JPH0814895B2 - Optical information processing device - Google Patents
Optical information processing deviceInfo
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- JPH0814895B2 JPH0814895B2 JP61312005A JP31200586A JPH0814895B2 JP H0814895 B2 JPH0814895 B2 JP H0814895B2 JP 61312005 A JP61312005 A JP 61312005A JP 31200586 A JP31200586 A JP 31200586A JP H0814895 B2 JPH0814895 B2 JP H0814895B2
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- Semiconductor Lasers (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光ディスク等の光記録媒体に、信号の書き
込み、消去、及び読み出し等に利用される光ピックアッ
プ或は光を用いた計測等の光センサ等の光情報処理装置
に関するものであり、特に光学系の小型、軽量化を実現
する事を目的とするものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an optical pickup used for writing, erasing, and reading signals on an optical recording medium such as an optical disk, or an optical sensor for measurement using light. The present invention relates to an optical information processing apparatus such as the above, and is particularly intended to realize a compact and lightweight optical system.
従来の技術 近年、光情報処理の需要が高まり、高性能化、低価格
化が要求されている。2. Description of the Related Art In recent years, the demand for optical information processing has increased, and higher performance and lower prices have been demanded.
特に、光記録媒体の情報の書きこみや、読み出しを行
う光ピックアップ等にあっては、高速化や小型化を実現
するために、集積化光ピックアップが提案されている。In particular, for an optical pickup for writing and reading information on an optical recording medium, an integrated optical pickup has been proposed in order to realize speeding up and downsizing.
提案されている光ピックアップの概略を第2図に示
す。The outline of the proposed optical pickup is shown in FIG.
半導体レーザ21から発する光が、Si基板22の上に形成
された誘電体導波路23を伝搬し、フォーカシンググレー
ティングカプラ24により、光ディスク25の表面に集光さ
れる。光ディスク25で反射された光は再びフォーカシン
ググレーティングカプラ24により、導波光に変換されて
半導体レーザ21の方向に逆戻りする。ところが一部は、
フォーカシングビームスプリッタ26により二方向に分割
され、一対の受光素子に入力され、記録信号の再生及び
フォーカシング、トラッキング信号が検出される。The light emitted from the semiconductor laser 21 propagates through the dielectric waveguide 23 formed on the Si substrate 22, and is focused on the surface of the optical disc 25 by the focusing grating coupler 24. The light reflected by the optical disk 25 is converted into guided light by the focusing grating coupler 24 again and returns to the direction of the semiconductor laser 21. However, in part,
The beam is split into two directions by the focusing beam splitter 26 and is input to a pair of light receiving elements, and the reproduction of the recording signal, the focusing, and the tracking signal are detected.
発明が解決しようとする問題点 ところが本方式の最大の欠点は、光ディスク等光照射
媒体の表面で反射された光が、半導体レーザ21に帰還さ
れ、その結果、半導体レーザの出力が変動したり、また
発振スペクトルが変化するために、波長分散の大きなフ
ォーカシンググレーティングカプラによる集光特性が劣
化する事である。However, the biggest drawback of this method is that the light reflected on the surface of the optical irradiation medium such as an optical disk is returned to the semiconductor laser 21, and as a result, the output of the semiconductor laser fluctuates, In addition, since the oscillation spectrum changes, the focusing property of the focusing grating coupler with large wavelength dispersion deteriorates.
本発明は、以上の様に半導体レーザへの光照射媒体か
らの反射光の影響を低減させ、高品質、高性能な薄膜型
光情報処理装置を実現するものである。As described above, the present invention reduces the influence of the reflected light from the light irradiation medium on the semiconductor laser and realizes a high quality and high performance thin film optical information processing apparatus.
問題点を解決するための手段 本発明は、半導体レーザと、前記半導体レーザから発
した直線偏光の光を、その偏光面に対応したTEもしくは
TMモードのいづれかの特定モードとして伝搬する光導波
路層と、前記光導波路層を伝搬する前記特定モードと結
合し、前記特定モードの伝搬光を直線偏光として前記光
導波路層の外部の空間に放射する第1のグレーティング
カプラと、前記第1のグレーティングカプラから前記光
導波路層の外部の空間に放射する前記直線偏光を、楕円
偏光もしくは円偏光に変換させる位相板と、前記第1の
グレーティングカプラの前記半導体レーザ側近傍に配置
されるとともに、前記位相板からの光の一部が、前記特
定モードと互いに直交する伝搬モードと結合する、第2
のグレーティングカプラと、前記光導波路の形成された
基板上に形成され、前記第2のグレーティングカプラで
結合された光を検出する受光素子とを備え、前記光導波
路、前記第1のグレーティングカプラ、前記第2のグレ
ーティングカプラ、前記受光素子とが同一基板上に集積
された、光情報処理装置とする。Means for Solving the Problems The present invention provides a semiconductor laser and linearly polarized light emitted from the semiconductor laser, which is TE or TE corresponding to the polarization plane.
An optical waveguide layer propagating as any one of the TM modes and the specific mode propagating in the optical waveguide layer are coupled, and the propagating light of the specific mode is radiated to a space outside the optical waveguide layer as linearly polarized light. A first grating coupler, a phase plate for converting the linearly polarized light radiated from the first grating coupler into the space outside the optical waveguide layer into elliptically polarized light or circularly polarized light, and the first grating coupler A second light beam is arranged near the semiconductor laser and a part of the light from the phase plate is coupled to propagation modes orthogonal to the specific mode.
And a light receiving element that is formed on the substrate on which the optical waveguide is formed and detects the light coupled by the second grating coupler, the optical waveguide, the first grating coupler, and The optical information processing device is one in which the second grating coupler and the light receiving element are integrated on the same substrate.
本発明は、光導波路を伝搬するTEもしくはTMモードの
光が、グレーティングカプラにより直線偏光として放出
され、その光を位相板を通過させた時に、円偏光もしく
は楕円偏光に変換され、その後、光ディスクで反射され
て、再び位相板を通過させた時には、偏光軸がほぼ90°
回転された直線偏光となるために、光導波路中の伝搬モ
ードとはグレーティングカプラにより結合せず、その結
果、半導体レーザには戻り光として影響を与えない事を
応用するものである。According to the present invention, TE or TM mode light propagating through an optical waveguide is emitted as linearly polarized light by a grating coupler, and when the light is passed through a phase plate, it is converted into circularly polarized light or elliptically polarized light, and then, in an optical disc. When reflected and passed through the phase plate again, the polarization axis is almost 90 °.
This applies to the fact that the rotated linearly polarized light is not coupled with the propagation mode in the optical waveguide by the grating coupler, and as a result, does not affect the semiconductor laser as returned light.
実施例 本発明の実施例を第1図に示す。Si基板31の表面に平
行な直線偏光を発する半導体レーザ32からの放射光が、
基板表面に形成されたSiO2層33,ガラス層34でなる光導
波路をTEモードとして伝搬し、SiN層で形成された第1
のフォーカシンググレーティングカプラ35により放射さ
れ、λ/4位相板36を通して、光ディスク37の表面の一点
に集光される。ディスク表面で反射された光は入射時と
ほぼ同じ経路を戻るとともに、光の回折現象のために少
し広がりつつ、位相板36で、偏光方向の90°直向した直
線偏光に変換されて、第1のフォーカシンググレーティ
ングカプラ及び第2のグレーティングカプラ38に入射す
る。ところが、この直線偏光は導波路伝搬光のうちのTM
モードを励振する事になるが、TEモードとTMモードとで
は導波路の実効屈折率が異るために、TEモードと結合し
て放射される方向と全く同一方向から戻ってくる光に対
してはTMモードは結合されないので、第1のフォーカシ
ンググレーティングカプラに達した光は半導体レーザに
は戻らない。Embodiment An embodiment of the present invention is shown in FIG. The emitted light from the semiconductor laser 32 that emits linearly polarized light parallel to the surface of the Si substrate 31,
The first waveguide formed of the SiN layer propagates in the TE mode through the optical waveguide formed of the SiO 2 layer 33 and the glass layer 34 formed on the surface of the substrate.
It is radiated by the focusing grating coupler 35 and is focused on one surface of the optical disc 37 through the λ / 4 phase plate 36. The light reflected on the disk surface returns along the almost same path as when it was incident, and while it spreads slightly due to the diffraction phenomenon of the light, it is converted by the phase plate 36 into linearly polarized light with a 90 ° polarization direction. It is incident on the first focusing coupler and the second grating coupler. However, this linearly polarized light is TM of the waveguide propagation light.
Although the mode is excited, since the effective refractive index of the waveguide is different between the TE mode and the TM mode, the light returning from exactly the same direction as the direction in which the TE mode is coupled and emitted. Since the TM mode is not coupled, the light reaching the first focusing grating coupler does not return to the semiconductor laser.
第2のグレーティングカプラ38は、90°偏光方向の回
転された光ディスクからの反射光と導波路のTMモードが
結合し、しかも二対の受光素子39の近傍で集光される様
に設計されている。第2のグレーティングカプラは、入
射レーザ光の一部を回折させるが、特定点に集光される
事はないので、光ディスク上への集光特性や光検出特性
に何らの影響を与えるものではない。The second grating coupler 38 is designed so that the reflected light from the optical disc rotated by 90 ° in the polarization direction and the TM mode of the waveguide are combined and the light is condensed in the vicinity of the two pairs of light receiving elements 39. There is. The second grating coupler diffracts a part of the incident laser light, but does not condense it on a specific point, so that it does not affect the condensing characteristic on the optical disc or the light detecting characteristic. .
なお、上記実施例では、集光性グレーティングカプラ
により、導波光を記録媒体に集光する場合を示したが、
レンズ系を介して集光させる場合にも適用される事は明
らかである。In the above embodiment, the case where the guided light is condensed on the recording medium by the condensing grating coupler is shown.
Obviously, it is also applied to the case of condensing light through the lens system.
発明の効果 以上、実施例を用いて示した如く、本発明によれば、
光ディスク等の媒体からの戻り光の影響のない高性能な
薄膜形の光情報処理装置が実現できる。EFFECTS OF THE INVENTION As described above using the embodiments, according to the present invention,
It is possible to realize a high-performance thin-film optical information processing device that is not affected by the return light from a medium such as an optical disk.
第1図は本発明の実施例の光情報処理装置の概略斜視
図、第2図は従来の装置の概略斜視図である。 1……Si基板、2……半導体レーザ、4……ガラス層、
5……グレーティングカプラ、6……位相板、7……光
ディスク、9……受光素子。FIG. 1 is a schematic perspective view of an optical information processing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic perspective view of a conventional apparatus. 1 ... Si substrate, 2 ... semiconductor laser, 4 ... glass layer,
5 ... Grating coupler, 6 ... Phase plate, 7 ... Optical disk, 9 ... Light receiving element.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01S 3/18 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical indication H01S 3/18
Claims (1)
面に対応したTEもしくはTMモードのいづれかの特定モー
ドとして伝搬する光導波路層と、 前記光導波路層を伝搬する前記特定モードと結合し、前
記特定モードの伝搬光を直線偏光として前記光導波路層
の外部の空間に放射する第1のグレーティングカプラ
と、 前記第1のグレーティングカプラから前記光導波路層の
外部の空間に放射する前記直線偏光を、楕円偏光もしく
は円偏光に変換させる位相板と、 前記第1のグレーティングカプラの前記半導体レーザ側
近傍に配置されるとともに、前記位相板からの光の一部
が、前記特定モードと互いに直交する伝搬モードと結合
する、第2のグレーティングカプラと、 前記光導波路の形成された基板上に形成され、前記第2
のグレーティングカプラで結合された光を検出する受光
素子とを備え、 前記光導波路、前記第1のグレーティングカプラ、前記
第2のグレーティングカプラ、前記受光素子とが同一基
板上に集積された、光情報処理装置。1. A semiconductor laser, an optical waveguide layer that propagates linearly polarized light emitted from the semiconductor laser as a specific mode of either TE or TM mode corresponding to the polarization plane, and propagates through the optical waveguide layer. A first grating coupler that is coupled to the specific mode to radiate propagating light of the specific mode as linearly polarized light to a space outside the optical waveguide layer; and from the first grating coupler to outside the optical waveguide layer. A phase plate for converting the linearly polarized light radiated into space into elliptically polarized light or circularly polarized light, and a part of the light from the phase plate, which is arranged in the vicinity of the semiconductor laser side of the first grating coupler, A second grating coupler that couples with the propagation mode orthogonal to the specific mode, and a second grating coupler formed on the substrate on which the optical waveguide is formed. The second
A light receiving element for detecting light coupled by the grating coupler, the optical waveguide, the first grating coupler, the second grating coupler, and the light receiving element are integrated on the same substrate. Processing equipment.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61312005A JPH0814895B2 (en) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | Optical information processing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61312005A JPH0814895B2 (en) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | Optical information processing device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63164032A JPS63164032A (en) | 1988-07-07 |
| JPH0814895B2 true JPH0814895B2 (en) | 1996-02-14 |
Family
ID=18024058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61312005A Expired - Lifetime JPH0814895B2 (en) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | Optical information processing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0814895B2 (en) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6059548A (en) * | 1983-09-12 | 1985-04-05 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical head |
| JPS61294646A (en) * | 1985-06-21 | 1986-12-25 | Canon Inc | Integrated optical head |
-
1986
- 1986-12-26 JP JP61312005A patent/JPH0814895B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63164032A (en) | 1988-07-07 |
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