[发明专利]取光板和棒以及使用了它们的光接收装置和发光装置

说明书

技术领域

本公开涉及利用衍射进行光的引入的取光板和棒，以及使用了它们的光接收装置和发光装置。

背景技术

在折射率不同的两个光传播介质之间使光传播时，因为在界面存在光的透射和反射，所以使光以高效率从一方的光传播介质向另一方的光传播介质进行移动、且这一状态得以保持，这通常是困难的。作为从空气等的环境介质向透明板进行光的引入的技术，例如，可列举非专利文献1所示的现有的光栅耦合法。图32(a)和(b)是表示光栅耦合法的原理的说明图，表示在表面设有间距Λ的直线光栅的透光层20的剖面图和俯视图。如图32(a)所示，若对光栅以特定的入射角θ使波长λ的光23a入射，则能够使之与透光层20内传播的导波光23B耦合。

【先行技术文献】

【非专利文献】

【非专利文献1】オ一ム社光集成电路，p94，p243西原浩等

但是，根据非专利文献1所公开的方法，在透光层20中，只能引入满足所确立的条件的光，却无法引入偏离条件的光。

发明内容

本公开的实施方式，提供一种可以使光得以高效率地引入的取光板和棒。另外，本公开的实施方式，还提供具备它们的光接收装置和发光装置。

本公开的取光板，具备如下：具有第一和第二主面的透光板；在所述透光板内的、且从所述第一和第二主面分别隔开了第一和第二距离以上的内部所配置的至少一个光耦合构造，所述至少一个光耦合构造含有第一透光层、第二透光层、和夹在其间的第三透光层，所述第一和第二透光层的折射率比所述透光板的折射率小，所述第三透光层的折射率比所述第一和第二透光层的折射率大，所述第三透光层具有与所述透光板的所述第一和第二主面平行的衍射光栅，所述取光板还具备：在所述透光板的所述第一和第二主面的至少一方经由间隙对置的透明盖板。

本公开的取光棒具备如下：具有主面和圆或椭圆的截面的透光棒；在所述透光棒内的、且从所述主面隔开了第一距离以上的内部所配置的至少一个光耦合构造，并且，所述至少一个光耦合构造含有第一透光层、第二透光层、和夹在其间的第三透光层，所述第一和第二透光层的折射率比所述透光棒的折射率小，所述第三透光层的折射率比所述第一和第二透光层的折射率大，所述第三透光层具有与所述透光棒的中心轴平行的衍射光栅，所述取光棒还具备：在所述透光棒的所述主面经由间隙对置的透明盖板。

本公开的光接收装置具备如下：上述任一项所规定的取光板；在所述取光板的所述第一主面或所述第二主面所设置的凹凸构造或棱镜板；接收从所述凹凸构造或所述棱镜板出射的光的光电转换部。

本公开的发光装置具备如下：上述任一项所规定的取光板或取光棒；在所述透光板或透光棒的主面邻接地配设的至少一个光源。

根据本公开的实施方式，可以利用光的全反射，将光高效率地引入透光板或透光棒内。

附图说明

图1(a)是表示本公开的取光板的第一实施方式的模式化的剖面图，(b)是表示第一实施方式的第四区域的位置的俯视图。

图2(a)和(b)是表示第一实施方式的光耦合构造的模式化的剖面图和俯视图，(c)是表示入射到光耦合构造的端面的光的情况的剖面图，(d)是表示入射到抽取掉透光层3c的光耦合构造的光的情况的剖面图，(e)是表示光耦合构造的其他构成例的剖面图。

图3是表示用于第一实施方式的取光板的分析之构造的剖面图。

图4是使用图3所示的构造进行的分析结果，(a)至(c)表示光的入射角与向板外的透射率的关系，(d)表示衍射光栅的凹槽深度与光向板外的光引出效率的关系。

图5(a)至(e)表示由图4(a)至(c)的箭头表示的位置的条件下的板截面的光强度分布图。

图6是在图3所示的构造中，使第一透光层3a和第二透光层3b的折射率与透光板的折射率一致、使第三透光层3c的折射率为2.0时的分析结果，(a)至(c)表示入射角与向板外的透射率的关系，(d)表示衍射光栅的凹槽深度与光向板外的光引出效率的关系。

图7(a)至(e)是表示第一实施方式的取光板的制造步骤的模式化的剖面图。

图8(a)和(b)是表示用于第一实施方式的取光板的制造之模具的表面图案的模式化的俯视图。

图9(a)和(b)是表示本公开的取光板的第二实施方式中使用的光耦合构造的模式化的剖面图和俯视图。

图10是表示用于第二实施方式的取光板的分析之构造的剖面图。