CN101523489B - 衍射元件和装有该衍射元件的光学头装置 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示一种光栅部分，所述光栅部分包括含有第一透明材料的第一层以及含有第二透明材料的第二层，设置在透明基板的至少一个主面上，包括多个凸起部分，所述多个凸起部分沿着第一方向互相平行地延伸，沿着与所述第一方向正交的第二方向周期性地排列。对于填充部分，至少在所述多个凸起部分之间填充包含第三透明材料的第三层。满足以下关系：αA＜αC＜0且|αC|＞|αB|，其中αA为所述第一透明材料的折射率的随温度变化的变化率，αB为所述第二透明材料的折射率的随温度变化的变化率，αC为所述第三透明材料的折射率的随温度变化的变化率。

Description

衍射元件和装有该衍射元件的光学头装置 
技术领域
本发明涉及用来衍射光的衍射元件，以及包括所述衍射元件的光学头装置，所述光学头装置能够将信息记录在CD或DVD之类的光学记录介质(“下文称为“光盘”)上，或者由所述光学记录介质重现信息。 
背景技术
一般来说，人们将衍射元件用于具有以下特性的这类光学头装置：其能将激光源发射的光分成三束，包括一股主光束和两股副光束，所述副光束用于跟踪控制。在此应用中，所述衍射元件通常是具有以下特性的元件：其中对塑料或玻璃之类的材料进行加工，形成周期性的凹陷和凸起形状，所述凹陷和凸起的深度约为数百纳米。在此，例如对于凹陷和凸起形状的凹陷部分内含有空气、凸起部分内包含玻璃的衍射元件，衍射效率对温度的依赖性很低，在实际中不会带来问题。 
另一方面，近年来，随着用来整体性地形成具有多种振荡波长的半导体激光器的技术的发展，一种所谓的双LD已经商业化制造，其中具有660纳米带(用于DVD)和785纳米带(用于CD)的两种波长的半导体激光器组成一个封装件。在使用所述双LD的光学头装置中，预期通过使得各种波长的激光束共享一部分光路，可以减少所述装置的部件数量。如果所述装置使用共用的光路，人们已经提出了具有波长选择功能、能够增加衍射效率的衍射元件(例如参见JP-A-2004-342295)。 
例如，根据以上公开出版物，在用于双LD的DVD波长选择衍射元件中，所述周期性的凹陷和凸起形状的凸起部分由光学多层膜形成，用来控制两种波长的透射相，所述凹陷部分被透明材料填充，以便得到波长选择性，以获得衍射效率。在此衍射元件中，所述凹陷和凸起的深度，或光栅的深度约为5微米。 
但是，在以上公开出版物中所示的衍射元件，其结构中形成光栅的凸起部分是由无机材料制成的光学多层膜形成，凹陷部分由有机材料形成，所以在凸起部分和凹陷部分之间，折射率的随温度变化的变化率是显著不同的，因此会产生以下问题，即衍射效率有可能根据系统的温度而变化。 
发明内容
因此，本发明的一个目标是提供一种衍射元件和包括该衍射元件的光学头装置，其中衍射效率的温度依赖性低于常规的水平。 
在本说明书中，所述凹陷部分表示在制造衍射元件的制造过程中成为凹陷的部分。在所述凹陷部分中填充了有机材料或无机材料，使其最终为平坦的形式，因此凹陷部分和凸起部分在形状上没有差别。在以下的解释说明中，在衍射元件的制造工艺中使用凹陷部分和凸起部分。 
为了达成上述目标，本发明提供了一种衍射元件，该衍射元件包括：透明基板，光栅部分，所述光栅部分包括设置在所述透明基板的至少一个主面上的多个凸起部分，且包括含有第一透明材料的第一层和含有第二透明材料的第二层，沿着第一方向互相平行地延伸，而且沿着与所述第一方向正交的第二方向周期性地排列，以及填充部分，其用来至少在所述多个凸起部分之间填充包含第三透明材料的第三层，其中，假定所述第一透明材料的折射率的随温度变化的变化率为αA，所述第二透明材料的折射率的随温度变化的变化率为αB，所述第三透明材料的折射率的随温度变化的变化率为αC，则它们满足以下关系：αA＜αC＜0且|αC|＞|αB|。 
采用这种构造，利用第一透明材料至第三透明材料的折射率的随温度变化的变化率的差异，将对温度变化的衍射效率保持恒定，从而使得衍射效率的温度依赖性低于常规的情况。 
所述第二层可以是光学多层膜。 
采用这种构造，利用所述光学多层膜具有的衍射效率的波长选择性对具有预定波长的光进行衍射，从而可以使得衍射效率的温度依赖性低于常规情况。 
对所述第一层的厚度进行选择，使得所述光栅部分中的透射相位差的 随温度变化的变化量与所述填充部分中的透射相位差的随温度变化的变化量可以相等。 
采用这种构造，可以使得衍射效率的温度依赖性低于常规的情况。 
本发明提供了一种光学头装置，该装置包括：用来发射具有互不相同的两种波长的光的光源，用来将光源发射的光会聚到光学记录介质上的物镜，用来探测被所述光学记录介质反射的光的光探测器，以及上述衍射元件，所述衍射元件安装在所述光源和物镜之间的光路上。 
采用这种构造，因为所述折射元件能够使衍射效率对温度变化保持几乎恒定，因此，即使在发生温度变化的情况下，也可以进行稳定的跟踪控制。 
附图说明
图1是显示根据本发明一个实施方式的衍射元件的概念性构造的截面图。 
图2A示出比较例中的衍射元件的衍射效率比的温度特性。 
图2B示出图1的衍射元件的衍射效率比的温度特性。 
图2C示出其第一层的厚度发生变化的图1的衍射元件的衍射效率比的温度特性。 
图3A示出当图1的衍射元件中第一层的厚度为1.70微米的时候，衍射效率比-光波长的关系。 
图3B示出当图1的衍射元件中第一层的厚度为1.26微米的时候，衍射效率比-光波长的关系。 
图3C示出当图1的衍射元件中第一层的厚度为1.05微米的时候，衍射效率比-光波长的关系。 
图4是当图1的衍射元件中第一层的厚度发生变化时衍射效率比的变化率特性，其中对于第一层的厚度，1.70微米厚度被归一化为1。 
图5是包括图1的衍射元件的光学头的概念性构造图。 
具体实施方式
下文将参照附图详细描述本发明的实施方式。下面将描述一个实施例，其中将根据本发明的衍射元件应用于衍射光的元件，用于CD或DVD的记录或重现。 
参见图1，下面首先描述该实施方式中的衍射元件的构造。 
该实施方式中的衍射元件10包括：具有透明度的透明基板1，用来衍射光线的衍射光栅2，与所述衍射光栅2相对的玻璃盖板3，用来粘合所述衍射光栅2和所述玻璃盖板3的粘合层4，以及设置在所述透明基板1和玻璃盖板3之上的减反射涂层5。在以下的描述中，从透明基板1到玻璃盖板3的方向定义为向上的方向，其相反的方向定义为向下的方向，其中每个部件在上侧的面被称为“上表面”，在下侧的面被称为“下表面”。 
所述透明基板1由透明材料制成，例如玻璃、石英玻璃或塑料。优选透明基板1的表面被平整化，因为这样可以使得透射波前像差(transmissionwave-front aberration)较小。 
所述玻璃盖板3由例如玻璃或塑料之类的透明材料制成，与衍射光栅2的上表面相对，具有特定的间隔。优选玻璃盖板3的表面被平整化，因为这样可以使得透射波前像差较小。 
优选对所述透明基板1和玻璃盖板3的材料进行选择，使得所述透明基板1的折射率与所述玻璃盖板3的折射率基本上相一致。 
另外，所述玻璃盖板3和透明基板1中的一者或两者可以与其他的光学元件共用。所述其他的光学元件可以包括波长片，不同于本发明衍射光栅的衍射光栅，偏振衍射光栅，以及使用液晶的光学元件。具有这种构造的衍射光栅与其他的光学元件整体化地层叠，从而减少光学部件的数量，以简化构造。因此，当所述衍射光栅被应用于光学头装置地时候，这种衍射光栅是优选的，因为这样有助于光学系统的调节。 
所述粘合层4被设置在所述衍射光栅2的上表面与玻璃盖板3的下表面之间的间隔之内。优选所述粘合层4由折射率接近玻璃盖板3的折射率的材料制成，因为这样可以减少界面反射损失。所述粘合层4的材料可以是构成衍射光栅2的第一层6的第一透明材料，这将在下文中进行描述。另外，所述衍射光栅2和玻璃盖板3可以直接粘合起来而无需形成粘合层4，或者所述玻璃盖板3可以与其它元件板共用。 
所述减反射涂层5通过例如气相沉积形成于透明基板1的下表面上以及玻璃盖板3的上表面上。优选提供所述减反射涂层，因为这样可以抑制由于用于CD或DVD的记录或重现时光的界面反射造成的损失，提高相对于入射光的衍射光强度。也可以不形成减反射涂层5。
所述衍射光栅2包括由第一透明材料制成的第一层6，由光学多层膜形成的第二层7，以及由第三透明材料制成的第三层8。所述第二层7由在透明基板1的上表面上制备的多个层形成，另外，第一层6是在第二层7的顶层的上表面上平行地形成的，从而第一层6和第二层7总体形成衍射光栅2的凸起部分(光栅部分)。另一方面，衍射光栅2的凹陷部分由第三透明材料制成，高度与凸起部分(填充部分)相同。也即是说，第三层8的厚度是第一层6的厚度与第二层7的厚度之和。 
在下文中，假设在采用的波长λ1下，第一透明材料和第三透明材料的折射率为nA和nC，所述第二层7的总体折射率是nB。另外，还假定第一透明材料、第二透明材料和第三透明材料的折射率的随温度变化的变化率为αA、αB和αC(/℃)，第一层6、第二层7和第三层8的厚度为dA，dB和dC。 
在本文中，假定对垂直入射到第二层7上的具有波长λ1的光的被透射和发射的透射相为φ1(弧度)，则第二层7作为整体的折射率nB可以看作(φ1·λ1)/(2π·dB)。 
对于第一层6以及填充并形成于凹陷部分中的第三层8，对所述第一透明材料和第三透明材料进行选择，使得在常温下(25-30℃)二者的折射率基本匹配。在此实施方式中，nA＝nC＝1.534。 
所述第一透明材料和第三透明材料是固态或液态的，无机或有机的，可以是例如内烯酸类树脂、环氧树脂、或者含氟芳族聚合物材料。如果对第一透明材料和第三透明材料进行选择，使得αA、αB和αC满足关系式αA＜αC＜0且|αC|＞|αB|，则衍射效率随温度变化的变化可以受到抑制，达到较小的水平。在此实施方式中，所述第一透明材料是丙烯酸类聚合物，所述第三透明材料是含氟芳族聚合物，但是本发明不限于此。一种用来对第一透明材料和第三透明材料进行成形的方法是成膜法，例如对于液体的情况，首先进行旋涂，然后进行固化操作。另外，可以在各个第三层8之间，在第二层7的上部填充聚合丙烯酸类树脂，作为第一透明材料，第三层8的上表面被覆盖并聚合，可以用第一透明材料制备粘合层4，用来粘合衍射光栅2和玻璃盖板3。 
所述第二层7的材料可以是无机材料，例如SiO2，SiON，ZrO2，Ta2O5，Nb2O5，TiO2或Al2O3。用来形成第二层7的方法可以是真空蒸发法或溅射法。 
表1显示了第二层7的具体构成的设计实例。在表中，“层”表示从透明基板1上表面开始的层叠顺序，其中最接近透明基板1的上表面的层是第一层。该设计实例是一种光学多层膜，该光学多层膜由41层构成，将SiO2薄膜(折射率为1.469)用于低折射率材料，将Ta2O5薄膜(折射率为2.172)用于高折射率材料，总厚度为4978纳米。通过对透射的光的透射相进行调制，该光学多层膜对波长为λ1的光的折射率nB为1.518。 
[表1] 
  层   材料   膜厚度(纳米)
  41   SiO2   223
  40   Ta2O5   27
  39   SiO2   242
  38   Ta2O5   8
  37   SiO2   246
  36   Ta2O5   4
  35   SiO2   238
  34   Ta2O5   5
  33   SiO2   226
  32   Ta2O5   12
  31   SiO2   215
  30   Ta2O5   14
  29   SiO2   209
  28   Ta2O5   11
  27   SiO2   208
  26   Ta2O5   14
  25   SiO2   215
  24   Ta2O5   27
  23   SiO2   236
  22   Ta2O5   86
  21   SiO2   118
  20   Ta2O5   4
  19   SiO2   211
  18   Ta2O5   11
  17   SiO2   228
  16   Ta2O5   17
  15   SiO2   240
  14   Ta2O5   24
  13   SiO2   239
  12   Ta2O5   25
  11   SiO2   232
  10   Ta2O5   10
  9   SiO2   227
  8   Ta2O5   4
  7   SiO2   224
  6   Ta2O5   4
  5   SiO2   224
  4   Ta2O5   4
  3   SiO2   226
  2   Ta2O5   19
  1   SiO2   222
  基板   玻璃
如果波长为λ1(660纳米)的光入射，则会由于衍射光栅2的凸起部分和凹陷部分之间折射率的差异而产生透射相位差，所述衍射光栅2起到衍射光栅的作用，其中一级衍射效率约为5.4％，零级衍射效率(透射光的透射率)约为86.4％，衍射效率比(零级/一级)约为16。另一方面，波长为λ2(785纳米)的光的一级衍射效率最小约为0.4％，从而所述衍射光栅2作为能够透射几乎全部的波长为λ2的光的衍射光栅。 
下面将描述当系统的温度升高时的衍射效率。对于第一层6和第三层8，在常温下的折射率约为1.534，但是当温度从常温升高到80℃的时候，折射率的随温度变化的变化率是不同的。对用于该实施方式的丙烯酸类聚合物和含氟芳族聚合物，折射率的温度变化因子为-4×104(/℃)和-1×104(/℃)。另外，第二层7的折射率的随温度变化的变化率的绝对值充分地小于第一层6和第三层8，在此处认为几乎为零。 
为了在系统的温度升高在上述温度范围的时候能将波长为λ1的光的衍射效率保持在几乎恒定的水平，需要在由第一层6和第二层7组成的衍射光栅2的凸起部分中的透射相位差的随温度变化的变化量与在第三层8组成的衍射光栅2的凹陷部分中的透射相位差的随温度变化的变化量是等同的。因此，dA的设定应满足以下关系式：αA×dA+αB×dB＝αC×(dA+dB)。在此实 施方式中，dA＝1.7微米。采用这种构型，该实施方式的衍射元件10可以在从常温至80℃的温度范围内对波长为λ1的光保持几乎恒定的衍射效率。前文所用的术语“等同”表示凸起部分和凹陷部分中的透射相位差随温度变化的变化量并不确切地相等，但是在应用中几乎相等。 
另外，考虑到实际的光学头装置中的温度升高，可以通过以下方式进一步减小折射率的随温度变化的变化。也即是说，用作光学头装置的光源的半导体激光器的振荡波长会随着系统温度的升高，向长波长侧发生特征迁移。如果激光振荡波长以0.2纳米/℃的变化率随着系统温度升高而发生迁移，则激光振荡波长会从常温下的660纳米波长迁移到80℃下的大约670纳米。 
另一方面，具有上述构造的衍射光栅的衍射效率具有波长依赖性，当波长比λ1更长的时候，衍射效率比(零级衍射光与一级衍射光的强度比)会变小。因此，即使衍射光栅对波长为λ1的光的衍射效率对温度变化保持恒定，如果入射光的波长发生迁移，则衍射效率比也会减小。 
因此，对于满足关系式αA×dA+αB×dB＝αC×(dA+dB)的dA，还需要进行仔细的调节，使得当光学头装置中发生温度变化的时候，可以对迁移的激光振荡波长得到等同的衍射效率比。也即是说，出于该目的，优选在常温下，dA的值的大约60-90％能够满足以上表达式，这将在下文中进行描述。因此，优选可以将对光源发射的光的衍射效率比保持恒定，而不受系统的温度的影响。可以不对dA进行仔细的调节，而是对αA进行仔细的调节。另外，可以对dA和αA中的至少一个进行仔细的调节。 
下面来看图1，将会在下文中详细描述根据本发明的衍射元件10的具体制造方法。下文所述的材料和制造方法仅仅用于举例说明，本发明不限于此。 
在此实施方式的衍射光栅10中，通过反应溅射法在透明基板1上形成表1所示的光学多层膜。然后，使用光刻和干蚀刻技术提供由所述光学多层膜组成的凸起部分，所述凸起部分周期性地形成，互相平行，并沿一个方向延伸。最终制得的凹陷和凸起结构的周期与衍射光栅2的栅节距(pitch)相等，在此实施方式中为20微米，占宽比(duty)为0.5。另外，在透明基板1的表面暴露出来的阶段停止干蚀刻，使得所述凹陷和凸起形状基本上仅由所述光学多层膜构成。通过该方法形成第二层7。 
接下来，通过旋涂法将用作第三透明材料的含氟芳族聚合物材料涂覆在第二层7的上表面上，并进行烘焙，以填充所述凹陷部分。此时，不仅凹陷部分被填充，而且凸起部分的上表面也被覆盖了厚度为3微米的层，使其整体上平坦。 
然后，通过光刻和干蚀刻技术对覆盖着第二层的整个上表面的第三透明材料的表面进行处理，以除去第二层7上的第三透明材料。在对除去了第三透明材料的凹陷部分进行填充，并涂覆第一透明材料以覆盖第三透明材料之后，叠置玻璃盖板3，固化并粘结。通过这种方法形成第一层6和第三层8。 
在所述透明基板1的下表面和所述玻璃盖板3的上表面上形成对所用的波长的减反射涂层5，从而制得衍射元件10。 
参见图2A-2C，下文中将描述根据该实施方式的衍射元件的衍射效率比的温度特性。 
在图中，黑色圆点表示各实施例的衍射光栅中对波长为660纳米的光的衍射效率比的温度特性，黑色三角形表示各个衍射光栅中对波长为670纳米的光的衍射效率比的温度特性，白色圆点表示当各种温度下光的波长根据与25℃的温差、以0.2纳米/℃的比率向较长波长侧迁移的情况下，各个实施例的衍射光栅中衍射效率比的温度特性。 
图2A所示的温度特性是用来说明本发明衍射元件没有形成第一层时的衍射效率比的温度特性的比较例。在此比较例中，当温度从常温升高到80℃的时候，如果光的波长保持固定在660纳米，则衍射效率比会从18增大到36，即发生100％的增大，如果随着温度的升高，光的波长从660纳米迁移到670纳米，则衍射效率比会从18增大到22，即发生22％的增大，导致衍射效率比的很大变化。 
图2B显示了本发明的衍射元件10的温度特性。如果光的波长保持在660纳米不变，则衍射效率比会从15.9增大到16.0，变化幅度等于或小于1％，或者基本不发生变化，如果光的波长从660纳米迁移到670纳米，则衍射效率比从15.9减小到13.5，或者变化仅为15％。
图2C显示了本发明的衍射元件10的温度特性，其中考虑系统的温度升高而对第一次层的厚度进行了调节，这将在下文中进行描述。如果光的波长保持在660纳米不变，则衍射效率比会从14.9增大到17.5，即发生+17％的变化，其变化幅度大于图2B中的实施例，当时仍然抑制在等于或小于20％。另一方面，如果随着温度的升高，光的波长从660纳米迁移到670纳米，则变化幅度等于或小于1％，或者基本不发生变化。 
采用图2B所示的本发明的衍射元件10，所述衍射光栅2包括由第一透明材料制成的第一层6，由光学多层膜制成的第二层7，以及由第三透明材料制成的第三层8，假定所述第一、第二和第三透明材料的折射率的随温度变化的变化率为αA、αB和αC，它们满足以下关系：αA＜αC＜0且|αC|＞|αB|，利用所述第一、第二和第三透明材料的折射率的随温度变化的变化率的差异，使得衍射效率相对温度的变化可以保持在几乎恒定的水平，使得衍射效率的温度依赖性可以低于常规的情况。 
另外，通过如图2C所示调节第一层6的厚度dA，可以很容易地校正衍射效率的温度特性，从而即使在波长随着温度发生迁移的情况下，衍射效率比也可以保持恒定。 
更具体来说，图3A-3C显示了当第一层6的厚度dA发生变化的时候，衍射效率比变化的模拟结果。在这些图中，在不同的dA尺寸下，将25℃下对波长为660纳米的光的衍射效率比(零级/一级)设定为16。要求随着系统的温度变化，衍射效率比保持恒定，其中优选在25-80℃的温度范围内，衍射效率比的变化幅度为±10％以内，因为使达到光盘的光通量稳定化。图3A是当dA＝1.70微米的时候，衍射效率比相对于波长的变化关系图，其中考虑了用于第一层6的材料的温度变化因子αA的特性，其中无论温度如何变化，对相同波长的光可以得到大致相同的衍射效率比。在图3A中，如果光的波长保持在660纳米恒定，衍射效率比也是恒定的，但是如果温度升高到80℃，光的波长向着较长波长侧迁移到大约671纳米，则衍射效率比的变化约为-18％。 
图3B是当第一层6的厚度dA＝1.26微米的时候，衍射效率比相对于波长的变化关系图。在图3B中，即使系统的温度升高到80℃且光的波长向着较长波长的方向迁移到671纳米，衍射效率比仍为16，从而使得衍射效率比的变化固定在0％。图3C是当第一层6的厚度dA＝1.05微米的时候，衍射效率比相对于波长的变化关系图。在图3C中，如果系统的温度升高到80℃且光的波长朝向较长波长侧迁移至大约671纳米，则衍射效率比的变化约为+10％。 
通过这种方式，如果第一层6的厚度设定在小于dA＝1.70微米的数值，在此情况下，在特定温度和光波长固定的情况下，衍射效率比近似相等，则当光的波长迁移到较长波长侧的时候，衍射效率比的变化会减小，从而得到对系统中的温度变化保持稳定的衍射效率比。图4显示了当dA的数值变化的时候，衍射效率比的变化率的模拟结果。横坐标轴表示dA的值相对于1.70微米归一化得到的数值，纵轴表示当波长从660纳米迁移到671纳米(从25℃至80℃)时，衍射效率比的变化率。从图4可以看到，为了满足在±10％之内的衍射效率比的变化率，厚度与dA＝1.70微米之比为0.62至0.88，因此优选厚度比约为0.6-0.9，因为由此可以得到稳定的衍射效率比。 
通过这种方式，因为可以根据随着系统的温度变化迁移到较长波长侧的光的波长来调节衍射效率比，该实施方式的衍射元件10可以优选作为，例如用来在光学头装置中产生三股光束的衍射元件。 
参见图5，下面将描述使用本实施方式的衍射元件10的光学头装置。 
如图5所示，本实施方式的光学头装置20包括：用来发射具有互不相同的波长的激光束的光源21，用来衍射入射光的衍射元件10，用来将入射光传导到光盘25或光探测器26上的分光器22，用来将入射光转化为平行光的准直透镜23，用来将光会聚到光盘25上的物镜24，以及用来探测从光盘25重现的光的光探测器26。 
例如，光源21由双波长光振荡半导体激光器组成，该激光器能够发射具有用于DVD的波长λ1(660纳米)的光以及具有用于CD的波长λ2(785纳米)的光。 
所述衍射元件10具有如前文所述图2B的温度特征，向着分光器22射出三股光束，其包括没有衍射的波长为λ1的激光束的透射光(零级衍射光)， 以及波长为λ1的激光束衍射的光(±一级衍射光)。衍射元件10的设置位置不限于图5所示的位置，可以设置在光源21和物镜24之间的光路上。 
所述分光器22由玻璃或塑料之类的半透明材料制成，具有反射表面，用来透射来自衍射元件10的三股光束，并反射来自光盘25的重现的光。 
由例如玻璃或塑料之类的半透明材料制成的准直透镜23，其用来将入射的激光转化为平行光线。 
物镜24由例如具有预定NA(数值孔径)的塑料透镜制成，将入射光会聚到光盘25的记录层上，而且俘获来自记录层的反射光。 
所述光探测器26包括透镜或光二极管，例如用来将来自光盘25的重现的光转化为电信号，所述重现的光从分光器22的反射表面反射。 
该实施方式的光学头装置20的构成如上文所述，按照以下的方式操作。也即是说，具有波长λ1和λ2的光从光源21发射出来，射向衍射元件10，通过衍射元件10将具有波长λ1的光分为三股光束，包括主光束和两股副光束。具有波长λ2的光不被衍射元件10衍射，而透射过该衍射元件10。所述三股光束通过分光器22和准直透镜23，通过物镜24会聚到光学记录介质的光盘25上。从光盘反射的光依次返回到物镜24和准直透镜23，从分光器22的反射表面反射，然后被光探测器26探测。使用波长为λ1的被探测的副光束控制跟踪。 
因为上述光学头装置20包括本发明的衍射元件10，其中，对波长为λ1的光的衍射效率的温度依赖性可以小于常规的情况，所以即使在温度发生变化的情况下也可进行稳定的跟踪控制。 
工业实用性 
如上所述，本发明的衍射元件的效果是降低衍射效率的温度依赖性而低于常规的情况，该元件可以用于衍射光的衍射元件，还可以用于包括该衍射元件用于在光盘上进行记录或重现的光学头装置。 

Claims (5)

1.一种衍射元件，其包括：
透明基板；
光栅部分，所述光栅部分包括设置在所述透明基板的至少一个主面上的多个凸起部分，且包括含有第一透明材料的第一层以及含有第二透明材料的第二层，沿着第一方向互相平行地延伸，沿着与所述第一方向正交的第二方向周期性地排列；
填充部分，其用来至少在所述多个凸起部分之间填充包含第三透明材料的第三层；
其中，假定所述第一透明材料的折射率的随温度变化的变化率为αA，所述第二透明材料的折射率的随温度变化的变化率为αB，所述第三透明材料的折射率的随温度变化的变化率为αC，则它们满足以下关系：αA＜αC＜0且|αC|＞|αB|，
并且，对所述第一层的厚度进行选择，使得所述光栅部分中的透射相位差的随温度变化的变化量与所述填充部分中的透射相位差的随温度变化的变化量可以是相等的。
2.如权利要求1所述的衍射元件，其特征在于，所述第二层是光学多层膜。
3.如权利要求1所述的衍射元件，其特征在于，当第一层、第二层和第三层的厚度为dA，dB和dC时，满足以下关系式：αA×dA+αB×dB＝αC×(dA+dB)。
4.如权利要求2所述的衍射元件，其特征在于，当第一层、第二层和第三层的厚度为dA，dB和dC时，满足以下关系式：αA×dA+αB×dB＝αC×(dA+dB)。
5.一种光学头装置，其包括：
光源，其用来发射具有互不相同的两种波长的光；
物镜，其用来将所述光源发射的光会聚到光学记录介质上；
光探测器，其用来探测被所述光学记录介质反射的光；以及
如权利要求1-4中任一项所述的衍射元件，该衍射元件设置在所述光源和所述物镜之间的光路上。
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