[发明专利]波导片及光电变换装置

说明书

本发明的波导片是取入所入射的入射光并在内部沿与入射光的入射方向交叉的方向引导光的波导片，具备：低折射率层；透光层，与低折射率层层叠，折射率比低折射率层高；以及衍射光栅，形成在透光层上，改变入射光的行进方向。衍射光栅的图样被分割为多个部分图样，多个部分图样分别是同心圆或同心多边形的形状。

技术领域

本发明涉及利用衍射进行光的限制的波导片及使用该波导片的光电变换装置。

背景技术

专利文献1公开了一种利用光的衍射进行光的限制的波导片。专利文献1所记载的波导片具备透光片和该透光片内的光耦合构造。光耦合构造包括第1透光层、第2透光层和被它们夹着的第3透光层。此外，第1及第2透光层的折射率比透光片的折射率小，第3透光层的折射率比第1及第2透光层的折射率大。此外，第3透光层具有衍射光栅。由此，能够将较大的波长范围的光以较大的入射角度取入。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2012/046414号

发明内容

在本发明中，提供一种波导片，其是取入所入射的入射光并在内部沿与该入射光的入射方向交叉的方向引导光的波导片，并且容易将取入到该波导片内部的光保持在内部。此外，本发明提供一种使用该波导片的光电变换装置。

本发明的波导片，取入所入射的入射光，并在内部沿与入射光的入射方向交叉的方向引导光，具备：低折射率层；透光层，与低折射率层层叠，折射率比低折射率层高；以及衍射光栅，形成在透光层上，改变入射光的行进方向。衍射光栅的图样被分割为多个部分图样；多个部分图样分别是同心圆或同心多边形的形状。

此外，本发明的光电变换装置具备：上述波导片；以及光电变换元件，具有接受光的受光面，将由受光面接受的光变换为电力。光电变换元件以受光面位于与波导片的端面对置的位置的方式配置在波导片的周围，波导片位于与入射光的入射方向交叉的方向上。

根据本发明的波导片，容易将取入到该波导片内部的光保持在内部中。

此外，根据本发明的光电变换装置，由于能够由波导片以较大的面积取入来自外部的入射光，将所取入的入射光高效地向配置在该波导片的端面侧的光电变换元件引导，所以能够高效地对入射光进行光电变换。

附图说明

图1A是表示有关本发明的光电变换装置的立体图。

图1B是对于图1A所示的光电变换装置的一部分的平面图。

图1C是图1A所示的光电变换装置的剖视图。

图1D是表示片的宽度与聚光率的关系的说明图。

图2的(a)、(b)是用来说明有关实施方式1的波导片的构造的示意性的立体图，图2的(c)是用来说明有关实施方式1的波导片和光的传播路径的示意性的剖视图。

图3是用来说明有关实施方式1的波导片内的光耦合构造和光的传播路径的示意性的立体图。

图4A是表示有关实施方式1的波导片内的光耦合构造与光的耦合方位的关系的平面图。

图4B是表示入射矢量、波导矢量、光栅矢量和放射矢量的关系的三维的矢量图的说明图。

图4C是表示入射矢量、波导矢量、光栅矢量和放射矢量的关系的二维的矢量图的说明图。

图5的(a)及(b)是分别在电磁解析中使用的有关实施方式1的波导片内的光耦合构造的平面图及剖视图，图5的(c)及(d)分别是表示输入光和波导、放射的状况的平面图及剖视图，是叠加了基于电磁解析结果的光强度分布的图。

图6的(a)、(b)、(c)、(d)都是表示光的远场的指向性的强度分布图。