本發(fā)明涉及光合波器、光合波部件、可見光光源模塊及光學(xué)引擎。本技術(shù)基于在2023年3月29日申請于日本的特愿2023－053015號主張優(yōu)先權(quán)，并將其內(nèi)容引用于此。

背景技術(shù)：

1、目前，在vr(virtual?reality：虛擬現(xiàn)實)及ar(augmented?reality：增強現(xiàn)實)等xr技術(shù)中正在研究眼鏡型終端。特別是近年來，通過將二維掃描的光在用戶的視網(wǎng)膜上成像，而使使用者辨識圖像的視網(wǎng)膜掃描顯示器備受關(guān)注。在視網(wǎng)膜掃描顯示器中，通常將從與r(紅色)、g(綠色)、b(藍(lán)色)的各顏色對應(yīng)的led(light?emitting?diode，發(fā)光二極管)或ld(laser?diode，激光二極管)等光源射出的三種顏色的可見光在一個光軸上合波。被合波的三種顏色的可見光被傳送到圖像顯示部。圖像顯示部對被傳送的光進行二維掃描并將其入射到使用者的瞳孔中。通過該入射光在使用者的視網(wǎng)膜上成像，使用者辨識圖像。在該情況下，視網(wǎng)膜為顯示圖像的屏幕。

2、例如，在專利文獻1中公開有使用了馬赫－曾德爾型光調(diào)制器的視網(wǎng)膜投影型顯示器的結(jié)構(gòu)。

3、在專利文獻1所公開的視網(wǎng)膜投影型顯示器中，多個光波導(dǎo)在射出部接近，但未進行合波，因此，每個波長的光軸不同，射出光的控制變得復(fù)雜。

4、另外，雖然要求與可見光調(diào)制器可連接或可集成且可以調(diào)整rgb的顏色平衡的光合波器，但目前完全沒有研究。

5、但是，在專利文獻1中，僅在射出部接近而不能合波。因此，每個波長的光軸不同，因此，射出光的控制變得復(fù)雜。

6、另外，在專利文獻2中公開有使用了鈮酸鋰膜的可見光的調(diào)制器。雖然要求與使用了鈮酸鋰膜的可見光調(diào)制器可連接或可集成的rgb光合波器，但尚未研究。

7、關(guān)于可見光的合波，通常研究定向耦合器(例如，參照專利文獻3)。它們由玻璃系材料構(gòu)成，穩(wěn)定性優(yōu)異，但在使用△n大的鈮酸鋰基板的情況下，耦合長變長，不能小型化。

8、在專利文獻4及專利文獻5中公開有使用了mmi(多模干涉計)的rgb合波器的結(jié)構(gòu)，但均為玻璃系的材料，對于使用了鈮酸鋰膜的結(jié)構(gòu)未完全公開。

9、期望從光合波器射出的rgb的光以單模射出。另外，單模的光在光傳播時不會引起模分散，因此，與多模的光相比，光的傳播損耗小，傳播速度快，故而優(yōu)選。但是，對于除去多模而能夠以單模射出的光合波器、即可以搭載于眼鏡型終端等的小型的光合波器沒有具體的提出。

10、現(xiàn)有技術(shù)文獻

11、專利文獻

12、專利文獻1：日本專利第6728596號公報

13、專利文獻2：日本專利第6787397號公報

14、專利文獻3：日本專利第6572377號公報

15、專利文獻4：日本特開2012－48071號公報

16、專利文獻5：日本特開2020－27170號公報

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、發(fā)明所要解決的問題

2、本發(fā)明是鑒于上述課題而創(chuàng)建的，其目的在于，提供與使用了鈮酸鋰膜的光調(diào)制器可連接或可集成且除去多模而能夠以單模射出的光合波器、光合波部件、可見光光源模塊及光學(xué)引擎。

3、用于解決問題的技術(shù)方案

4、為了解決上述課題，本發(fā)明提供以下的技術(shù)方案。

5、本發(fā)明的方式1提供一種光合波器，對波長不同的多個可見光進行合波，其具備：多個光入射口，其能夠分別入射所述多個可見光；一個光射出口，其能夠?qū)⑺龆鄠€可見光全部合波并射出；一級或多級光合波部，其連接有光輸入側(cè)光波導(dǎo)和光輸出側(cè)光波導(dǎo)；至少一個各可見光用的高階模式(高次模/higher?order?mode)除去部，其用于對所述多個可見光中的每一個除去高階模式，所述光合波部和所述各可見光用的高階模式除去部被配置為所述多個可見光各自的可見光僅通過所述可見光用的高階模式除去部、或僅通過所述可見光用的高階模式除去部和波長比所述可見光的波長短的可見光用的高階模式除去部。

6、本發(fā)明的方式2在方式1的光合波器中，所述波長不同的多個可見光是峰值波長為380nm～500nm的藍(lán)色光、峰值波長為500nm～600nm的綠色光、以及峰值波長為600nm～830nm的紅色光，所述藍(lán)色光僅通過藍(lán)色光用的高階模式除去部，所述綠色光僅通過綠色光用的高階模式除去部、或僅通過綠色光用的高階模式除去部和藍(lán)色光用的高階模式除去部，所述紅色光僅通過紅色光用的高階模式除去部、或僅通過紅色光用的高階模式除去部和綠色光用的高階模式除去部、或通過紅色光用的高階模式除去部、綠色光用的高階模式除去部以及藍(lán)色光用的高階模式除去部。

7、本發(fā)明的方式3在方式1或方式2的光合波器中，所述光合波部由2輸入1輸出的第一多模干涉型合波部和2輸入1輸出的第二多模干涉型合波部構(gòu)成，所述紅色光用的光波導(dǎo)和所述綠色光用的光波導(dǎo)與所述第一多模干涉型合波部的光輸入側(cè)連接，與所述第一多模干涉型合波部的光輸出側(cè)連接的光波導(dǎo)和所述藍(lán)色光用的光波導(dǎo)與所述第二多模干涉型合波部的光輸入側(cè)連接，與所述第二多模干涉型合波部的光輸出側(cè)連接的光波導(dǎo)與所述光射出口連接。

8、本發(fā)明的方式4在方式3的光合波器中，藍(lán)色光用的高階模式除去部配置于將所述第二多模干涉型合波部的光輸出側(cè)和所述光射出口連接的光波導(dǎo)中。

9、本發(fā)明的方式5在方式3的光合波器中，藍(lán)色光用的高階模式除去部配置于將所述第二多模干涉型合波部的光輸入側(cè)和藍(lán)色光用的所述光入射口連接的光波導(dǎo)中。

10、本發(fā)明的方式6在方式1或方式2的光合波器中，所述光合波部由2輸入1輸出的第一多模干涉型合波部和2輸入1輸出的第二多模干涉型合波部構(gòu)成，所述紅色光用的光波導(dǎo)和所述藍(lán)色光用的光波導(dǎo)與所述第一多模干涉型合波部的光輸入側(cè)連接，與所述第一多模干涉型合波部的光輸出側(cè)連接的光波導(dǎo)和所述綠色光用的光波導(dǎo)與所述第二多模干涉型合波部的光輸入側(cè)連接，與所述第二多模干涉型合波部的光輸出側(cè)連接的光波導(dǎo)與所述光射出口連接。

11、本發(fā)明的方式7在方式6的光合波器中，藍(lán)色光用的高階模式除去部配置于將所述第二多模干涉型合波部的光輸出側(cè)和所述光射出口連接的光波導(dǎo)中。

12、本發(fā)明的方式8在方式6的光合波器中，藍(lán)色光用的高階模式除去部配置于將所述第一多模干涉型合波部的光輸出側(cè)和所述第二多模干涉型合波部的光輸入側(cè)連接的光波導(dǎo)中。

13、本發(fā)明的方式9在方式6的光合波器中，藍(lán)色光用的高階模式除去部配置于將所述第一多模干涉型合波部的光輸入側(cè)和藍(lán)色光用的所述光入射口連接的光波導(dǎo)中。

14、本發(fā)明的方式10在方式1或方式2的光合波器中，所述光合波部由2輸入1輸出的第一多模干涉型合波部和2輸入1輸出的第二多模干涉型合波部構(gòu)成，所述綠色光用的光波導(dǎo)和所述藍(lán)色光用的光波導(dǎo)與所述第一多模干涉型合波部的光輸入側(cè)連接，與所述第一多模干涉型合波部的光輸出側(cè)連接的光波導(dǎo)和所述紅色光用的光波導(dǎo)與所述第二多模干涉型合波部的光輸入側(cè)連接，與所述第二多模干涉型合波部的光輸出側(cè)連接的光波導(dǎo)與所述光射出口連接。

15、本發(fā)明的方式11在方式10的光合波器中，藍(lán)色光用的高階模式除去部配置于將所述第二多模干涉型合波部的光輸出側(cè)和所述光射出口連接的光波導(dǎo)中。

16、本發(fā)明的方式12在方式10的光合波器中，藍(lán)色光用的高階模式除去部配置于將所述第一多模干涉型合波部的光輸出側(cè)和所述第二多模干涉型合波部的光輸入側(cè)連接的光波導(dǎo)中。

17、本發(fā)明的方式13在方式10的光合波器中，藍(lán)色光用的高階模式除去部配置于將所述第一多模干涉型合波部的光輸入側(cè)和藍(lán)色光用的所述光入射口連接的光波導(dǎo)中。

18、本發(fā)明的方式14在方式1或2的光合波器中，所述光合波部由3輸入1輸出的多模干涉型合波部構(gòu)成，所述紅色光用的光波導(dǎo)、所述綠色光用的光波導(dǎo)、以及所述藍(lán)色光用的光波導(dǎo)與所述3輸入1輸出的多模干涉型合波部的光輸入側(cè)連接，與所述3輸入1輸出的光輸出側(cè)連接的光波導(dǎo)與所述光射出口連接。

19、本發(fā)明的方式15在方式14的光合波器中，藍(lán)色光用的高階模式除去部配置于將所述3輸入1輸出的多模干涉型合波部的光輸出側(cè)和所述光射出口連接的光波導(dǎo)中。

20、本發(fā)明的方式16在方式1～15中任一項的光合波器中，所述高階模式除去部由彎曲波導(dǎo)構(gòu)成。

21、本發(fā)明的方式17在方式16的光合波器中，所述彎曲波導(dǎo)的線寬為2.0μm以下。

22、本發(fā)明的方式18在方式16或17的光合波器中，所述彎曲波導(dǎo)的線寬為0.2μm以上。

23、本發(fā)明的方式19在方式1～18中任一項的光合波器中，所述光合波部由1級或多級多模干涉型光合波部構(gòu)成。

24、本發(fā)明的方式20提供一種光合波部件，其具備由與鈮酸鋰不同的材料構(gòu)成的基板、和形成于所述基板的主面的由鈮酸鋰膜構(gòu)成的光合波功能層，將方式1～19中任一項的光合波器形成于所述光合波功能層。

25、本發(fā)明的方式21提供一種可見光光源模塊，其具備方式20的光合波部件、和射出由所述光合波部件合波的可見光的多個可見光激光光源。

26、本發(fā)明的方式22提供一種帶光調(diào)制功能的光合波部件，其具備方式20的光合波部件、和與所述光合波部件連接并將從多個可見光激光光源射出的多個可見光引導(dǎo)至所述光合波部件的馬赫－曾德爾型光調(diào)制器。

27、本發(fā)明的方式23提供一種可見光光源模塊，其具備方式22的帶光調(diào)制功能的光合波部件、和射出由所述帶光調(diào)制功能的光合波部件合波的可見光的多個可見光激光光源。

28、本發(fā)明的方式24提供一種光學(xué)引擎，其具備方式21的可見光光源模塊、和將從所述可見光光源模塊射出的光以圖像顯示的方式改變角度進行反射的光掃描反射鏡。

29、本發(fā)明的方式25提供一種光學(xué)引擎，其具備方式23的可見光光源模塊、和將從所述可見光光源模塊射出的光以圖像顯示的方式改變角度進行反射的光掃描反射鏡。

30、發(fā)明效果

31、根據(jù)本發(fā)明，能夠提供與使用了鈮酸鋰膜的光調(diào)制器可連接或可集成且除去多模而能夠以單模射出的光合波器。