JPS63223710A - Photodetector for optical pickup - Google Patents
Photodetector for optical pickupInfo
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- JPS63223710A JPS63223710A JP62056870A JP5687087A JPS63223710A JP S63223710 A JPS63223710 A JP S63223710A JP 62056870 A JP62056870 A JP 62056870A JP 5687087 A JP5687087 A JP 5687087A JP S63223710 A JPS63223710 A JP S63223710A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
発明の要約
光ディスクからの反射光が導かれる多モード基幹光導波
路と、これから分岐しかつ相互に幅寸法の異なる少なく
とも2本の分岐光導波路と、各分岐光導波路を伝搬する
光を検出する光電変換素子を備えている。フォーカシン
グ・エラーが生じたときには基幹光導波路端面に入射す
る反射光スポットは大きくなる。また、トラッキング・
エラーが生じているときには反射光スポットの基幹光導
波路端面への入射位置が中心からずれる。これらの入射
形態によって基幹光導波路で励振されるモードが異なり
、そのモードに対応した分岐光導波路に導かれる。した
がって、どの光電変換素子から検出信号が41じている
かによって1反射光の入射形態1すなわちフォーカシン
グ・エラー。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Summary of the Invention A multimode backbone optical waveguide through which reflected light from an optical disk is guided, at least two branched optical waveguides branching from this and having mutually different width dimensions, and propagation through each branched optical waveguide. It is equipped with a photoelectric conversion element that detects the light. When a focusing error occurs, the reflected light spot incident on the end face of the main optical waveguide becomes larger. Also, tracking
When an error occurs, the incident position of the reflected light spot on the end face of the main optical waveguide is shifted from the center. The mode excited in the main optical waveguide differs depending on these incident forms, and is guided to the branch optical waveguide corresponding to that mode. Therefore, depending on which photoelectric conversion element the detection signal comes from, the incident mode of one reflected light, that is, the focusing error.
トラッキング・エラーの有無を検知できる。The presence or absence of tracking errors can be detected.
発明の背景
この発明は、光ディスク(光磁気ディスクも含む)から
記録情報を読出すためのまたは場合1、二よっては書込
むための光ピックアップにおけろ受光装置に関し、とく
にフォーカシング・エラー5トラッキング・エラー・を
検出することのできる受光装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a light receiving device in an optical pickup for reading or writing recorded information from an optical disk (including a magneto-optical disk), and in particular, it relates to a light receiving device for an optical pickup for reading recorded information from an optical disk (including a magneto-optical disk). The present invention relates to a light receiving device that can detect errors.
従来の光ピックアップの受光系におけるフォーカシング
・エラー、トラッキングφユ、ラー等の検出のための光
学系は1非点収差光学系や分割された受光素子を含んで
いるために比較的複雑であった。The optical system for detecting focusing errors, tracking φu, ra, etc. in the light receiving system of conventional optical pickups is relatively complicated because it includes a single astigmatism optical system and a divided light receiving element. .
発明の概要
この発明は比較的簡素な構成の光ピックアップにおける
受光装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a light receiving device for an optical pickup having a relatively simple configuration.
光ディスクの記録面に光を集光1.c投射する投光系と
、光ディスクからの反射光または透過光を受光し、記録
情報読取信号、フォーカシング・エラーおよびトラッキ
ング・エラー信号を出力する受光系とを有する光ピック
アップにおいて、この発明による受光装置は上記受光系
に含まれる。そして、この発明による受光装置は、光デ
ィスクからの反射光または透過光が入射するー・端面を
aし、かつ複数の光モー ドを保持する幅をもつ多モー
ド基幹光導波路、この基幹光導波路の他端にそのほぼ延
長上にのびるように接続されかつ基幹光導波路よりも保
持モード数が少ない、少なくとも2本の分岐光導波路で
あって、相互の間の分岐角が充分に小さくかつ保持する
モードの次数が相互に異なるj゛うな幅寸法を有するも
の、および各分岐光導波路を伝搬する光を検出する光電
変換素子を備えていることを特徴とする。Focusing light on the recording surface of an optical disc 1. In an optical pickup having a light projection system for projecting light and a light receiving system for receiving reflected light or transmitted light from an optical disk and outputting a recorded information reading signal, focusing error and tracking error signal, the light receiving device according to the present invention is included in the above light receiving system. The light-receiving device according to the present invention includes a multimode backbone optical waveguide, into which reflected light or transmitted light from an optical disk enters, and a multimode backbone optical waveguide having an a-shaped end face and a width capable of holding a plurality of optical modes. At least two branched optical waveguides that are connected to the other end so as to extend almost on the extension thereof and that have a smaller number of retained modes than the main optical waveguide, where the branching angle between them is sufficiently small and the modes that are retained. The branch optical waveguide is characterized by having a width dimension such that the orders of the optical waveguides are different from each other, and a photoelectric conversion element for detecting light propagating through each branched optical waveguide.
フォーカシング・エラーが生じたときには基幹光導波路
端面に入射する反射光スポットは大きくなる。また、ト
ラッキン・グ・エラーが生じているときには反射光スポ
ットの基幹光導波路端面への入射位置が中心からずれる
。これらの入射形態によって基幹光導波路で励振される
モードが異なり、そのモードに対応した分岐光導波路に
導かれる。1.たがって、どの光電変換素子から検出信
号が生じているかによって1反射光の入射形態、すなわ
ちフォーカシング・エラー、トラッキング・エラーの有
無を検知できる。When a focusing error occurs, the reflected light spot incident on the end face of the main optical waveguide becomes larger. Furthermore, when a tracking error occurs, the incident position of the reflected light spot on the end face of the main optical waveguide shifts from the center. The mode excited in the main optical waveguide differs depending on these incident forms, and is guided to the branch optical waveguide corresponding to that mode. 1. Therefore, depending on which photoelectric conversion element generates the detection signal, it is possible to detect the incident form of one reflected light, that is, the presence or absence of focusing error and tracking error.
上記の基幹光導波路1分岐光導波路および必要ならば光
電変換素子は一基板」−に集積して作成できるので、小
型、軽量化を図ることができる。また構成も簡素となる
。先ディスクからの反射光または透過光を基幹光導波路
に結合させるだけでよいから、受光光学系も簡素化する
ことができる。Since the above-mentioned main optical waveguide, one-branch optical waveguide and, if necessary, a photoelectric conversion element can be integrated on one substrate, it is possible to reduce the size and weight. The configuration is also simple. Since it is only necessary to couple the reflected light or transmitted light from the previous disk to the main optical waveguide, the light receiving optical system can also be simplified.
実施例の説明
まず、基礎となる光モード分離合成素子について説明し
、その後、光ピックアップの構成ならびにトラッキング
・エラー、フォーカシング・エラーの検出原理について
述べる。DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS First, a basic optical mode separation/combination element will be explained, and then the configuration of the optical pickup and the principle of detection of tracking errors and focusing errors will be explained.
(1)単一モード3分岐光導波路 (1,1)構造と製作法 まず単一モード:3分岐光導波路について説明する。(1) Single mode three-branch optical waveguide (1,1) Structure and manufacturing method First, a single mode: three-branch optical waveguide will be explained.
第1図は単一モード3分岐光導波路素子の一例を斜視的
に示している。St基板1」−にS i O2バッファ
層2が形成され、さらにこのバッファ層2上にガラス光
導波層3が形成されている。ガラス光導波層3にはリッ
ジ型の光導波路10.11〜13が形成されている。基
幹光導波路IOは、0,1゜2次の3つのモードの光を
導波できる多モード光導波路である。この光導波路10
の一端部からそれぞれ異なる幅の3本の単一モー ド分
岐光導波路11、12.13が分岐している。光導波路
11の幅が最も太く、光導波路13が最も狭い幅をもっ
ている。FIG. 1 perspectively shows an example of a single mode three-branch optical waveguide element. A SiO2 buffer layer 2 is formed on the St substrate 1'', and a glass optical waveguide layer 3 is further formed on this buffer layer 2. Ridge-shaped optical waveguides 10.11 to 13 are formed in the glass optical waveguide layer 3. The core optical waveguide IO is a multimode optical waveguide that can guide light in three modes of 0 and 1° second order. This optical waveguide 10
Three single-mode branch optical waveguides 11, 12, and 13, each having a different width, are branched from one end of the waveguide. The optical waveguide 11 has the widest width, and the optical waveguide 13 has the narrowest width.
これらの光導波路1.1.1.2.1.3の分岐角θ(
第2図参照)は充分に小さい。分岐角θが充分に小さい
ということは、光が分岐光導波路11.12または13
にそって微小距離伝搬したときの分岐光導波路間の間隔
の変化が伝搬した距離に対して無視できる程度であるこ
とを意味する。単一モード分岐光導波路11〜13は、
相互間の間隔が充分に大きくなったところで互いに平行
になっている。分岐光導波路11〜13が基幹光導波路
10から分れる箇所から互いに平行になる箇所までの部
分を分岐部分ということにする。The branching angle θ(
(see Figure 2) is sufficiently small. The fact that the branching angle θ is sufficiently small means that the light passes through the branched optical waveguide 11, 12 or 13.
This means that the change in the spacing between the branched optical waveguides when propagating over a small distance along the path is negligible relative to the distance traveled. The single mode branching optical waveguides 11 to 13 are
When the distance between them becomes sufficiently large, they become parallel to each other. The portion from the point where the branched optical waveguides 11 to 13 separate from the main optical waveguide 10 to the point where they become parallel to each other will be referred to as a branched portion.
第2図は、これらの光導波路10〜工3の幅1間隔等の
寸法の一例を示している。分岐角θとしてはたとえば1
150.1/100.1/200.1/400 (ra
d)程度に設定でき、これらの分岐角θに対して分岐部
分の長さしはそれぞれ1.025.2.05.4.10
.8.20(mm )となる。FIG. 2 shows an example of the dimensions of these optical waveguides 10 to 3, such as one width interval. For example, the branching angle θ is 1
150.1/100.1/200.1/400 (ra
d), and the length of the branch part for these branch angles θ is 1.025, 2.05, 4.10, respectively.
.. It becomes 8.20 (mm).
このような光導波路素子はたとえば次のようにして作製
することができる。Such an optical waveguide element can be manufactured, for example, as follows.
第3図はその作製工程を示すものであり、光導波路12
の部分の断面を示している。FIG. 3 shows the manufacturing process, in which the optical waveguide 12
The cross section of the section is shown.
基板1として抵抗率8〜12Ω・1の(100) n形
Stを用い(第3図(A))、 このStを温度110
0℃でウェット熱酸化し、厚さ 1.5μmのS L
O2バッファ層2を作製する(第3図(B))。この上
に、コーニング7059ガラスを1μmの厚さにスパッ
タしてガラス光導波層3を作製する(第3図(C))。A (100) n-type St with a resistivity of 8 to 12 Ω·1 is used as the substrate 1 (Fig. 3 (A)), and this St is heated to a temperature of 110 Ω.
Wet thermal oxidation at 0℃, 1.5μm thick S L
An O2 buffer layer 2 is produced (FIG. 3(B)). A glass optical waveguide layer 3 is formed thereon by sputtering Corning 7059 glass to a thickness of 1 μm (FIG. 3(C)).
さらにガラス光導波層3上にホトレジスト4(A z
−L350 J )を一様にスピン・コートし、90℃
で焼付ける(第3図(D))。レジスト4を作製すべき
光導波路パターンに露光し、この後現像すると光導波路
となるべき部分のレジスト4が除去される(第3図(E
)) (ホトリソグラフィ)。Furthermore, a photoresist 4 (A z
-L350 J) was uniformly spin-coated at 90°C.
(Figure 3 (D)). When the resist 4 is exposed to light onto the optical waveguide pattern to be formed and then developed, the resist 4 in the portion that is to become the optical waveguide is removed (see Fig. 3 (E).
)) (Photolithography).
この上にAぶ5をスパッタしく第3図(F))、レジス
ト4を溶融すると、光導波路パターンのAl5が残る(
第3図(G))(リフトオフ)。When Al 5 is sputtered on top of this (Fig. 3 (F)) and the resist 4 is melted, Al 5 of the optical waveguide pattern remains (
Figure 3 (G)) (lift-off).
そして、ガラス層3のAぶパターン5以外の部分を、た
とえばCHF3ガスで0.1a mドライエツチングす
る(第3図(+1))。最後に、Alパターン5をウェ
ットエツチングによって除去する。エツチング液はHP
O;HNO3;CH3COOH−12: 1 : 1を
用いるとよい。Then, the portion of the glass layer 3 other than the A-shaped pattern 5 is dry-etched by, for example, CHF3 gas to a thickness of 0.1 am ((+1) in FIG. 3). Finally, the Al pattern 5 is removed by wet etching. Etching solution is available on HP
O; HNO3; CH3COOH-12: 1:1 may be used.
光導波路12等の部分のガラス層の厚さは1μm、他の
部分の厚さは0.9μmである。The thickness of the glass layer in parts such as the optical waveguide 12 is 1 μm, and the thickness in other parts is 0.9 μm.
(1,2)モード分離合成の動作
上述のような3分岐光導波路素子の分岐部分において、
3本の単一モード光導波路H,12,13が十分接近し
ている場合、各々の光導波路を伝搬する光波は相互に影
響を受ける。そこで9分岐部分を1つの光導波路とみな
し、その中でのローカル・ノーマル・モードを利用した
解析を行う。(1, 2) Operation of mode separation and synthesis In the branch portion of the three-branch optical waveguide device as described above,
When the three single mode optical waveguides H, 12, and 13 are sufficiently close to each other, the light waves propagating through each optical waveguide are influenced by each other. Therefore, we consider the nine-branch portion as one optical waveguide, and perform an analysis using the local normal mode within it.
まず、第4図に示すようなリブ形のチャンネル光導波路
のモデルを考え1等価屈折率法を用いて分岐による等価
屈折率の変化および界分布を調べる。このモデルは、第
1図に示す素子の分岐部分を切断したものと等価である
。リブとは、光導波路11.12.13の一部を形成す
る周囲よりも上方に突出した部分を指す。First, a model of a rib-shaped channel optical waveguide as shown in FIG. 4 is considered, and changes in the equivalent refractive index due to branching and field distribution are investigated using the one-equivalent refractive index method. This model is equivalent to the device shown in FIG. 1 with the branched portions cut off. The rib refers to a portion that forms part of the optical waveguide 11, 12, 13 and protrudes above the surrounding area.
第4図において光導波路の縦方向(X方向)の光波モー
ド界の閉じ込めについてまず考える。リブの有無により
2種類のスラブ光導波路I、■があると考えることがで
きる。In FIG. 4, first consider the confinement of the light wave mode field in the longitudinal direction (X direction) of the optical waveguide. It can be considered that there are two types of slab optical waveguides, I and (2), depending on the presence or absence of ribs.
光波の伝搬方向をZ軸とし、各座標軸を第4図に示すよ
うにとり、TEモードについて考察する。The TE mode will be considered with the propagation direction of the light wave as the Z axis and the respective coordinate axes as shown in FIG.
光導波路層(光導波路Iまたは■の部分)の等価屈折率
をn 、その上の空気層、下のS iO2バッファ層の
等価屈折率をそれぞれn 、n とする。光導波路
層の上面をx−0とし、光導波路層の厚さくt または
t2)をtで代表する。Let n be the equivalent refractive index of the optical waveguide layer (the part of the optical waveguide I or ◯), and let n be the equivalent refractive index of the air layer above it and the SiO2 buffer layer below it, respectively. The upper surface of the optical waveguide layer is represented by x-0, and the thickness of the optical waveguide layer t or t2) is represented by t.
■
これらの各層での電界のY方向成分E は次のように表
わされる。(2) The Y-direction component E of the electric field in each of these layers is expressed as follows.
E −Acxp(kxlx)
(−oo<x<0)I
Ey2−B cos (k、x−φ)
(0<x<t)E −Cexp(−kx3(x−t)
) (t<x<+oo)ただし k −in
2に2−βml (i−1,2,3)xi
1 。E-Acxp(kxlx)
(-oo<x<0) I Ey2-B cos (k, x-φ)
(0<x<t)E −Cexp(−kx3(x−t)
) (t<x<+oo) where k −in
2 to 2-βml (i-1,2,3)xi
1.
ko〜2π/λo(2)
n、:i番目の層の等価屈折率
β :Z方向の位相定数
λ0 二自由空間波長
k −i番目の層のX方向の波数
x1゜
x−0およびx−tの各境界において電界および磁界が
連続でなければならないことから、振幅に関する項を消
去することによりて2次の波数を決定する特性方程式を
得る。ko ~ 2π/λo (2) n,: Equivalent refractive index of the i-th layer β: Phase constant λ0 in the Z direction Two free space wavelengths k - Wave number in the X direction of the i-th layer x1° x-0 and x- Since the electric and magnetic fields must be continuous at each boundary of t, a characteristic equation for determining the second-order wave number is obtained by eliminating the terms related to amplitude.
に、t2−myr −tan (k、■/kx2) +
tan (kx3/kx2)層厚がt ” t tの部
分の等偏屈折率をn。f’f’l’1−1 の部分の
等偏屈折率をn とおく。こeff2
のようにすると、第4図に示すモデルは第5図に示すよ
うに7層のスラブ光導波路と考えることができる。, t2-myr-tan (k, ■/kx2) +
tan (kx3/kx2) The equipolarized refractive index of the part where the layer thickness is t'' t is n.The equipolarized refractive index of the part of f'f'l'1-1 is set as n.If we do this as eff2 The model shown in FIG. 4 can be considered as a seven-layer slab optical waveguide as shown in FIG.
次に第5図の7層モデルに基づいて、横方向(Y方向)
の光波モード界の閉じ込めについて検討し、最終的な等
偏屈折率を求める。Next, based on the 7-layer model shown in Figure 5,
We consider the confinement of the light wave mode field and find the final equipolarized refractive index.
光導波路1g、 12.11に相当する部分の幅をd
、d 、d とし、光導波路間隔をhとする。7
Mモードについて考察する。The width of the part corresponding to 1g and 12.11 of the optical waveguide is d
, d , d , and the optical waveguide spacing is h. 7
Consider M mode.
各光導波路における磁界のX方向成分をHとおくと、こ
れらは次式で与えられる。Letting the X-direction component of the magnetic field in each optical waveguide be H, these are given by the following equation.
H=Acosφt exp (kt y)(−国<y
<O)
Hx2−mAcos(k2y+φ1)
(0< y < d 2 )
Hx3−B”cxp fk3[y−(d2+h)])
十B−(3Xl)[−に3(y−d2)](d <y
<d2+h)
H,4−c cos Ik4 [y (d2+d4+
h)]−φ2)(d 十h<y< d2+d4+h)
H−D eXりlk5 [y−(d2+d4+2h)]
l+I)−eXp (−に、、 [y −(d2+d4
+h)]1(d2+d4+h<y<d2+d4+2h)
H=E cos (k [y −(d2+d4+d6
+2h)]−φ3)x6 B
(d2+d4+2h<y<d2+d4+d6+2h)H
−Ecosφ exp [−に7[y −(d2−+−
c+4+de +2h)11x7 g
(d2+d4+d6+2h<y<+oo)ただし k
−1n”k2−βリ (i −1,2,−57)
k o ” 2π/λ (
5)各境界において電界および磁界が連続でなければな
らないから、振幅に関する項を消去することによりて1
次の波数を決定する方程式を得る。H=Acosφt exp (kt y) (−country<y
<O) Hx2-mAcos(k2y+φ1) (0<y<d2) Hx3-B"cxp fk3[y-(d2+h)])
10B-(3Xl) [-3(y-d2)](d <y
<d2+h) H,4-c cos Ik4 [y (d2+d4+
h)]-φ2) (d 10h<y<d2+d4+h)
H-D eXlik5 [y-(d2+d4+2h)]
l+I)-eXp (-,, [y-(d2+d4
+h)]1(d2+d4+h<y<d2+d4+2h)
H=E cos (k [y −(d2+d4+d6
+2h)]-φ3)x6 B (d2+d4+2h<y<d2+d4+d6+2h)H
−Ecosφ exp [− to 7[y −(d2−+−
c+4+de +2h) 11x7 g (d2+d4+d6+2h<y<+oo) where k
-1n"k2-βri (i -1,2,-57)
k o ” 2π/λ (
5) Since the electric and magnetic fields must be continuous at each boundary, by eliminating the terms related to amplitude, 1
Obtain the equation that determines the next wave number.
Φ1Φ2Φ3−Φ3Φ4Φ8exp(−2k3h)−Φ
1Φ5Φ7 exp (−2k 5h )−Φ4Φ5Φ
6exp(−2(ks十に5) hl −0ただし
Φ −kn(nk+n2k)
+ Cn 2 kl k 3− (nt
ns k2 )”コ tan k2 d2Φ
−k n (n k +n2k)+[n
k k −(n n k)2コ t
ankdΦ −k n (n k +n2k)
+ [ns ks kr (n5n7kB ) ]
tan ke d。Φ1Φ2Φ3-Φ3Φ4Φ8exp(-2k3h)-Φ
1Φ5Φ7 exp (-2k 5h )-Φ4Φ5Φ
6exp (-2 (ks 10 to 5) hl -0 but Φ -kn (nk+n2k) + Cn 2 kl k 3- (nt
ns k2)”ko tan k2 d2Φ
-k n (n k +n2k) + [n
k k −(n n k)2 t
ankdΦ −k n (n k +n2k)
+ [ns ks kr (n5n7kB)]
tan ked.
Φ −k n (−n k +n2k )+
(n k k +(n n k)
2コ tankdΦ −k n (n k−n2
k)+[n k k +(n n k )
”]tank d857 57[188
Φ−kn(nk+n”k)
+ [−n4 k3ks + (n3ns k4) ]
tan k4d4Φ7””k4n4(n3ks −n
s ka )+ [n k k +(n
n k)2コ tankdΦ −k n
(n k−r+2k)+[n k k +(n
n k )21tank d:′。で nl
” n3− n5− n7− neff12
4 6 erf2リブのある光導波路部
分の厚さをtl−1μm、リブのない部分の厚さをt2
−0.9μm。Φ −k n (−n k +n2k )+
(n k k + (n n k)
2 tankdΦ −k n (n k−n2
k) + [n k k + (n n k )
"] tank d857 57 [188 Φ-kn (nk+n"k) + [-n4 k3ks + (n3ns k4)]
tan k4d4Φ7""k4n4(n3ks -n
s ka )+ [n k k +(n
n k) 2 tankdΦ −k n
(n k−r+2k)+[n k k +(n
n k ) 21 tank d:'. In nl
” n3- n5- n7- neff12
4 6 erf2 The thickness of the optical waveguide part with ribs is tl-1 μm, and the thickness of the part without ribs is t2.
-0.9 μm.
3つの単一モードの光導波路13.12.11の幅をd
2−2μm、d4−2.5μm、d6−3μm(第2図
に示すものとは若干具なる)として、第(6)式を解き
、導波路間隔りに対する各光導波路の等偏屈折率β/k
oを示したのが、第6図である。The width of the three single mode optical waveguides 13.12.11 is d
2-2 μm, d4-2.5 μm, d6-3 μm (slightly different from what is shown in Figure 2), solve Equation (6), and calculate the equipolarized refractive index β of each optical waveguide with respect to the waveguide spacing. /k
FIG. 6 shows o.
このグラフから、光導波路間隔りが大きくなるにつれて
等偏屈折率がそれぞれ一定値に近づくことが分る。From this graph, it can be seen that as the distance between the optical waveguides increases, the equipolarized refractive index approaches a constant value.
第(8)式の第1項は、3本の単一モード光導波路11
.12.13が各々独立にあるとき(間隔りが充分大き
い)の特性方程式の積である。すなわち。The first term of equation (8) is the three single mode optical waveguides 11
.. This is the product of characteristic equations when 12.13 are each independent (the interval is sufficiently large). Namely.
光導波路の間隔りが十分大きくなれば、第(6)式の第
2項以降は無視でき3本の光導波路が単独の状態にある
とみなせる。If the spacing between the optical waveguides is sufficiently large, the second term and subsequent terms in equation (6) can be ignored and the three optical waveguides can be considered to be in a single state.
相互に影響を与えない単独の状態にある1本の光導波路
の光導波路幅dに対する等偏屈折率の変化の様子を示し
たのが第7図である。ただしtl−1μm、t2−0.
9μmとした。FIG. 7 shows how the equipolarized refractive index changes with respect to the optical waveguide width d of one optical waveguide that is in an independent state where they do not influence each other. However, tl-1μm, t2-0.
It was set to 9 μm.
第7図において、実線■が等偏屈折率の各分散カーブと
交わる点は、多モード光導波路10における各モードの
伝搬定数(等偏屈折率)を表わし。In FIG. 7, the points where the solid line ■ intersects each dispersion curve of equipolarized refractive index represent the propagation constant (equal polarized refractive index) of each mode in the multimode optical waveguide 10.
破線■、■、■が交わる点は、単一モード光導波路11
〜13の伝搬定数をそれぞれ表わしている。さらに矢印
は、第1図に示す3分岐光導波路素子における導波モー
ドのふるまいを示している。The point where the broken lines ■, ■, ■ intersect is the single mode optical waveguide 11
~13 propagation constants, respectively. Furthermore, arrows indicate the behavior of the waveguide mode in the three-branch optical waveguide element shown in FIG.
ところで2分岐部分においては、光導波路間隔が変化し
1本来の厳密な意−味での独立なモードは存在しえない
。しかし2分岐角が十分小さく1分岐部分における光波
パワーの損失がなく、モードの波面がほぼZ軸に垂直で
あるような理想的な分岐の場合、各モードが独立である
と考えてもよい。By the way, in the two-branch portion, the spacing between the optical waveguides changes, and no independent mode in the original strict sense can exist. However, in the case of ideal branching in which the two-branching angle is sufficiently small and there is no loss of optical power in the first branching portion, and the wavefront of the mode is approximately perpendicular to the Z-axis, each mode may be considered to be independent.
したがって1分岐角が十分小さいという前走に立てば、
第6図は分岐部分における3つの独立なローカル会ノー
マルΦモードの伝搬定数の変化を示している。また、こ
れらの3つのモードの等偏屈折率は、相互に交叉するこ
となく独立であり。Therefore, if we assume that the first branch angle is sufficiently small,
FIG. 6 shows changes in the propagation constants of three independent local association normal Φ modes in the bifurcation section. Further, the equipolarized refractive indices of these three modes are independent without intersecting with each other.
第7図から分るように、0次のモードは、3本の単一モ
ード光導波路の11〜13の中で最大の導波路幅をもつ
光導波路11と結合し、以下同様にして。As can be seen from FIG. 7, the zero-order mode is coupled to the optical waveguide 11 having the largest waveguide width among the three single mode optical waveguides 11 to 13, and the same goes for the rest.
1次、2次のモードは、中間の幅の光導波路12゜最小
の幅の光導波路13とそれぞれ結合する。The primary and secondary modes are respectively coupled to an optical waveguide 12° having an intermediate width and an optical waveguide 13 having a minimum width.
このような界分布の変化の様子が第8図に示されている
。第8図(A)は、光導波路■0を伝搬する0次モード
が光導波路11に進む様子を、第8図(B)は1次モー
ドが光導波路12に進むときの界分布変化を、第8図(
C)は2次モードの界分布変化をそれぞれ示している。FIG. 8 shows how the field distribution changes. FIG. 8(A) shows how the zero-order mode propagating through the optical waveguide ■0 advances to the optical waveguide 11, and FIG. 8(B) shows the change in field distribution when the first-order mode advances to the optical waveguide 12. Figure 8 (
C) shows changes in the field distribution of the secondary mode.
上記の説明は逆方向に向う光についてもそのままあては
まる。すなわち、光導波路11を伝搬して光導波路10
に進入した光は0次モードになり、同じように光導波路
12.13を伝搬していて光導波路10に進む光は光導
波路10セそれぞれ1次、2次モードになる。The above explanation also applies to light traveling in the opposite direction. That is, it propagates through the optical waveguide 11 and the optical waveguide 10
The light that has entered the optical waveguide 12 and 13 becomes the zero-order mode, and the light that is propagating through the optical waveguides 12 and 13 and proceeds to the optical waveguide 10 becomes the first-order and second-order modes, respectively.
(2)多モードY分岐光導波路
次に多モードY分岐光導波路について説明する。多モー
ドY分岐光導波路の構成の一例が第9図に示されている
。(2) Multimode Y-branch optical waveguide Next, the multimode Y-branch optical waveguide will be explained. An example of the configuration of a multimode Y-branch optical waveguide is shown in FIG.
基幹光導波路20から2つの分岐光導波路21.22が
分岐している。一方の光導波路21は多モード光導波路
であり、基幹光導波路20からまっすぐにのびているが
、説明の便宜上これも分岐光導波路と呼ぶことにする。Two branch optical waveguides 21 and 22 are branched from the main optical waveguide 20. One optical waveguide 21 is a multimode optical waveguide, and extends straight from the main optical waveguide 20, but for convenience of explanation, this will also be called a branch optical waveguide.
他方の光導波路22は単一モード光導波路であり、光導
波路21から非常に小さい角度で分れている。これらの
光導波路20.21.22に関するファクタを、以下の
説明において参照する第10図〜第12図においては、
簡単にa、b、cでそれぞれ示している。The other optical waveguide 22 is a single mode optical waveguide and is separated from the optical waveguide 21 by a very small angle. In FIGS. 10 to 12, the factors relating to these optical waveguides 20, 21, 22 are referred to in the following description.
They are simply indicated by a, b, and c, respectively.
この実施例では、基幹光導波路20は0,1.2および
3次の4つのモードを伝搬させることができ、これらの
4つのモードのうちの1つが分岐光導波路22に分岐し
て進み、残りの3つのモードが光導波路21を伝搬する
。In this embodiment, the main optical waveguide 20 can propagate four modes of 0, 1.2, and 3rd order, one of these four modes branches off to the branch optical waveguide 22, and the rest The three modes propagate through the optical waveguide 21.
このようなY分岐部分についても上述したローカル・ノ
ーマル・モードを利用した解析を行なうことができる。Such a Y branch portion can also be analyzed using the local normal mode described above.
5層スラブ光導波路のローカル・ノーマル争モードの伝
搬定数を求めれば光波モードのふるまいが分るが、解析
の詳細は省略し、その結果のみを以下に述べる。Although the behavior of the light wave mode can be understood by determining the propagation constant of the local-normal conflict mode of the five-layer slab optical waveguide, the details of the analysis will be omitted and only the results will be described below.
光導波路21と22の幅に応じて3つのケースが考えら
れる。それは、単一モード光導波路22に導かれるモー
ドが2分岐前の多モード光導波路20で3次のモードで
ある場合(ケース1)、2次のモードである場合(ケー
ス2)、1次のモードである場合(ケース3)である。Three cases are possible depending on the widths of the optical waveguides 21 and 22. If the mode guided to the single mode optical waveguide 22 is the third mode in the multimode optical waveguide 20 before splitting into two (case 1), if it is the second mode (case 2), if it is the first mode mode (case 3).
第1O図はケース1を示すもので、第10図(A)は正
規化光導波路間隔の変化に対する等偏屈折率の変化を示
し、第10図(B)は分岐前後の等偏屈折率の値を分散
カーブ上にプロットしてその導波モードのふるまいを矢
印で示したもの、第10図(C)は分岐光導波路22
((e)で示す)に導かれるモ、−ドの界分布を示しで
いる。Figure 1O shows case 1, Figure 10 (A) shows the change in the equipolarized refractive index with respect to the change in the normalized optical waveguide spacing, and Figure 10 (B) shows the equipolarized refractive index before and after branching. The values are plotted on the dispersion curve and the behavior of the waveguide mode is shown by arrows. Figure 10 (C) shows the branch optical waveguide 22.
It shows the field distribution of the modes (shown in (e)).
ケース1における各分岐光導波路の正規化光導波路幅の
例としては、光導波路21(b)が14.2.光導波路
22(e)が1.58 テある。第1O図(B) l:
おいて、実線aと各分散カー・ブとの交点が各モードの
光導波路20における等偏屈折率である。これらの点の
うち0.1および2次の点が破線すとの交点で示すよう
に光導波路21の幅に対応した点に移る。3次モードの
点のみが破線Cとの交点で示すように光導波路22の幅
に対応した点に移る。上述のよつに分岐角は十分小さい
という条件に基づいているので、4つのモードの等偏屈
折率は相互に交叉ス、ることなく独立である。3次モー
ドのみが光導波路22に分岐して進み、他の0.1およ
び2次のモードは光導波路2里を伝搬することが理解で
きよう。As an example of the normalized optical waveguide width of each branch optical waveguide in Case 1, the optical waveguide 21(b) has a width of 14.2. The optical waveguide 22(e) has a length of 1.58 te. Figure 1O (B) l:
Here, the intersection of the solid line a and each dispersion curve is the equipolarized refractive index in the optical waveguide 20 for each mode. Among these points, the 0.1 and 2nd order points move to a point corresponding to the width of the optical waveguide 21, as shown by the intersection with the broken line. Only the third-order mode point moves to a point corresponding to the width of the optical waveguide 22, as shown by the intersection with the broken line C. Since the branching angle is based on the condition that it is sufficiently small as described above, the equipolarized refractive indices of the four modes are independent without crossing each other. It can be seen that only the 3rd order mode branches off to the optical waveguide 22 and the other 0.1 and 2nd order modes propagate through the optical waveguide 22.
第11図はケース2について、それぞれ等偏屈折率の変
化、伝搬モ・−ドのふるまい、光導波路z2に進むモー
ドの界分布を示すものである。光導波路21、22の正
規化光導波路幅の一例は、それぞれ14.2. 3.1
[1である。光導波路20を伝搬する0〜3次のモード
のうち、2次のモードが光導波路22に分れ、残りの0
,1および3次のモードは光導波路21を伝搬する。FIG. 11 shows, for case 2, the change in the equipolarized refractive index, the behavior of the propagation mode, and the field distribution of the mode proceeding to the optical waveguide z2. An example of the normalized optical waveguide width of the optical waveguides 21 and 22 is 14.2. 3.1
[It is 1. Among the 0th to 3rd order modes propagating through the optical waveguide 20, the 2nd order mode is split into the optical waveguide 22, and the remaining 0
, 1st and 3rd order modes propagate through the optical waveguide 21.
第12図はケース3について示すものである。光導波路
21.22の正規化光導波路幅はそれぞれ11.1.
4.74である。1次のモードが光導波路22に分岐(
7,残りの0,2および3次モードが光導波路21を伝
搬する。FIG. 12 shows case 3. The normalized optical waveguide widths of the optical waveguides 21 and 22 are respectively 11.1.
It is 4.74. The first-order mode branches into the optical waveguide 22 (
7, the remaining 0, 2 and 3 modes propagate through the optical waveguide 21.
以1のように1分岐光導波路幅を等偏屈折率の分散カー
ブ上で適宜選択することによって多モード光導波路から
任意の高次モードを選択的に取出すことができる。By appropriately selecting the width of the one-branch optical waveguide on the dispersion curve of equipolarized refractive index as described in 1 above, any higher-order mode can be selectively extracted from the multimode optical waveguide.
以ヒの考え方を敷t7することによって、第13図に示
すように、基幹光導波路20からそれぞれ適切な幅をも
つ単一モード光導波路31.32.33.34を順次分
岐させることによ・〕で、光導波路20を伝搬するQ、
1.2.3次モードをそれぞれ分離させることかできる
。By applying the following concept, as shown in FIG. 13, single mode optical waveguides 31, 32, 33, and 34 each having an appropriate width are sequentially branched from the main optical waveguide 20. ], Q propagating through the optical waveguide 20,
1.2.3rd mode can be separated from each other.
第9図および第13図において、単一モード分岐光導波
路22.31〜34を伝搬して基幹光導波路20に進入
する光は、伝搬してきた分岐光導波路に設定されたモー
ドで光導波路20を伝搬することも容品に理解できよう
。In FIGS. 9 and 13, the light propagating through the single mode branch optical waveguides 22.31 to 34 and entering the main optical waveguide 20 passes through the optical waveguide 20 in the mode set in the propagating branch optical waveguide. It is easy to understand that it is transmitted.
(3)まとめ
導波路分岐の特性を考察するにあたり次の2つの方法が
考えられる。1つは、ローカル−ノーマル・モードを利
用した解析で、特性方程式を解いて、光導波路の各断面
ごとの等偏屈折率の変化を考える方法であり、もう1つ
は、光導波路幅に対する等偏屈折率の分散カーブを用い
て等偏屈折率の変化を考える方法である。分散カーブを
用いて考える方法においては、第14図に示すように、
分岐前の基幹光導波路と分岐後のそれぞれの分岐光導波
路の各正規化光導波路幅における等偏屈折率をプロット
する。(3) Summary When considering the characteristics of waveguide branching, the following two methods can be considered. One is an analysis using local-normal mode, which solves the characteristic equation and considers changes in the equipolarized refractive index for each cross section of the optical waveguide.The other is an analysis using the local-normal mode. This is a method of considering changes in the equipolarized refractive index using a dispersion curve of the polarized refractive index. In the method of considering using a dispersion curve, as shown in Figure 14,
The equipolarized refractive index at each normalized optical waveguide width of the main optical waveguide before branching and each branched optical waveguide after branching is plotted.
分岐角が波長に比べて十分小さい場合2等価屈折率の変
化はゆっくりと連続的である。このため、それぞれのモ
ードの等偏屈折率は、変化の途中で交叉することなく、
各分岐導波路の正規化幅の等偏屈折率へと変化していく
。この様子を矢印で示している。分岐の前後において1
等価屈折率の順序の入れかわりがない。このように分散
カーブを用いて光導波路分岐の特性を考える方法による
と2分岐前後の光導波路幅を決定すれば2分岐前のどの
モードがどの分岐光導波路に分離されるかを知ることが
できる。When the branching angle is sufficiently small compared to the wavelength, the change in the 2-equivalent refractive index is slow and continuous. Therefore, the equipolarized refractive index of each mode does not cross during the change,
The refractive index changes to an equipolarized refractive index of the normalized width of each branch waveguide. This situation is indicated by an arrow. 1 before and after branching
There is no change in the order of the equivalent refractive index. According to this method of considering the characteristics of an optical waveguide branch using a dispersion curve, by determining the width of the optical waveguide before and after the two-branch, it is possible to know which mode before the two-branch is separated into which branch optical waveguide. .
上記実施例では、ガラス材料を用いたリッジ型光導波路
について述べたが、すべての光学材料を用いて光導波路
を作製することができ、また光導波路のタイプは埋込み
型(熱拡散、イオン交換。In the above example, a ridge-type optical waveguide using a glass material was described, but an optical waveguide can be manufactured using any optical material, and the type of optical waveguide is a buried type (thermal diffusion, ion exchange, etc.).
イオン注入、光・電子ビーム照射等により作製)、装荷
型、電圧誘起型等すべてのものに適用できる。It can be applied to all types including ion implantation, light/electron beam irradiation, etc.), loaded type, and voltage induced type.
(4)光ピックアップ
第15図は上述の光モード分離合成素子を利用して構成
された光ピックアップの例を示しているうこの図におい
て、上述したものと同一物には同一符号が付けられてい
る。(4) Optical pickup FIG. 15 is a diagram showing an example of an optical pickup constructed using the above-mentioned optical mode separation/synthesis element. There is.
半導体レーザ40から出射する光ビームは、ビーム・ス
プリッタ44で偏向され、レンズ系45によって光ディ
スク(図示略)の記録面上に集光される。この記録面に
はよく知られているように情報を表わすビット51が形
成されている。光ディスクからの反射光はレンズ系45
を経てビームやスプリッタ44を通り、基板1に形成さ
れた基幹光導波路10にその端面から入射する。A light beam emitted from the semiconductor laser 40 is deflected by a beam splitter 44 and focused by a lens system 45 onto the recording surface of an optical disk (not shown). As is well known, bits 51 representing information are formed on this recording surface. The reflected light from the optical disk is passed through the lens system 45.
The light passes through the beam and splitter 44 and enters the main optical waveguide 10 formed on the substrate 1 from its end face.
基幹光導波路10から分岐した分岐光導波路11〜13
は基板1上の途中で終端となっており、この終端部に、
これらの分岐光導波路11〜13を伝搬する光を検出し
て電気信号に変換するための光電変換素子41〜43が
それぞれ設けられている。光電変換素子41〜43とし
ては、たとえばa−3i(アモルファス・シリ=Iン)
、CdS、CdTeを用(することかでき、この場合に
は分岐光導波路11〜13の終端上にこれらの材料を蒸
着すればよい。また。Branch optical waveguides 11 to 13 branched from the main optical waveguide 10
terminates halfway on the board 1, and at this termination part,
Photoelectric conversion elements 41 to 43 are provided, respectively, for detecting the light propagating through these branched optical waveguides 11 to 13 and converting it into an electrical signal. The photoelectric conversion elements 41 to 43 are, for example, a-3i (amorphous silicon).
, CdS, and CdTe can be used. In this case, these materials may be deposited on the terminal ends of the branched optical waveguides 11 to 13.
pn接合を利用したフォトφダイオードやフォト・トラ
ンジスタを用いることもできる。光導波路11−13の
終端位置に穴を形成し、ここにフォト・ダイオード等を
入れて接着してもよいし、基板1がSLの場合にはpn
接合を一体的に形成するようにすることもできる。場合
によっては、各光電変換素子41〜43の出力信号を所
定のレベルと比較して弁別する回路が接続される。いず
れにしても光電変換素子41〜48の出力信号処理は適
当な論理にしたがって行なえばよい。A photoφ diode or phototransistor using a pn junction can also be used. A hole may be formed at the end position of the optical waveguide 11-13, and a photo diode etc. may be inserted and bonded there, or if the substrate 1 is SL, a pn
It is also possible to form the joint integrally. In some cases, a circuit is connected that compares and discriminates the output signal of each photoelectric conversion element 41 to 43 with a predetermined level. In any case, output signal processing of the photoelectric conversion elements 41 to 48 may be performed according to appropriate logic.
第te図は光ビック・アップの他の例を示している。こ
こでは半導体レーザ40は基板1上に固定されている。Fig. te shows another example of optical start-up. Here, the semiconductor laser 40 is fixed on the substrate 1.
また、半導体レーザ40からの出射光を光デイスク上に
集光する投光レンズ系46と、光ディスクからの反射光
を基幹光導波路10の端面に集光する受光レンズ系47
とが設けられている。Also, a light projecting lens system 46 that focuses the emitted light from the semiconductor laser 40 onto the optical disk, and a light receiving lens system 47 that focuses the reflected light from the optical disk onto the end face of the main optical waveguide 10.
and is provided.
第17図はフォーカシング・エラーの検出原理を示して
いる。第17図(B)に示すように焦点が合っていると
き、すなわちフォーカシングが正しく行なわれている場
合には、レンズ45または47によってそのスポット径
が基幹光導波路10の幅とほぼ同程度に集光され、かつ
基幹光導波路10の中央部が励振されていれば、主に0
次モードの光が基幹光導波路10で励振される。この0
次の光は上述したよ°うに分岐光導波路11に進むので
、光電変換素子41から最も大きな電気信号が出力され
る。これによって、フォーカシングが正しく行なわれて
いることが検知される。また、光電変換素子41の出力
信号が光ディスク50の読取り信号となる。FIG. 17 shows the principle of focusing error detection. When the focus is correct as shown in FIG. 17(B), that is, when focusing is performed correctly, the spot diameter is focused by the lens 45 or 47 to approximately the same width as the main optical waveguide 10. If the central part of the core optical waveguide 10 is excited, it will mainly be 0.
The light of the next mode is excited in the main optical waveguide 10. This 0
Since the next light proceeds to the branched optical waveguide 11 as described above, the largest electrical signal is output from the photoelectric conversion element 41. This allows it to be detected that focusing is being performed correctly. Further, the output signal of the photoelectric conversion element 41 becomes a read signal of the optical disc 50.
第17図(A)に示すように光ディスク50が遠(なっ
たり、第17図(C)に示すように近くなったりしてフ
ォーカシングが正しく行なわれていないときには、基幹
光導波路10に入射するスポット径が基幹光導波路10
の幅よりも広がり、基幹光導波路lOにおいて主に2次
モードが励振されるので、光電変換素子43から検出信
号が得られる。これにより、フォーカシングが正しく行
なわれていないことが分る。When focusing is not performed correctly because the optical disk 50 is far away as shown in FIG. 17(A) or close as shown in FIG. The diameter is the basic optical waveguide 10
Since the second mode is mainly excited in the main optical waveguide lO, a detection signal is obtained from the photoelectric conversion element 43. This shows that focusing is not performed correctly.
第18図はトラッキング・エラーの検出原理を示してい
る。投射光スポットが正しくピット51(トラック)上
に位置決めされている場合には、第18図(B)に示す
ように、その反射光によって基幹光導波路10において
0次モードが励振され、光電変換素子41から読取り信
号が得られる。これは第17図(B)に示すフォーカシ
ングが正しく行なわれている場合と同じである。投射光
スポットがトラックからずれると、第18図(^)(C
)に示すように、基幹光導波路lOの入射端面の側部が
強く励振され。FIG. 18 shows the principle of tracking error detection. When the projected light spot is correctly positioned on the pit 51 (track), the reflected light excites the zero-order mode in the main optical waveguide 10, as shown in FIG. 18(B), and the photoelectric conversion element A read signal is obtained from 41. This is the same as the case where focusing is performed correctly as shown in FIG. 17(B). If the projected light spot deviates from the track, it will appear in Figure 18 (^) (C
), the side part of the input end face of the main optical waveguide lO is strongly excited.
この結果、主に、1次の光が基幹光導波路10に結合し
て2分岐光導波路12にモード分離されるので、光電変
換素子42から大きな電気信号が得られる。これによっ
てトラッキング・エラーが生じていることが検出される
。As a result, mainly the primary light is coupled to the main optical waveguide 10 and mode-separated into the two-branch optical waveguide 12, so that a large electrical signal can be obtained from the photoelectric conversion element 42. This detects that a tracking error has occurred.
基板1上に作製される光導波路としては第13図に示す
ようなY分岐光導波路でもよいのはいうまでもない。ま
た1分岐光導波路11〜13の端を第1図に示すように
基板1の端面までのばし、この端面から出射する光を基
板1の外に配置された光電変換素子で検出するようにす
ることもできる。It goes without saying that the optical waveguide fabricated on the substrate 1 may be a Y-branch optical waveguide as shown in FIG. Furthermore, the ends of the single-branch optical waveguides 11 to 13 are extended to the end surface of the substrate 1 as shown in FIG. 1, and the light emitted from this end surface is detected by a photoelectric conversion element placed outside the substrate 1. You can also do it.
第1図から第8図は単一モード3分岐光導波路を説明す
るためのものであり。
第1図はjli−モード3分岐光導波路素子を示す斜視
図。
第2図はその寸法を示す平面図。
第3図(Δ)〜(+)はそめ作製工程を示す断面図。
第4図は動作を説明するために使用する断面図。
第5図は7層スラブ光導波路のモデルを示す図。
第6図は正規化光導波路間隔に対する等偏屈折率の変化
を示すグラフ。
第7図は等偏屈折率の分散カーブを示すグラフであって
伝搬モードのふるまいを示すもの。
第8図は(A)〜(C)は分岐するモードの界分布をそ
れぞれ示す図である。
第9図から第13図は多モードY分岐光導波路を説明す
るためのものであって。
第9図は平面図。
第10図から第12図は分岐するモードがそれぞれ3.
2.1次のケースの動作を説明するためのものであって
2それぞれの図において、(A)は正規化光導波路間隔
に対する等偏屈折率の変化を示すグラフ、(B)は分散
カーブと伝搬モードのふるまいを示すグラフ、(C)は
分岐光導波路に導かれるモードの界分布を示す図。
第13図は多モードY分岐光導波路の他の例を示す平面
図である。
第14図は等偏屈折率の分散カーブを示すグラフであっ
て、まとめを説明するために用いるものである。
第15図から第18図はこの発明の実施例を示すもので
あって。
第15図は光ピックアップの構成例を示す斜視図。
第16図は光ピックアップの他の構成例を示す斜視図。
第17図(^)〜(C)はフォーカシング・エラーの検
出原理を示すための図。
第18図(A)〜(C)はトラッキング・エラーの検出
原理を示すための図である。
lO・・・基幹光導波路。
11、12.13・・・分岐光導波路。
41、42.43・・・光電変換素子。
45、48.47・・・レンズ系。
以 上1 to 8 are for explaining a single mode three-branch optical waveguide. FIG. 1 is a perspective view showing a jli-mode three-branch optical waveguide device. FIG. 2 is a plan view showing its dimensions. FIG. 3 (Δ) to (+) are cross-sectional views showing the Someme manufacturing process. FIG. 4 is a sectional view used to explain the operation. FIG. 5 is a diagram showing a model of a seven-layer slab optical waveguide. FIG. 6 is a graph showing changes in equipolarized refractive index with respect to normalized optical waveguide spacing. FIG. 7 is a graph showing the dispersion curve of equipolarized refractive index, which shows the behavior of the propagation mode. In FIG. 8, (A) to (C) are diagrams showing field distributions of branching modes, respectively. 9 to 13 are for explaining a multimode Y-branch optical waveguide. Figure 9 is a plan view. In FIGS. 10 to 12, the branching modes are 3.
2. This figure is for explaining the operation in the first-order case. In each figure, (A) is a graph showing the change in the equipolarized refractive index with respect to the normalized optical waveguide spacing, and (B) is a graph showing the dispersion curve. Graph showing the behavior of the propagation mode; (C) is a diagram showing the field distribution of the mode guided to the branched optical waveguide. FIG. 13 is a plan view showing another example of a multimode Y-branch optical waveguide. FIG. 14 is a graph showing a dispersion curve of equipolar refractive index, and is used to explain the summary. 15 to 18 show embodiments of the present invention. FIG. 15 is a perspective view showing an example of the configuration of an optical pickup. FIG. 16 is a perspective view showing another example of the configuration of the optical pickup. FIGS. 17(^) to (C) are diagrams showing the principle of focusing error detection. FIGS. 18A to 18C are diagrams showing the principle of tracking error detection. lO: Fundamental optical waveguide. 11, 12.13... Branch optical waveguide. 41, 42.43...Photoelectric conversion element. 45, 48.47... Lens system. that's all
Claims (2)
系と、光ディスクからの反射光または透過光を受光し、
記録情報読取信号、フォーカシング・エラーおよびトラ
ッキング・エラー信号を出力する受光系とを有する光ピ
ックアップにおいて、上記受光系に含まれる受光装置で
あって、 光ディスクからの反射光または透過光が入射する一端面
を有し、かつ複数の光モードを保持する幅をもつ多モー
ド基幹光導波路、 この基幹光導波路の他端にそのほぼ延長上にのびるよう
に接続されかつ基幹光導波路よりも保持モード数が少な
い、少なくとも2本の分岐光導波路であって、相互の間
の分岐角が充分に小さくかつ保持するモードの次数が相
互に異なるような幅寸法を有するもの、および 各分岐光導波路を伝搬する光を検出する光電変換素子、 を備えている光ピックアップにおける受光装置。(1) A light projection system that focuses and projects light onto the recording surface of an optical disc, and a light projection system that receives reflected light or transmitted light from the optical disc;
In an optical pickup having a light receiving system that outputs a recorded information reading signal, a focusing error signal, and a tracking error signal, the light receiving device included in the light receiving system includes one end surface on which reflected light or transmitted light from the optical disc enters. a multimode backbone optical waveguide having a width capable of holding multiple optical modes, and connected to the other end of the backbone optical waveguide so as to extend almost on its extension, and having a smaller number of modes than the backbone optical waveguide; , at least two branched optical waveguides having width dimensions such that the branching angle between them is sufficiently small and the orders of the modes to be held are different from each other, and the light propagating through each branched optical waveguide. A light receiving device in an optical pickup, comprising a photoelectric conversion element for detection.
モード光導波路である、特許請求の範囲第(1)項に記
載の光ピックアップにおける受光装置。(2) The light receiving device in the optical pickup according to claim (1), wherein the branched optical waveguides are single mode optical waveguides having different width dimensions.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62056870A JPS63223710A (en) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | Photodetector for optical pickup |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62056870A JPS63223710A (en) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | Photodetector for optical pickup |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63223710A true JPS63223710A (en) | 1988-09-19 |
Family
ID=13039457
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62056870A Pending JPS63223710A (en) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | Photodetector for optical pickup |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63223710A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2719387A1 (en) * | 1994-04-28 | 1995-11-03 | Commissariat Energie Atomique | Device for controlling the position and / or focusing of a focused light beam |
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JP2017151275A (en) * | 2016-02-25 | 2017-08-31 | 住友ベークライト株式会社 | Optical waveguide, photo-electric hybrid board, optical module and electronic apparatus |
WO2024205668A3 (en) * | 2022-12-08 | 2024-12-26 | PsiQuantum Corp. | Photon number resolving detector |
-
1987
- 1987-03-13 JP JP62056870A patent/JPS63223710A/en active Pending
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