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光源单元、和包括其的光学引擎、智能眼镜、光通信用发送装置、光通信系统的制作方法

2023-07-22 09:07:21 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及光源单元、和包括其的光学引擎、智能眼镜、光通信用发送装置、光通信系统。
2.本技术基于在2022年1月17日于日本技术的日本特愿2022-005124号主张优先权,在此引用其内容。


背景技术:

3.ar(augmented reality:增强现实)眼镜、vr(virtual reality:虚拟现实)眼镜作为小型的可穿戴设备而被期待。在这样的设备中,发出全彩色的可见光的发光元件是用于描绘高品质的图像的中心元件的1个。在这样的设备中,发光元件例如独立且高速地调制表现可见光的rgb的3色各自的强度,以期望的颜色表现动态图像。
4.作为这样的发光元件,在专利文献1中公开了如下的发光元件:将可见光的激光入射到波导,通过电流来控制各色的激光芯片的出射强度,由此出射彩色的动态图像。另外,在引用文献2中公开了如下调制器:经由光纤向具有波导的外部调制器入射激光,并通过外部调制器独立地调制rgb的3色各自的强度,其中,波导形成于具有电光学效应的基板。
5.在ar眼镜、vr眼镜这样的可穿戴设备中,发光模块以在通常的眼镜型的尺寸中收纳各功能的方式小型化成为对于普及的关键。
6.现有技术文献
7.专利文献
8.专利文献1:日本特开2021-86976号公报
9.专利文献2:日本专利第6728596号公报
10.专利文献3:日本特开2001-292107号公报


技术实现要素:

11.在专利文献1所公开的发光元件中,利用电流直接控制激光的出射强度,但在电流控制中,为了确保出射强度的稳定性,需要在电流-光输出曲线图的线性区域进行电流控制。因此,存在消耗电力大且其降低困难这样的问题。
12.另外,在专利文献2中公开了一种光调制器,其使用以具有电光学效应的铌酸锂
·
钽酸锂
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锆钛酸铅镧
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磷酸钛酸钾
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聚噻吩
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液晶材料
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各种诱发聚合物为材料的基板,在该基板设置有光波导。其中,作为优选的方式,公开了特别是使用铌酸锂的单晶或固溶体晶体,将其一部分通过质子交换法或ti扩散法改质的部分作为光波导的方式。然而,改质后的波导部分(芯)区域的尺寸由质子、ti侵入
·
扩散的距离规定,所以难以减小光波导的直径。因此,光波导自身的大小不得不变大,另外,由于光波导的直径大而调制电压的电场难以集中,为了调制而需要施加大的电压,或者为了以较小的电压进行动作而需要延长施加电压的电极,所以元件的尺寸变大。
13.另外,在图36(a)所示那样的、将对块状铌酸锂的单晶b1的一部分进行了改质的部分b1-a作为光波导的调制器中,仅在块状铌酸锂单晶中稍微添加ti而形成折射率差δn,所以改质后的波导部分(芯)与未改质的部分(包层)的折射率差小。因此,由于光波导弯曲而产生的弯曲损失大,不能高曲率地弯曲光波导。难以减小元件的尺寸。另外,对于搭载于ar眼镜等头戴式显示器的调制光源,例如要求收敛于眼镜的弦的尺寸的尺寸,但在专利文献2那样的体晶型的光调制器中,难以制作小型化到该尺寸的光调制器。
14.相对于将对铌酸锂单晶b1的一部分进行了改质的部分b1-a作为光波导的调制器,在图36(b)所示那样的、将对在蓝宝石等基板上外延生长的单晶铌酸锂膜f进行了加工的凸部fridge作为光波导的调制器的情况下,从原本该凸型部分与ti扩散光波导相比尺寸小、由于凸部的周围全部相当于包层因而如果适当地选择周围的材料则能够增大折射率差δn、将光波导弯曲成曲线状时的光损失与块状铌酸锂单晶相比小等的理由出发,适于小型化。
15.另外,在专利文献2的图7中公开了一种光学模块100,其将光源部311和调制器30作为构成单位而模块化,不直接调制光源部311,而能够出射通过调制器30进行了外部调制的光。如专利文献2所公开的光学模块100那样,在将红色(r)、绿色(g)、蓝色(g)的激光从调制器30输出后进行合波的结构的光模块用作光学引擎的构成要素的情况下,如后面所述,光学系统变大,所以难以使作为光学引擎的尺寸小型化。
16.另外,为了以期望的颜色显示图像,需要独立且高速地调制表现可见光的rgb的3色各自的强度,但如果仅通过光源或者仅通过光调制器进行该调制,则控制这些调制的ic的负荷会变大。
17.本发明是鉴于上述技术问题而完成的,其目的在于,提供能够搭载于ar眼镜、vr眼镜等的小型且低消耗电力的光源单元、和包括其的光学引擎、智能眼镜、光通信用发送装置、光通信系统。
18.本发明为了解决上述技术问题,提供以下的技术手段。
19.本发明的第1方式的光源单元,包括:光源部,其具有光半导体元件;第1电信号生成元件,其生成用于控制驱动所述光半导体元件的电流的电信号;光调制元件,其具有铌酸锂膜被加工成凸型而成的马赫-曾德尔型光波导、和对所述马赫-曾德尔型光波导施加电场的电极;和第2电信号生成元件,其生成用于控制使所述光调制元件工作的电压的电信号,所述光半导体元件与所述光调制元件光学连接,所述第1电信号生成元件与所述第2电信号生成元件可同步地连接,通过由所述第1电信号生成元件控制的电流调制和由所述第2电信号生成元件控制的电压调制,使从所述光调制元件出射的光的强度变化。
20.在上述方式的光源单元中,也可以是所述第1电信号生成元件和所述第2电信号生成元件形成在共同的半导体基板上。
21.在上述方式的光源单元中,也可以是所述第1电信号生成元件所致的光强度的变化的最小值大于所述第2电信号生成元件所致的光强度的变化的最小值。
22.在上述方式的光源单元中,也可以是所述第2电信号生成元件所致的光强度的变化的最小值大于所述第1电信号生成元件所致的光强度的变化的最小值。
23.在上述方式的光源单元中,所述光半导体元件的峰波长也可以为380nm~830nm的可见光。
24.在上述方式的光源单元中,所述光半导体元件的峰波长也可以是830nm~2000nm的近红外光。
25.上述方式的光源单元也可以具有所述光半导体元件与所述光调制元件光学连接而成的多个光模块,所述多个光模块分别独立地被控制。
26.在上述方式的光源单元中,也可以是从所述多个光模块的不同的光模块的光调制元件出射的光从不同的出射口出射。
27.上述方式的光源单元也可以具有所述多个光模块的不同的光模块的光被合波的合波部,经由了所述合波部的合波光从一个出射口出射。
28.在上述方式的光源单元中,也可以是所述不同的光模块的光半导体元件的峰波长是380nm~830nm的可见光,从所述出射口出射的光是可见光。
29.在上述方式的光源单元中,也可以是所述多个光模块至少具有:光半导体元件的峰波长为380nm~500nm的蓝色光模块;光半导体元件的峰波长为500nm~600nm的绿色光模块;和光半导体元件的峰波长为600nm~830nm的红色光模块,具有来自所述红色光模块的光、来自所述绿色光模块的光和所述蓝色光模块的光被合波的可见光合波部,经由了所述可见光合波部的合波可见光从一个可见光出射口出射。
30.在上述方式的光源单元中,也可以是还具有光半导体元件的峰波长为830nm以上的近红外光的近红外光模块,与所述可见光出射口分开地具有出射所述近红外光的近红外光出射口。
31.在上述方式的光源单元中,也可以是还具有光半导体元件的峰波长为830nm以上的近红外光的近红外光模块,具有从所述可见光合波部出射的可见光和从所述近红外光模块出射的近红外光被合波的合波部,经由了所述合波部的合波光从一个出射口出射。
32.本发明的第2方式的光学引擎具有:上述方式的光源单元;光扫描镜,其用于将从所述光源单元出射的光向不同的方向扫描;和控制元件,其用于控制所述光扫描镜。
33.本发明的第3方式的智能眼镜具有上述方式的光学引擎和眼镜框架。
34.本发明的第4方式的光通信用发送装置具有上述方式的光源单元。
35.本发明的第5方式的光通信系统包括:上述方式的光通信用发送装置;和光通信用接收装置,其具有用于接收光的光信号接收元件。
36.根据本发明,能够提供可搭载于ar眼镜、vr眼镜等的小型且低消耗电力的光源单元。
附图说明
37.图1是本实施方式的光源单元的概念图。
38.图2是示意性地表示本实施方式的光源单元的俯视图。
39.图3是在图2中用x-x线切断的截面示意图。
40.图4是在图2中用y-y线切断的截面示意图。
41.图5是光调制元件200的框图。
42.图6是表示各马赫-曾德尔型光波导中的光调制曲线的图。
43.图7是用于并用对光半导体元件的电流调制和对光调制元件的电压调制来使光强度变化的2个调整方式的例子的概念图。
44.图8是在具有本实施方式的光源单元的图像形成装置中进行图像形成的情况下的控制方式的概念图。
45.图9是在具有本实施方式的光源单元的图像形成装置中进行图像形成的情况下的控制方式的概念图。
46.图10是示意性地表示具有合波部的光源单元的俯视图。
47.图11是示意性地表示(a)mmi型合波器、(b)y字型合波器、(c)定向耦合器的图。
48.图12是用于使各色的光输出的比例接近1:1:1的第1结构例。
49.图13是用于使各色的光输出的比例接近1:1:1的第2结构例。
50.图14是用于使各色的光输出的比例接近1:1:1的第3结构例。
51.图15是示意性地表示具有弯曲部的马赫-曾德尔型光波导的俯视图。
52.图16是示意性地表示其他实施方式的光源单元的俯视图。
53.图17是用于说明杂散光去除部的平面示意图。
54.图18是沿着图17的a-a’线剖开的截面图。
55.图19是沿着图17的b-b’线剖开的截面图。
56.图20是表示槽部的另一形状例的截面图。
57.图21是表示光吸收层的另一形成例的截面图。
58.图22是从上方观察另一实施方式的光调制元件时的俯视图。
59.图23是从上方观察另一实施方式的光调制元件时的俯视图。
60.图24是从上方观察另一实施方式的光调制元件时的俯视图。
61.图25是沿着图24的c-c’线剖开的截面图。
62.图26是从上方观察另一实施方式的光调制元件时的俯视图。
63.图27是用于说明本实施方式的光学引擎的概念图。
64.图28是表示利用从本实施方式的光源单元出射的激光将图像直接投影到视网膜的情形的概念图。
65.图29(a)是示意性地表示在调制元件内不具有合波器的光学引擎的图,(b)是示意性地表示在光源单元内具有合波部的本实施方式的光学引擎的图。
66.图30是说明本实施方式的光通信用发送装置和由该发送装置生成的可见光信号的概念图。
67.图31是本实施方式的光通信系统的框图。
68.图32是表示本实施方式的通信系统的变形例的框图。
69.图33是表示本实施方式的信息终端的使用例的一例的图。
70.图34是表示本实施方式的信息终端的使用例的另一例的图。
71.图35是表示本实施方式的信息终端的使用例的又一例的图。
72.图36(a)是用于说明将对块状铌酸锂的单晶的一部分进行了改质的部分作为光波导的调制器的概念图,(b)是用于说明将对单晶铌酸锂膜进行加工而成的凸部作为光波导的调制器的概念图。
73.符号的说明
74.10-1、10-2、10-3马赫-曾德尔型光波导
75.11、12光波导
76.30、30-1、30-2、30-3、6030光半导体元件
77.40-1、40-2、6013电信号生成元件
78.50 合波部
79.100 光源部
80.115槽部
81.200、201、202、203、204、205、6200光调制元件
82.1000、1000a、1001、1010光源单元
83.2001 光学系统
84.3001 光扫描镜
85.5001 光学引擎
86.6001、6001a、6001a光通信用发送装置
87.6002、6002a光通信用接收装置
88.7001、7001a光通信系统。
具体实施方式
89.以下,适当参照附图,对本发明进行详细的说明。在以下的说明中使用的附图,为了容易理解本发明的特征,方便起见,有时将成为特征的部分放大表示,各构成要素的尺寸比率等有时与实际不同。在以下的说明中例示的材料、尺寸等是一个例子,本发明并不限定于此,能够在实现本发明的效果的范围内适当变更而实施。
90.〔光源单元〕
91.图1是本实施方式的光源单元的概念图。图2是示意性地表示本实施方式的光源单元的俯视图。在图2中,仅描绘了用于对马赫-曾德尔型光波导赋予相位差的电极的一部分。图3是在图2中用x-x线切断的截面示意图。图4是在图2中用y-y线切断的截面示意图。
92.图1所示的光源单元1000包括:具有光半导体元件30的光源部100;生成用于控制驱动光半导体元件30的电流的电信号的第1电信号生成元件40-1;具有铌酸锂膜被加工成凸型而成的马赫-曾德尔型光波导10、和对马赫-曾德尔型光波导10施加电场的电极的光调制元件200;和生成用于控制使光调制元件200工作的电压的电信号的第2电信号生成元件40-2,光半导体元件30配设为出射的光能够入射到所述波导的入射口,即,光半导体元件30与光调制元件200光学连接,第1电信号生成元件40-1与第2电信号生成元件40-2可同步地连接(图1中的符号a),通过由第1电信号生成元件40-1控制的电流和由第2电信号生成元件40-2控制的电压,使从光调制元件200出射的光的强度变化。
93.第1电信号生成元件40-1和第2电信号生成元件40-2能够使各自的调制信号的时刻一致来控制从光调制元件200出射的光的强度的调制。
94.在光源单元1000中,能够将由第1电信号生成元件40-1进行的驱动光半导体元件30的电流调制和由第2电信号生成元件40-2进行的使光调制元件200工作的电压调制重叠来调制从光调制元件200出射的光的强度。因此,与仅通过驱动光半导体元件的电流调制、或者仅通过使光调制元件工作的电压调制来使从调制元件出射的光强度变化的结构相比,抑制了各模拟ic(电信号生成元件)的负载。例如,在为了得到2560
×
1460的像素分辨率而以1ghz的高频改变颜色时,在由1个模拟ic(电信号生成元件)承担它的情况下,需要以ghz
的高频进行调制,但在使用2个模拟ic(电信号生成元件)的情况下,分别以数100mhz的频率进行调制即可。
95.在该结构中,需要2种模拟ic(电信号生成元件),但如图1所示,通过在共同的基板1上具有它们并进行单芯片化,作为系统整体能够简化。基板1只要是能够形成模拟ic的基板即可,例如是硅等半导体基板。
96.为了使光半导体元件(激光)的振荡稳定,也可以利用第1电信号生成元件40-1实施低频调制,利用第2电信号生成元件40-2实施高频调制。
97.图2所示的光源单元1000包括光半导体元件30与光调制元件200光学连接而成的3个光模块500。即,光源单元1000具有光半导体元件30-1与光调制元件200-1光学连接而成的光模块500-1、光半导体元件30-2与光调制元件200-2光学连接而成的光模块500-2、光半导体元件30-3与光调制元件200-3光学连接而成的光模块500-3。
98.图2所示的光源单元1000是包括3个光模块500的结构,但个数没有限制,可以是1个,也可以是2个,还可以是4个以上。
99.光模块500-1、光模块500-2和光模块500-3能够分别独立地控制。即,光半导体元件30-1、光半导体元件30-2和光半导体元件30-3分别能够控制由第1电信号生成元件40-1独立地驱动的电流调制。另外,光调制元件200-1、光调制元件200-2和光调制元件200-3分别能够控制通过第2电信号生成元件40-2独立地工作的电压调制。再有,在光模块500-1、光模块500-2和光模块500-3各自的光模块中,能够通过可同步地连接的第1电信号生成元件40-1和第2电信号生成元件40-2分别独立地使时刻一致而进行调制,使从各光调制元件出射的光的强度变化。
100.另外,在图2中,为了容易观察特征,用于对马赫-曾德尔型光波导赋予电场的电极仅描绘了光调制元件200-1,未描绘光调制元件200-2和光调制元件200-3。
101.在光源单元1000中,光半导体元件30-1、30-2、30-3搭载于副载件(基座)120上,马赫-曾德尔型光波导10-1、10-2、10-3形成在基板140上(参照图4)。
102.在光源单元1000中,通过使用将单晶铌酸锂薄膜加工成凸型而成的光波导,能够将光波导的尺寸减小至1mm以下,能够使光源单元的尺寸小型化。另外,由于利用电压来控制绝缘性极高的外部调制器,所以几乎不需要用于强度调制的电流,为了激光发光而以所需最低限度的电流进行工作,所以为低消耗电力。
103.从小型化的观点出发,进一步叙述与在制作光波导时使用块状的铌酸锂单晶的情况相比,在制作光波导时使用铌酸锂膜的情况下的优点。
104.在制作光波导时使用块状的铌酸锂单晶的情况下,ti扩散波导使ti扩散到块状铌酸锂单晶中,制作比其周围的原来的单晶的折射率高的部分。与此相对,在制作光波导时使用铌酸锂膜的情况下,对铌酸锂膜进行加工而制作成为光波导的凸型部分。该凸型部分与ti扩散波导相比尺寸较小。
105.再有,在使用块状的铌酸锂单晶的情况下,ti扩散波导(芯)与其周围的单晶部分(包层)的折射率差δn小。这是因为,仅在块状铌酸锂单晶中稍微添加ti而形成折射率差δn。与此相对,在使用了铌酸锂膜的情况下,凸型部分(芯)的周围全部与包层对应,所以如果适当地选择周围的材料(蓝宝石基板和波导的侧面
·
上表面材料),则能够增大折射率差δn。其结果,也能够高曲率地弯曲光波导,通过该弯曲能够进一步缩小长度方向的尺寸。再
有,能够在减小外形的尺寸的状态下延长相互作用长度,所以能够降低驱动电压。
106.(光半导体元件)
107.作为光半导体元件30,能够使用各种激光元件。例如,能够使用市售的红色光、绿色光、蓝色光、近红外光等激光二极管(ld)。红色光能够使用峰波长为600nm以上且830nm以下的光,绿色光能够使用峰波长为500nm以上且600nm以下的光,蓝色光能够使用峰波长为380nm以上且500nm以下的光。另外,近红外光能够使用峰波长为830nm以上且2000nm以下的光。
108.在图2所示的光源单元1000中,将光半导体元件30-1、30-2、30-3分别设为发出蓝色光的ld、发出绿色光的ld和发出红色光的ld。ld30-1、30-2、30-3在与从各个ld发出的光的出射方向大致正交的方向上相互隔开间隔地配置,设置于副载件120的上表面121。以下,对于任意的构成要素的符号z,对于符号z-1、z-2、

、z-k的构成要素中共同的内容,有时将它们统一记载为符号z。上述的k是2以上的自然数。
109.在图2所示的光源单元1000中,例示了光半导体元件的个数为3个的情况,但并不限定于3个,只要是2个或者4个以上的多个即可。多个光半导体元件可以是发出的光的波长全部不同的光半导体元件,另外,也可以是发出的光的波长相同的光半导体元件。另外,发出的光也能够使用红(r)、绿(g)、蓝(b)以外的光,关于使用附图说明的红(r)、绿(g)、蓝(b)的搭载顺序,也不需要是该顺序,能够适当变更。
110.光半导体元件30-1、30-2、30-3分别独立地与生成用于控制驱动电流的电信号的第1电信号生成元件40-1连接。
111.第1电信号生成元件40-1与生成用于控制使光调制元件200工作的电压的电信号的第2电信号生成元件40-2一起连接于同步信号产生装置45,能够根据从同步信号产生装置45发出的同步信号使各个调制信号的时刻一致,使从光调制元件200出射的光的强度变化。
112.ld30能够通过裸芯片安装于副载件120。副载件120例如由氮化铝(aln)、氧化铝(al2o3)、硅(si)等构成。如图4所示,在副载件120与ld30之间设置有金属层75、76。副载件120与ld30经由金属层75、76连接。作为形成金属层75、76的方法,能够利用公知的方法,没有特别限制,能够利用溅射、蒸镀、膏体化的金属的涂布等公知方法。金属层75、76例如包含选自金(au)、铂(pt)、银(ag)、铅(pb)、铟(in)、镍(ni)、钛(ti)和钽(ta)、钨(w)、金(au)与锡(sn)的合金、锡(sn)-银(ag)-铜(cu)系焊料合金(sac)、sncu、inbi、snpdag、snbiin和pbbiin中的1种或多种金属,也可以由选自上述中的1种或多种金属构成。
113.作为基板140,只要是折射率比构成马赫-曾德尔型光波导的铌酸锂膜低的基板就没有特别限定,但优选能够将单晶铌酸锂膜形成为外延膜的基板,优选蓝宝石单晶基板或硅单晶基板。单晶基板的晶体取向没有特别限定,例如,c轴取向的铌酸锂膜具有3次对称的对称性,所以优选基底的单晶基板也具有相同的对称性,在蓝宝石单晶基板的情况下优选c面的基板,在硅单晶基板的情况下优选(111)面的基板。
114.如图4所示,各马赫-曾德尔型光波导10的入射路13的入射口61与各ld30的出射口31-1相对,从ld30的出射面31出射的光被定位为能够入射到入射路13,各ld30与各马赫-曾德尔型光波导10光学连接。入射路13的轴线jx-1与从ld30的出射口31-1出射的激光lr的光轴axr大致重叠。通过这样的结构和配置,从ld30-1、30-2、30-3发出的蓝色光、绿色光、红色
光能够入射到各马赫-曾德尔型光波导10的入射路13。
115.如图4所示,副载件120能够构成为经由金属层93(第1金属层71、第2金属层72、第3金属层73)与基板140直接接合。根据该结构,通过不进行空间耦合、光纤耦合,能够进一步小型化。
116.在本实施方式中,副载件120中与基板140相对的侧面(第1侧面)122和基板140中与副载件120相对的侧面(第2侧面)42经由第1金属层71、第2金属层72、第3金属层73、防反射膜81连接。金属层75的熔点高于第3金属层73的熔点。
117.第1金属层71通过溅射或蒸镀等以与侧面122抵接的状态设置,例如包含选自金(au)、铂(pt)、银(ag)、铅(pb)、铟(in)、镍(ni)、钛(ti)和钽(ta)中的1种或多种金属,也可以由选自上述中的1种或多种金属构成。优选第1金属层71包含选自金(au)、铂(pt)、银(ag)、铅(pb)、铟(in)、镍(ni)中的至少1种金属。第2金属层72通过溅射或蒸镀等以与侧面42抵接的状态设置,包含例如选自钛(ti)、钽(ta)和钨(w)中的1种或多种金属,也可以由选自上述中的1种或多种金属构成。优选第2金属层72使用钽(ta)。第3金属层73介于第1金属层71与第2金属层72之间,例如包含选自铝(al)、铜(cu)、ausn、sncu、inbi、snagcu、snpdag、snbiin和pbbiin中的1种或多种金属,也可以由选自上述中的1种或多种金属构成。优选第3金属层73使用ausn、snagcu、snbiin。
118.第1金属层71的厚度、即第1金属层71的y方向的大小例如为0.01μm以上且5.00μm以下。第2金属层72的厚度、即第2金属层72的y方向的大小例如为0.01μm以上且1.00μm以下。第3金属层73的厚度、即y方向的大小例如为0.01μm以上且5.00μm以下。另外,第3金属层73的厚度优选大于第1金属层71和第2金属层72的各厚度。在这样的结构中,良好地显现第1金属层71、第2金属层72、第3金属层73的上述各作用,能够抑制第1金属层71的材料相对于基板40的进入和各金属层彼此的粘接强度的降低。第1金属层71、第2金属层72和第3金属层73的厚度例如通过分光椭偏仪来测量。
119.第1金属层71在不与金属层75接触的状态下,在侧面122的大致整个区域中设置于与基板140或光调制结构层150相对的侧面。第2金属层72和第3金属层73的z方向的前端、即上端例如在z方向的前侧到达与第1金属层71的上端相同的位置。第2金属层72和第3金属层73的z方向的后端、即下端例如到达与副载件20、第1金属层71和基板140的下端相同的位置。在沿着y方向观察时,在x方向上第1金属层71形成得比副载件20大。
120.如上述的结构那样,优选第1金属层71的面积、即包含x方向和z方向的面内的大小与第2金属层72和第3金属层73的面积大致相同,并且其下端到达与副载件120的下端相同的位置。在这样的结构中,能够最大限度地确保副载件120相对于基板140的连接强度。即,例如即使在使用引线接合利用引线将ld30和副载件120各自与多个内部电极中的与各ld30对应的内部电极焊盘连接的情况下,也能够抑制副载件120与基板140的连接被解除。另外,通过使副载件20、第1金属层71、第2金属层72、第3金属层73和基板140的下端到达相同的位置,能够增加来自副载件120的散热路径。另外,第1金属层71的面积也可以小于第2金属层72和第3金属层73的面积。
121.在光源单元1000中,在ld30与光调制结构层150之间设置有防反射膜81。例如,防反射膜81一体地形成于基板140的侧面42和光调制结构层150的入射面151。然而,防反射膜81也可以仅形成在光调制结构层150的入射面151。
122.防反射膜81是用于防止向光调制结构层150的入射光向与从入射面151进入的方向相反的方向反射,并提高入射光的透射率的膜。防反射膜81例如是通过将多种电介质以与作为入射光的红色光、绿色光、蓝色光的波长对应的规定的厚度交替层叠而形成的多层膜。作为上述电介质,例如可举出氧化钛(tio2)、氧化钽(ta2o5)、氧化硅(sio2)、氧化铝(al2o3)等。
123.ld30的出射面31与光调制结构层150的入射面151以规定的间隔配置。入射面151与出射面31相对,在y方向上,在出射面31与入射面151之间存在间隙70。由于光源单元1000露出在空气中,所以在间隙70中充满空气。由于间隙70成为被相同的气体(空气)填充的状态,所以容易使从ld30出射的各色光以满足规定的耦合效率的状态入射到入射路。在光源单元1000用于ar眼镜、vr眼镜的情况下,如果改变ar眼镜、vr眼镜所要求的光量等,则间隙(间隔)70的y方向的大小例如大于0μm且为5μm以下。
124.(马赫-曾德尔型光波导)
125.在马赫-曾德尔型光波导中,将波长和相位一致的光束分割(分波)为2根成对(pair)的光束,分别赋予不同的相位后进行合流(合波)。根据相位差的不同,合波后的光束的强度发生变化。
126.光调制元件200具有与光半导体元件30-1、30-2、30-3的数量相同数量的3个马赫-曾德尔型光波导10-1、10-2、10-3。光半导体元件30-1、30-2、30-3和马赫-曾德尔型光波导10-1、10-2、10-3被定位成使从光半导体元件出射的光入射到对应的马赫-曾德尔型光波导。
127.图2所示的马赫-曾德尔型光波导10(10-1、10-2、10-3)具有第1光波导11、第2光波导12、输入路径13、输出路径14、分支部15和结合部16。图2所示的第1光波导11和第2光波导12除了分支部15的附近和结合部16的附近以外,是沿x方向呈直线状延伸的结构,但并不限定于这样的结构。图2所示的第1光波导11和第2光波导12的长度大致相同。分支部15位于输入路径13与第1光波导11和第2光波导12之间。输入路径13经由分支部15与第1光波导11和第2光波导12相连。结合部16位于第1光波导11和第2光波导12与输出路径14之间。第1光波导11和第2光波导12经由结合部16与输出路径14相连。
128.马赫-曾德尔型光波导10包括从由铌酸锂构成的平板(slab)层40的第1面40a突出的脊部(凸型)即第1光波导11和第2光波导12。以下,有时将由铌酸锂构成的平板层40和由铌酸锂构成的脊部11、12合起来称为铌酸锂膜。第1面40a是铌酸锂膜的脊部以外的部分的上表面。两个脊部(第1脊部、第2脊部)从第1面40a向z方向突出,并沿着马赫-曾德尔型光波导10延伸。在本实施方式中,使第1脊部作为第1光波导11发挥功能,使第2脊部作为第2光波导12发挥功能。
129.图3所示的脊部(第1光波导11和第2光波导12)的x-x截面(与光的行进方向垂直的截面)的形状为矩形,y方向的宽度(wridge)例如为0.3μm以上且5.0μm以下,脊部的高度(从第1面40a突出的突出高度h(=tslab-tln))例如为0.1μm以上且1.0μm以下。
130.脊部(第1光波导11和第2光波导12)的形状只要是能够引导光的形状即可,其形状不限,例如也能够是圆顶状、三角形状。
131.由铌酸锂构成的平板层40例如是c轴取向的铌酸锂膜。由铌酸锂构成的平板层40例如是在基板140上外延生长的外延膜。外延膜是通过基底的基板而晶体取向一致的单晶
的膜。外延膜是在z方向和xy面内方向具有单一的晶体取向的膜,晶体在x轴、y轴和z轴方向均一致地取向。是否为外延膜例如能够通过进行2θ-θx射线衍射中的取向位置处的峰强度和极点的确认来证明。另外,由铌酸锂构成的铌酸锂膜40也可以是隔着sio2设置在si基板上的铌酸锂膜。
132.铌酸锂是由lixnbayoz表示的化合物。a为li、nb、o以外的元素。作为由a表示的元素,能够举出k、na、rb、cs、be、mg、ca、sr、ba、ti、zr、hf、v、cr、mo、w、fe、co、ni、zn、sc、ce等。这些元素可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。x表示0.5以上且1.2以下的数。x优选为0.9以上且1.05以下的数。y表示0以上0.5以下的数。z表示1.5以上4.0以下的数。z优选为2.5以上且3.5以下的数。
133.(电极)
134.电极21、22是对各马赫-曾德尔型光波导10-1、10-2、10-3(以下,有时简称为“各马赫-曾德尔型光波导10”)施加调制电压vm的电极。电极21是第1电极的一个例子,电极22是第2电极的一个例子。电极21的第1端21a与第2电信号生成元件40-2连接,第2端21b与终端电阻132连接。电极22的第1端22a与第2电信号生成元件40-2连接,第2端22b与终端电阻132连接。
135.第2电信号生成元件40-2是将调制电压vm施加于各马赫-曾德尔型光波导10的驱动电路210(图5)的一部分。
136.第2电信号生成元件40-2与第1电信号生成元件40-1一起与同步信号产生装置45连接,能够根据从同步信号产生装置45发出的同步信号使各个调制信号的时刻一致,使从光调制元件200出射的光的强度变化。
137.电极23、24是对各马赫-曾德尔型光波导10施加直流偏置电压vdc的电极。电极23的第1端23a和电极24的第1端24a与电源133连接。电源133是将直流偏置电压vdc施加于各马赫-曾德尔型光波导10的直流偏置施加电路220的一部分。
138.在图2中,为了容易观察,使并行配置的电极21和电极22的线宽、线间比实际宽。因此,电极21与第1光波导11重叠的部分的长度(相互作用长度)和电极22与第2光波导12重叠的部分的长度看起来不同,但它们的长度(相互作用长度)大致相同。同样地,电极23与第1光波导11重叠的部分的长度(相互作用长度)和电极24与第2光波导12重叠的部分的长度(相互作用长度)大致相同。
139.另外,在电极21、22上重叠直流偏置电压vdc的情况下,也可以不设置电极23、24。另外,也可以在电极21、22、23、24的周围设置接地电极。
140.电极21、22、23、24隔着缓冲层32位于由铌酸锂构成的平板层40和由铌酸锂构成的脊部11、12之上。电极21、23分别能够对第1光波导11施加电场。电极21、23分别位于例如在从z方向俯视时与第1光波导11重叠的位置。电极21、23分别位于第1光波导11的上方。电极22、24分别能够对第2光波导12施加电场。电极22、24分别位于例如在从z方向俯视时与第2光波导12重叠的位置。电极22、24分别位于第2光波导12的上方。
141.缓冲层32位于各马赫-曾德尔型光波导10与电极21、22、23、24之间。保护层31和缓冲层32覆盖并保护脊部。另外,缓冲层32防止在各马赫-曾德尔型光波导10中传播的光被电极21、22、23、24吸收。缓冲层32的折射率比铌酸锂膜40低。保护层31和缓冲层32例如是siino、sio2、al2o3、mgf2、la2o3、zno、hfo2、mgo、y2o3、caf2、in2o3等或它们的混合物。保护层31
和缓冲层32可以是相同的材料,也可以是不同的材料。在为不同的材料的情况下,能够从dc漂移提高、vπ降低、传播损耗降低等观点出发适当选择。
142.包括马赫-曾德尔型光波导10的光调制元件200的尺寸例如为100mm2以下。如果光调制元件200的尺寸为100mm2以下,则适合用作ar眼镜或vr眼镜。
143.包括马赫-曾德尔型光波导10的光调制元件200能够通过公知的方法制作。例如,使用诸如外延生长、光刻、蚀刻、气相生长和金属化的半导体工艺来制造光调制元件200。
144.图5是光调制元件200的框图。
145.光调制元件200的控制部240具有驱动电路210、直流偏置施加电路220和直流偏置控制电路230。
146.驱动电路210将与调制信号sm对应的调制电压vm施加于马赫-曾德尔型光波导10。直流偏置施加电路220将直流偏置电压vdc施加到马赫-曾德尔型光波导10。直流偏置控制电路230监视输出光lout,控制从直流偏置施加电路220输出的直流偏置电压vdc。通过调整该直流偏置电压vdc来控制下述的工作点vd。
147.光调制元件200将电信号转换为光信号。光调制元件200将从光半导体元件30出射并从马赫-曾德尔型光波导10的输入路径13输入的输入光lin调制为输出光lout。对光调制元件200的调制动作进行说明。
148.从光半导体元件30出射并从输入路径13输入的输入光lin分支为第1光波导11和第2光波导12而传播。在第1光波导11中传播的光与在第2光波导12中传播的光的相位差在分支的时刻为零。
149.接着,在电极21与电极22之间施加电压。例如,也可以对电极21和电极22分别施加绝对值相同、正负相反、相位相互不偏移的差动信号。第1光波导11和第2光波导12的折射率根据电光学效应而变化。例如,第1光波导11的折射率从基准的折射率n变化 δn,第2光波导12的折射率从基准的折射率n变化-δn。
150.第1光波导11与第2光波导12的折射率的差异在第1光波导11中传播的光与在第2光波导12中传播的光之间产生相位差。在第1光波导11和第2光波导12中传播的光在输出路径14合流,作为输出光lout输出。输出光lout是使在第1光波导11中传播的光与在第2光波导12中传播的光重叠后的光。输出光lout的强度根据在第1光波导11中传播的光和在第2光波导12中传播的光的奇数倍的相位差而变化。通过这样的流程,马赫-曾德尔型光波导10根据电信号将输入光lin调制为输出光lout。
151.对光调制元件200的调制电压施加用的电极21、22施加与调制信号对应的调制电压vm。对直流偏置电压施加用的电极23、24施加的电压、即从直流偏置施加电路220输出的直流偏置电压vdc由直流偏置控制电路230控制。直流偏置控制电路230通过控制直流偏置电压vdc来调整光调制元件200的工作点vd。工作点vd是成为调制电压振幅的中心的电压。
152.使用图6对各马赫-曾德尔型光波导10的光调制曲线进行说明。图6是针对不具有在两个光波导(第1光波导11和第2光波导12)之间产生相位差的结构的马赫-曾德尔型光波导、和具有在两个光波导之间产生相位差的结构的马赫-曾德尔型光波导,表示直流偏置电压与输出的关系的图。图6的横轴是施加于电极23、24的直流偏置电压,纵轴是将来自马赫-曾德尔型光波导10的输出标准化后的值。输出将在第1光波导11中传播的光与在第2光波导12中传播的光的相位差为零的情况作为“1”而标准化。实线表示不具有产生相位差的结构
的马赫-曾德尔型光波导的特性,虚线表示具有产生相位差的结构的马赫-曾德尔型光波导的特性。
153.在不具有产生相位差的结构的马赫-曾德尔型光波导中,在不施加电压的状态(vdc=0)下,经由两个光波导的相同相位的光彼此在结合部16干涉而相互增强,作为马赫-曾德尔型光波导的输出成为最大值。
154.(光强度的调整方式)
155.本实施方式的光源单元并用向光半导体元件的电流调制和向光调制元件的电压调制,使出射的光强度变化。
156.图7是概念性地表示用于并用对光半导体元件的电流调制和对光调制元件的电压调制来使光强度变化的调整方式的2个例子的图。图中的符号ld表示光半导体元件,符号ln表示光调制元件。图7是将粗调整(coarse调整)和微调整(fine调整)分为ld和ln来进行调整的2个调整方式的例子。
157.图7(a)(b)的纵轴表示从光源单元出射的光强度。
158.图7(a)是由ld调整光强度的大的变化,并由ln调整光强度的小的变化的并用的方法。即,是利用驱动ld的电流来调整光强度的粗调整步骤,利用使ln工作的电压来调整光强度的微调整步骤的情况。在该情况下,第1电信号生成元件所致的光强度的变化的最小值比第2电信号生成元件所致的光强度的变化的最小值大。
159.该情况是以电流进行粗调整,以电压进行微调整的情况。
160.另一方面,图7(b)是由ln调整光强度的大的变化,并由ld调整光强度的小的变化的并用的方法。即,是利用使ln工作的电压来调整光强度的粗调整步骤,利用驱动ld的电流来调整光强度的微调整步骤的情况。在该情况下,第2电信号生成元件所致的光强度的变化的最小值比第1电信号生成元件所致的光强度的变化的最小值大。
161.该情况是以电压进行粗调整,以电流进行微调整的情况。
162.通过电压进行微调整的响应性好,所以在重视响应性的情况下,优选图7(a)的并用的方法。
163.另一方面,利用电流进行微调整的情况下,以较低的电流即可,所以能够抑制消耗电力。因此,在重视消耗电力的抑制的情况下,优选图7(b)的并用的方法。
164.接着,使用附图对将粗调整和微调整分为ld和ln来进行控制的控制方式进行更具体的说明。
165.图8和图9是在具有本实施方式的光源单元的图像形成装置中,一边扫描激光束,一边按每个像素改变光强度(色调)来进行图像形成的情况下的控制方式的概念图。
166.如图8(a)所示,根据时间扫描(scan)激光束(lb),覆盖图像区域整体。激光束根据时间在图像的各点(像素)移动,所以根据时间改变激光的颜色。制作一个图像需要规定的时间,但由于是无法追随人眼的速度,所以被识别为一个图像。激光束的扫描速度一般为100~500mhz左右(每1秒切换60次全部图像的程度的速度)。
167.通过改变红(r)、绿(g)、蓝(b)的3色的光强度来改变色调。例如,在红8位、绿8位、蓝8位中改变各色的强度的情况下,作为将其合并的颜色,成为24位的色调(约1677万色)(24位彩色方式)。即,在24位彩色中,rgb的各色具有8位的信息,能够分别再现到256灰度等级。能够再现的颜色的组合为256的3次方。在该方式中,图像关于rgb的各色是256灰度等级
数据的像素的集合体。
168.图8(b)是横轴取时间、纵轴取组合rgb3色的色调的曲线图。
169.图9是以将红(r)以8比特改变色调的情况为例,概念性地表示通过ld和ln进行粗调整和微调整的情况的图。
170.图9所示的3个曲线图均是横轴取时间、纵轴取组合rgb3色的色调的曲线图,表示按各像素以4比特通过ld的电流调制进行粗调整,以4比特通过ln的电压调制进行微调整,通过将它们合并,能够得到8比特的红色色调。
171.对于绿色(g)和蓝色(b)也同样能够得到绿色色调、蓝色色调。通过合并rgb的光,能够得到24比特的彩色图像。
172.另外,在图9中,是利用ld进行粗调整、利用ln进行微调整的控制方式,但在利用ln进行粗调整、利用ld进行微调整的控制方式的情况下,原理上也能够同样地得到彩色图像。
173.粗调整和微调整对ld电流调制和ln电压调制的分担的方法能够任意地采用。
174.例如,在对比度大的图像的情况下,优选通过ld电流调制进行粗调整,通过ln电压调制进行微调整。
175.另一方面,在单调多的图像的情况下,从消耗电力的观点出发,相反地,优选通过ln电压调制进行粗调整,通过ld电流调制进行微调整。
176.另外,在包括对比度大的部分和单调多的部分两者的情况下,也可以具有切换它们的调整方式的切换装置,一边切换调整方式一边进行图像形成。
177.(合波部)
178.如图10所示,光源单元1010也可以在光调制元件200具有将来自3个马赫-曾德尔型光波导的调制光合波的合波部50。合波部50对在马赫-曾德尔型光波导10-2的输出路径14e-2中传播的光和在马赫-曾德尔型光波导10-3的输出路径14e-3中传播的光进行合波,并经由输出波导51从出射口150a出射光。由于不是如专利文献2那样合波器与调制器分离的结构,所以分辨率、色感等得到改善。在从各光调制元件200-1、200-2、200-3发出的光为可见光的情况下,有时将合波部称为可见光合波部,另外,有时将合波后出射的出射口称为可见光出射口。
179.在光源单元1010不具有合波部50的情况下,参照图1,在各光调制元件200-1、200-2、200-3的各马赫-曾德尔型光波导10-1、10-2、10-3中,由各结合部16结合的光分别从各自的出射口出射。
180.合波部50可以是选自mmi(multi-mode interferometer:多模干涉)型合波器(参照图11(a)(b))、y字型合波器(参照图11(c))和定向耦合器(参照图11(d))中的任一个。
181.图11(a)所示的合波部50是对在马赫-曾德尔型光波导10-1的输出路径14e-1中传播的光、在马赫-曾德尔型光波导10-2的输出路径14e-2中传播的光、在马赫-曾德尔型光波导10-3的输出路径14e-3中传播的光进行合波的合波部50a,从合波部50a合波后的光向输出波导51输出。
182.另外,图11(b)所示的合波部50由首先对在马赫-曾德尔型光波导10-1的输出路径14e-1中传播的光和在马赫-曾德尔型光波导10-2的输出路径14e-2中传播的光进行合波的合波部50b-1、和接着对该合波后的光从合波部50b-1输出并传播的光和在马赫-曾德尔型光波导10-3的输出路径14e-3中传播的光进行合波的合波部50b-2构成,从合波部50b-2合
波后的光向输出波导51输出。
183.另外,图11(c)所示的合波部50由首先对在马赫-曾德尔型光波导10-1的输出路径14e-1中传播的光和在马赫-曾德尔型光波导10-2的输出路径14e-2中传播的光进行合波的合波部50c-1、和接着对该合波后的光从合波部50c-1输出并传播的光和在马赫-曾德尔型光波导10-3的输出路径14e-3中传播的光进行合波的合波部50c-2构成,从合波部50c-2合波后的光向输出波导51输出。
184.另外,图11(d)所示的合波部50由首先在马赫-曾德尔型光波导10-1的输出路径14e-1中传播的光与在马赫-曾德尔型光波导10-2的输出路径14e-2中传播的光耦合的定向耦合部50d-1、和接着在该合波后的光耦合在马赫-曾德尔型光波导10-3的输出路径14e-3中传播的光的定向耦合部50d-2构成,从定向耦合部50c-2向输出波导51输出被耦合合波后的光。
185.光源单元1010也可以具有控制向3个光半导体元件30的各个注入的电流值的控制器(未图示),以使通过3个马赫-曾德尔型光波导10向外部出射的光中各波长的峰输出成为规定的比例。由于也依赖于用户、用途、另外感测人的色觉的灵敏度(对绿色最敏感),所以能够以各波长的峰输出成为规定的比例的方式适当选择。
186.已知在光波导中,蚀刻工序中的侧面粗糙度是光损失的主要原因。另外,已知波长越短,由该侧面粗糙度引起的光损失越大。即,在光波导中传播的光分别为蓝色(b)、绿色(g)、红色(r)的情况下,已知光损失的大小为b>g>r。
187.因此,光源单元1010也可以将向3个光半导体元件30分别注入的电流值设为恒定值,以在通过3个马赫-曾德尔型光波导10(10-1、10-2、10-3)向外部出射的光中各波长的峰输出成为规定的比例的方式构成3个马赫-曾德尔型光波导10。通过将驱动激光的电流在各波长设为相同的值,能够使用简易的驱动器,其结果,能够实现简易的电路,能够实现进一步的小型化。
188.假设在3个马赫-曾德尔型光波导的结构相同且侧面粗糙度引起的光损失不依赖于在光波导中传播的光的颜色的情况下,输出的各色的光输出的比例(或者在具有合波部的情况下,合波的各色的光输出的比例)为r:g:b=1:1:1,但由于侧面粗糙度引起的光损失依赖于在光波导中传播的光的颜色,所以通过使3个马赫-曾德尔型光波导的结构互不相同,能够弥补侧面粗糙度引起的光损失的差。
189.另外,根据用途,有时不是r:g:b=1:1:1,而是想成为期望的比例,但在该情况下,也能够以成为规定的比例的方式决定3个马赫-曾德尔型光波导的结构。
190.图12~图14表示用于使输出的各色的光输出的比例(或者,在具有合波部的情况下,被合波的各色的光输出的比例)接近r:g:b=1:1:1的结构例。
191.图12所示的结构是3个马赫-曾德尔型光波导10(10-1、10-2、10-3)的从入射端13a至出射端14a的光波导的长度越是传播波长短的光的马赫-曾德尔型光波导则越短的结构。即使脊部的侧面粗糙度相同,对于波长越短则传播损耗越大这样的脊型的波导结构所特有的技术问题,通过缩短波长短的一方的结构的光波导的长度,能够使各波长下的传播损耗一致。
192.根据该结构,能够使输出的各色的光输出的比例(或者,在具有合波部的情况下,被合波的各色的光输出的比例)接近r:g:b=1:1:1。
193.在图12所示的结构中,将输出路径14设为相互不同的长度,但也可以将输入路径13设为相互不同的长度,另外,也可以将输入路径13和输出路径14设为相互不同的长度。
194.图13所示的结构是如下结构:在3个马赫-曾德尔型光波导10(10-1、10-2、10-3)的各个中,在从入射端13a至出射端14a的光波导具有由对于传播的光的波长具有吸收性的材料构成的光吸收部14a(14aa、14ab、14ac),越是传播波长短的光的马赫-曾德尔型光波导,光吸收部14a的光波导的长度方向的长度越短。根据该结构,也能够使各波长下的传播损耗一致。
195.根据该结构,能够使输出的各色的光输出的比例(或者,在具有合波部的情况下,被合波的各色的光输出的比例)接近r:g:b=1:1:1。
196.在图13所示的结构中,是在输出路径14具有光吸收部14a的结构,但也可以是在输入路径13具有光吸收部14a的结构,另外,也可以是在输入路径13和输出路径14具有光吸收部14a的结构。
197.图14所示的结构是如下结构:在3个马赫-曾德尔型光波导10(10-1、10-2、10-3)的各个中,在从入射端13a至出射端14a的光波导包括具有曲率的弯曲部13b(13ba、13bb、13bc),越是传播波长短的光的马赫-曾德尔型光波导,弯曲部13b的曲率越大,且弯曲部13b的长度越短。根据该结构,也能够使各波长下的传播损耗一致。
198.根据该结构,能够使输出的各色的光输出的比例(或者,在具有合波部的情况下,被合波的各色的光输出的比例)接近r:g:b=1:1:1。
199.在图14所示的结构中,是越是传播波长短的光的马赫-曾德尔型光波导,弯曲部13b的曲率越大,且弯曲部13b的长度越短的结构,但也可以是越是传播波长短的光的马赫-曾德尔型光波导,弯曲部13b的曲率越大的结构、或弯曲部13b的长度越短的结构中的任一种。
200.在图14所示的结构中,是在输入路径13具有弯曲部13b的结构,但也可以是在输出路径14具有弯曲部13b的结构,另外,也可以是在输入路径13和输出路径14具有弯曲部13b的结构。
201.通过3个马赫-曾德尔型光波导10(10-1、10-2、10-3)出射的各光输出的最大值也可以是相同的强度。
202.如图15所示,各马赫-曾德尔型光波导10’(10-1’、10-2’、10-3’)可以具有弯曲部10a、10b、10c。弯曲部在马赫-曾德尔型光波导中,可以设置于2模式波导11、12的部分(符号10b、符号10c所示的部分)、入射路径(符号10a所示的部分)、出射路径中的任一个。
203.将形成于基板上的单晶铌酸锂薄膜加工成凸型而成的光波导的结构能够在芯部(单晶铌酸锂薄膜)与包层部(基板和光波导的侧面
·
上表面材料)之间赋予高折射率差,能够以高曲率弯曲光波导。通过弯曲,能够进一步缩小长度方向的尺寸。另外,能够在减小外形的尺寸的状态下延长相互作用长度,所以能够降低驱动电压。
204.图16是示意性地表示其他实施方式的光源单元的俯视图。
205.图16所示的光源单元1020与图2所示的光源单元1000、图10所示的光源单元1010的不同之处在于,还具有光模块500-4,该光模块具有发出近红外光的光半导体元件30-4,合计具有4个光模块。
206.图16所示的光源单元1020具有:发出可见光的光半导体元件30-1与光调制元件
200-1光学连接而成的光模块500-1;发出可见光的光半导体元件30-2与光调制元件200-2光学连接而成的光模块500-2;光半导体元件30-3与光调制元件200-3光学连接而成的光模块500-3;和发出近红外光的光半导体元件30-4与光调制元件200-4光学连接而成的光模块500-4。
207.图16所示的光源单元1020是具有1个发出近红外光的光模块的结构,但个数没有限制,也可以具有多个。另外,在具有多个发出近红外光的光模块的情况下,从各光模块出射的近红外光的峰波长也可以不同。
208.光模块500-1、光模块500-2、光模块500-3和光模块500-4能够分别独立地控制。即,光半导体元件30-1、光半导体元件30-2、光半导体元件30-3和光半导体元件30-4分别能够控制由第1电信号生成元件40-1a独立地驱动的电流调制。另外,光调制元件200-1、光调制元件200-2和光调制元件200-3分别能够控制通过第2电信号生成元件40-2a独立地工作的电压调制。再有,在光模块500-1、光模块500-2、光模块500-3和光模块500-4的各个光模块中,能够通过可同步地连接的第1电信号生成元件40-1a和第2电信号生成元件40-2a分别独立地使时刻一致而进行调制,使从各光调制元件出射的光的强度变化。
209.另外,在图16中,为了容易观察特征,用于对马赫-曾德尔型光波导赋予电场的电极仅描绘了光调制元件200-1,未描绘光调制元件200-2、光调制元件200-3和光调制元件200-4。
210.在图16所示的光源单元1020中,能够将光模块500-1设为具有峰波长为380nm~500nm的光半导体元件30-1的蓝色光模块,将光模块500-2设为具有峰波长为500nm~600nm的光半导体元件30-2的绿色光模块,将光模块500-3设为具有峰波长为600nm~830nm的光半导体元件30-2的红色光模块。
211.在该情况下,来自蓝色光模块500-1的蓝色光、来自绿色光模块500-2的绿色光和来自红色光模块500-3的红色光在可见光合波部50合波,合波后的可见光从可见光出射口150a出射。另外,来自光模块500-4的近红外光从另外的出射口(近红外光出射口)150b出射。
212.从出射口150b出射的近红外光例如能够在搭载有光源单元1020的智能眼镜中用作用于进行眼跟踪的光。在该情况下,对于近红外光,能够不进行电流调制、电压调制而使用。
213.图16所示的光源单元1020构成为分别具有可见光用的出射口和近红外光用的出射口,从不同的出射口出射可见光和近红外光,但也可以构成为包括对可见光和近红外光进行合波的合波部,从1个出射口出射可见光和近红外光。
214.(杂散光传播防止部)
215.在光调制元件200中,也可以在马赫-曾德尔型光波导以外的部分具有从元件表面到达至形成有马赫-曾德尔型光波导的基板的槽部,至少在槽部的底面和侧面具有光吸收层。通过防止光传播到包层部,能够去除杂散光,能够改善色感等。
216.这是为了防止在光调制元件200的包含基板的部分传播的杂散光向外部出射。虽然光调制元件200能够小型化,但由于小型化,在使光轴对准的调芯工序中,容易产生未与光波导耦合的光的成分。这样的光的成分在光调制元件200内的光波导以外的部分传播,在端面多重反射后,一部分输入到光检测器,容易产生所谓的杂散光。在光调制元件200内传
播的杂散光阻碍光检测器的调芯,可能成为连接损失增大、连接不良的原因。特别是在使用可见光作为光源的情况下,光波导变小,所以杂散光的影响大。因此,作为杂散光去除部,优选包括槽部和形成于其表面的光吸收层。
217.以在光波导11的附近具有槽部115的结构为例说明杂散光去除部。图17是示意性地表示该结构的俯视图。图18是沿着图17的a-a’线剖开的截面图。图19是沿着图17的b-b’线剖开的截面图。
218.如图17所示,在光调制元件201中,在光波导111的附近形成有槽部115。槽部115形成于光波导111的两侧的一部分。槽部115在俯视基板的一面时形成为矩形、例如长方形。另外,槽部115作为光源单元1000的厚度方向(层叠方向)t的截面形状,形成为倒梯形,槽部115的侧面115a形成为相对于厚度方向t倾斜的倾斜面。
219.槽部115以从缓冲层32的表面32a朝向基板140到达至比基板140的一面140a深的位置的方式形成。即,槽部115的底面115b形成于从基板140的一面140a进入到基板的内部的位置,基板140在该槽部115的形成部分成为沿厚度方向t凹陷的形状。
220.另外,在本实施方式中,槽部115的侧面115a成为相对于厚度方向t以规定的倾斜角度θ倾斜的倾斜面,但例如也能够如图20所示,将槽部115形成为作为光源单元1000的厚度方向t的截面形状的矩形,槽部115的侧面115a形成为沿着厚度方向t的垂直面。
221.从基板140的一面140a沿着厚度方向t挖入的槽部115的基板140部分的深度、即基板140的一面140a与槽部115的底面的间隙d只要根据在光波导111中传播的光的波长来设定即可。即,间隙d可以设定为在光波导111中传播的光的波长的一半以上。例如,在光波导11中传播的光的波长为520nm的情况下,以间隙d为260nm以上的方式形成槽部115即可。
222.在这样的2个槽部115彼此之间,基板140、以脊形状形成有光波导111的铌酸锂层和缓冲层32以较窄的宽度从槽部115的底面115b以呈隔堤状延伸的方式形成。
223.在槽部115形成有覆盖该槽部115的底面115b和侧面115a的光吸收层116。在本实施方式中,光吸收层116形成为除了覆盖槽部115的底面115b和侧面115a之外,还覆盖缓冲层32的表面32a。此外,光吸收层116也可以是不覆盖缓冲层32的表面32a的结构。
224.光吸收层116由吸收在光波导111中传播的光的材料构成。光吸收层116的构成材料根据在光波导111中传播的光的波长来选择。例如,当在光波导111中传播的光是可见光时,能够使用能够吸收、遮断可见光波长区域的光的材料,例如,包括可见光吸收色素的树脂材料、包含c、si、ge、花青系化合物、偶氮系化合物、二苯基甲烷系化合物、三苯基甲烷系化合物等可见光吸收色素的树脂材料、由in、ga等半导体、ti、ni、cr、fe、nb、ta、zn、w、mo或其合金构成的氧化物或氮化物等。另外,例如,在光波导111中传播的光是红外线的情况下,能够使用能够吸收、遮断红外光波长区域的光的材料,例如,包含花青系化合物、二亚铵系化合物、方酸系化合物等红外线吸收色素的树脂材料等。
225.光吸收层116只要形成为能够吸收入射到光吸收层116的杂散光p的例如50%以上的厚度即可,由此,杂散光p在通过形成于槽部115的一个侧面115a的光吸收层116和形成于另一个侧面115a的光吸收层116的期间被吸收。
226.光吸收层116除了如本实施方式那样在槽部115的底面115b和侧面115a以规定的厚度形成以外,例如也能够如图21所示形成。在图21中,以填埋包含底面115b和侧面115a的槽部115整体的方式形成有光吸收层116。通过采用这样的结构,能够更可靠地吸收杂散光
p。
227.根据以上那样的结构的实施方式的光调制元件201,例如,在向光波导111导入光的光源(光出射器)s与光波导111的输入端部in之间使光轴对准的调芯工序中,有时产生未与光波导111耦合的光的成分。这样的不与光波导111耦合的光的成分成为在光源单元1000内的光波导111以外的部分、例如基板140的一面140a侧附近和缓冲层32中传播的杂散光p。在本实施方式的光调制元件201中,当这样的杂散光p到达槽部115的形成位置时,该杂散光p被光吸收层116吸收。
228.特别是在基板140的一面140a侧附近传播的杂散光p,由于槽部115沿着厚度方向t形成至比基板140的一面140a深的位置,所以被在此形成的光吸收层116可靠地吸收。
229.杂散光p被这样的槽部115和形成于该槽部115的光吸收层116吸收、遮断,由此杂散光p不会输入到配置于光波导111的输出端部out的光检测器(省略图示)。由此,在调芯工序中,能够防止阻碍光检测器的调芯,防止连接损失增大、连接不良的发生。
230.此外,遮断杂散光p也能够通过适当地设定槽部115的侧面115a的倾斜角度θ来进行。例如,在杂散光p从缓冲层32朝向槽部115的空间(空气层)入射的情况下,如果将空气的折射率设为1,将缓冲层32的折射率设为约3.5,则由于该折射率差,在缓冲层32与空气界面处的杂散光p的入射角为15
°
左右以上时,在界面产生全反射。杂散光p向槽部115的侧面115a的入射角为15
°
以上的情况是侧面115a的倾斜角度θ为
±
15
°
以上的情况,此时,杂散光p的反射率为100%,杂散光p完全向光源单元1000的上侧或下侧放射而被去除。
231.接着,对其他实施方式的光调制元件202进行说明。此外,在以下的实施方式中,对与上述的实施方式相同的结构标注相同的符号,并省略重复的说明。
232.图22是从上方观察另一实施方式的光调制元件时的俯视图。
233.本实施方式的光调制元件沿着光波导111的延长方向,在光波导111的两侧分别相互分离地形成有多个槽部(在本实施方式中为5个)125a、125b、125c、125d、125e。在俯视基板140的一面140a(参照图19)时,各个槽部125a~125e形成为彼此相同形状的矩形(长方形)。
234.在该实施方式中,以槽部125a与槽部125b的间隔g1、槽部125b与槽部125c的间隔g2、槽部125c与槽部125d的间隔g3、槽部125d与槽部125e的间隔g4全部不同的方式形成槽部125a~125e。
235.此外,任意的槽部125a~125e彼此的间隔之和形成为与其他任意的槽部125a~125e彼此的间隔之和不同。例如,间隔g1 间隔g3与间隔g2 间隔g4的和的值不同。另外,例如,间隔g2 间隔g3 间隔g4与间隔g1 间隔g3 间隔g4的和的值不同。
236.如果多个槽部125a~125e相互以等间隔规则地排列,则有规则地反射的杂散光增强的担忧,但通过如本实施方式那样使相互邻接的槽部125a~125e彼此的间隔不同,能够防止杂散光规则地反射而相互增强,通过多个槽部125a~125e和覆盖它们的光吸收层116,能够可靠地吸收、遮断杂散光p。
237.接着,对又一实施方式的光调制元件203进行说明。此外,在以下的实施方式中,对与上述的实施方式相同的结构标注相同的符号,并省略重复的说明。
238.图23是从上方观察又一实施方式的光调制元件时的俯视图。
239.本实施方式的光调制元件203沿着光波导111的延长方向,在光波导111的两侧分
别以相互等间隔地分离的方式形成有多个槽部(在本实施方式中为5个)135a、135b、135c、135d、135e。各个槽部135a~135e在俯视基板140的一面140a(参照图19)时形成为矩形(长方形)。
240.在该实施方式中,以槽部135a~槽部135e的沿着光波导111的延长方向的各自的宽度w1~w5全部不同的方式形成槽部135a~135e。
241.此外,任意的槽部135a~135e的宽度w1~w5彼此之和形成为与其他任意的槽部135a~135e的宽度w1~w5彼此之和不同。例如,宽度w1 宽度w3与宽度w2 宽度w4的和的值不同。另外,例如,宽度w1 宽度w3 宽度w5与宽度w1 宽度w2 宽度w4的和的值不同。
242.如果多个槽部135a~135e的宽度彼此相等,则存在杂散光被规则地反射而增强的担忧,但如本实施方式那样,通过使彼此相邻的槽部135a~135e的宽度不同,能够防止杂散光被规则地反射而增强,通过多个槽部135a~135e和覆盖它们的光吸收层116,能够可靠地吸收、遮断杂散光p。
243.接着,对又一实施方式的光调制元件204进行说明。此外,在以下的实施方式中,对与上述实施方式相同的结构标注相同的符号,并省略重复的说明。
244.图24是从上方观察另一实施方式的光调制元件时的俯视图。图25是沿着图24的c-c’线剖开的截面图。
245.在本实施方式的光调制元件204中,光波导111由呈直线状延伸的直线部111l和从该直线部111l弯曲的弯曲部111r构成。
246.于是,在2处直线部111l中,在直线部111l的两侧分别形成有多个槽部145、145

,该槽部145的内表面(侧面、底面)被光吸收层116覆盖。
247.再有,在光波导111的直线部111l与弯曲部111r的连接部分,在与弯曲部111r的弯曲方向分开的方向上延伸的直线部111l的假想延长线q1上也形成有多个槽部145、145

,该槽部145的内表面(侧面、底面)被光吸收层116覆盖。
248.根据这样的结构的光调制元件204,当在光波导111中传播的光从直线部111l进入弯曲部111r时,沿着该弯曲部111r弯曲,与此相对,在基板140、缓冲层32中传播的杂散光p在弯曲部111r的形成位置不弯曲而直接直行。然后,该直行的杂散光p被形成在直线部111l的假想延长线q1上的多个槽部145、145

和覆盖它们的光吸收层116吸收。因此,根据本实施方式的光调制元件204,在光波导111的弯曲部11r的形成位置直行的杂散光p不会出射到光调制元件204的外部,例如,在调芯工序中,能够防止阻碍光检测器的调芯,防止连接损失增大、连接不良的产生。
249.接着,对又一实施方式的光调制元件205进行说明。此外,在以下的实施方式中,对与上述的光调制元件204相同的结构标注相同的符号,并省略重复的说明。
250.图26是从上方观察光调制元件205时的俯视图。
251.在本实施方式的光调制元件205中,光波导111由呈直线状延伸的直线部111l和从该直线部111l弯曲的弯曲部111r构成。
252.于是,在2处直线部111l中,在直线部111l的两侧分别形成有多个槽部155、155

,该槽部155的内表面(侧面、底面)被光吸收层116覆盖。
253.此外,沿着光波导111的弯曲部111r的弯曲外周形成弯曲的多个槽部155、155

,并且该槽部155的内表面(侧面和底面)被光吸收层116覆盖。
254.根据这样的结构的光调制元件205,当在光波导111中传播的光从直线部111l进入弯曲部111r时,沿着该弯曲部111r弯曲,与此相对,在基板110、缓冲层32中传播的杂散光p在弯曲部111r的形成位置不弯曲而直接直行。然后,该直行的杂散光p被沿着弯曲部111r的弯曲外周形成的弯曲的多个槽部155、155

和覆盖它们的光吸收层116吸收。
255.作为一个例子,根据本实施方式的结构,例如,在使入射到光波导111的光的波长为520nm、由si膜形成光吸收层116的情况下,si的光吸收系数为1.35
×
105cm-1,所以即使光吸收层116的厚度为100nm,通过排列5个槽部155,也能够在杂散光透过在该5个槽部155分别形成的全部光吸收层116的期间,使杂散光衰减到入射前的强度的约26%左右。
256.因此,根据本实施方式的光调制元件205,在光波导111的弯曲部111r的形成位置直行的杂散光p不会出射到光调制元件204的外部,例如,在调芯工序中,能够防止阻碍光检测器的调芯,防止连接损失增大、连接不良的产生。
257.(光学引擎)
258.在本说明书中,光学引擎是如下装置:包括:多个光源;光学系统,其包含将从多个光源出射的多个光变为1条光的合波部;光扫描镜,其以对从光学系统出射的光进行图像显示的方式改变角度而进行反射;和控制元件,其对光扫描镜进行控制。
259.图27表示用于说明本实施方式的光学引擎5001的概念图。图示的表示光学引擎5001装备在眼镜10000的框架10010的状态。符号l是图像显示光。
260.光学引擎5001具有光源单元1001和光扫描镜3001。作为光学引擎5001所具有的光源单元1001,使用上述实施方式的光源单元。
261.作为光源单元1001,能够使用具有红色光模块、绿色光模块和蓝色光模块的rgb的3个光模块且内置有使从rgb的光模块出射的rgb的光为1根的合波部的光源单元。
262.如图28所示,从安装于眼镜框架的光源单元1001照射的激光被光扫描镜反射而进入到人的眼睛中,图像(影像)被直接投影到视网膜。
263.另外,作为光源单元1001,除了红色光模块、绿色光模块和蓝色光模块的rgb的3个光模块之外,还能够使用内置有合波部的光源单元,该合波部具有近红外光模块,使从rgb的光模块出射的rgb的光和从近红外光模块出射的光为1根。
264.在该结构中,一边进行眼跟踪,一边将图像直接投影到视网膜上。
265.光扫描镜3001例如是mems镜。为了投影2d图像,优选为以在水平方向(x方向)和垂直方向(y方向)上改变角度来反射激光的方式进行振动的2轴mems镜。
266.光学引擎5001具有准直透镜2001a、狭缝2001b和nd滤光器2001c,作为对从光源单元1001出射的激光进行光学处理的光学系统。该光学系统是一个例子,也可以是其他结构。
267.光学引擎5001具有激光驱动器1100、光扫描镜驱动器1200和控制这些驱动器的视频控制器1300。
268.图29(a)是示意性地表示在调制元件a1001内不具有合波部或合波器的光学引擎a5001(参照专利文献2)的图。图29(b)是示意性地表示在光源单元1001内具有合波部的本实施方式的光学引擎5001的图。
269.在图29(b)所示的光学引擎5001中,从光源单元1001,3个波长被合波而输出,所以各光学部件为一个且能够小型化,另外,由于白色由1个光束点制作,所以容易提高分辨率。
270.与此相对,在图29(a)所示的光学引擎a5001中,在调制元件a1001内不具有合波部
或者合波器,所以为了发出白色光需要3色的光束点,光束点变大,难以提高分辨率。另外,由于需要3色的光束点,所以准直透镜a2001a、狭缝(或光圈)a2001b、nd滤光器a2001c、2轴mems镜a3001的设计变大,另外需要个数,不适于小型化。
271.(光通信用发送装置)
272.一个实施方式的光通信用发送装置具有上述的实施方式的光源单元。
273.在该情况下,能够实现小型化和低成本化。
274.作为从光源单元出射的光,能够使用可见光、近红外光。
275.在使用可见光作为从光源单元出射的光的情况下,能够实现可见光信号的生成速度的高速化。
276.伴随着计算机的处理速度的高速化和伴随于此的信息数据的处理能力的提高,在光通信系统中期望通信速度的进一步高速化,但在通过内部调制生成可见光信号的发送装置中,缩短可见光光源的接通/断开的切换的时间存在极限,难以使可见光信号的生成速度为高速。
277.另外,如专利文献3所记载的那样,在将可见光光源配置成阵列状的情况下,装置的尺寸变大,所以例如有可能难以用于智能手机等小型的信息终端。另外,在将可见光光源配置成阵列状的情况下,数据处理有可能变得复杂。再有,为了提高信息数据的处理能力而使用多个光源时,装置的结构变得复杂,所以成本变得非常高。因此,将这样的结构应用于民生用的发送装置是不现实的。
278.在使用本实施方式的光通信用发送装置,使用可见光作为从光源单元出射的光的情况下,可见光信号的生成速度快,能够实现小型化和低成本化。
279.图30是说明本实施方式的光通信用发送装置和由该发送装置生成的可见光信号的概念图。本实施方式的发送装置是向接收装置发送可见光信号的发送装置。
280.本实施方式的光通信用发送装置6001包括具有光半导体元件(激光器)6030和光调制元件6200的光源单元1000a和电信号生成元件6013。以下,有时将光半导体元件(激光器)称为ld,将光调制元件称为ln。
281.激光器6030出射可见光1。激光器6030被设为连续开启的状态。另外,连续意味着在向接收装置发送可见光信号的期间,激光器6030为开启的状态。由激光器6030出射的可见光1的波长通常在380nm以上且830nm以下的范围内。
282.电信号生成元件6013接收发送的信息数据,并将该信息数据作为电信号输出到光源单元1000a。
283.光源单元1000a基于从电信号生成元件6013接收到的电信号,通过ld的电流调制和ln的电压调制,生成可见光信号2。在生成可见光信号2时,也可以仅使用ld的电流调制和ln的电压调制中的任一个调制。
284.光调制元件6200所具有的光调制器是马赫-曾德尔型光调制器。在仅通过ln的电压调制来生成可见光信号2的情况下,使用马赫-曾德尔型光调制器将可见光1调制为明光1a或暗光1b所需的时间比可见光光源的接通/断开的切换时间短。因此,发送装置6001的可见光信号2的生成速度变快。
285.(光通信系统)
286.图31是一个实施方式的光通信系统的框图。
287.图31所示的光通信系统7001将由光通信用发送装置6001生成的可见光信号2经由外部空间发送到光通信用接收装置6002。
288.发送装置6001包括激光器6030、光调制元件6200、电信号生成元件6013和可见光信号出射口6014。发送装置6001除了具有可见光信号出射口6014以外,与图30所示的发送装置6001相同。可见光信号出射口6014与光调制元件6200连接,是用于将由光调制元件6200生成的可见光信号2向外部空间放射的出射口。
289.接收装置6002包括可见光信号接收部6021、光-电转换元件6022和可见光信号入射口6024。可见光信号入射口6024是用于接收从发送装置6001发送的可见光信号2的入射口。可见光信号接收部6021与可见光信号入射口6024连接,接收在可见光信号入射口6024入射的可见光信号2并照射到光-电转换元件6022。光-电转换元件6022将可见光信号2转换为电信号。光-电转换元件6022只要是能够高速地检测可见光信号2并转换为电信号的元件即可,没有特别限制,能够使用任意种类的元件。
290.光通信系统7001如下进行可见光通信。
291.在发送装置6001中,如上所述,通过光调制元件6200生成可见光信号2。生成的可见光信号2经由可见光信号出射口6014向外部空间放射。
292.发射的可见光信号2经由接收装置6002的可见光信号入射口6024,由可见光信号接收部6021接收。接收到的可见光信号2通过光-电转换元件6022转换为电信号,取出对可见光信号2赋予的信息数据。
293.根据如上构成的本实施方式的光通信系统7001,从发送装置6001发送的可见光信号2的强度高,所以容易目视确认可见光信号2的通信路径。因此,能够防止数据的误送。在使用红外光的通信系统的情况下,无法通过目视来确认在发送目的地的接收装置中是否接收到可见光信号。因此,存在向本来不想发送的对方发送的危险性。根据使每1秒的数据传输速度为10gbit/s以上、从数百gbit/s到1tbib/s的能够高速化的本实施方式的光通信系统7001,每1秒能够发送的数据也庞大,非常便利,另一方面,向错误的对方发送数据的情况下的风险也变大。因此,能够通过目视确认是否向发送目的地发送了可见光信号来发送数据的可见光通信,从防止数据的误送的观点出发成为非常大的优点。在无法目视的红外光中,在数据发送时始终感到不安。
294.另外,作为使用可见光的优点,可见光与红外光相比波长较短,所以存在能够减小光波导的尺寸这一点。即,也能够减小光调制器的尺寸。可见光用光波导与红外光用光波导相比,能够使每一边的尺寸减小1/3~1/4左右,所以如果采用面积,则能够减小至1/9~1/16。即,每1片元件制作用基板中得到的元件的个数多达约10倍,所以作为光调制器的制造成本,能够成为1/9~1/16。例如,能够实现智能手机等信息终端那样的民生用途。只要使用红外光,就无法减小芯片尺寸。即,调制元件的成本变高,在民生用途中使用是非常困难的,是不现实的。
295.如上所述,作为在高速光通信中使用可见光的优点,能够举出以下两点。
296.(1)在高速光通信中,能够在目视确认了发送目的地的基础上进行发送,能够安全地收发大容量的数据。
297.(2)能够减小光调制器的元件尺寸。由此,能够使光调制器的制造成本为1/10以下。由此,即使在民生用途中,也能够享受超高速通信的优点。
298.在本实施方式的光通信系统中,可见光信号也可以使用光纤等光传输单元。
299.图32是表示其他实施方式的光通信系统的变形例的框图。
300.图32所示的光通信系统7001a与图31所示的通信系统7001的不同点在于,将由发送装置6001a生成的可见光信号2经由光纤6070发送到接收装置6002a。
301.在图32所示的光通信系统7001a中,发送装置6001a包括激光器6030、光调制元件6200、电信号生成元件6013和输出用光纤连接部6015。输出用光纤连接部6015是与光调制元件6200和光纤6070连接,将由光调制元件6200生成的可见光信号2输出到光纤6070的连接部。
302.接收装置6002a包括可见光信号接收部6021、光-电转换元件6022和输入用光纤连接部6025。输入用光纤连接部6025是与光纤6070和可见光信号接收部6021连接,将在光纤6070中传输的可见光信号2输入到可见光信号接收部6021的连接部。
303.光通信系统7001a如下进行可见光通信。
304.在发送装置6001a中,如上所述,通过光调制元件6200生成可见光信号2。生成的可见光信号2经由输出用光纤连接部6015输出到光纤6070。输出的可见光信号2在光纤6070中传播,经由接收装置6002a的输入用光纤连接部6025,由可见光信号接收部6021接收。接收到的可见光信号2通过光-电转换元件6022转换为电信号,取出对可见光信号2赋予的信息数据。
305.根据如上构成的本实施方式的通信系统7001a,将由发送装置6001a生成的可见光信号2经由光纤6070发送至接收装置6002a,所以例如能够向由墙壁分隔的房间等的光不通过的场所发送可见光信号2。
306.图33是表示本实施方式的信息终端的使用例的一例的图。
307.在图33中,在智能手机6091a、6091b的内部分别包括图10所示的发送装置6001a和接收装置6002。智能手机6091a、6091b包括具有显示器的平面和侧面,发送装置6001a的可见光信号出射口6014在一个侧面露出,并且在具有显示器的平面包括接收装置6002的可见光信号入射口6024。
308.在从智能手机6091a向智能手机6091b传输数据的情况下,在使智能手机6091a的可见光信号出射口6014朝向智能手机6091b的可见光信号入射口6024的状态下,发送可见光信号2。另一方面,在从智能手机6091b向智能手机6091a传输数据的情况下,在使智能手机6091b的可见光信号出射口6014朝向智能手机6091a的可见光信号入射口6024的状态下,发送可见光信号2。
309.图34是表示本实施方式的信息终端的使用例的另一例的图。
310.在图34中,在智能手机6091c、6091d的内部分别包括图10所示的发送装置6001a和接收装置6002。智能手机6091c、6091d包括具有显示器的平面和侧面,发送装置6001a的可见光信号出射口6014和接收装置6002的可见光信号入射口6024在一个侧面露出。
311.当在智能手机6091c与智能手机6091d之间传输数据时,在智能手机6091c的可见光信号出射口6014和可见光信号入射口6024与智能手机6091d的可见光信号出射口6014和可见光信号入射口6024彼此相对的状态下发送可见光信号2。
312.图35是表示本实施方式的信息终端的使用例的又一例的图。
313.在图35中,在智能手机6091的内部包括图10所示的发送装置6001a和接收装置
6002。智能手机6091包括具有显示器的平面和侧面,发送装置6001a的可见光信号出射口6014在一个侧面露出,并且在具有显示器的平面包括接收装置6002的可见光信号入射口6024。另一方面,在个人计算机6092的内部包括图10所示的接收装置6002。可见光信号入射口6024在个人计算机6092的显示器附近露出。
314.在从智能手机6091a向个人计算机6092传输数据的情况下,在使智能手机6091a的可见光信号出射口6014朝向个人计算机6092的可见光信号入射口6024的状态下,发送可见光信号2。
315.图33~图35是本实施方式的信息终端的使用例的一例,本实施方式的信息终端并不限定于此。信息终端例如也可以是平板电脑。
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