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公開番号2025027217
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-27
出願番号2023131825
出願日2023-08-14
発明の名称光変調装置、光観察装置、及び光照射装置
出願人浜松ホトニクス株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G02F 1/03 20060101AFI20250219BHJP(光学)
要約【課題】安定した光変調を実現できる光変調装置、光観察装置、及び光照射装置を提供する。
【解決手段】光変調装置21は、電気光学結晶22と、電気光学結晶22の入力面22a側に設けられ、入力光を透過する透明電極23と、透明電極23と電気光学結晶22との間に設けられたギャップバッファ層24と、電気光学結晶22の裏面22b側に配列された複数の画素電極30を有し、入力光Lpを透明電極に向けて反射する反射部25と、を備え、ギャップバッファ層24の比誘電率は、透明電極23の比誘電率と電気光学結晶22の比誘電率との間の値であり、透明電極23は、当該透明電極23を複数の画素電極30の少なくとも一つと対向する複数の電極領域Rに区分するギャップGを有している。
【選択図】図3

特許請求の範囲【請求項１】
入力光を変調し、変調光として出力する光変調装置であって、
前記入力光が入力される入力面、及び入力面と反対の裏面を有する電気光学結晶と、
前記電気光学結晶の前記入力面側に設けられ、前記入力光を透過する透明電極と、
前記透明電極と前記電気光学結晶との間に設けられたギャップバッファ層と、
前記電気光学結晶の前記裏面側に配列された複数の画素電極を有し、前記裏面に到達した前記入力光を前記透明電極に向けて反射する反射部と、を備え、
前記ギャップバッファ層の比誘電率は、前記透明電極の比誘電率と前記電気光学結晶の比誘電率との間の値であり、
前記透明電極は、当該透明電極を前記複数の画素電極の少なくとも一つと対向する複数の電極領域に区分するギャップを有している、光変調装置。
続きを表示（約 870 文字）【請求項２】
前記複数の電極領域は、矩形状をなしており、
前記ギャップは、前記複数の電極領域の辺部に対応するように設けられている、請求項１記載の光変調装置。
【請求項３】
前記複数の電極領域は、矩形状をなしており、
前記ギャップは、前記複数の電極領域の角部に対応するように設けられている、請求項１記載の光変調装置。
【請求項４】
前記複数の電極領域は、矩形状をなしており、
前記ギャップは、前記複数の電極領域の辺部及び角部の双方に対応するように設けられている、請求項１記載の光変調装置。
【請求項５】
前記複数の電極領域は、前記ギャップを除く部分で互いに繋がっている、請求項１記載の光変調装置。
【請求項６】
前記電気光学結晶の比誘電率をε
ｒｃ
とし、前記ギャップバッファ層の比誘電率をε
ｒｆ
とした場合、ε
ｒｃ
／１００＜ε
ｒｆ
＜ε
ｒｃ
／５を満たす、請求項１記載の光変調装置。
【請求項７】
前記ギャップは、空隙によって構成されている、請求項１記載の光変調装置。
【請求項８】
前記ギャップは、絶縁体によって構成されている、請求項１記載の光変調装置。
【請求項９】
前記複数の画素電極のそれぞれに電気的に接続された複数の駆動電極を有する駆動基板と、
前記透明電極に電気的に接続された第１の電源と、
前記駆動基板に電気的に接続された第２の電源と、を備える、請求項１記載の光変調装置。
【請求項１０】
前記入力光を出力する光源と、
請求項１～９のいずれか一項記載の光変調装置と、
前記光変調装置から出力した変調光を試料に導光する光学系と、
前記試料からの光を検出する検出器と、を備える、光観察装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、光変調装置、光観察装置、及び光照射装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
光変調装置に関する技術として、例えば特許文献１に記載の反射型空間光変調器がある。この反射型空間光変調器は、電気光学結晶と、電気光学結晶の一方面に配置され、入力光を透過する第１電極を有する光入出力部と、電気光学結晶の他方面に配置された複数の第２電極と、入力光を光入出力部に向けて反射する反射部と、複数の第２電極のそれぞれに対応する複数の画素電極と、複数の画素電極のそれぞれに電気信号を入力し、第１電極と第２電極との間に電界を印加する駆動回路と、を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０１７／２１３０９８公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のような光変調装置では、電気光学結晶の比誘電率が比較的高いため、電気光学結晶の厚さ方向に電界を効率良く印加することが重要となる。厚さ方向に交差する横方向の電界（以下「横電界」と称す）に拡がりが生じ、横電界の値が大きくなると、光変調の安定性が得られにくくなることが考えられる。
【０００５】
本開示は、上記課題の解決のためになされたものであり、安定した光変調を実現できる光変調装置、光観察装置、及び光照射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一側面に係る光変調装置は、入力光を変調し、変調光として出力する光変調装置であって、入力光が入力される入力面、及び入力面と反対の裏面を有する電気光学結晶と、電気光学結晶の入力面側に設けられ、入力光を透過する透明電極と、透明電極と電気光学結晶との間に設けられたギャップバッファ層と、電気光学結晶の裏面側に配列された複数の画素電極を有し、裏面に到達した入力光を透明電極に向けて反射する反射部と、を備え、ギャップバッファ層の比誘電率は、透明電極の比誘電率と電気光学結晶の比誘電率との間の値であり、透明電極は、当該透明電極を複数の画素電極の少なくとも一つと対向する複数の電極領域に区分するギャップを有している。
【０００７】
この光変調装置では、透明電極がギャップによって複数の画素電極の少なくとも一つと対向する複数の電極領域に区分されている。これにより、透明電極と画素電極との間に電界を印加した際に、画素電極のエッジで発生する横電界を横方向（画素電極の配列方向）に拡散できる。また、この光変調装置では、ギャップバッファ層の比誘電率が透明電極の比誘電率と電気光学結晶の比誘電率との間の値となっている。このようなギャップバッファ層の配置により、透明電極と電気光学結晶との間の電界のロスを抑制できると共に、上記ギャップの形成によって拡散した横電界を平滑化でき、横電界の拡散に起因する位相変調パターンの乱れを平滑化できる。したがって、この光変調装置では、安定した光変調を実現できる。
【０００８】
複数の電極領域は、矩形状をなしており、ギャップは、複数の電極領域の辺部に対応するように設けられていてもよい。このような構成によれば、複数の電極領域の辺部同士を結ぶ方向において、横電界の一層の平滑化が図られる。
【０００９】
複数の電極領域は、矩形状をなしており、ギャップは、複数の電極領域の角部に対応するように設けられていてもよい。このような構成によれば、複数の電極領域の角部同士を結ぶ方向において、横電界の一層の平滑化が図られる。
【００１０】
複数の電極領域は、矩形状をなしており、ギャップは、複数の電極領域の辺部及び角部の双方に対応するように設けられていてもよい。このような構成によれば、複数の電極領域の辺部同士を結ぶ方向及び角部同士を結ぶ方向の双方において、横電界の一層の平滑化が図られる。
（【００１１】以降は省略されています）

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