JPS63318504A - 光集積回路 - Google Patents
光集積回路Info
- Publication number
- JPS63318504A JPS63318504A JP62154654A JP15465487A JPS63318504A JP S63318504 A JPS63318504 A JP S63318504A JP 62154654 A JP62154654 A JP 62154654A JP 15465487 A JP15465487 A JP 15465487A JP S63318504 A JPS63318504 A JP S63318504A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- dimensional
- integrated circuit
- optical
- waveguide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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】
産業上の利用分野
本発明は、光で情報の記録や読み出し、又は消去等を行
う光ピツクアップや光を用いて情報の処理を行うための
光集積回路に関するものであり、特に薄膜で形成された
光集積回路に関するものである。
う光ピツクアップや光を用いて情報の処理を行うための
光集積回路に関するものであり、特に薄膜で形成された
光集積回路に関するものである。
従来の技術
近年、光ディスク等を用いた記憶媒体のニーズが高まシ
、信号の書き込みや読み出しを行うための光学ヘッドの
小型軽量化、及び光の高出力化が要求されている。
、信号の書き込みや読み出しを行うための光学ヘッドの
小型軽量化、及び光の高出力化が要求されている。
光学ヘッドの小型化を実現するために、二次元光導波路
の一部に集光性のグレーティングカプラ等を設けた光集
積化ピックアップが提案されている。
の一部に集光性のグレーティングカプラ等を設けた光集
積化ピックアップが提案されている。
第６図にその例を示す。６１は半導体レーザ、５２はＳ
ｔ基板、５３は光導波路、６４はグレーティングカプラ
である。半導体レーザ１から出射した光の一部が二次元
導波路５３に結合し、端面を点光源として光導波路を伝
搬する光がグレーティングカプラ６４により、光ディス
クのピット上に集光される。
ｔ基板、５３は光導波路、６４はグレーティングカプラ
である。半導体レーザ１から出射した光の一部が二次元
導波路５３に結合し、端面を点光源として光導波路を伝
搬する光がグレーティングカプラ６４により、光ディス
クのピット上に集光される。
発、明が解決しようとする問題点
ところが、この光集積化ピックアップにおいては、半導
体レーザと光導波路を端面結合する必要があるが、実際
には光導波路と半導体レーザを完全に接触させて結合す
る事は、半導体レーザの信頼性を保つためにも妥当では
なく、数μｍのギャップを設けて設置する必要がある。
体レーザと光導波路を端面結合する必要があるが、実際
には光導波路と半導体レーザを完全に接触させて結合す
る事は、半導体レーザの信頼性を保つためにも妥当では
なく、数μｍのギャップを設けて設置する必要がある。
ところが、ギャップを設けると結合効率が悪化し、また
導波路を伝搬する光が、導波路端面の点光源からの発散
発として近似できなくなるために、グレーティングカプ
ラで収差が生じ、ディスク面上での充分な集光が不可能
になっていた。また、結合効率が１０％程度であるため
に、光デイスク用のピックアップとして用いるためには
数１００ｍＷ程度の半導体レーザを用いる必要がある。
導波路を伝搬する光が、導波路端面の点光源からの発散
発として近似できなくなるために、グレーティングカプ
ラで収差が生じ、ディスク面上での充分な集光が不可能
になっていた。また、結合効率が１０％程度であるため
に、光デイスク用のピックアップとして用いるためには
数１００ｍＷ程度の半導体レーザを用いる必要がある。
この様な高出力の半導体レーザは、単体のレーザでは実
現が容易ではなく、複数のレーザギャビティを有する位
相同期レーザが期待される。ところが、この様な位相同
期レーザを用いると、グレーティングカプラの収差が生
じ、光ビームをディスク面上に絞りこむ事が不可能とな
る。従って高性能な高出力用のヘッドとしては限界があ
った。
現が容易ではなく、複数のレーザギャビティを有する位
相同期レーザが期待される。ところが、この様な位相同
期レーザを用いると、グレーティングカプラの収差が生
じ、光ビームをディスク面上に絞りこむ事が不可能とな
る。従って高性能な高出力用のヘッドとしては限界があ
った。
本発明は、以上の様な問題点を解決し、高効率、高出力
用の光集積回路を実現するものである。
用の光集積回路を実現するものである。
間迩点を解決するための手段
本発明は基板上に形成された二次元先導波層と、との導
波層に光導体レーザの出射光を導入するため、結合して
配置された三次元光導波路、及び二次元導波層の一部に
形成され、三次元光導波路を介して導波層中を伝搬する
光波の波面に対応して平行光もしくは集束光に変換し得
る形状を有する回折格子を含んで構成され、前記導波層
中を伝搬する光が、導波層の端面或は外部空間の特定点
に集光もしくは平行光として放射される事を特徴とする
光集積回路である。
波層に光導体レーザの出射光を導入するため、結合して
配置された三次元光導波路、及び二次元導波層の一部に
形成され、三次元光導波路を介して導波層中を伝搬する
光波の波面に対応して平行光もしくは集束光に変換し得
る形状を有する回折格子を含んで構成され、前記導波層
中を伝搬する光が、導波層の端面或は外部空間の特定点
に集光もしくは平行光として放射される事を特徴とする
光集積回路である。
作 用
本発明は二次元導波層と半導体レーザの結合部に三次元
−光導波路を設置する事により、二次元導波路中を伝搬
する波面の位相が完全に固定される事を応用し、その波
面に応じた形状のグレーティングカプラを形成する事に
基づくのであり、特にマルチモードの三次元光導波路を
設ける事により結合効率の増加が図る事ができるもので
ある。更に、位相同期型の半導体レーザとの結合も可能
となるため、その結果高出力用の光学ヘッド等の光集積
回路が実現できる。
−光導波路を設置する事により、二次元導波路中を伝搬
する波面の位相が完全に固定される事を応用し、その波
面に応じた形状のグレーティングカプラを形成する事に
基づくのであり、特にマルチモードの三次元光導波路を
設ける事により結合効率の増加が図る事ができるもので
ある。更に、位相同期型の半導体レーザとの結合も可能
となるため、その結果高出力用の光学ヘッド等の光集積
回路が実現できる。
実施例
本発明を実施例を用いて説明する。第１図は本実施例の
光集積回路の構成の概略図である。１は半導体基板、２
はパックァ層（ｓ １ｏ２）、３は光導波層（ＰＳＧ）
、４，６はクラッド層であり、それぞれ、３次元のマル
チの光導波路及び回折格子を形成している。６は位相同
期半導体レーザであり、光導波／ｌｉ３を伝搬する光は
回折格子５により外部に平行ビームとして放出される。
光集積回路の構成の概略図である。１は半導体基板、２
はパックァ層（ｓ １ｏ２）、３は光導波層（ＰＳＧ）
、４，６はクラッド層であり、それぞれ、３次元のマル
チの光導波路及び回折格子を形成している。６は位相同
期半導体レーザであり、光導波／ｌｉ３を伝搬する光は
回折格子５により外部に平行ビームとして放出される。
第２図は本発明の詳細な説明するための図である。
四は第１図を上から見た場合の図であり、７，８は導波
層を伝搬する光の等位相線を示している。
層を伝搬する光の等位相線を示している。
但）は、ａ −ａ ’線部ち位相同期レーザ内部の光の
電界強度分布及び（ｑはｂ−ｂ’線三次元導波路内部の
光の電界分布を示す。
電界強度分布及び（ｑはｂ−ｂ’線三次元導波路内部の
光の電界分布を示す。
導波路から二次元導波層に結合されて伝搬する光は、線
７及び８の様な位相の分布を有する。また回折格子の形
状は、等位相線と同一の形状であり、従って伝搬光は空
間中への放射モードと結合し、空間中へ平行ビームとし
て放出される。この光は完全に平行ビームであり、コリ
メーションレンズ等により回折限界のスポット径に焦る
事が出来る。
７及び８の様な位相の分布を有する。また回折格子の形
状は、等位相線と同一の形状であり、従って伝搬光は空
間中への放射モードと結合し、空間中へ平行ビームとし
て放出される。この光は完全に平行ビームであり、コリ
メーションレンズ等により回折限界のスポット径に焦る
事が出来る。
以上は平行ビームとして放射させる場合の例を示したが
、第３図の様に、導波層中の等位相線９に対応した非線
形チャープ回折格子１ｏを形成する事により、空間中に
集光する事は可能である。
、第３図の様に、導波層中の等位相線９に対応した非線
形チャープ回折格子１ｏを形成する事により、空間中に
集光する事は可能である。
この場合の形状は導波層を伝搬する光の等位相線を、導
波路形状と導波路からの距離等に応じて電子計算機で求
めてから計算する事が出来るが、単純な数式で一律に表
現する事は不可能である。
波路形状と導波路からの距離等に応じて電子計算機で求
めてから計算する事が出来るが、単純な数式で一律に表
現する事は不可能である。
回折格子の形成には、上の様に求めた結果を電子ビーム
露光装置を用いて電子線リソグラフィーによシ形成する
事が出来る。
露光装置を用いて電子線リソグラフィーによシ形成する
事が出来る。
以上の実施例では空間中に導波光を放出させる場合を記
したが、導波路中で集光等を行う事も可能である。第４
図にその実施例を示す。構成第１図に示す構造と全く同
様であるが、回折格子１１が、ブラッグ型の形状をして
おり導波層を伝搬する光の波面に応じて球面波１２に変
換され、回折される光の位相が、導波路内の特定点１３
で完全に一致する。
したが、導波路中で集光等を行う事も可能である。第４
図にその実施例を示す。構成第１図に示す構造と全く同
様であるが、回折格子１１が、ブラッグ型の形状をして
おり導波層を伝搬する光の波面に応じて球面波１２に変
換され、回折される光の位相が、導波路内の特定点１３
で完全に一致する。
発明の効果
以上実施例を用いて示した如く、本発明によシ高出力用
の光集積回路が実現可能となシ、光記録や光情報処理分
野において極めて有用である。
の光集積回路が実現可能となシ、光記録や光情報処理分
野において極めて有用である。
第１図は本発明の光集積回路の一実施例の概略構成を示
す斜視図、第２図は前記実施例の原理を説明するための
説明図、第３図は集光性光集積回路の概略平面図、第４
図は本発明のさらに他の実施例の光集積回路の概略平面
図、第６図は従来の光集積回路の斜視図である。 １・・・・・・半導体基板、２・・・・・・バッファ層
、３・・・・・・光導波層、４・・・・・・クラッド層
、６・・・・・・回折格子、６・・・・・・半導体レー
ザ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名く； Ｃ９＼ノ 第３図 第４図 ５ｌ−ｆｊ１体レーデ ５２−づｔ基林 ｙＳ−ｍ−にヂイズク
す斜視図、第２図は前記実施例の原理を説明するための
説明図、第３図は集光性光集積回路の概略平面図、第４
図は本発明のさらに他の実施例の光集積回路の概略平面
図、第６図は従来の光集積回路の斜視図である。 １・・・・・・半導体基板、２・・・・・・バッファ層
、３・・・・・・光導波層、４・・・・・・クラッド層
、６・・・・・・回折格子、６・・・・・・半導体レー
ザ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名く； Ｃ９＼ノ 第３図 第４図 ５ｌ−ｆｊ１体レーデ ５２−づｔ基林 ｙＳ−ｍ−にヂイズク
Claims (3)
- （１）基板上に形成された二次元導波層と、前記導波層
に半導体レーザの出射光を導入するために結合して配置
された三次元光導波路、及び前記二次元導波層の一部に
形成され、前記導波層中を伝搬する光波の波面に対応し
て平行光もしくは集束光に変換し得る形状を有する回折
格子を含んで構成され、前記二次元導波層中を伝搬する
光が、前記導波層の端面近傍或は外部空間の特定点に集
光もしくは平行光として放射されるようにしてなる光集
積回路。 - （２）三次元導波路がマルチモード光導波路である特許
請求の範囲第１項記載の光集積回路。 - （３）半導体レーザが位相同期半導体レーザである特許
請求の範囲第１項又は第２項記載の光集積回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62154654A JPS63318504A (ja) | 1987-06-22 | 1987-06-22 | 光集積回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62154654A JPS63318504A (ja) | 1987-06-22 | 1987-06-22 | 光集積回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63318504A true JPS63318504A (ja) | 1988-12-27 |
Family
ID=15588961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62154654A Pending JPS63318504A (ja) | 1987-06-22 | 1987-06-22 | 光集積回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63318504A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105115417A (zh) * | 2015-07-09 | 2015-12-02 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 波前传感器及波前测量方法 |
-
1987
- 1987-06-22 JP JP62154654A patent/JPS63318504A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105115417A (zh) * | 2015-07-09 | 2015-12-02 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 波前传感器及波前测量方法 |
| CN105115417B (zh) * | 2015-07-09 | 2018-03-20 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 波前传感器及波前测量方法 |
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