(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光導波路アレイから出射した波長４５０ｎｍ以下の複数本のレーザ光を変調走査し、感光材料上に走査する光記録装置において、
前記光導波路アレイは、アンダークラッド層と、該アンダークラッド層上に形成されている導波路と、前記アンダークラッド層及び前記導波路上に形成されているオーバークラッド層とを有し、光導波路アレイの導波路の出射端が、前記アンダークラッド層端面及び前記オーバークラッド層端面から、次式の条件を満足する距離ｇの位置にあり、
ｇ＞π・ｄ０２・ｎ／４λ
且つ、前記オーバークラッド層の厚さＴと、前記アンダークラッド層の厚さＴＴとが次式
Ｔ＞Ｔ０＝（ｄ０２・（１＋ｇ２／Ｘ０２））０．５／２＋ｋ／２
ＴＴ＞ＴＴ０＝（ｄ０２・（１＋ｇ２／Ｘ０２））０．５／２−ｋ／２
（但し、ｄ０は導波路から出射するビーム径、ｎはアンダークラッド層及びオーバークラッド層の屈折率、λは光の波長、ｋは導波路の厚さ）を満足することを特徴とする光記録装置。
【請求項２】
前記アンダークラッド層端面と前記オーバークラッド層端面とが一致していることを特徴とする請求項１記載の光記録装置。
【請求項３】
前記アンダークラッド層に、石英ガラス板を用いることを特徴とする請求項１又は２記載の光記録装置。
【請求項４】
前記アンダークラッド層に、熱酸化膜付きシリコンウエハの熱酸化膜を用いることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の光記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光記録装置に関し、特に、光導波路アレイを用いて複数のレーザ光を感光材料上に走査し、光記録を行うものである。
【背景技術】
【０００２】
光記録装置を代表するレーザプリンタにおいて、複数のレーザビームを回転多面鏡で同時に走査して光記録を行うと、回転多面鏡の回転速度が高速にできない場合でも、ビームの本数分の高速化が実現できる。
【０００３】
複数のレーザビームを発生させる方法として、光ファイバアレイを用いる方法がある。光ファイバアレイを用いて複数のレーザビームを感光材料上に走査して光記録を行う光記録装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１４６０２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、光ファイバアレイの出射端面に、空中に浮遊するゴミが付着して出射光強度を低下させてしまうことを抑制するために、石英ガラス板を接着剤を用いて貼り付けている。しかし、波長４５０ｎｍ以下の紫色レーザ光を使用した場合、光ファイバアレイ出射端面に石英ガラスを貼り付けるのに用いている接着剤が変質してしまう為、光ファイバアレイから出射するビームの形状が変形してしまう。光ファイバアレイの変わりに光導波路アレイを用い、光導波路アレイの出射端面に石英ガラスを貼り付けた場合においても同様の現象が生じる。
【０００６】
また、波長４５０ｎｍ以下の紫色レーザ光は、光ファイバアレイ、光導波路アレイの出射端面などの光強度の強い場所で接着剤などの揮発成分と光化学反応を起こし、汚染物質を付着させる働きを持つ。
【０００７】
本発明の目的は、波長４５０ｎｍ以下の紫色レーザ光を用いた場合においても、光導波路アレイ出射端面に汚染物質が付着するのを抑制し、汚染物質が付着したとしてもその影響を低減させる機能をもたせた光導波路アレイを用いた光記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は、光導波路アレイから出射した波長４５０ｎｍ以下の複数本のレーザ光を変調走査し、感光材料上に走査する光記録装置において、前記光導波路アレイは、アンダークラッド層と、該アンダークラッド層上に形成されている導波路と、前記アンダークラッド層及び前記導波路上に形成されているオーバークラッド層とを有し、光導波路アレイの導波路の出射端が、前記アンダークラッド層端面及び前記オーバークラッド層端面から、次式の条件を満足する距離ｇの位置にあり、
ｇ＞π・ｄ０２・ｎ／４λ
且つ、前記オーバークラッド層の厚さＴと、前記アンダークラッド層の厚さＴＴとが次式
Ｔ＞Ｔ０＝（ｄ０２・（１＋ｇ２／Ｘ０２））０．５／２＋ｋ／２
ＴＴ＞ＴＴ０＝（ｄ０２・（１＋ｇ２／Ｘ０２））０．５／２−ｋ／２
（但し、ｄ０は導波路から出射するビーム径、ｎはアンダークラッド層及びオーバークラッド層の屈折率、λは光の波長、ｋは導波路の厚さ）を満足することを特徴とする。
以上
【０００９】
また、前記アンダークラッド層端面と前記オーバークラッド層端面とが一致していることを特徴とする。
【００１０】
また、前記アンダークラッド層に、石英ガラス板を用いることを特徴とする。
【００１１】
また、前記アンダークラッド層に、熱酸化膜付きシリコンウエハの熱酸化膜を用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の構成とすることにより、紫色レーザ光を用いた場合に生じる汚染物質付着の影響を低減した、光導波路アレイを用いた光記録装置を提供可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明における光導波路アレイの構造を図３を用いて説明する。光導波路アレイの導波路１６から出射したレーザ光は、回折によりビーム径が大きくなる。シングルモードの導波路から出射する光のビーム径をｄ０とすると、導波路出射端面１８から距離Ｘ離れた場所でのビーム径ｄＸは次式で表わされる。
ｄＸ＝（ｄ０２・（１＋Ｘ２／Ｘ０２））０．５  ……………（１）
ここで、Ｘ０＝π・ｄ０２・ｎ／４λで、λは光の波長、ｎはオーバークラッド層１９及びアンダークラッド層１７の屈折率である。
【００１４】
光の波長λを０．４１０（μｍ）、シングルモードの導波路から出射するビームのビーム径ｄ０を３（μｍ）、オーバークラッド層１９及びアンダークラッド層１７の屈折率ｎを１．４６９、導波路出射端面１８からオーバークラッド層端面２０及びアンダークラッド層端面２１までの距離ｇを０．２５２（ｍｍ）とすると、導波路出射端面１８から出射したビームがオーバークラッド層端面２０及びアンダークラッド層端面２１に到達した時のビーム径ｄＸは３０（μｍ）となり、導波路出射端面１８におけるパワー強度の４％程度となる。
【００１５】
パワー強度が大きいほど、光化学反応による汚染物質付着の影響が顕著になる為、本発明における光導波路アレイの構造は、紫色レーザ光との光化学反応による汚染物質の付着の影響を低減することができる。
【００１６】
また、ビーム径が大きくなる為に、出射端面に汚染物質が付着したとしても、その影響は緩和される。しかし、導波路出射端面１８からオーバークラッド層端面２０及びアンダークラッド層端面２１までの距離ｇが、ｇ＜Ｘ０のとき、オーバークラッド層端面２０及びアンダークラッド層端面２１におけるビーム径ｄＸは最大でもｄ０の１．４倍にしか大きくならず、ほとんど従来の欠点は改善されない。従って、光導波路アレイの導波路出射端面１８から、オーバークラッド層端面２０及びアンダークラッド層端面２１までの距離ｇは、ｇ＞Ｘ０にする必要がある。
【００１７】
また、上記の条件で、オーバークラッド層厚Ｔ、コア径ｋ＝２．５（μｍ）、アンダークラッド層厚ＴＴとすると、
Ｔ０＝（ｄ０２・（１＋ｇ２／Ｘ０２））０．５／２＋ｋ／２＝１６．２５（μｍ）…………（２）
ＴＴ０＝（ｄ０２・（１＋ｇ２／Ｘ０２））０．５／２−ｋ／２＝１３．７５（μｍ）………（３）
Ｔ０＋ＴＴ０＝３０（μｍ）……………（４）
となるため、オーバークラッド層の厚さＴをＴ＜Ｔ０、アンダークラッド層の厚さＴＴをＴＴ＜ＴＴ０にすると、オーバークラッド層端面２０及びアンダークラッド層端面２１から出射するビームは、オーバークラッド層端面２０及びアンダークラッド層端面２１からはみ出し、オーバークラッド層側面２２及びアンダークラッド層側面２３からも出射してしまう。
【００１８】
しかし、オーバークラッド層の厚みＴをＴ＞Ｔ０、アンダークラッド層の厚みＴＴを、ＴＴ＞ＴＴ０とすれば、オーバークラッド層端面２０及びアンダークラッド層端面２１における出射ビームは、オーバークラッド層端面２０及びアンダークラッド層端面２１からはみ出すことがない。従って、オーバークラッド層の厚みＴとアンダークラッド層の厚みＴＴをＴ＞Ｔ０、ＴＴ＞ＴＴ０にする必要がある。
【００１９】
以下、本発明の光導波路アレイを用いた光記録装置の１実施例を説明する。
【００２０】
図１は、本発明の光記録装置の光学系を示す。半導体レーザ６から出射した光をＬＤモジュール７内のレンズによりシングルモード光ファイバ５に導く。このレーザモジュール部は複数個準備され、それぞれの光ファイバの出射端面を光導波路アレイ８の入射端面に接続する。光導波路アレイから出射した複数本のレーザ光はレンズ４によりポリゴンミラー３上に導かれる。ポリゴンミラー３上を反射したビームは、Ｆθレンズ２を通過した後、感光ドラム１上に結像され、走査される。
【００２１】
図２に、ＬＤモジュール部の構成の詳細を示す。半導体レーザ６はＬＤＭホルダ１０にレーザ溶接されている。半導体レーザ６から出射した光はレンズ１１により、シングルモード光ファイバ５の端面１４に結像されている。シングルモード光ファイバ５は光ファイバ５を覆っている被覆を取り、１２５μｍ径のクラッド部をむき出しにし、フェルール１３に挿入し、接着する。このフェルール１３は、フェルールホルダ１２にさらに接着されている。シングルモード光ファイバ５、フェルール１３と一体にしたフェルールホルダ１２は、ＬＤＭホルダ１０とレーザ溶接を用いて溶接している。
【００２２】
図３に、光導波路アレイ部の１実施例の構造を示す。導波路はＳｉＯ２内にＧｅＯ２またはＴｉＯ２などをドープした物質で形成されており、純粋なＳｉＯ２からなるアンダークラッド層、オーバークラッド層よりも屈折率が高く、０．１〜０．７％程度の比屈折率となっている。石英ガラス基板または、熱酸化膜付きシリコンウエハからなるアンダークラッド層１７と、導波路１６上にオーバークラッド層１９となるＳｉＯ２膜を、火炎堆積法、ＣＶＤ法などを用いて形成させる。また、光導波路アレイの入射端面１５を研磨し、導波路出射端面１８から、アンダークラッド層端面２１、及びオーバークラッド層端面２０までの距離ｇがｇ＞π・ｄ０２・ｎ／４λとなるように、アンダークラッド層端面２１及びオーバークラッド層端面２０を研磨する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の光記録装置の光学系を示す概略図である。
【図２】本発明の光記録装置のＬＤモジュール部の断面図である。
【図３】本発明の光導波路アレイ部を示す概略図である。
【符号の説明】
【００２４】
１…感光ドラム、２…Ｆθレンズ、３…ポリゴンミラー、４…レンズ、５…光ファイバ、６…半導体レーザ、７…ＬＤモジュール、８…光導波路アレイ、１０…ＬＤＭホルダ、１１…レンズ、１２…フェルールホルダ、１３…フェルール、１４…入射端面、１６…導波路、１７…アンダークラッド層、１８…出射端面、１９…オーバークラッド層、２０…オーバークラッド層端面、２１…アンダークラッド層端面、２２…オーバークラッド層側面、２３…アンダークラッド層側面である。
【図１】
0004710046.tif 000002
【図２】
0004710046.tif 000003
【図３】
0004710046.tif 000004