは
、第１実施例の場合と同様に、で方えられる。上記＜シ
型電極は、基本モード（０次モード）から各モ・−ドへ
の変換を考慮したものであるが、基本モードから１次モ
ード。
定数を爲、１次モードの伝搬定数をβ１．２次モードの
伝搬定数を鳥、３次モードの伝搬定数なβ３とする。第
３図に示すくし型電極２１．２２．２３をそれぞれ０次
モードから１次モードへの変換用筒１極、０次モードか
ら２次モードへの変換用電極、０次モードから３次モー
ドへの変換用電極とするとき、各くし型電極のピッチは
、第１実施例の場合と同様に、で方えられる。上記＜シ
型電極は、基本モード（０次モード）から各モ・−ドへ
の変換を考慮したものであるが、基本モードから１次モ
ード。
１次モードから２次モード、２次モードから３次モード
というような変換用電極でもよく、上記モード変換方式
に限定されるものではない。
というような変換用電極でもよく、上記モード変換方式
に限定されるものではない。
本実施例に丸・いてはＴＥ０モードで伝搬してくる導波
光２４に対して、それぞれのくし型電極２１．２２．２
３を切り換えて駆動する事により、離散的に４つの焦点
位置が得られる。
光２４に対して、それぞれのくし型電極２１．２２．２
３を切り換えて駆動する事により、離散的に４つの焦点
位置が得られる。
前述の実施例は導波光の伝搬モードを変換して焦点距離
を阿散的に大きく変化させるものであったが、実施例に
おける光導波路レンズを、それ自身が焦点距離を変化さ
せることのできる可変焦点レンズとすることによって、
更に凡用性の高い可変焦点光素子が実現できる。このよ
うな可変焦点レンズの例を第３図に示す。基板１および
光導波路２上に、円錐合せの開口を持つマスクを用いて
Ｎｂｔ Ｏｓをドーム状にＲＦスノくツタし、薄膜レン
ズ７を作製する。この上にレンズ部分が除去されたレジ
ストノくターンを形成し、バッファ層８として５ｉＯｙ
膜を引き続いてヒーター用電極９としてＨＦＢｔ膜を蒸
着し、最後にリフトオフ法によりレジストを除去する。
を阿散的に大きく変化させるものであったが、実施例に
おける光導波路レンズを、それ自身が焦点距離を変化さ
せることのできる可変焦点レンズとすることによって、
更に凡用性の高い可変焦点光素子が実現できる。このよ
うな可変焦点レンズの例を第３図に示す。基板１および
光導波路２上に、円錐合せの開口を持つマスクを用いて
Ｎｂｔ Ｏｓをドーム状にＲＦスノくツタし、薄膜レン
ズ７を作製する。この上にレンズ部分が除去されたレジ
ストノくターンを形成し、バッファ層８として５ｉＯｙ
膜を引き続いてヒーター用電極９としてＨＦＢｔ膜を蒸
着し、最後にリフトオフ法によりレジストを除去する。
ここで上記ヒーター用電極に電圧を加え、薄膜レンズ７
を加熱すると、この薄膜レンズ７の屈折率が変化し、レ
ンズ自身の焦点距離を変化させることができる。例えば
、この可食焦点レンズを第１夾施例に用いると、モード
変換により焦点位置が切り換えられた光に対し、更に圧
。
を加熱すると、この薄膜レンズ７の屈折率が変化し、レ
ンズ自身の焦点距離を変化させることができる。例えば
、この可食焦点レンズを第１夾施例に用いると、モード
変換により焦点位置が切り換えられた光に対し、更に圧
。
モード光に対しては１００μ、ＴＥ１モード光に対して
は１０ｍだけ焦点距離を変化させることができる。
は１０ｍだけ焦点距離を変化させることができる。
次に、このような可変焦点レンズを第２実施例と組み合
せだ場合の動作を説明する。可変焦点レンズの電極に電
圧を印加しない場合の０次モード光、１次モード光、２
次モード光、３次モード光に対する薄膜レンズ７の焦点
距離をｆ。。
せだ場合の動作を説明する。可変焦点レンズの電極に電
圧を印加しない場合の０次モード光、１次モード光、２
次モード光、３次モード光に対する薄膜レンズ７の焦点
距離をｆ。。
ｆｌ、ｆｔ、ｂとし、上記可変焦点レンズの電極に可能
な最大電圧を印加した場合の０次モード光。
な最大電圧を印加した場合の０次モード光。
１次モード光、２次モード光、３次モード光に対する上
記薄膜レンズ７の焦点距離の変化量をΔｆＯ＋Δｆｌ、
Δｆｔｔ△ｆ３ とする。今、光導波路には０次モード
光２４が導波しているとする。本実施例の可変焦点光素
子により、焦点距離ＦをｆＯ−ΔｆｏｓＦｓｆｏもしく
は、ｆｏ ＜ Ｆ ＜ ｆｏ＋Δｆｏの範囲で変化させ
たい場合は、くシ型電極２１，２２゜２３すべてに印加
電圧を加えず、０次モード導波光２４を直接第２図の薄
膜レンズ３の位置に代わシに設けられた第３図の薄膜レ
ンズ７に入射させ、ヒーター用電極９に適当な電圧を印
加すれば良い。又１本可変焦点光素子により、焦点距離
Ｆをｆ□−Δｆ１≦Ｆ≦ｆ、もしくはｆ、≦Ｆ ：ａａ
ｆｌ 十Δｆ１の範囲で変化させたい場合は、くシ型
電極２１のみに電圧を印加し、０次モード光２４を１次
モード光２５に変換させ、上記１次モード光２５を薄膜
レンズ７に入射させ、ヒーター用電極９に適当な電圧を
印加すればよい。同様に焦点距離Ｆをｆ、−Δｆ、≦Ｆ
ｓｆ、もしくはｆ、≦Ｆ≦ｆ１＋Δｆ、の範囲で変化さ
せたい場合は、くシ型電極２２のみに電圧を印加し、０
次モード光２４を２次モード光２６に変換すればよい。
記薄膜レンズ７の焦点距離の変化量をΔｆＯ＋Δｆｌ、
Δｆｔｔ△ｆ３ とする。今、光導波路には０次モード
光２４が導波しているとする。本実施例の可変焦点光素
子により、焦点距離ＦをｆＯ−ΔｆｏｓＦｓｆｏもしく
は、ｆｏ ＜ Ｆ ＜ ｆｏ＋Δｆｏの範囲で変化させ
たい場合は、くシ型電極２１，２２゜２３すべてに印加
電圧を加えず、０次モード導波光２４を直接第２図の薄
膜レンズ３の位置に代わシに設けられた第３図の薄膜レ
ンズ７に入射させ、ヒーター用電極９に適当な電圧を印
加すれば良い。又１本可変焦点光素子により、焦点距離
Ｆをｆ□−Δｆ１≦Ｆ≦ｆ、もしくはｆ、≦Ｆ ：ａａ
ｆｌ 十Δｆ１の範囲で変化させたい場合は、くシ型
電極２１のみに電圧を印加し、０次モード光２４を１次
モード光２５に変換させ、上記１次モード光２５を薄膜
レンズ７に入射させ、ヒーター用電極９に適当な電圧を
印加すればよい。同様に焦点距離Ｆをｆ、−Δｆ、≦Ｆ
ｓｆ、もしくはｆ、≦Ｆ≦ｆ１＋Δｆ、の範囲で変化さ
せたい場合は、くシ型電極２２のみに電圧を印加し、０
次モード光２４を２次モード光２６に変換すればよい。
焦点距離Ｆをｆ、−Δｆ１≦Ｆ≦ｆｓもしくはｆｓ≦Ｆ
≦ｆ３＋Δｆｉの場合も同様の方法でくし型電極２３の
みを作動すればよい。本実施例の方法を用いれば、前述
の実施例よシもさらに広範囲にわたって焦点距離を変化
させることが可能であり、多モード光導波路を用い、モ
ード間隔が近づけば、モード変換による離数的な焦点距
離の間を可変焦点レンズによる焦点距離変化でうめ合わ
すことが可能になシ、結果として連続的な焦点距離変化
が得られる。
≦ｆ３＋Δｆｉの場合も同様の方法でくし型電極２３の
みを作動すればよい。本実施例の方法を用いれば、前述
の実施例よシもさらに広範囲にわたって焦点距離を変化
させることが可能であり、多モード光導波路を用い、モ
ード間隔が近づけば、モード変換による離数的な焦点距
離の間を可変焦点レンズによる焦点距離変化でうめ合わ
すことが可能になシ、結果として連続的な焦点距離変化
が得られる。
次に本発明の第３実施例を第４図を用いて説明する。第
４図において％ １は基板、２は光導波路、３は薄膜レ
ンズ、３１はくし型電極である。上記光導波路、上記薄
膜レンズ、上記くし型電極の構造および作製方法は第１
実施例と同様である。
４図において％ １は基板、２は光導波路、３は薄膜レ
ンズ、３１はくし型電極である。上記光導波路、上記薄
膜レンズ、上記くし型電極の構造および作製方法は第１
実施例と同様である。
第１実施例および第２実施例は、くシ型電極に定電圧を
印加することによシ、電気光学効果を利用して光導波路
上に回折格子を形成するのに対し５本第３実施例は、第
４図に示すくし型電極３１に高周波パワーをパルス状に
加え、光伝搬方向にパルス状の弾性表面波３２を発生さ
せ、前記表面弾性波３２により光導波路２上に回折格子
を形成するものである。
印加することによシ、電気光学効果を利用して光導波路
上に回折格子を形成するのに対し５本第３実施例は、第
４図に示すくし型電極３１に高周波パワーをパルス状に
加え、光伝搬方向にパルス状の弾性表面波３２を発生さ
せ、前記表面弾性波３２により光導波路２上に回折格子
を形成するものである。
光導波路２」＝の０次モード光３３は、弾性表面波３２
によシ別のモードの伝搬光３４に変換され、薄膜レンズ
３に入射し、前述の実施例と同様に焦点距離が変更でき
る。
によシ別のモードの伝搬光３４に変換され、薄膜レンズ
３に入射し、前述の実施例と同様に焦点距離が変更でき
る。
本第３実施例の場合は、上記弾性表面波３２のピッチを
高周波パワーの周波数を変化させることによって変える
ことが可能であシ、複数のモード変換の組み合せが１つ
のくし型電極によシ達成できるという利点をもっている
。また、本第３実施例においても、第３図の如き可変焦
点レンズと組み合せて、広範囲の可変焦点光素子を構成
できることは言うまでもない。
高周波パワーの周波数を変化させることによって変える
ことが可能であシ、複数のモード変換の組み合せが１つ
のくし型電極によシ達成できるという利点をもっている
。また、本第３実施例においても、第３図の如き可変焦
点レンズと組み合せて、広範囲の可変焦点光素子を構成
できることは言うまでもない。
本発明は前述の実施例に限らず、種々の変形が可能であ
る。例えば、導波光の伝搬モード変換手段としては光導
波路上にヒーター用電極を設け、熱光学効果を利用して
光導波路内の屈折率分布を変化させモード変換用の回折
格子を形成する手段等、実質的に導波光の伝搬モードを
変える仁とのできるものならすべて用いることができる
。また光導波路レンズも、実施例の光導波路上に薄膜レ
ンズを形成したルネプルグレンズに限らず、ジオデシッ
クレンズ等積々の光導波路レンズが使用可能である。
る。例えば、導波光の伝搬モード変換手段としては光導
波路上にヒーター用電極を設け、熱光学効果を利用して
光導波路内の屈折率分布を変化させモード変換用の回折
格子を形成する手段等、実質的に導波光の伝搬モードを
変える仁とのできるものならすべて用いることができる
。また光導波路レンズも、実施例の光導波路上に薄膜レ
ンズを形成したルネプルグレンズに限らず、ジオデシッ
クレンズ等積々の光導波路レンズが使用可能である。
尚、本発明と組み合せることのできる可変焦点レンズも
、前述の例の他に、光導波路および／又は光導波路の一
部に設けられたレンズ部を電気光学効果を有する物質で
形成し、これに電界を印加する事によって焦点距離を変
化させるレンズ等を用いることもできる。
、前述の例の他に、光導波路および／又は光導波路の一
部に設けられたレンズ部を電気光学効果を有する物質で
形成し、これに電界を印加する事によって焦点距離を変
化させるレンズ等を用いることもできる。
以１説明したように１本発明は導波光の伝搬モードを切
り換える事によシ、焦点距離を変化させるようにしたの
で、焦点位置を高速にしかも大きく変化させることがで
きるようになった。
り換える事によシ、焦点距離を変化させるようにしたの
で、焦点位置を高速にしかも大きく変化させることがで
きるようになった。
第１図１ａ）、（ｂｌはそれぞれ本発明の第１実施例を
示す図、第２図は本発明の第２実施例を示す図、第３図
は本発明に用いることのできる可変焦点レンズの例を示
す図、第４図は本発明の第３実施例を示す図である。 １・・・基 板、 ２・・・光導波路。 ３．７・・・薄膜レンズ、 ４・・・くし型電極部。 ５．８・・・バッファ層。 ６．２１．２２．２３．３１・・・くし型電極。 ９・・・ヒーター用電極、１０．１１・・・導波光。 １２・・・収束光、２４．３３・・・０次モード光。 ２５・・・１次モード光、 ２６・・・２次モード光。 ３２・・・弾性表面波、３４・・・伝搬光。 出願人 キャノン株式会社
示す図、第２図は本発明の第２実施例を示す図、第３図
は本発明に用いることのできる可変焦点レンズの例を示
す図、第４図は本発明の第３実施例を示す図である。 １・・・基 板、 ２・・・光導波路。 ３．７・・・薄膜レンズ、 ４・・・くし型電極部。 ５．８・・・バッファ層。 ６．２１．２２．２３．３１・・・くし型電極。 ９・・・ヒーター用電極、１０．１１・・・導波光。 １２・・・収束光、２４．３３・・・０次モード光。 ２５・・・１次モード光、 ２６・・・２次モード光。 ３２・・・弾性表面波、３４・・・伝搬光。 出願人 キャノン株式会社
Claims (1)
- （１）先導波路と、前記光導波路の一部に設けられた光
導波路レンズと、前記先導波路レンズに向かう導波光の
伝搬モードを変換する手段とから成る可変焦点光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58142957A JPS6033532A (ja) | 1983-08-04 | 1983-08-04 | 可変焦点光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58142957A JPS6033532A (ja) | 1983-08-04 | 1983-08-04 | 可変焦点光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6033532A true JPS6033532A (ja) | 1985-02-20 |
Family
ID=15327586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58142957A Pending JPS6033532A (ja) | 1983-08-04 | 1983-08-04 | 可変焦点光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6033532A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6380225A (ja) * | 1986-09-24 | 1988-04-11 | Kuraray Co Ltd | 高分子音響光学モ−ド変換器 |
| JP2006023341A (ja) * | 2004-07-06 | 2006-01-26 | Fujitsu Ltd | 音響光学デバイス |
-
1983
- 1983-08-04 JP JP58142957A patent/JPS6033532A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6380225A (ja) * | 1986-09-24 | 1988-04-11 | Kuraray Co Ltd | 高分子音響光学モ−ド変換器 |
| JP2006023341A (ja) * | 2004-07-06 | 2006-01-26 | Fujitsu Ltd | 音響光学デバイス |
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