JPH05250751A - Optical integrated circuit, optical pickup, and optical information processor - Google Patents
Optical integrated circuit, optical pickup, and optical information processorInfo
- Publication number
- JPH05250751A JPH05250751A JP4050053A JP5005392A JPH05250751A JP H05250751 A JPH05250751 A JP H05250751A JP 4050053 A JP4050053 A JP 4050053A JP 5005392 A JP5005392 A JP 5005392A JP H05250751 A JPH05250751 A JP H05250751A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- optical
- integrated circuit
- polarization
- polarized
- 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.)
- Withdrawn
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 121
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 56
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 claims description 22
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 12
- 230000010365 information processing Effects 0.000 claims description 7
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Optical Head (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は光集積回路、光ピックア
ップ及び光情報処理装置の構造に関し、より詳しくはレ
ーザビームを微細なスポットに絞ってディスク等に照射
し、その反射光を検出して情報の読み取りを行う光集積
回路と、その光集積回路を用いた光ピックアップ及び光
情報処理装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of an optical integrated circuit, an optical pickup, and an optical information processing device, and more specifically, it irradiates a disc with a laser beam focused on a fine spot and detects its reflected light. The present invention relates to an optical integrated circuit for reading information, an optical pickup using the optical integrated circuit, and an optical information processing device.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、小型・高出力・低価格という利点
を有する半導体レーザ素子の実用化により、従来レーザ
光源の使用が困難であった一般産業機械や民生機械への
レーザの応用が進んでいる。中でも光ディスク装置や光
通信等の分野に於ける進歩はめざましいものがある。今
後、半導体レーザ素子はさらに多くの分野に応用されて
いくものと考えられる。この半導体レーザ素子を用いて
一体型の光集積回路、小型軽量化された光ピックアッ
プ、光情報処理装置が構成される。2. Description of the Related Art In recent years, the practical application of semiconductor laser devices, which have the advantages of small size, high output, and low cost, has led to the application of lasers to general industrial machines and consumer machines where it has been difficult to use conventional laser light sources. There is. Above all, the progress in the fields of optical disk devices and optical communication is remarkable. It is considered that the semiconductor laser device will be applied to more fields in the future. Using this semiconductor laser element, an integrated optical integrated circuit, a compact and lightweight optical pickup, and an optical information processing apparatus are configured.
【0003】図5は従来のCD(コンパクトディスク)
用の光ピックアップの光学系の構成を示す。この光ピッ
クアップ110は、一直線に配備された半導体レーザ1
01と、コリメートレンズ102と、偏光ビームスプリ
ッタ103と、1/4波長板104と、対物レンズ10
5と、光ディスク106とを有する。また、偏光ビーム
スプリッタ103の横の直角方向に、集光レンズ10
7、シリンドリカルレンズ108、光検出器109が配
備されている。FIG. 5 shows a conventional CD (compact disc).
1 shows the configuration of an optical system of an optical pickup for a computer. The optical pickup 110 includes a semiconductor laser 1 arranged in a straight line.
01, the collimator lens 102, the polarization beam splitter 103, the quarter-wave plate 104, and the objective lens 10
5 and an optical disc 106. In addition, the condenser lens 10 is provided in the direction perpendicular to the side of the polarization beam splitter 103.
7, a cylindrical lens 108, and a photodetector 109 are provided.
【0004】この光ピックアップ110では、半導体レ
ーザ101から出たレーザ光はコリメートレンズ102
により平行光にされる。平行光にされたレーザ光は偏光
ビームスプリッタ103及び1/4波長板104を経た
のち、対物レンズ105によって光ディスク106上に
集光される。光ディスク106に集光された後に反射さ
れた反射光は、再び1/4波長板104を通過して、偏
光ビームスプリッタ103によって直角方向へ反射され
る。直角方向へ反射された反射光は集光レンズ107、
シリンドリカルレンズ108を経て光検出器109の上
に集光され、光ディスク106の情報の読み取りが行わ
れる。In this optical pickup 110, the laser light emitted from the semiconductor laser 101 is collimated by the collimator lens 102.
Is collimated by. The collimated laser light passes through the polarization beam splitter 103 and the quarter-wave plate 104, and then is focused on the optical disc 106 by the objective lens 105. The reflected light reflected after being condensed on the optical disc 106 passes through the quarter-wave plate 104 again and is reflected by the polarization beam splitter 103 in the orthogonal direction. The reflected light reflected in the perpendicular direction is collected by the condenser lens 107,
The light is focused on the photodetector 109 through the cylindrical lens 108, and the information on the optical disc 106 is read.
【0005】図6(a)(b)は光ピックアップ用の光
集積回路の構成を示す(当社特許出願済み:受理No.
91−5970)。この光集積回路120は表面上に光
検出器132、レーザ素子131、多分割光検出器13
3、ホログラムビームスプリッタ134、ホログラムコ
リメートレンズ135を集積化した光電子集積回路基板
130を有する。光電子集積回路基板130の端部には
レーザ光出力モニタ用の光検出器132が形成され、す
ぐそばにレーザ素子131がサブマウント131a上に
取り付けられている。6 (a) and 6 (b) show the structure of an optical integrated circuit for an optical pickup (Our patent application: Acceptance No.
91-5970). This optical integrated circuit 120 has a photodetector 132, a laser element 131, and a multi-segment photodetector 13 on the surface.
3, a hologram beam splitter 134, and an optoelectronic integrated circuit board 130 in which a hologram collimator lens 135 is integrated. A photodetector 132 for laser light output monitoring is formed at an end of the optoelectronic integrated circuit board 130, and a laser element 131 is mounted on the submount 131a in the immediate vicinity.
【0006】この光電子集積回路基板130はダイパッ
ト137に取付られ、光電子集積回路基板130及びダ
イパッド137は、透明体138の中にモールディング
され、光集積回路120が構成される。その際、透明体
138の表面138a上に刻印技術を含む成型によって
光学素子121を装備している。The optoelectronic integrated circuit board 130 is attached to a die pad 137, and the optoelectronic integrated circuit board 130 and the die pad 137 are molded in a transparent body 138 to form an optical integrated circuit 120. At this time, the optical element 121 is mounted on the surface 138a of the transparent body 138 by molding including a marking technique.
【0007】この光集積回路120は以下のように動作
する。レーザ素子131から出射されたレーザビーム
は、0次及び±1次の回折光を生成する3ビーム生成用
回折格子121、ピッチの異なる2種類のホログラムビ
ームスプリッタ134、ホログラムコリメートレンズ1
35、非球面対物レンズ122を経て、光ディスク(図
示せず)上に集光される。The optical integrated circuit 120 operates as follows. The laser beam emitted from the laser element 131 is a three-beam generation diffraction grating 121 for generating 0th and ± 1st order diffracted light, two types of hologram beam splitters 134 having different pitches, and the hologram collimator lens 1.
After passing through the aspherical objective lens 35, the light is focused on an optical disc (not shown).
【0008】光ディスクで反射された光ビームは、前述
の経路を逆にたどってホログラムビームスプリッタ13
4で光路が偏向され、透明体138の表面138aで反
射され、光電子集積回路基板130の上に形成された多
分割光検出器133に入射され光電変換される。光電変
換された電気信号は光電子集積回路130の上に形成さ
れた信号処理回路(図示せず)を経て、光集積回路12
0の外部に取り出される。The light beam reflected by the optical disk follows the above-mentioned path in reverse, and the hologram beam splitter 13
4, the optical path is deflected, is reflected by the surface 138a of the transparent body 138, is incident on the multi-division photodetector 133 formed on the optoelectronic integrated circuit substrate 130, and is photoelectrically converted. The photoelectrically converted electric signal passes through a signal processing circuit (not shown) formed on the optoelectronic integrated circuit 130, and then passes through the optical integrated circuit 12
It is taken out of 0.
【0009】図7は従来から光磁気ディスクの光ピック
アップに用いられた光学系の構成を示す。この光ピック
アップ140は一直線に配備された半導体レーザ141
と、コリメートレンズ142と、ビームスプリッタ14
3と、対物レンズ144と、光ディスク145とを有す
る。ビームスプリッタ143に対して横の直角方向に1
/2波長板146、集光レンズ147、偏光ビームスプ
リッタ149、多分割光検出器150が配備されてい
る。また、偏光ビームスプリッタ149から直角方向に
集光レンズ152、多分割光検出器151が配備されて
いる。FIG. 7 shows the structure of an optical system conventionally used for an optical pickup of a magneto-optical disk. This optical pickup 140 has a semiconductor laser 141 arranged in a straight line.
, Collimator lens 142, and beam splitter 14
3, an objective lens 144, and an optical disc 145. 1 in the direction perpendicular to the beam splitter 143
A / 2 wavelength plate 146, a condenser lens 147, a polarization beam splitter 149, and a multi-split photodetector 150 are provided. Further, a condenser lens 152 and a multi-split photodetector 151 are arranged in a direction perpendicular to the polarization beam splitter 149.
【0010】この光ピックアップ140では、半導体レ
ーザ141から出射されたレーザ光はコリメートレンズ
142によりコリメートされ、ビームスプリッタ143
を経たのち、対物レンズ144によって光磁気ディスク
145上に集光される。光磁気ディスク145に集光さ
れ反射された反射光のうち、ビームスプリッタ143で
反射されたものは、1/2波長板146、集光レンズ1
47などを経たのち、偏光ビームスプリッタ149で直
角な2方向に2分割される。2分割された光は各々2つ
の多分割光検出器150、151によって検出される。
これら2つの多分割光検出器150、151によって検
出される2信号の演算により、フォーカス誤差信号、ト
ラッキング誤差信号、情報信号が各々検出される。In this optical pickup 140, the laser light emitted from the semiconductor laser 141 is collimated by the collimator lens 142, and the beam splitter 143.
After passing through, the light is focused on the magneto-optical disk 145 by the objective lens 144. Of the reflected light that is condensed and reflected on the magneto-optical disk 145, the reflected light that is reflected by the beam splitter 143 is the half-wave plate 146 and the condenser lens 1.
After passing through 47, etc., it is split into two by a polarization beam splitter 149 into two directions at right angles. The two split lights are detected by two multi-split photodetectors 150 and 151, respectively.
The focus error signal, the tracking error signal, and the information signal are respectively detected by the operation of the two signals detected by these two multi-segment photodetectors 150 and 151.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】図5に示した光ピック
アップ110、図6に示した光ピックアップ120はC
D用であるから、読み出しの際に必要とされる光磁気デ
ィスクから反射されたレーザ光の偏光方向を読み取る機
能はついていない。従って、このままでは光磁気ディス
ク用の光ピックアップとして使用することはできない。The optical pickup 110 shown in FIG. 5 and the optical pickup 120 shown in FIG.
Since it is for D, it does not have the function of reading the polarization direction of the laser light reflected from the magneto-optical disk, which is necessary for reading. Therefore, it cannot be used as it is as an optical pickup for a magneto-optical disk.
【0012】また、図7に示す光ピックアップ140の
ように、ディスクリートな光学系では光磁気ディスク1
45の光ピックアップ140を小形軽量化するには限界
がある。また、多数の光学素子を用いているので、組立
時に位置合わせ等の調整箇所が多いという問題点があ
る。In the case of a discrete optical system such as the optical pickup 140 shown in FIG. 7, the magneto-optical disc 1 is used.
There is a limit in reducing the size and weight of the 45 optical pickup 140. Further, since a large number of optical elements are used, there is a problem that there are many adjustment points such as alignment during assembly.
【0013】本発明は上記の問題を解決するものであ
り、その目的は光磁気ディスクの読み取りが可能で、偏
光面検出機能を有する一体型の光集積回路を実現する。
余分な位置合わせの工程数を減少し、コストの低減を図
り、光磁気ディスク用に小型軽量化された光ピックアッ
プを提供する。また、2つの多分割光検出器で検出され
る光強度の差から情報信号を読み出すことが可能な光情
報処理装置を提供することにある。The present invention solves the above problems, and an object thereof is to realize an integrated optical integrated circuit capable of reading a magneto-optical disk and having a polarization plane detecting function.
(EN) Provided is a compact and lightweight optical pickup for a magneto-optical disk by reducing the number of extra alignment steps and reducing the cost. Another object of the present invention is to provide an optical information processing device capable of reading an information signal from the difference in light intensity detected by two multi-segment photodetectors.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明の光集積回路は、
レーザ素子、受光素子、該レーザ素子及び受光素子の各
々を制御する制御回路、信号処理回路並びに各種光学素
子を集積化した光電子集積回路基板と、表面上に各種光
学素子を一体化した透明体と、を一体成型又は貼り合わ
せた光集積回路において、該レーザ素子から該透明体の
内部に向けて出射され、該透明体の表面上の該各種光学
素子と、該光電子集積回路基板上の該各種光学素子との
間を反射しつつ伝播する光ビームの経路上に、復路の光
ビームを2種の直線偏光の光に分離する偏光面分離用の
光学素子を設けたものであり、そのことにより上記目的
が達成される。The optical integrated circuit of the present invention comprises:
A laser element, a light receiving element, a control circuit for controlling each of the laser element and the light receiving element, a signal processing circuit, and an optoelectronic integrated circuit board on which various optical elements are integrated, and a transparent body on which various optical elements are integrated. , Which are integrally molded or bonded together, are emitted from the laser element toward the inside of the transparent body, the various optical elements on the surface of the transparent body, and the various types on the optoelectronic integrated circuit substrate. An optical element for separating the polarization plane is provided on the path of the light beam propagating while reflecting between the optical element and the return light beam into two kinds of linearly polarized light. The above object is achieved.
【0015】本発明の光ピックアップは、復路の光ビー
ムのP偏光成分の光を0次光としS偏光成分の光を1次
光として回折するホログラムビームスプリッタと、該P
偏光成分及びS偏光成分の光を検出し光電変換する多分
割光検出器と、の光学素子を有する光集積回路を装備し
たものであり、そのことにより上記目的が達成される。The optical pickup of the present invention comprises a hologram beam splitter for diffracting the light of the P-polarized component of the return light beam as the 0th-order light and the light of the S-polarized component as the 1st-order light, and the P-polarized beam splitter.
A multi-segment photodetector that detects and photoelectrically converts the polarized component light and the S-polarized component light, and an optical integrated circuit having an optical element are provided, thereby achieving the above object.
【0016】本発明の光情報処理装置は、前記光学素子
が2種の直線偏光の検出光強度が等しくなるよう回折角
度及び厚みを最適設計したビームスプリッタ及びホログ
ラムと、復路の光ビームの偏光方向が回転した場合に2
種の直線偏光の光強度を差動検出することにより偏光方
向の回転を判別するP偏光検出用及びS偏光検出用の多
分割光検出器と、該多分割光検出器で検出される両偏光
成分の光強度を差動検出し光磁気ディスクの情報信号を
再生する情報再生器と、の光学素子を有する光集積回路
を装備したものであり、そのことにより上記目的が達成
される。In the optical information processing apparatus of the present invention, the optical element has a beam splitter and a hologram whose diffraction angles and thicknesses are optimally designed so that the detected light intensities of two types of linearly polarized light are equal, and the polarization direction of the return light beam. 2 when is rotated
Multi-split photodetectors for P-polarization detection and S-polarization detection that determine the rotation of the polarization direction by differentially detecting the light intensity of the linearly polarized light of the species, and both polarizations detected by the multi-split photodetector An optical integrated circuit having an optical element of an information reproducing device for reproducing the information signal of the magneto-optical disk by differentially detecting the light intensity of the component is provided, thereby achieving the above object.
【0017】[0017]
【作用】半導体レーザから出射されたレーザ光は透明体
の内部を進行し、透明体の上面に形成された3ビーム生
成用回折格子に入射する。3ビーム生成用回折格子によ
り生成された0次及び±1次の3本の光ビームは、ホロ
グラムビームスプリッタ、ホログラムコリメートレン
ズ、非球面対物レンズを介して光磁気ディスク上に集光
され、3つのスポットを形成する。The laser light emitted from the semiconductor laser travels inside the transparent body and is incident on the three-beam generating diffraction grating formed on the upper surface of the transparent body. The three 0th-order and ± 1st-order light beams generated by the three-beam generation diffraction grating are condensed on the magneto-optical disk through the hologram beam splitter, the hologram collimator lens, and the aspherical objective lens, and three light beams are collected. Form spots.
【0018】光磁気ディスクで反射された光は前記の経
路を逆に進み、ホログロムビームスプリッタによって偏
向され、透明体の表面で反射され、光電子集積回路基板
の上に形成された多分割光検出器に入射され光電変換さ
れる。光電変換された電気信号は信号処理回路を経て、
光集積回路の外部に取り出される。The light reflected by the magneto-optical disk travels in the opposite direction, is deflected by the holographic beam splitter, is reflected by the surface of the transparent body, and is multi-segmented photodetector formed on the optoelectronic integrated circuit substrate. The light enters the container and is photoelectrically converted. The photoelectrically converted electrical signal goes through a signal processing circuit,
It is taken out of the optical integrated circuit.
【0019】ホログラム偏光ビームスプリッタはP偏光
の偏光成分の光を0次光として、S偏光の偏光成分の光
を1次光として回折する。このため、入射したレーザ光
のP偏光、及びS偏光の偏光成分の光は各々別の多分割
光検出器で検出される。The hologram polarization beam splitter diffracts the light of the polarization component of P polarization as 0th order light and the light of the polarization component of S polarization as 1st order light. Therefore, the P-polarized and S-polarized light components of the incident laser light are detected by different multi-division photodetectors.
【0020】以上の構成により、偏光面検出機能を有す
る一体型の光集積回路を実現できる。ディスクリートな
光学部品をいくつも組み合わせて用いる従来の光学系に
比べて、余分な位置合わせの工程数が減りコストが低減
化される。また、この光集積回路を用いることによって
光ピックアップ装置は小型軽量化される。With the above structure, an integrated optical integrated circuit having a polarization plane detecting function can be realized. Compared with a conventional optical system that uses a combination of a number of discrete optical components, the number of extra alignment steps is reduced and the cost is reduced. Further, by using this optical integrated circuit, the optical pickup device can be reduced in size and weight.
【0021】[0021]
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below.
【0022】(実施例1)図1は本発明光集積回路の第
1実施例を示す。この光集積回路10は半導体レーザ素
子13、ホログラム光学素子等各種光学素子を集積化し
た光電子集積回路基板11と、その光電子集積回路基板
11を樹脂でモールドした平板状の透明体20とを有す
る。(Embodiment 1) FIG. 1 shows a first embodiment of the optical integrated circuit of the present invention. This optical integrated circuit 10 has an optoelectronic integrated circuit board 11 in which various optical elements such as a semiconductor laser element 13 and a hologram optical element are integrated, and a flat transparent body 20 obtained by molding the optoelectronic integrated circuit board 11 with resin.
【0023】光電子集積回路基板11はSiなどを用い
て形成され、その上に付設されたサブマウント12を介
して半導体レーザ13が装備されている。さらにサブマ
ウント12の左側にはレーザ出力光モニタ用の光検出器
(PD)14、ホログラム偏光ビームスプリッタ15、
S偏光検出用多分割光検出器16、P偏光検出用多分割
光検出器17が設けられている。またサブマウント12
の右側には、ホログラムビームスプリッタ18、ホログ
ラムコリメートレンズ19が各々設けられている。The optoelectronic integrated circuit substrate 11 is formed of Si or the like, and the semiconductor laser 13 is mounted on the submount 12 attached thereto. Further, on the left side of the submount 12, a photodetector (PD) 14 for monitoring laser output light, a hologram polarization beam splitter 15,
A multi-segment photodetector 16 for S-polarization detection and a multi-segment photodetector 17 for P-polarization detection are provided. Submount 12
A hologram beam splitter 18 and a hologram collimator lens 19 are respectively provided on the right side of.
【0024】S偏光検出用多分割光検出器16及びP偏
光検出用多分割光検出器17は、Siなどの光電子集積
回路基板11上にモノリシックに形成される。またホロ
グラムビームスプリッタ18などのホログラム光学素子
は、従来のIC技術によりSiなどの光電子集積回路基
板11上に溝型状を刻み込むことにより形成される。透
明体20の表面20a上には3ビーム生成用回折格子2
1、非球面対物レンズ22が形成されている。なお、3
ビーム生成用回折格子21については、反射率を高める
ためにその表面に金属薄膜をつけるか、または光ビーム
の入射角を臨界角より大きくして全反射することが望ま
しい。The S-polarization detecting multi-segment photodetector 16 and the P-polarization detecting multi-segment photodetector 17 are monolithically formed on the optoelectronic integrated circuit substrate 11 such as Si. The hologram optical element such as the hologram beam splitter 18 is formed by engraving a groove shape on the optoelectronic integrated circuit substrate 11 such as Si by the conventional IC technique. On the surface 20a of the transparent body 20, the three-beam generating diffraction grating 2 is provided.
1. An aspherical objective lens 22 is formed. 3
The beam generating diffraction grating 21 is preferably provided with a metal thin film on its surface in order to increase the reflectance, or is totally reflected by making the incident angle of the light beam larger than the critical angle.
【0025】以下に、この光集積回路10の動作原理を
説明する。半導体レーザ13から出射されたレーザ光は
透明体20の内部を進行し、透明体20の上面20aに
形成された3ビーム生成用回折格子21に入射する。3
ビーム生成用回折格子21により生成された0次及び±
1次の3本の光ビームは、ホログラムビームスプリッタ
18、ホログラムコリメートレンズ19、非球面対物レ
ンズ22を介して光磁気ディスク(図示せず)上に集光
され、3つのスポットを形成する。The operating principle of the optical integrated circuit 10 will be described below. The laser light emitted from the semiconductor laser 13 travels inside the transparent body 20 and enters the three-beam generation diffraction grating 21 formed on the upper surface 20 a of the transparent body 20. Three
The 0th order and ± generated by the beam generation diffraction grating 21.
The three primary light beams are focused on a magneto-optical disk (not shown) via the hologram beam splitter 18, the hologram collimating lens 19, and the aspherical objective lens 22 to form three spots.
【0026】光磁気ディスクで反射された光は前記の経
路を逆に進み、ホログロムビームスプリッタ18によっ
て偏向され、ホログラム偏光ビームスプリッタ15に入
射する。ホログラム偏光ビームスプリッタ15はP偏光
の偏光成分の光を0次光として、S偏光の偏光成分の光
を1次光として回折する機能を有する。このため、入射
したレーザ光のP偏光の偏光成分の光は多分割光検出器
17で、S偏光の偏光成分の光は多分割光検出器16で
検出される。The light reflected by the magneto-optical disk travels in the opposite direction, is deflected by the hologram beam splitter 18, and enters the hologram polarization beam splitter 15. The hologram polarization beam splitter 15 has a function of diffracting the light of the polarization component of P polarization as 0th order light and the light of the polarization component of S polarization as 1st order light. Therefore, the P-polarized polarization component of the incident laser light is detected by the multi-segment photodetector 17, and the S-polarized polarization component of the incident laser beam is detected by the multi-segment photodetector 16.
【0027】図2は本発明光集積回路の第1実施例に於
て、光ビームの偏光方向を示す斜視図である。本実施例
ではあらかじめ図に示すように、非球面対物レンズ22
からの出射光が直線偏光で、かつP偏光成分EpとS偏
光成分Esの大きさが等しくなるように光学系を設定し
ておく。ここでは電界成分がZ軸方向のものをP偏光成
分Ep、X軸方向のものをS偏光成分Esとする。光は全
反射の際その入射角に応じてP偏光成分EpとS偏光成
分Esの光に位相差が生じたり、反射率の値に差が生じ
たりすることが知られている。FIG. 2 is a perspective view showing the polarization direction of the light beam in the first embodiment of the optical integrated circuit of the present invention. In this embodiment, as shown in the drawing, the aspherical objective lens 22 is used in advance.
The optical system is set so that the light emitted from is linearly polarized light, and the P polarized light component Ep and the S polarized light component Es have the same magnitude. Here, the electric field component having the Z-axis direction is the P-polarized component Ep, and the one having the X-axis direction is the S-polarized component Es. It is known that the light of the P-polarized component Ep and the light of the S-polarized component Es have a phase difference or a difference in the reflectance value depending on the incident angle of the light during total reflection.
【0028】また、ホログラム光学素子における光ビー
ムの入射角度やホログラムの厚みに応じてP偏光成分E
pとS偏光成分Esに位相差が生じたり、反射率に差が生
じたりすることが知られている。また、半導体レーザ1
3からの出射光は半導体レーザ13の活性層に平行な偏
光成分を主成分としてもつことが知られている。Further, depending on the incident angle of the light beam on the hologram optical element and the thickness of the hologram, the P-polarized component E
It is known that a phase difference occurs between p and the S-polarized component Es, or a difference occurs in reflectance. Also, the semiconductor laser 1
It is known that the emitted light from 3 has a polarization component parallel to the active layer of the semiconductor laser 13 as a main component.
【0029】図2に示すように半導体レーザ13を角度
θの斜面をもつサブマウント12上にマウントし、レー
ザ光をその出射光の光軸のまわりにある角度θだけ回転
した状態で取り付けることにより、非球面対物レンズ2
2からの出射光のP偏光成分EpとS偏光成分Esの割合
を変化させることができる。そこで、光ビームの入射角
度、ホログラムの厚み、半導体レーザ13の取り付け角
度等を最適設計することにより、非球面対物レンズ22
からの出射光を直線偏光でかつP偏光成分EpとS偏光
成分Esの大きさを等しくできる。As shown in FIG. 2, the semiconductor laser 13 is mounted on a submount 12 having an inclined surface with an angle θ, and the laser light is attached while being rotated by an angle θ around the optical axis of the emitted light. , Aspherical objective lens 2
It is possible to change the ratio of the P-polarized component Ep and the S-polarized component Es of the light emitted from the light source 2. Therefore, by optimally designing the incident angle of the light beam, the thickness of the hologram, the mounting angle of the semiconductor laser 13, etc., the aspherical objective lens 22
It is possible to make the outgoing light from the linearly polarized light and to make the P polarized light component Ep and the S polarized light component Es equal in magnitude.
【0030】図3は光磁気ディスクからの反射光の偏光
方向を示す。光磁気ディスクに入射する前の光は図3
(b)に示すように、偏光方向はどちらの方向へも回転
していないので、P偏光成分EpとS偏光成分Esが等し
い。しかし、光磁気ディスクで反射された光は図3
(c)に示すように、光磁気ディスクの記録情報に応じ
てその偏光方向が±0.4°どちらかの方向に回転され
る。光磁気ディスクでの反射により偏光方向が−0.4
°程回転した時は、図3(c)の左図に示すように戻り
光EはP偏光成分EpがS偏光成分Esよりも大きくな
る。反対に+0.4°程回転した時は図3(c)の右図
に示すように、戻り光EはS偏光成分Esの方がP偏光
成分Epよりも大きくなる。実際の読み取り時に於ける
偏光成分は、P偏光成分Ep及びS偏光成分Esどちらか
の成分が大きい。FIG. 3 shows the polarization direction of the reflected light from the magneto-optical disk. The light before entering the magneto-optical disk is shown in FIG.
As shown in (b), since the polarization direction is not rotated in either direction, the P polarization component Ep and the S polarization component Es are equal. However, the light reflected by the magneto-optical disk is shown in FIG.
As shown in (c), the polarization direction is rotated to ± 0.4 ° depending on the recorded information on the magneto-optical disk. The polarization direction is -0.4 due to the reflection on the magneto-optical disk.
When rotated by about 0 °, the P-polarized component Ep of the return light E becomes larger than the S-polarized component Es as shown in the left diagram of FIG. 3C. On the contrary, when rotated by about + 0.4 °, the S-polarized component Es of the return light E becomes larger than the P-polarized component Ep as shown in the right diagram of FIG. 3C. The polarization component at the time of actual reading is either the P polarization component Ep or the S polarization component Es.
【0031】各種偏光成分の検出を行うために、光磁気
ディスクから非球面対物レンズ22への戻り光Eが直線
偏光でP偏光成分EpとS偏光成分Esが等しい場合に
は、多分割光検出器16と17で検出される光強度が等
しくなるように、ホログラムビームスプリッタ18、及
びホログラム偏光ビームスプリッタ15の回折角度とホ
ログラムの厚み等を最適設計しておく。それにより、非
球面対物レンズ22への戻り光EのP偏光成分Epの方
がS偏光成分Esよりも大きい場合、多分割光検出器1
7と16上でも同様にP偏光成分Epの方が大きくな
る。In order to detect various polarized light components, when the return light E from the magneto-optical disk to the aspherical objective lens 22 is linearly polarized light and the P polarized light component Ep and the S polarized light component Es are equal to each other, multi-divided light detection is performed. The diffraction angles of the hologram beam splitter 18 and the hologram polarization beam splitter 15 and the thickness of the hologram are optimally designed so that the light intensities detected by the devices 16 and 17 become equal. Thereby, when the P-polarized component Ep of the return light E to the aspherical objective lens 22 is larger than the S-polarized component Es, the multi-segment photodetector 1
Similarly on 7 and 16, the P-polarized component Ep becomes larger.
【0032】従って、逆にS偏光成分Esの方が大きい
場合は、光検出器上でS偏光成分Esが大きくなる。P
偏光検出用多分割光検出器17とS偏光検出用多分割光
検出器16で検出される光強度を差動検出することによ
り、偏光方向がどちらに回転したかが判別される。それ
をもとにして光磁気ディスクの情報信号を再生できる。
また、コンパクトディスク(CD)の再生についても、
前記2つの多分割光検出器17と16とで検出される光
強度の和から情報信号を読み出すことが可能である。Therefore, conversely, when the S polarization component Es is larger, the S polarization component Es is larger on the photodetector. P
By differentially detecting the light intensities detected by the polarization-detecting multi-segment photodetector 17 and the S-polarization detecting multi-segment photodetector 16, it is possible to determine in which direction the polarization direction is rotated. Based on this, the information signal of the magneto-optical disk can be reproduced.
Also, when playing a compact disc (CD),
It is possible to read the information signal from the sum of the light intensities detected by the two multi-divided photodetectors 17 and 16.
【0033】(実施例2)図4は本発明光集積回路の第
2実施例を示す。この実施例では、まず、上面40aに
3ビーム生成用回折格子41及び非球面対物レンズ42
を有する透明体40を一体成型により作製する。光集積
回路30は、この透明体40を光電子集積回路基板31
の上に貼り合わせることにより形成される。貼り合わせ
に用いる接着剤は、屈折率などの光学的特性ができるだ
け透明体40の光学的特性に近いものを用いることが望
ましい。(Second Embodiment) FIG. 4 shows a second embodiment of the optical integrated circuit of the present invention. In this embodiment, first, the three-beam generating diffraction grating 41 and the aspherical objective lens 42 are provided on the upper surface 40a.
The transparent body 40 having is prepared by integral molding. The optical integrated circuit 30 uses the transparent body 40 as the optoelectronic integrated circuit board 31.
It is formed by pasting on. As the adhesive used for bonding, it is desirable to use an adhesive having optical characteristics such as a refractive index as close as possible to the optical characteristics of the transparent body 40.
【0034】この方式による光集積回路30では第1実
施例の光集積回路10と違い、光電子集積回路基板31
の下側に透明体40が形成されていない。従って、この
光集積回路30を用いれば、光ピックアップとしての薄
型化が図れる。なお、光集積回路30の構成や動作原理
などは、第1実施例のものと全く同じである。従って、
この部分については第1実施例のものと同じ番号を付
し、具体的な説明は省略する。In the optical integrated circuit 30 of this system, unlike the optical integrated circuit 10 of the first embodiment, the optoelectronic integrated circuit board 31 is used.
The transparent body 40 is not formed on the lower side. Therefore, if the optical integrated circuit 30 is used, the optical pickup can be thinned. The structure and operation principle of the optical integrated circuit 30 are exactly the same as those of the first embodiment. Therefore,
This part is given the same number as in the first embodiment, and a detailed description is omitted.
【0035】[0035]
【発明の効果】本発明光集積回路では、光電子集積回路
基板と透明体とは一体化され、透明基板内の光ビームの
伝搬光路上に復路の光ビームを2種の直線偏光の光に分
離する光学素子が設けられる。これにより、光磁気ディ
スクの読み取りが可能で、偏光面検出機能を有する一体
型の光集積回路を実現できる。According to the optical integrated circuit of the present invention, the optoelectronic integrated circuit substrate and the transparent body are integrated, and the returning light beam is separated into two kinds of linearly polarized light on the propagation light path of the light beam in the transparent substrate. An optical element is provided. As a result, it is possible to read the magneto-optical disk and realize an integrated optical integrated circuit having a polarization plane detection function.
【0036】請求項2に記載の光ピックアップでは、光
電子集積回路基板と透明体との一体化により、余分な位
置合わせの工程数が減り、コストの低減を図れる。ま
た、光磁気ディスク用に小型軽量化された光ピックアッ
プを提供できる。In the optical pickup according to the second aspect, by integrating the optoelectronic integrated circuit substrate and the transparent body, the number of extra alignment steps can be reduced and the cost can be reduced. Further, it is possible to provide a compact and lightweight optical pickup for a magneto-optical disk.
【0037】請求項3に記載の光情報処理装置では、各
種偏光成分の検出を行うために、両ビームスプリッタの
回折角度とホログラムの厚み等を最適設計しておく。対
物レンズへの戻り光のP偏光成分の方がS偏光成分より
も大きい場合、多分割光検出器上でも同様にP偏光成分
の方が大きくなる。逆にS偏光成分の方が大きい場合
は、光検出器上でS偏光成分が大きくなる。In the optical information processing apparatus according to the third aspect, the diffraction angles of both beam splitters and the thickness of the hologram are optimally designed in order to detect various polarization components. When the P-polarized light component of the return light to the objective lens is larger than the S-polarized light component, the P-polarized light component is also larger on the multi-division photodetector. On the contrary, when the S-polarized component is larger, the S-polarized component is larger on the photodetector.
【0038】P及びS偏光検出用の多分割光検出器で検
出される光強度を差動検出すれば、偏光方向がどちらに
回転したかが判別される。従って、光磁気ディスクの情
報信号を再生でき、CDの再生についても、前記2つの
多分割光検出器で検出される光強度の和から情報信号を
読み出すことが可能である。By differentially detecting the light intensities detected by the multi-segment photodetectors for P and S polarization detection, it is possible to determine which direction the polarization direction has rotated. Therefore, the information signal of the magneto-optical disk can be reproduced, and the information signal can be read from the sum of the light intensities detected by the two multi-divided photodetectors even when reproducing the CD.
【図1】本発明光集積回路の第1実施例を示す側面図。FIG. 1 is a side view showing a first embodiment of an optical integrated circuit of the present invention.
【図2】第1実施例の光ビームの偏光方向を示す斜視
図。FIG. 2 is a perspective view showing a polarization direction of a light beam according to the first embodiment.
【図3】光ディスクからの反射光の偏光方向を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a polarization direction of reflected light from an optical disc.
【図4】本発明光集積回路の第2実施例を示す側面図。FIG. 4 is a side view showing a second embodiment of the optical integrated circuit of the present invention.
【図5】従来のCD用光ピックアップの光学系を示す
図。FIG. 5 is a diagram showing an optical system of a conventional CD optical pickup.
【図6】従来のCD用光集積回路を示す図で、(a)は
側面図、(b)は光電子集積回路基板の斜視図。6A and 6B are views showing a conventional optical integrated circuit for CD, in which FIG. 6A is a side view and FIG. 6B is a perspective view of an optoelectronic integrated circuit substrate.
【図7】従来の光磁気ディスク用光ピックアップの光学
系を示す図。FIG. 7 is a diagram showing an optical system of a conventional optical pickup for a magneto-optical disk.
10 30 光集積回路 11、31 光電子集積回路基板 12、32 サブマウント 13、33 半導体レーザ 14、34 モニター用光検出器 15、35 ホログラム偏光ビームスプリッタ 16、36 S偏光検出用多分割光検出器 17、37 P偏光検出用多分割光検出器 18、38 ホログラムビームスプリッタ 19、39 ホログラムコリメートレンズ 20、40 透明体 21、41 3ビーム生成用回折格子 22、42 非球面対物レンズ 10 30 optical integrated circuit 11, 31 optoelectronic integrated circuit substrate 12, 32 submount 13, 33 semiconductor laser 14, 34 monitor photodetector 15, 35 hologram polarization beam splitter 16, 36 multi-segment photodetector for S polarization detection 17 , 37 P multi-segment photodetector for polarization detection 18, 38 Hologram beam splitter 19, 39 Hologram collimator lens 20, 40 Transparent body 21, 41 3 Beam generation diffraction grating 22, 42 Aspherical objective lens
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中野 貴彦 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 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takahiko Nakano 22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka City, Osaka Prefecture
Claims (3)
び受光素子の各々を制御する制御回路、信号処理回路並
びに各種光学素子を集積化した光電子集積回路基板と、 表面上に各種光学素子を一体化した透明体と、を一体成
型又は貼り合わせた光集積回路において、 該レーザ素子から該透明体の内部に向けて出射され、該
透明体の表面上の該各種光学素子と該光電子集積回路基
板上の該各種光学素子との間を反射しつつ伝播する光ビ
ームの経路上に、復路の光ビームを2種の直線偏光の光
に分離する光学素子を設けた光集積回路。1. A laser element, a light receiving element, a control circuit for controlling each of the laser element and the light receiving element, a signal processing circuit, and an optoelectronic integrated circuit board on which various optical elements are integrated, and various optical elements are integrated on the surface. In an optical integrated circuit in which a transparentized body is integrally molded or bonded, the laser element emits toward the inside of the transparent body, the various optical elements on the surface of the transparent body, and the optoelectronic integrated circuit substrate. An optical integrated circuit having an optical element for separating a return light beam into two kinds of linearly polarized light on a path of a light beam propagating while reflecting between the above various optical elements.
光成分の光を0次光としS偏光成分の光を1次光として
回折するホログラム偏光ビームスプリッタと、該P偏光
成分及びS偏光成分の光を検出し光電変換する多分割光
検出器と、を有する光集積回路を装備した光ピックアッ
プ。2. A hologram polarization beam splitter in which the optical element diffracts the light of the P-polarized component of the return light beam as the 0th-order light and the light of the S-polarized component as the primary light, and the P-polarized component and the S-polarized light. An optical pickup equipped with an optical integrated circuit having a multi-segment photodetector that detects component light and photoelectrically converts it.
光強度が等しくなるよう回折角度及び厚みを最適設計し
たビームスプリッタ及びホログラムと、 復路の光ビームの偏光方向が回転した場合に2種の直線
偏光の光強度を差動検出することにより偏光方向の回転
を判別するP偏光検出用及びS偏光検出用の多分割光検
出器と、 該多分割光検出器で検出される両偏光成分の光強度を差
動検出し光磁気ディスクの情報信号を再生する情報再生
器と、を有する光集積回路を装備した光情報処理装置。3. A beam splitter and a hologram in which the optical element is optimally designed in terms of diffraction angle and thickness so that the detection light intensities of two types of linearly polarized light are equal, and when the polarization direction of the return light beam is rotated, Multi-split photodetectors for P-polarization detection and S-polarization detection that determine the rotation of the polarization direction by differentially detecting the light intensity of a certain kind of linearly polarized light, and both polarizations detected by the multi-split photodetector An optical information processing apparatus equipped with an optical integrated circuit having an information regenerator that differentially detects the light intensity of components and reproduces an information signal of a magneto-optical disk.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4050053A JPH05250751A (en) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | Optical integrated circuit, optical pickup, and optical information processor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4050053A JPH05250751A (en) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | Optical integrated circuit, optical pickup, and optical information processor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05250751A true JPH05250751A (en) | 1993-09-28 |
Family
ID=12848258
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4050053A Withdrawn JPH05250751A (en) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | Optical integrated circuit, optical pickup, and optical information processor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05250751A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5739952A (en) * | 1994-04-14 | 1998-04-14 | Kabushiki Kaisha Sankyo Seiki Seisakusho | Polarizing beam splitter and optical head assembly |
JP2012042955A (en) * | 2010-08-13 | 2012-03-01 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America Inc | Optical apparatus using double-groove diffraction grating |
CN113842147A (en) * | 2021-09-28 | 2021-12-28 | 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院 | Heart/brain magnetic measuring device based on atomic vapor chamber array |
CN114080558A (en) * | 2019-07-04 | 2022-02-22 | 鲁姆斯有限公司 | Image waveguide with symmetric beam multiplication |
-
1992
- 1992-03-06 JP JP4050053A patent/JPH05250751A/en not_active Withdrawn
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5739952A (en) * | 1994-04-14 | 1998-04-14 | Kabushiki Kaisha Sankyo Seiki Seisakusho | Polarizing beam splitter and optical head assembly |
JP2012042955A (en) * | 2010-08-13 | 2012-03-01 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America Inc | Optical apparatus using double-groove diffraction grating |
CN114080558A (en) * | 2019-07-04 | 2022-02-22 | 鲁姆斯有限公司 | Image waveguide with symmetric beam multiplication |
CN114080558B (en) * | 2019-07-04 | 2024-06-11 | 鲁姆斯有限公司 | Image waveguide with symmetric beam multiplication |
CN113842147A (en) * | 2021-09-28 | 2021-12-28 | 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院 | Heart/brain magnetic measuring device based on atomic vapor chamber array |
CN113842147B (en) * | 2021-09-28 | 2024-03-15 | 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院 | Heart/brain magnetic measuring device based on atomic vapor chamber array |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4885734A (en) | Diffraction grating using birefringence and optical head in which a linearly polarized beam is directed to a diffraction grating | |
KR0144569B1 (en) | Optical element and optical pickup device comprising same | |
JP3322075B2 (en) | Magneto-optical pickup | |
JP3732268B2 (en) | Optical head for optical disk device | |
JP2004227746A (en) | Optical pickup device and semiconductor laser device | |
US6192020B1 (en) | Semiconductor laser device | |
JP2000011443A (en) | Optical module device, combined prism using it, and forming method thereof | |
KR100479701B1 (en) | Photoelectronic device | |
US7355933B2 (en) | Optical pickup device | |
JPH05250751A (en) | Optical integrated circuit, optical pickup, and optical information processor | |
JPH02259702A (en) | Polarization diffraction element | |
JP3108552B2 (en) | Optical head | |
EP0534373B1 (en) | Optical pickup device | |
JP3213650B2 (en) | Optical pickup | |
JPH11110782A (en) | Semiconductor laser device | |
JP2693569B2 (en) | Optical information recording / reproducing device | |
JPH02183125A (en) | Polarization detector and optical head | |
JP3335212B2 (en) | Light head | |
JP3213651B2 (en) | Optical pickup | |
JPH10340494A (en) | Polarized light component separation optical element, magnetooptical signal detector, magneto-optical pickup and magneto-optical signal recording and reproducing device | |
JPH11110781A (en) | Semiconductor laser device | |
KR100211820B1 (en) | Optical pickup | |
KR100211819B1 (en) | An optical pick up device | |
JP3085148B2 (en) | Optical pickup | |
JPS63292432A (en) | Optical pickup device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990518 |