CN102084420A - 短脉冲光源、激光发射方法、光学装置、光盘装置及光学拾取器 - Google Patents

短脉冲光源、激光发射方法、光学装置、光盘装置及光学拾取器 Download PDF

Info

Publication number
CN102084420A
CN102084420A CN2009801010987A CN200980101098A CN102084420A CN 102084420 A CN102084420 A CN 102084420A CN 2009801010987 A CN2009801010987 A CN 2009801010987A CN 200980101098 A CN200980101098 A CN 200980101098A CN 102084420 A CN102084420 A CN 102084420A
Authority
CN
China
Prior art keywords
laser
pulse
drive voltage
specific
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2009801010987A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102084420B (zh
Inventor
藤田五郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Publication of CN102084420A publication Critical patent/CN102084420A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102084420B publication Critical patent/CN102084420B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
    • H01S5/06209—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes in single-section lasers
    • H01S5/06216—Pulse modulation or generation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/125—Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
    • G11B7/126—Circuits, methods or arrangements for laser control or stabilisation
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B2007/0003—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier
    • G11B2007/0009—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier for carriers having data stored in three dimensions, e.g. volume storage
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/004—Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
    • G11B7/0045—Recording
    • G11B7/00451—Recording involving ablation of the recording layer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/0014—Measuring characteristics or properties thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
    • H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
    • H01S5/0428—Electrical excitation ; Circuits therefor for applying pulses to the laser

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Optical Head (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

短脉冲光源、激光发射方法、光学装置、光盘装置及光学拾取器能够控制半导体激光器的脉冲输出。通过将由驱动电压脉冲(DJw)组成的激光器驱动电压(DJ)提供给半导体激光器(3)，短脉冲光源(1)从半导体激光器(3)发射出由反常峰(APK)和发射光强度比反常峰(ASP)更小的反常斜坡(ASP)组成的反常的输出光(LAp)，来作为激光(LL)。通过设置设置脉冲(SLs)的脉冲宽度(Ws)以控制电压脉冲半宽度(Thalf)，短脉冲光源(1)调整反常峰(ASP)与反常斜坡(ASP)的比率，其中，电压脉冲半宽度(Thalf)为驱动电压脉冲(DJw)的脉冲宽度。

Description

短脉冲光源、激光发射方法、光学装置、光盘装置及光学拾取器
技术领域
本发明涉及短脉冲光源、激光发射方法、光学装置、光盘装置及光学拾取器。例如，本发明优选地应用到其中使用光束来记录信息的光盘装置中。
背景技术
传统地，盘状光学信息记录介质已经被广泛地用作光学信息记录介质，并且CD(高密度盘)、DVD(数字多用途盘)以及蓝光光盘(注册商标，下文中称作BD)等被广泛地使用。
另一方面，在与这种光学信息记录介质相兼容的光盘装置中，各种类型的内容(诸如音乐内容或视频内容)或者各种类型的信息(诸如用于计算机的各种数据)被记录在光学信息记录介质上。特别地，近年来，由于图像的更高清晰度和音乐的更高音质，信息的量已经增大，并且已经需要增加记录在光学信息记录介质上的各种内容的数量。因此，光学信息记录介质需要更高的容量。
因此，作为增加光学信息记录介质的容量的方法，已经提出了使用用于通过使用光引起双光子吸收反应来形成记录坑的材料进行制作，由此沿着光学信息记录介质的厚度方向三维地记录信息的光学信息记录介质(例如，见专利文献1)。
专利文献1：日本未审查专利申请公报No.2005-37658
附带地，双光子吸收反应是只有使用高强度的光才能发生的现象，因此需要将实现高发射光强度的光源用作光源。将以短脉冲方式输出激光的短脉冲光源(诸如所谓的皮秒激光器和飞秒激光器)用作光源。例如，钛蓝宝石激光器和YAG(钇铝石榴石)激光器是公知的。
然而，在这种短脉冲光源中，通过设置在光发生器外侧的光学组件的工作来实现短脉冲的输出。因此，短脉冲光源通常具有大的尺寸以及高的价格，并且因此将其安装到光盘装置中是不实际的。
这里，如果可以从半导体激光器(其为通常使用在光盘装置中的紧凑型光发生器)直接以短脉冲方式输出激光，就没有必要提供光发生器外侧的光学组件，并且可以显著地减小短脉冲光源的尺寸。在假设可以从半导体激光器以短脉冲方式输出激光时，需要控制半导体激光器以使得根据所施加的电压来以期望的短脉冲方式输出激光。
发明内容
本发明是考虑到上述问题而作出的，并且是为了提供能够控制来自半导体激光器的输出脉冲的短脉冲光源和激光发射方法，以及使用短脉冲光源的光学装置、光盘装置和光学拾取器。
为了解决上述问题，根据本发明的短脉冲光源和光学装置设置有构造为发射激光的半导体激光器以及激光器控制单元，其中激光器控制单元构造为在使具有脉冲形的特定峰和发射强度低于特定峰的发射强度的特定斜坡的特定输出光作为激光而发射时，通过将具有脉冲形的驱动电压脉冲的激光器驱动电压施加到半导体激光器，来控制驱动电压脉冲的脉冲宽度，由此调整特定峰与特定斜坡之间的比率。
因此，在本发明中，可以将具有任意比率的特定峰和特定斜坡的特定输出光作为激光而输出。
此外，在根据本发明的激光发射方法中，在使具有脉冲形的特定峰以及发射光强度比特定峰的发射光强度更低的特定斜坡的特定输出光作为激光而发射时，通过将具有脉冲形的驱动电压脉冲的激光器驱动电压施加到半导体激光器，来控制驱动电压脉冲的脉冲宽度，而由此调整特定峰与特定斜坡之间的比率。
因此，在本发明中，可以将具有任意比率的特定峰和特定斜坡的特定输出光作为激光而输出。
此外，根据本发明的光盘装置和光学拾取器具有半导体激光器，其构造为发射激光；物镜，其构造为以激光照射光学信息记录介质；以及激光器控制单元，其构造为在使具有脉冲形的特定峰以及发射光强度比特定峰的发射光强度更低的特定斜坡的特定输出光作为激光而发射时，通过将具有脉冲形的驱动电压脉冲的激光器驱动电压施加到半导体激光器，来控制驱动电压脉冲的脉冲宽度，而由此调整特定峰与特定斜坡之间的比率。
因此，在本发明中，可以将具有任意比率的特定峰和特定斜坡的特定输出光作为激光而输出。
此外，根据本发明的短脉冲光源具有：半导体激光器，其构造为通过被施加低于用于引起张弛振荡的振荡电压值的激光器驱动电压，来发射具有第一波长的激光；以及激光器控制单元，其构造为在将具有脉冲形的驱动电压脉冲的激光器驱动电压施加到半导体激光器时，控制驱动电压脉冲的升高，来由此将从半导体激光器发射的激光在由张弛振荡产生的振荡输出光与特定输出光之间转换，其中特定输出光具有在第一波长附近的波长以及比第一波长更短的第二波长。
因此，在本发明中，使用驱动电压脉冲的升高，可以自由地执行振荡输出光与特定输出光之间的转换。
此外，根据本发明的光盘装置具有：半导体激光器，其构造为通过被施加低于用于引起张弛振荡的振荡电压值的激光器驱动电压，来发射具有第一波长的激光；照射单元，其构造为以激光照射光学信息记录介质；以及激光器控制单元，其构造为在将具有脉冲形的驱动电压脉冲的激光器驱动电压施加到半导体激光器时，控制驱动电压脉冲的升高，来由此在再现处理过程中使将由张弛振荡产生的振荡输出光作为激光而发射，并且使在记录处理过程中，将特定输出光作为激光而发射，其中特定输出光具有在第一波长附近的波长以及比第一波长更短的第二波长。
因此，在本发明中，使用驱动电压脉冲的升高，可以自由地执行振荡输出光与特定输出光之间的转换
根据本发明，可以将具有任意比率的特定峰和特定斜坡的特定输出光作为激光而输出，实现了能够控制半导体激光器的脉冲输出的短脉冲光源和激光发射方法，以及使用短脉冲光源的光学装置、光盘装置和光学拾取器。
附图说明
图1是示出了根据第一实施例的短脉冲光源的构造的示意图。
图2是示出了脉冲信号和激光器驱动电压的示意图。
图3是用于解释注入载流子密度与光子密度之间的关系的示意图。
图4是用于解释注入载流子密度与载流子密度之间的关系的示意图。
图5用于解释注入载流子密度与光子密度之间的关系的示意图。
图6是用于解释PT1处的光子密度的示意图。
图7是用于解释PT2处的光子密度的示意图。
图8是用于解释PT3处的光子密度的示意图。
图9是示出了发射的光的实际波形的示意图。
图10是用于解释驱动电流和发射光强度的示意图。
图11是示出了光测量装置的构造的示意图。
图12是示出了各脉冲的形状的示意图。
图13是示出了脉冲信号与驱动电压脉冲之间的关系的示意图。
图14是示出了电压与激光的波形的示意图。
图15是示出了当电压为8.8[V]时激光的示意图。
图16是示出了当电压为13.2[V]时激光的示意图。
图17是示出了当电压为15.6[V]时激光的示意图。
图18是示出了当电压为17.8[V]时激光的示意图。
图19是示出了当电压为38.4[V]时激光的示意图。
图20是用于解释BPF的效果的示意图。
图21是用于解释BPF的效果的示意图。
图22是示出了特定输出光的波形的示意图。
图23是示出了脉冲宽度和特定斜坡的变化的示意图。
图24是用于解释使用脉冲宽度对特定输出光进行控制的示意图。
图25是用于解释脉冲宽度与用于转换到特定模式的电压之间的关系的示意图。
图26是用于解释上升斜坡的示意图。
图27是用于解释上升斜坡和激光的波形的示意图。
图28是用于解释使用上升斜坡对模式进行控制的示意图。
图29是示出了光盘的构造的示意图。
图30是示出了光盘装置的整体构造的示意图。
图31是示出了光学拾取器的构造的示意图。
图32是示出了伺服光束的光路的示意图。
图33是示出了信息光束的光路的示意图。
图34是用于解释记录处理中激光器驱动电压的比较的示意图。
图35是示出了在记录处理中的设置脉冲和激光的波形的示意图。
图36是用于解释由于特定峰和特定斜坡引起的焦点的位置偏移的示意图。
图37是用于解释在再现处理中激光器驱动电压的比较的示意图。
图38是用于解释在再现处理中设置脉冲和激光的波形的示意图。
具体实施方式
下文中，将要按照以下顺序参照附图详细描述本发明的实施例。
1.第一实施例(短脉冲光源的驱动电压的控制)
2.第二实施例(将短脉冲光源应用到光盘装置)
(1)第一实施例
(1-1)短脉冲光源的构造
在图1中，附图标记1表示根据此实施例的整个短脉冲光源。短脉冲光源1包括激光器控制单元2和半导体激光器3。
半导体激光器3是使用半导体发光(例如，由索尼公司制作的SLD3233)的一般半导体激光器。半导体激光器3构造为通过由激光器控制单元2执行的驱动电压控制处理(下文中将要描述其细节)来以脉冲模式输出激光LL。
激光器控制单元2包括脉冲发生器4和LD(激光二极管)驱动器5。如图2中的部分(A)所示，脉冲发生器4产生其中离散地产生脉冲形的生成信号脉冲SLw的脉冲信号SL，并且将脉冲信号SL提供给LD驱动器5。此时，脉冲发生器4例如按照外部装置的控制来控制生成信号脉冲SLw的信号水平。
如图2中的部分(B)所示，LD驱动器5以预定放大因数放大脉冲信号SL，以产生其中按照生成信号脉冲SLw产生驱动电压脉冲DJw的激光器驱动电压DJ，并且将激光器驱动电压DJ提供给半导体激光器3。此时，根据生成信号脉冲SLw的信号水平确定驱动电压脉冲DJw的电压值。
之后，半导体激光器3按照激光器驱动电压DJ以脉冲方式输出激光LL。
如上所述，短脉冲光源1构造为按照由激光器控制单元2执行的控制来以脉冲方式从半导体激光器3直接输出激光LL。
(1-2)在张弛振荡模式中以脉冲方式输出激光
以下公式是所谓的表示激光特性的速率公式。这里，Γ表示束缚因子，τph表示光子寿命，τs表示载流子寿命，Cs表示自然发射耦合系数，d表示活性层的厚度，q表示元电荷，gmax表示最大增益，N表示载流子密度，S表示光子密度，J表示注入载流子密度，c表示光速，N0表示透明化载流子密度并且ng表示群折射率。
dN dt = - ΓGS - N τ s + J dq
dS dt = ΓGS - S τ ph + C s N τ s . . . ( 1 )
注意 G = c n g A g ( N - N 0 ) = c n g g max
图3和图4示出了从公式(1)获得的光子密度S和载流子密度N与注入载流子密度J之间的关系。注意，在图3和图4中，在Γ＝0.3，Ag＝3e- 16[cm2]，τph＝1e-12[s]，τs＝1e-9[s]，Cs＝0.03，d＝0.1[μm]并且q＝1.6e-19[C]的假设下进行计算。
如图4所示，一般的半导体激光器在饱和前点S1处开始发光，其中在该点处载流子密度N恰好低于与注入载流子密度J(即，激光器驱动电压DJ)的增大相对应的饱和状态的载流子密度。同样，如图3所示，半导体激光器按照注入载流子密度J的增大来使得光子密度S(即，发射光强度)增大。此外，如与图3相对应的图5所示，可以理解光子密度S按照注入载流子密度J的进一步增大而进一步增大。
在图5、图6和图7中，横轴表示在图5中示出的点PT1、PT2和PT3处从开始施加激光器驱动电压DJ(即，注入载流子密度J)起的时间，并且纵轴表示光子密度S。
如图6所示，可以确定在表明施加最高激光器驱动电压DJ的情况的点PT1处，光子密度S的幅度由于张弛振荡的显著震动而增加，并且作为振幅(即，从最大值到最小值)的周期的振荡周期ta约60[ps]短。光子密度S的值在紧接着发光开始之后出现的第一个波的幅度处最大，在第二个波、第三个波等中逐渐衰减，并且最终稳定。
在点PT1处的光子密度S中的第一个波的最大值约为3×1016，约为稳定值(约1×1016)的三倍，其中稳定值是当光子密度S稳定时的值。
这里，可以使用公式(1)中的速率公式来计算从开始施加激光器驱动电压DJ到开始发光的发光开始时间τd。即，当假设光子密度S由于振荡还没有开始而等于0时，可以由以下公式表示公式(1)中的上公式。
dN dt = N τ s + J dq . . . ( 2 )
这里，在假设载流子密度N处于阈值Nth时，可以通过以下公式表示发光开始时间τd。
τd = τ s N th J th J . . . ( 3 )
注意 J th = dq τ s N th
即，可以理解发光开始时间τd与注入载流子密度J成反比。
在图6中示出的点PT1处，根据公式(3)计算发光开始时间τd约为200[ps]。在点PT1处，施加具有大电压值的激光器驱动电压DJ，并且因此发光开始时间τd较短。
如图7所示，在所施加的激光器驱动电压DJ的值小于在点PT1处的值的点PT2处，发生明确的张弛振荡，但是振荡的幅度比在点PT1处更小，并且振荡周期ta是约100[ps]长。此外，在点PT2处，发光开始时间τd约为400[ps]，比在点PT1处更长。在点PT2处的光子密度S中的第一个波的最大值约为8×1015，约为稳定值(约4×1015)的两倍。
如图8所示，可以确定在所提供的激光器驱动电压DJ的值比在点PT2处更小的点PT3处，几乎不发生张弛振荡，并且发光开始时间τd是约1[ns]相对地长。在点PT3处的光子密度S的最大值几乎与稳定值相同，约为1.2×1015。
在一般的激光光源中，通过将满足其中在点PT3处几乎不发生张弛振荡的条件(电压值)的相对低的激光器驱动电压DJ施加到半导体激光器，来有意地减小紧跟在发光开始之后的发射光强度的差异，来由此稳定地输出激光LL。下文中，其中半导体激光器3使用不导致张弛振荡的低电压来输出激光LL的模式被称作普通模式，并且在普通模式中输出的激光LL被称作普通输出光LNp。
然而，在根据该实施例的短脉冲光源1中，在点PT1和PT2处导致张弛振荡，由此将激光的发射光强度的瞬时最大值增大以高于稳定值(例如，1.5倍以上)。此外，可以将较大值选择为用于导致张弛振荡的电压值(下文中称作振荡电压值α)，因而可以发射具有对应于大振荡电压值α的高发射光强度的激光。
即，通过将具有振荡电压值α的激光器驱动电压DJ施加到相同的半导体激光器，可以相比于现有技术显著地增加激光的发射光强度。例如，在点PT1处，张弛振荡的第一个波的光子密度S约为3×1016，并且相比于表明施加传统的电压值的情况的点PT3处的光子密度(1.2×1015)，可以将半导体激光器3的发射光强度增加20倍以上。
图9图示了在将相对高的激光器驱动电压DJ施加到一般的半导体激光器(SLD3233VF，由索尼公司制作的)时，实际测量的发射光强度。可以从附图中确定在图6和图7中的光子密度S中观察到的张弛振荡表现在发射光强度中，并且类似的张弛振荡作为发射光强度实际地产生。注意，图9示出了在以矩形脉冲方式将激光器驱动电压DJ提供到半导体激光器时获得的激光LL的波形。注意，激光器驱动电压DJ的以脉冲方式提供的部分在下文中称作驱动电压脉冲DJw。
图10的部分(A)是对应于图7的附图。例如，如图10的部分(B)所示，短脉冲光源1的激光器控制单元2将具有足以导致张弛振荡的振荡电压值α1的激光器驱动电压DJ作为驱动电压脉冲DJw而提供到半导体激光器3。此时，激光器控制单元2将具有矩形脉冲的激光器驱动电压DJ作为驱动电压脉冲DJw而施加发光开始时间τd和振荡周期ta的总和的时间(τd+ta)。下文中，该时间是所谓的电流波供给时间。
因此，如图10的部分(C)所示，激光器控制单元2可以导致半导体激光器3仅发射基于张弛振荡的第一波，并且使半导体激光器3发射具有高发射光强度的脉冲形激光LL(下文中其被称作振荡输出光LMp)。
此外，通过提供脉冲形驱动电压脉冲DJw，激光器控制单元2可以缩短施加具有高电压值的激光器驱动电压DJ的时间，并且可以抑制半导体激光器3的由于半导体激光器3过热等而引起的问题。
另一方面，如图10的部分(D)所示，激光器控制单元2将具有振荡电压值α2(其足以导致张弛振荡并且小于振荡电压值α1)的驱动电压脉冲DJw提供到半导体激光器3，由此能够导致半导体激光器3发射具有相对低的发射光强度的振荡输出光LMp。注意，下文中，其中半导体激光器3引起张弛振荡来以脉冲方式输出激光LL的方式被称作张弛振荡模式，该张弛振荡模式与普通模式的区别在于在普通模式中不引起张弛振荡。
如上所述，短脉冲光源1控制驱动电压脉冲DJw的电压值，以使得在激光LL中引起张弛振荡，由此能够在张弛振荡模式中以脉冲方式输出激光LL。
(1-3)在特定模式中以脉冲方式输出激光
本申请的发明人已经发现可以通过将具有特定电压值β(其大于在激光LL中导致张弛振荡的振荡电压值α)的驱动电压脉冲DJw施加到半导体3，来以脉冲方式从半导体激光器3输出具有比振荡输出光LMp更高的发射光强度的激光LL。
之后，将要给出关于其中测量在改变驱动电压脉冲DJw的电压值的情况下的激光LL的改变的实验的结果。
图11示出了对从短脉冲光源1发射的激光LL进行分析的光学测量装置11的构造。
在光测量装置11中的短脉冲光源1中，将从半导体激光器3发出的激光LL提供给准直透镜12。
通过准直透镜12将激光LL从发散光转换为平行光，并且经由BPF(带通滤波器)13进入会聚透镜15。注意，根据需要来设置或移除BPF13。通过会聚透镜15对激光LL进行会聚，并且之后通过光学采样示波器16(C8188-01，由Hamamatsu Photonics K.K.制造)和光学光谱分析仪17(Q8341，由ADC Corporation制作)对其进行测量和分析。
此外，功率计14(Q8230，由ADC Corporation制作)设置在准直透镜12与会聚透镜15之间，并且测量了激光LL的发射光强度。
如图12的部分(A)所示，在脉冲发生器4中设置具有1.5[ns]的脉冲宽度Ws的矩形设置脉冲SLs的情况下，实际从脉冲发生器4输出的脉冲信号SL具有图12的部分(B)中示出的波形。在该脉冲信号SL中，信号脉冲半宽度SLhalf约为1.5[ns]，其中信号脉冲半宽度SLhalf是与设置脉冲SLs相对应地出现的脉冲(下文中称作生成信号脉冲SLw)的半宽度。
在输入图12的部分(B)中示出的脉冲信号SL的情况下，实际从LD驱动器5输出的激光器驱动电压DJ具有图12的部分(C)中示出的波形。在该激光器驱动电压DJ中，电压脉冲半宽度Thalf根据生成信号脉冲SLw的信号水平而在约1.5[ns]到约1.7[ns]的范围内改变，其中电压脉冲半宽度Thalf是与生成信号脉冲SLw(下文中称作驱动电压DJw)相应地出现的脉冲的半宽度。
图13图示了此时的生成信号脉冲SLw的信号水平(最大电压值)与驱动电压脉冲DJw中的电压脉冲半宽度Thalf之间的关系，以及生成信号脉冲SLw的信号水平与驱动电压脉冲DJw中的最大电压值Vmax之间的关系。
如通过图13可以理解的，随着输入到LD驱动器5的生成信号脉冲SLw的电压值增加，从LD驱动器5输出的驱动电压脉冲DJw的最大电压值Vmax增加。此外，可以理解，随着脉冲信号SL的电压值增加，驱动电压脉冲DJw的电压脉冲半宽度Thalf增加。
换言之，可以理解，即使在脉冲发生器4中设置具有相同脉冲宽度的设置脉冲SLs的情况下，在改变提供给LD驱动器5的生成信号脉冲SLw的最大电压值时，从LD驱动器5输出的驱动电压脉冲DJw的脉冲宽度和电压值仍然改变。
图14的部分(A)和(B)示出了通过使用光学采样示波器16测量按照这种驱动电压脉冲DJw输出的激光LL而获得的结果。注意，在图14中，表示时间的横轴表示相对值，并且各个波形错开，以使得可以容易地观察到波形的形状。注意，在该测量中没有设置BPF 13。
如图14的部分(A)所示，当驱动电压脉冲DJw的最大电压值Vmax是8.8[V]时，只能观察到一个具有相对大的宽度的低输出峰(在时间1550[ps]附近)，并且在激光LL的波形LT1中没有观察到张弛振荡的振荡。即，波形LT1表示短脉冲光源1在普通模式下输出普通输出光LNp。
如图14的部分(A)所示，当驱动电压脉冲DJw的最大电压值Vmax是13.2[V]时，在激光LL的波形LT2中观察到由于张弛振荡而产生的多个峰。即，波形LT2表明短脉冲光源1在张弛振荡模式下输出振荡输出光LMp。
如图14的部分(B)所示，当驱动电压脉冲DJw的最大电压值Vmax是17.8[V]、22.0[V]、26.0[V]和29.2[V]时，在激光LL的波形LT3、LT4、LT5和LT6中观察到在时间轴方向上的开头部分的峰和伴随细微振荡的逐渐衰减的斜坡部分。
激光LL的波形LT3、LT4、LT5和LT6在开头部分的峰之后不具有高峰，并且其形状与在具有第一个波之后的第二个和第三个波的峰的张弛振荡模式中的波形LT2(图14的部分(A))明显地不同。
此外，虽然因为用在测量中的光学采样示波器16的分辨率约为30[ps]以上所以在每个附图中未示出开头部分的峰宽度(半宽度)，但是从使用条纹摄像机的实验可以确定其约为10[ps]。此外，与此相对应地，在开头部分的峰的最大发射光强度示出为比实际强度更低。
这里，在驱动电压脉冲DJw的最大电压值Vmax改变时，在激光LL上执行进一步的分析。
图15到图19示出了通过使用光学光谱分析仪17以相同的方式测量在驱动电压脉冲DJw的最大电压值Vmax改变时获得的激光LL的发射光强度而获得的结果。注意，图15到图19的部分(A)示出了以波长为单位分解激光LL的结果，并且图15到图19的部分(B)示出了与图14中相同沿着时间轴方向对激光LL进行分解的结果。此外，在该测量中没有设置BPF 13。
如图15的部分(B)所示，当驱动电压脉冲DJw的最大电压值Vmax是8.8[V]时，在激光LL的波形LT11中只观察到一个峰。因此，可以将激光LL确定为是普通模式中的普通输出光LNp。此外，如图15的部分(A)所示，在其光谱ST11中仅在约404[nm]处观察到一个峰。因此，可以理解图15的部分(B)中示出的波形LT11是基于具有约404[nm]波长的激光LL。
如图16的部分(B)所示，当驱动电压脉冲DJw的最大电压值Vmax是13.2[V]时，在激光LL的波形LT12中可以观察到多个高峰。因此，可以确定激光是张弛振荡模式中的振荡输出光LMp。此外，如图16的部分(A)所示，在该光谱ST12中可以在约404[nm]和约407[nm]处观察到两个峰。因此，可以理解图16的部分(B)中示出的波形LT2是基于具有约404[nm]和约407[nm]的波长的激光LL。
如图17的部分(B)所示，当驱动电压脉冲DJw的最大电压值Vmax是15.6[V]时，在激光LL的波形LT13中可以观察到在开头部分的峰和逐渐衰减的斜坡部分。此时，如图17的部分(A)所示，在该光谱ST13中可以在约404[nm]和约408[nm]处观察到两个峰。在光谱ST13中，在张弛振荡模式中观察到的在约406[nm]处的峰向较长波长侧移动了2[nm]。此外，在398[nm]附近可以观察到略微的增长。
如图18的部分(B)所示，当驱动电压脉冲DJw的最大电压值Vmax是17.8[V]时，在激光LL的波形LT14中可以观察到在开头部分的峰和逐渐衰减的斜坡部分。此外，如图18的部分(A)所示，在该光谱ST14中可以在约398[nm]和约403[nm]处观察到两个高峰。在光谱ST14中，在约408[nm]处的峰比光谱ST13中(图17的部分(B))低得多，但是在约398[nm]处观察到高峰。
如图19的部分(B)所示，当驱动电压脉冲DJw的最大电压值Vmax是38.4[V]时，在激光LL的波形LT15中可以明确地观察到在开头部分的峰和逐渐衰减的斜坡部分。此外，如图19的部分(A)所示，在该光谱ST15中可以在约398[nm]和约404[nm]处观察到两个峰。在光谱ST15中，与光谱ST14(图18的部分(B))相比，在约408[nm]处的峰完全消失，并且在约398[nm]处看到清晰的峰。
因此，可以确定在将具有大于振荡电压值α的特定电压值β(即，最大电压值Vmax)的驱动电压脉冲DJw提供给半导体激光器3时，短脉冲光源1输出具有与振荡输出光LMp不同的波形和波长的激光LL。此外，发光开始时间τd与由上述速率公式获得的公式(3)不匹配。
这里，将注意力集中在激光LL的波长上。激光LL随着最大电压值Vmax的增加而改变到普通输出光LNp(图15)和振荡输出光LMp(图16)。此外，其波长从振荡输出光LMp的波长改变。
特别地，如图16所示，除了在与普通输出光LNp几乎相同波长处的峰之外(在普通输出光LNp的波长±2[nm]的范围内)，振荡输出光LMp还具有在较长波长侧距离普通输出光LNp的峰约3[nm](在3±2[nm]内)的峰。
另一方面，除了在与普通输出光LNp几乎相同波长处的峰之外(在普通输出光LNp的波长±2[nm]的范围内)，图19中示出的激光LL还具有在较短波长侧距离普通输出光LNp的峰约6[nm](在6±2[nm]内)的峰。下文中，这种激光LL被称作特定输出光LAp，并且用于输出特定输出光LAp的半导体激光器3的模式被称作特定模式。
这里，在将具有15.6[V]的最大电压值Vmax的激光LL(图17的部分(A))与17.8[V]的激光LL(图18的部分(A))相比较时，较长波长侧的峰不存在，但是较短波长侧的峰存在。即，在其中激光LL根据最大电压值Vmax的升高而从振荡输出光LMp改变为特定输出光LAp的过程中，较长波长侧的峰逐渐地衰减，而较短波长侧的峰增长。
下文中，其中在较短波长侧上的峰面积等于或大于在较长波长侧的峰面积的激光LL被认为是特定输出光LAp，并且其中在较短波长侧上的峰面积小于在较长波长侧的峰面积的激光LL被认为是振荡输出光LMp。此外，在两个峰如图18所示重叠的情况下，在较短波长侧距离普通输出光LNp的波长6[nm]的波长被认为是中心波长，并且在中心波长的±3[nm]范围内的面积被认为是峰的面积。
因此，具有15.6[V]的最大电压值Vmax的激光LL(图17)是振荡输出光LMp，具有17.8[V]的最大电压值Vmax的激光LL(图18)是特定输出光LAp。
如图20所示，示出了特定模式中的激光LL在设置BPF 13和没设置BPF 13的情况下的波形LT16和LT17。注意，BPF 13构造为减小406±5[nm]的光的透射率。
根据图20，在设置BPF 13的情况下的波形LT17中，相比于波形LT16几乎观察不到特定峰APK的发射光强度的变化，但是特定斜坡ASP的发射光强度显著地降低。即，可以确定：在特定模式中，特定斜坡ASP具有几乎与普通模式中相同的约404[nn]的波长，并且因此由于BPF 13而降低，然而特定峰APK具有约398[nm]的波长，并且因此不由于BPF 13而降低。
图21示出了与波形LT16和LT17相对应的光谱ST16和ST17。注意，根据最大发射光强度对光谱ST16和ST17进行了归一化，并且纵轴上的发射光强度表示相对值。
在光谱ST16中，对应于在波形LT16中具有大面积的特定斜坡ASP，在404[nm]处的光强度高于在398[nm]处的光强度。另一方面，在光谱ST17中，伴随着特定斜坡ASP的降低，在404[nm]处的光强度与在398[nm]处的光强度基本相同。
因此，可以确定：在特定模式下的激光LL中，特定斜坡ASP的波长约为404[nm]，而特定峰APK的波长约为398[nm]，即，特定峰APK的波长比特定斜坡ASP的波长更短。
将要根据上文总结特定模式中的激光LL。
在被施加有具有特定电压值β(其大于引起张弛振荡的电压值)的激光器驱动电压DJ时，半导体激光器3转换到特定模式，并且如图22所示，发射具有首先出现的特定峰APK和之后出现的特定斜坡ASP的特定输出光LAp。
相比于在普通模式中的激光LL的波长，特定峰APK的波长向较短波长侧移动6[nm]。注意，在将其中在普通模式中的激光LL的波长不同的半导体激光器用在另一个实验中的情况下获得了类似结果。
作为使用功率计14进行测量的结果(将由索尼公司制作的SLD3233用作半导体激光器3)，可以确定此特定峰APK的发射光强度约为12[W]，比在张弛振荡模式中的激光LL的最大发射光强度(约1到2[W])高得多。注意，因为光学采样示波器16的分辨率较低，所以该发射光强度没有在图中示出。
此外，作为使用条纹摄像机(未示出)进行分析的结果，确定特定峰APK具有约10[ps]的峰宽度，其小于张弛振荡模式中的峰宽度(约30[ps])。注意，因为光学采样示波器16的分辨率较低，所以该峰宽度没有在图中示出。
此外，在特定斜坡ASP中，其波长与普通模式中的激光LL的波长相同，并且最大发射光强度约为1到2[W]。
实际上，短脉冲光源1的激光器控制单元2将具有比振荡电压值α更大的特定电压值β的激光器驱动电压DJ施加到半导体激光器3，来作为驱动电压脉冲DJw。
因此，如图22所示，激光器控制单元2可以使得半导体激光器3转换到特定模式并且发射具有非常高的特定峰APK的特定输出光LAp，来作为激光LL。
如上所述，短脉冲光源1控制脉冲发生器4，以施加具有足以使得半导体激光器3转换到特定模式的电压值的驱动电压脉冲DJw，由此能够从半导体激光器3输出特定输出光LAp。
(1-4)驱动电压的控制
除了上述构造之外，根据本实施例的短脉冲光源1通过调整生成信号脉冲SLw的形状，来执行控制从半导体激光器3发射的激光LL的驱动电压控制处理。
(1-4-1)使用脉冲宽度控制特定输出光
图23示出了当生成信号脉冲(图12的部分(A))的信号脉冲半宽度SLhalf改变时，特定输出光LAp的波形。从图中可以理解因为信号脉冲半宽度SLhalf较小，所以特定斜坡ASP较小。注意，在图23中，改变伴随着信号脉冲半宽度Slhalf的驱动电压脉冲DJw的最大电压值Vmax，以使得特定峰APK的最大发射光强度基本彼此相等。
换言之，在短脉冲光源1中，当设置脉冲SLs的脉冲宽度Ws增加时，可以增大特定斜坡ASP并且可以增大特定峰APK的最大发射光强度。另一方面，在短脉冲光源1中，当设置脉冲SLs的脉冲宽度Ws降低时，可以减小特定斜坡ASP并且可以减小特定峰APK的最大发射光强度。
此外，如图14所示，在短脉冲光源1中，通过增加驱动电压脉冲DJw的最大电压值Vmax，可以增大特定峰APK的最大发射光强度并且可以增大特定斜坡ASP。
因此，在短脉冲光源1中，除了驱动电压脉冲DJw的最大电压值Vmax之外，还调整生成信号脉冲SLw的信号脉冲半宽度SLhalf(即，设置脉冲SLs的脉冲宽度Ws)，由此可以如图24所示，在将特定峰APK的最大发射光强度保持在特定强度的状态下，自由地改变特定斜坡ASP的宽度。
此外，图25示出了在短脉冲光源1开始输出特定输出光LAp时(即，当模式从张弛振荡模式转换到特定模式时)，生成信号脉冲SLw的信号脉冲半宽度SLhalf与驱动电压脉冲DJw的最大电压值Vmax之间的关系。
可以从附图理解到，在信号脉冲半宽度SLhalf较小的情况下，短脉冲光源1需要将较大的最大电压值Vmax施加到半导体激光器3，以将模式改变为特定模式。另一方面，可以理解在信号脉冲半宽度SLhalf较大的情况下，短脉冲光源可以将相对较小的最大电压值Vmax施加到半导体激光器3，以使得短脉冲光源1转换为特定模式。
即，短脉冲光源1增加驱动电压脉冲DJw的最大电压值Vmax，并且也增加生成信号脉冲SLw的信号脉冲半宽度SLhalf，因此能够在增加特定峰APK的发射光强度的同时，使特定斜坡ASP增大。
此外，短脉冲光源1增加驱动电压脉冲DJw的最大电压值Vmax，并且降低生成信号脉冲SLw的信号脉冲半宽度SLhalf，因此能够在保持特定峰APK的发射光强度的同时，使特定斜坡ASP减小。
此外，短脉冲光源1降低驱动电压脉冲DJw的最大电压值Vmax，并且增加生成信号脉冲SLw的信号脉冲半宽度SLhalf，因此能够在保持特定峰APK的发射光强度的同时，使特定斜坡ASP增大。
此外，短脉冲光源1降低驱动电压脉冲DJw的最大电压值Vmax，并且增加生成信号脉冲SLw的信号脉冲半宽度SLhalf，因此能够在减小特定峰APK的发射光强度的同时，使特定斜坡ASP减小。
实际上，在短脉冲光源1中，通过设置由脉冲发生器4生成的设置脉冲SLs的脉冲宽度Ws并且设置设置脉冲SLs的高度Hs，改变生成信号脉冲SLw中的信号脉冲半宽度SLhalf和信号水平。因此，短脉冲光源1对由LD驱动器5产生的驱动电压脉冲DJw的最大电压值Vmax以及生成信号脉冲SLw的信号脉冲半宽度SLhalf进行调整。
如上所述，在短脉冲光源1中，除了设置脉冲SLs的高度Hs之外，还改变设置脉冲SLs的脉冲宽度Ws，由此可以自由地控制特定输出光LAp中的特定峰APK与特定斜坡ASP之间的比率。
(1-4-2)使用脉冲信号的上升斜坡控制特定输出光
如图24等所示，已经关于在短脉冲光源1中将设置脉冲SLs设置为矩形的情况给出了说明。之后，将关于短脉冲光源1提供具有上升斜坡Su(其中设置脉冲SLs如图26所示逐渐地上升)的设置脉冲SLs的情况给出说明。
图27示出了在以图26中示出的方式改变设置脉冲SLs的上升斜坡Su的情况下的激光LL的波形。在该图中，可以在与0.25[ns]和1.25[ns]的上升斜坡Su相对应的激光LL的波形LT25和LT26中明确地确定特定峰APK和特定斜坡ASP，并且可以确定那些波形对应于特定输出光LAp。
另一方面，在激光LL的其中上升斜坡Su对应于2.5[ns]的波形LT27中，可以在开头部分观察到多个峰，并且因此可以确定波形LT27对应于振荡输出光LMp。
即，如图28所示，在短脉冲光源1中，即使在驱动电压脉冲DJw的最大电压值Vmax不改变时，也可以通过改变上升斜坡Su来自由地执行张弛振荡模式与特定模式之间的转换。
实际上，在短脉冲光源1中，在转换到张弛振荡模式时，将脉冲发生器4中的设置脉冲SLs中的上升斜坡Su设置为较大，由此将生成信号脉冲SLw的形状改变为使得生成信号脉冲SLw逐渐地上升，由此改变生成信号脉冲SLw的形状，使得生成信号脉冲SLw逐渐上升。因此，短脉冲光源1调整由LD驱动器5产生的驱动电压脉冲DJw，以使得驱动电压脉冲DJw逐渐地上升。因此，短脉冲光源1可以输出基于张弛振荡模式的振荡输出光LMp。
此外，在短脉冲光源1中，在转换到特定模式时，将脉冲发生器4中的设置脉冲SLs中的上升斜坡Su设置为较小(或设置为“零”)，由此改变生成信号脉冲SLw的形状，来使得生成信号脉冲SLw急剧地上升。因此，短脉冲光源1调整由LD驱动器5产生的驱动电压脉冲DJw，以使得驱动电压脉冲DJw急剧地上升。因此，短脉冲光源1可以输出基于特定模式的特定输出光LMp。
如上所述，在短脉冲光源1中，调整了设置脉冲SLs中的上升斜坡Su的宽度，由此可以在不改变设置脉冲SLs的高度Hs的状态下自由地执行张弛振荡模式与特定模式之间的转换。
(1-5)操作和效果
在上述构造中，短脉冲光源1将具有脉冲形的驱动电压脉冲DJw的激光器驱动电压DJ施加到半导体激光器3，由此使得半导体激光器3发射具有脉冲形的特定峰APK和特定斜坡ASP的特定输出光LAp，来作为激光LL，其中特定斜坡ASP的发射光强度低于特定峰APK。短脉冲光源1通过设置设置脉冲SLs的脉冲宽度Ws来对电压脉冲半宽度Thalf(其为驱动电压脉冲DJw的脉冲宽度)进行控制，由此调整特定峰APK与特定斜坡ASP之间的比率。
因此，通过控制电压脉冲半宽度Thalf，短脉冲光源1可以按照激光LL要求的特性来任意地调整特定峰APK与特定斜坡ASP之间的比率。
此外，短脉冲光源1通过控制最大电压值Vmax(其为驱动电压脉冲DJw的电压值)来调整特定峰APK的发射光强度。因此，短脉冲光源1抵消按照电压脉冲半宽度Thalf的变化而发生的发射光强度的变化，由此能够自由地调整发射光强度以及调整特定峰APK与特定斜坡ASP之间的比率。
此外，在被施加小于导致张弛振荡的振荡电压值α的激光器驱动电压DJ时，短脉冲光源1发射具有第一波长(404[nm])的激光LL，即，普通输出光LNp。此外，在将具有脉冲形的驱动电压脉冲DJw的激光器驱动电压DJ施加到半导体激光器3时，短脉冲光源1调整驱动电压脉冲DJw的上升斜坡Su的宽度，以控制驱动电压脉冲DJw的上升。
因此，短脉冲光源1将从半导体激光器3发出的激光LL转换为由张弛振荡产生的振荡输出光LMp以及具有404[nm](403[nm])附近的波长以及短于404[nm]的第二波长(398[nm])的特定输出光LAp。
因此，即使在驱动电压脉冲DJw的最大电压值Vmax是特定电压值β时，短脉冲光源1也可以输出由张弛振荡产生的振荡输出光LMp，并且因此可以增加振荡输出光LMp的最大发射光强度。
根据上述构造，短脉冲光源1可以通过控制驱动电压脉冲DJw的电压脉冲半宽度Thalf来调整特定斜坡ASP的宽度。此外，通过调整驱动电压脉冲DJw的上升速度(即，上升斜坡Su的宽度)，短脉冲光源1可以在相同的最大电压值Vmax下输出振荡输出光LMp以及特定输出光LAp。
因此，本发明可以实现能够控制来自半导体激光器的脉冲的输出的短脉冲光源和激光发射方法，以及使用短脉冲光源的光学装置、光盘装置和光学拾取器。
(2)第二实施例
在图29到图38中示出的第二实施例中，与图1到图28中示出的第一实施例中的部件相对应的部件由相同的附图标记表示。第二实施例与第一实施例的区别在于将对应于短脉冲光源1的短脉冲光源120用在光盘装置110中。
(2-1)光盘的构造
首先，将要描述光盘100的构造。在该实施例中，通过以信息光束LM照射光盘100来将信息记录到光盘100上，其中信息光束LM作为从光盘装置110发射的激光LL。此外，通过探测反射的信息光束LMr来从光盘100读取信息，其中在信息光束LM被反射时产生经反射的信息光束LMr。
实际上，光盘100整体基本为盘状，并且用于夹具的孔部分100H设置在其中央部分。此外，如图29中的截面图所示，光盘100具有其中用于记录信息的记录层101的两个表面由衬底102和103夹置的构造。
光盘装置110使用物镜118将从光源发射的信息光束LM聚焦在光盘100的记录层101中。在信息光束LM具有相对高的记录强度的情况下，记录标记RM形成在记录层101中的焦点FM的位置处。
此外，光盘100还具有在记录层101与衬底102之间的伺服层104。用于伺服的预沟槽形成在伺服层104上。特别地，螺旋轨道(下文中称作伺服轨道)STR形成有与一般的BD(蓝光光盘，注册商标)-R(可记录)光盘等中类似的岸台(land)和沟槽。
将由一系列数字组成的地址以预定的记录单位分配到伺服轨道STR，使得可以使用地址指定应当以用于对信息进行记录或再现的伺服光束LS照射伺服轨道(下文中称作目标伺服轨道STG)。
此外，坑等可以代替预沟槽而形成在伺服层104(即，记录层101与衬底102之间的边界表面)上。可选择地，可以结合使用预沟槽和坑等。此外，伺服层104上的轨道可以是同心的，而不是螺旋的。
此外，伺服层104例如构造为以高反射率反射具有约660[nm]波长的红色光束，并且以高透过率透射具有约404[nm]波长的蓝紫色光束。
光盘装置110以具有约660[nm]波长的伺服光束LS照射光盘100。此时，伺服光束LS由光盘100的伺服层104反射成为经反射的伺服光束LSr。
光盘装置110接收经反射的伺服光束LSr，并且根据接收的结果，控制物镜118的位置，以使得物镜118沿着聚焦方向移动靠近或远离光盘100，由此将伺服光束LS的焦点FS调整到伺服层104上。
此时，光盘装置110使得伺服光束LS和信息光束LM的光轴XL基本彼此匹配。因此，光盘装置110使得信息光束LM的焦点FM定位在与记录层101中的目标伺服轨道STG相对应的部分处，即，在穿过目标伺服轨道STG并且垂直于伺服层104的法线上。
记录层101含有用于吸收404[nm]的光中的两个光子的双光子吸收材料。公知该双光子吸收材料引起与光强度的平方成比例的双光子吸收，并且仅对于具有非常高的强度的光引起双光子吸收。注意，己二炔化合物、氰蓝染料、部花青染料、类菁染料(oxonol dye)、酞花青染料、偶氮染料等可以被用作双光子吸收材料。
在以具有相对强的强度的信息光束LM照射记录层101时，通过双光子吸收将双光子吸收材料蒸发，以使得形成例如气泡，由此在焦点FM的位置处记录记录标记RM。可选择地，可以通过在记录层101中引起化学反应等改变局部折射率，形成记录标记RM。
这里，公知双光子吸收材料与光强度的平方成比例地反应。即，记录层101通过仅吸收具有非常高的强度的信息光束LM而发生反应，并且因此可以将记录层101的透射率保持得较高。
此外，以上述方式形成的记录标记RM与光盘100的第一表面100A和伺服层104等的各个面基本平行地平面状地设置，以使其形成记录标记RM的标记层Y。
另一方面，例如在从光盘100再现信息时，光盘装置110将信息光束LM从第一表面100A那一侧会聚到目标位置PG。这里，在记录标记RM形成在焦点FM的位置(即，目标位置PG)处的情况下，信息光束LM由记录标记RM反射，并且经反射的信息光束LMr从记录标记RM发射。
光盘装置110依照经反射的信息光束LMr的探测结果产生探测信号，并且根据探测信号来探测是否形成了记录标记RM。
如上所述，根据此实施例，在光盘装置110将信息记录到盘100上或从光盘100再现信息的情况下，光盘装置110以信息光束LM(也使用伺服光束LS)照射目标位置PG，由此记录和再现期望的信息。
(2-2)光盘装置
(2-2-1)光盘装置的构造
之后，将要说明光盘装置110的特定构造。
如图30所示，光盘装置110构造为具有作为中心的控制单元111。控制单元111包括未示出的CPU(中央处理单元)、用于存储各种程序等的ROM(只读存储器)、用作CPU(未示出)的工作存储器的RAM(随机存储器)。
在将信息记录到光盘100上的情况下，控制单元111经由驱动控制单元112使得主轴电动机115被驱动来旋转，以使其以期望的速度旋转放置在转台(未示出)上的光盘100。
此外，控制单元111经由驱动控制单元112使得滑橇电动机(sledmotor)116被驱动，以使其沿着移动轴G1和G2以寻轨方向(即，沿着朝向光盘100的内周侧或外周侧的方向)在较宽范围内移动光学拾取器117。
光学拾取器117连接有多个光学组件(诸如物镜118)，根据由控制单元111执行的控制来以信息光束LM和伺服光束LS照射光盘100，并且探测经反射的伺服光束LSr，其中经反射的伺服光束LSr是在伺服光束LS被反射时产生的。
光学拾取器117根据经反射的伺服光束LSr的探测结果产生多个探测信号，并将它们提供给信号处理单元113。信号处理单元113使用提供到其中的探测信号来执行预定的计算处理，以产生聚焦误差信号SFE和寻轨误差信号STE，并且将它们提供给驱动控制单元112。
注意，聚焦误差信号SFE是表明沿着伺服光束LS的聚焦方向相对于伺服层104的偏移量的信号。另一方面，寻址误差信号STE是表明沿着伺服光束LS的寻轨方向相对于目标伺服轨道STR(下文中将其称作目标伺服轨道STG)的偏移量的信号。
驱动控制单元112基于提供到其中的聚焦误差信号SFE和寻轨误差信号STE产生用于驱动物镜118的聚焦驱动信号和寻轨驱动信号，并且将它们提供给光学拾取器117的双轴致动器119。
光学拾取器117的双轴致动器119根据聚焦驱动信号和寻轨驱动信号来执行物镜118的聚焦控制和寻轨控制，由此使得伺服光束LS的由物镜118聚焦的焦点FS跟踪目标标记层Y(下文中称作目标标记层YG)的目标伺服轨道STG。
此时，控制单元111将从外部提供的记录信息提供给信号处理单元113。信号处理单元113通过在记录信息上执行预定的调制处理等来产生记录数据，并将记录数据提供给短脉冲光源120中的激光器控制单元121(图31)。激光器控制单元121基于记录数据调制激光LL，以在目标标记层YG(即，目标轨道TG)的目标位置PG处形成记录标记RM，由此能够记录信息。
此外，在从光盘100再现信息的情况下，与记录处理中相同，光学拾取器117使得伺服光束LS的焦点FS跟踪目标伺服轨道STG，以相对弱的信息光束LM照射目标标记层YG的目标位置PG并且在形成记录标记RM的位置处探测经反射的信息光束LMr，其中经反射的信息光束LMr是在信息光束LM被反射时产生的。
光学拾取器117根据经反射的信息光束LMr的探测结果产生探测信号，并且将其提供给信号处理单元113。信号处理单元113在探测信号上执行预定的计算处理、解调制处理、解码处理等，由此能够再现目标标记层YG上的目标轨道TG上作为记录标记RM而记录的信息。
(2-2-2)光学拾取器的构造
之后，将要说明光学拾取器117的构造。如图31所示，光学拾取器117包括用于伺服控制的伺服光学系统130以及用于再现或记录信息的信息光学系统150。
在光学拾取器117中，作为伺服光而从激光二极管131发射的伺服光束LS以及作为激光LL而从半导体激光器3发射出的信息光束LM分别经由伺服光学系统130和信息光学系统150进入相同的物镜118，使得以这些光束照射光盘100。
(2-2-2-1)伺服光束的光路
如图32所示，在伺服光学系统130中，以伺服光束LS经由物镜118照射光盘100，并且由光盘100反射的经反射的伺服光束LSr由光探测器143接收。
即，根据由控制单元111执行的控制，激光二极管131发射预定量的由发散光组成的伺服光束LS(图30)，并且使得伺服光束LS进入准直透镜133。准直透镜133将伺服光束LS从发散光转换成为平行光，并使得光束进入偏振分束器134。
偏振分束器134使得几乎全部由P偏振光组成的伺服光束LS沿着其偏振方向从其透射过，并且使得光束进入四分之一波长板136。
四分之一波长板136将由p偏振光组成的伺服光束LS转换为圆偏振光，并且使得光束进入二向棱镜137。二向棱镜137利用反射/透射表面137S来根据光束的波长反射伺服光束LS，以使光束进入物镜118。
物镜118会聚伺服光束LS并且以光束照射光盘100的伺服层104。此时，如图29所示，伺服光束LS穿过衬底102，由伺服层104反射并且变为沿着伺服光束LS的相反方向传播的经反射的伺服光束LSr。
其后，通过物镜118将经反射的伺服光束LSr转换为平行光，并且进入二色棱镜137。二色棱镜137根据波长反射经反射的伺服光束LSr，并且使得光束进入四分之一波长板136。
四分之一波长板136将经反射的伺服光束LSr(其为圆偏振光)转换为S偏振光，并且使得光束进入偏振分束器134。偏振分束器134对经反射的伺服光束LSr(其为s偏振光)进行反射，并且使得光束进入会聚透镜141。
会聚透镜141对经反射的伺服光束LSr进行会聚，并且通过使得圆柱透镜142为经反射的伺服光束LSr提供像散，来以其照射光探测器143。
附带地，在光盘装置110中，存在在旋转的光盘100中发生轴向摆差(axial runout)的可能性，并且因此存在目标伺服轨道STG对于物镜118的相对位置变化的可能性。
由于这个原因，为了使得伺服光束LS的焦点FS(图29)跟踪目标伺服轨道STG，有必要沿着聚焦方向(即，对光盘100的接近方向或远离方向)以及沿着寻轨方向(即，光盘100的内周侧或外周侧)移动焦点FS。
因此，可以通过双轴制动器119沿着双轴方向驱动物镜118：聚焦方向和寻轨方向。
此外，在伺服光学系统130中，调整各光学构件的光学位置，以使得在由物镜118会聚伺服光束LS时并且在以伺服光束LS照射光盘100的伺服层104时的合焦状态被反映在由会聚透镜141会聚经反射的伺服光束LSr时并且在以经反射的伺服光束LSr照射光探测器143时的合焦状态中。
光探测器143根据经反射的伺服光束LSr的光量产生探测信号，并且将信号发送到信号处理单元113(图30)。
即，光探测器143具有用于接收经反射的伺服光束LSr的多个探测区域(未示出)。光探测器143在相应的多个探测区域中探测经反射的伺服光束LSr的相应的部分，根据此时探测到的光量产生相应的探测信号，并且将信号发送到信号处理单元113(图30)。
信号处理单元113构造为根据所谓的像散法来执行聚焦控制，计算表明伺服光束LS的焦点FS相对于光盘100的伺服层104的偏移量的聚焦误差信号SFE，并且将该信号提供给驱动控制单元112。
此外，信号处理单元113计算表明聚焦误差信号SFE和焦点FS相对于光盘100的伺服层104中的目标伺服轨道STG的偏移量的寻轨误差信号STE，并且将该信号提供给驱动控制单元112。
驱动控制单元112根据聚焦误差信号SFE产生聚焦驱动信号，并且将聚焦驱动信号提供给双轴致动器119，由此执行物镜118的反馈控制(即，聚焦控制)，使得伺服光束LS聚焦到光盘100的伺服层104上。
此外，驱动控制单元112根据使用所谓的推拉法(push-pull method)产生的寻轨误差信号来产生寻轨驱动信号，并且将寻轨驱动信号提供给双轴致动器119。因此，驱动控制单元112执行物镜118的反馈控制(即，寻轨控制)，使得伺服光束LS聚焦到光盘100的伺服层104上的目标伺服轨道STG上。
如上所述，在伺服光学系统130中，以伺服光束LS照射光盘100的伺服层104，并且将经反射的伺服光束LSr(其为经反射的光)的接收结果提供给信号处理单元113。因此，驱动控制单元112执行物镜118的聚焦控制以及寻轨控制，使得伺服光束LS聚焦到伺服层104上的目标伺服轨道STG上。
(2-2-2-2)信息光束的光路
另一方面，在信息光学系统150中，如对应于图31的图33所示，经由物镜118以从半导体激光器3发射的信息光束LM照射光盘100，并且由光探测器162接收由光盘100反射的经反射的信息光束LMr。
即，半导体激光器3根据由控制单元111执行的控制来发射信息光束LM(其为发散光)(图30)，并且使得光束进入准直透镜152。准直透镜152将信息光束LM从发散光转换为平行光，并使得光束进入偏振分束器154。
偏振分束器154使信息光束LM(其为p偏振光)沿着其偏振方向从其穿过，并且使得光束经由LCP(液晶面板)156进入四分之一波长板157，其中LCP 156修正球面像差等。
四分之一波长板157将信息光束LM从p偏振光变形为圆偏振光，并且使得光束进入中继镜158。
在中继镜158中，可移动透镜158A将信息光束LM从平行光转换为会聚光，并且固定透镜158B将在会聚之后变为发散光的信息光束LM再次转换为会聚光，使得会聚光进入反射镜159。
反射镜159反射信息光束LM，以使其传播方向偏转，并且使得光束进入二色棱镜137。二色棱镜137利用反射/透射表面137S使得信息光LM从其中穿过，并使得光束进入物镜118。
物镜118对信息光束LM进行会聚，以利用其照射光盘100。此时，如图29所示，信息光束LM穿过衬底102，并且聚焦到记录层101中。
这里，通过在从中继镜158的固定透镜158B发射出信息光束LM时的会聚状态，确定信息光束LM的焦点FM的位置。即，根据可移动透镜158A的位置，焦点FM在记录层101中沿着聚焦方向移动。
实际上，基于由控制单元111(图30)执行的可移动透镜158A的位置控制，信息光学系统150调整信息光束LM的焦点FM(图29)在光盘100的记录层101中的深度“d”(即，距伺服层104的距离)，使得焦点FM匹配目标位置PG。
如上所述，在信息光学系统150中，经由由伺服光学系统130伺服控制的物镜118执行信息光束LM的照射，使得信息光束LM的焦点FM的寻轨方向匹配目标位置PG。
之后，通过物镜118将信息光束LM聚焦到焦点FM，使得可以在目标位置PG处形成记录标记RM。
另一方面，在记录到光盘100上的读取信息的再现处理中，在记录标记RM记录在目标位置PG处的情况下，通过记录标记RM将聚焦到焦点FM处的信息光束LM反射成为经反射的信息光束LMr，并且进入物镜118。
另一方面，在记录标记RM没有记录到目标位置PG处的情况下，信息光束LM穿过光盘100，并且因此经反射的信息光束LMr难以产生。
物镜118对经反射的信息光束LMr进行某种程度的会聚，并且使得光束经由二色棱镜137和反光镜159进入中继镜158。
中继镜158将经反射的信息光束LMr转换为平行光，并且使得光束进入四分之一波长板157。四分之一波长板157将经反射的信息光束LMr(其为圆偏振光)转换为s偏振光，并且使得光束经由LCP 156进入偏振分束器154。
偏振分束器154通过偏振化表面154S反射用作s偏振光的经反射的信息光束LMr，并且使得光束进入多透镜160。多重透镜160对经反射的信息光束LMr进行会聚，并且经由针孔板161以光束照射光探测器162。
针孔板161设置为将通过多重透镜160会聚的经反射的信息光束LMr的焦点定位在孔部分(未示出)中，并且使得经反射的信息光束LMr按照原样从其穿过。
因此，光探测器162按照经反射的信息光束LMr的光量来在不受到不受到杂散光影响的状态下产生探测信号SDb，并且将信号提供给信号处理单元113(图30)。
信号处理单元113在再现探测信号SDb上执行预定的解调制处理、解码处理等，以产生再现信息，并将再现信息提供给控制单元111。
如上所述，信息光学系统150接收从光盘100进入物镜118的经反射的信息光束LMr，并且将其接收结果提供给信号处理单元113。
(2-3)激光的控制
(2-3-1)记录处理
之后，将要描述记录处理中的激光器控制处理。
如图34所示，在记录处理中，光盘装置110将由“1”和“0”表示的记录数据(图34的部分(A))从信号处理单元113提供给短脉冲光源120。
这里，如图34的部分(B)所示，在传统光盘装置的激光光源中，在记录处理时，与“1”相对应，激光器驱动电压PDJ升高，并且与“0”相对应，激光器驱动电压PDJ降低，并且将电压提供给激光二极管。因此，根据激光器驱动电压PDJ，激光光源从激光二极管发射激光，以例如根据热量形成记录标记。
如上所述，与传统光盘装置不同，光盘装置110与采用双光子吸收的光盘100相兼容，并且因此需要发射具有高发射光强度的激光LL，来作为信息光束LM。
在短脉冲光源120中，对应于记录数据的“1”，驱动电压脉冲DJw升高，由此基于记录数据产生激光器驱动电压DJ。
具体地，如图35所示，短脉冲光源120中的激光器控制单元121将设置脉冲SLs中的上升斜坡Su设置得较小，并且将脉冲宽度Ws设置得较小。
因此，激光器控制单元121使得驱动电压脉冲DJw的升高较陡，以将半导体激光器3转换为特定模式，由此可以输出具有高发射光强度的特定输出光LAp。此外，对应于小脉冲宽度Ws，激光器控制单元121可以减小特定输出光LAp中的特定斜坡ASP。
这里，如上所述，特定斜坡ASP的波长约为404[nm]，并且特定峰APK的波长约为398[nm]，二者彼此不同。因此，如图36所示，在通过相同的光学系统对特定峰APK和特定斜坡ASP进行会聚的情况下，特定斜坡ASP的焦点Fn的位置和特定峰APK的焦点Fg的位置彼此不同。
光盘装置110构造为减小特定输出光LAp中的特定斜坡ASP。因此，光盘装置110可以使用具有高发射光强度的特定峰APK在目标位置PG处形成记录标记RM，并且可以使得由从具有不同焦点的特定斜坡ASP产生杂散光的引起的负面影响最小化。
如上所述，通过调整设置脉冲SLs的形状，光盘装置110可以使用具有高发射光强度以及较小的特定斜坡ASP的特定输出光LAp来形成良好的记录标记RM。
(2-3-2)再现处理
之后将要说明再现处理中的激光器控制处理。
如图37的部分(B)所示，在传统光盘装置中的激光源中，施加具有基本恒定值的激光器驱动电压，由此在再现处理中从激光光源发射出具有基本恒定光强的激光。
相反，如图37的部分(C)所示，光盘装置110产生激光器驱动电压DJ，使得按照可能对记录标记RM(图37中的部分(A))进行记录的目标位置PG升高驱动电压脉冲DJw。因此，光盘装置110根据目标位置PG以脉冲方式输出作为信息光束LM的激光LL。
具体地，如图38的部分(A)所示，短脉冲光源120中的激光器控制单元121将设置脉冲SLs中的上升斜坡Su设置为较大并且将脉冲宽度Ws设置为较大。
因此，激光器控制单元121可以使驱动电压脉冲DJw的升高变缓以将半导体激光器3转换为张弛振荡模式，由此可以输出具有低发射光强度的振荡输出光LMp。
此外，如图38的部分(B)所示，在振荡输出光LMp中，由于张弛振荡而产生多个峰，并且因此发射光强度从发射开始到发射结束比较缓和地衰减。换言之，激光器控制单元121可以以振荡输出光LMp照射目标位置PG相对长的时间。
因此，即使在将振荡输出光LMp施加到从目标位置PG略微偏离的位置的情况下，光盘装置110还可以以振荡输出光LMp照射记录标记RM。
此外，如上文中参照图36所示，在以相同的光学系统来对特定峰APK和特定斜坡ASP进行会聚的情况下，特定斜坡ASP的焦点Fn的位置与特定峰APK的焦点Fg的位置彼此不同。因此，因为振荡输出光LMp的波长和发光点与特定斜坡ASP基本相同，所以在记录处理中使用的特定峰APK的焦点Fg的位置(即，在记录处理中的焦点FM)以及在再现处理中使用的振荡输出光LMp的焦点的位置(即，在再现处理中的焦点FM)也彼此不同。
因此，光盘装置110构造为通过控制中继镜158的可移动透镜158A，来根据记录处理和再现处理修正焦点的位置偏离。
(2-4)操作和效果
在上述构造中，当在作为光学信息记录介质的光盘100记录信息时，光盘装置110执行控制，以使得驱动电压脉冲DJw的电压脉冲半宽度Thalf较小。
因此，光盘装置110可以减小其中焦点的位置与特定峰APK的焦点Fg不同的特定斜坡ASP，并且因此可以抑制从特定斜坡Asp产生的杂散光的负面影响。
此外，对应于以特定峰APK对光盘100的平坦的记录层101进行的照射，光盘装置110通过使在特定峰APK的焦点Fg附近进行折射率调制来形成表示信息的记录标记RM。此时，光盘装置110以特定输出光LAp照射含有用于所谓的非线性吸收的材料(诸如对于特定峰APK的光量同时吸收两个光子的双光子吸收材料)的记录层101。
因此，通过以具有高发射光强度的特定峰APK进行照射，光盘装置110可以快速地形成记录标记RM。
此外，当将具有脉冲形的驱动电压脉冲DJw的激光器驱动电压DJ施加到半导体激光器3时，光盘装置110控制驱动电压脉冲DJw的上升。因此，在再现处理过程中，光盘装置110发射由张弛振荡产生的振荡输出光LMp来作为激光LL(信息光束LM)，并且在记录处理中发射特定输出光LAp作为激光LL(信息光束LM)，其中特定输出光LAp具有在通常输出光LNp的波长(404[nm])附近以及比通常输出光LNp的波长更短的第二波长(398[nm])。
因此，光盘装置110可以在记录处理过程中通过以具有高发射光强度的特定峰APK进行照射而快速地形成记录标记RM，并且可以在再现处理中以具有相对低的发射光强度的振荡输出光LMp照射目标位置PG。
此外，根据记录处理和再现处理，光盘装置110使用中继镜158修正振荡输出光LMp的焦点Fn和特定峰APK的焦点Fg的位置偏离。
因此，通过防止在记录处理和再现处理中散焦，光盘装置110可以以激光LL照射目标位置PG。
根据上述构造，当在光盘100上记录信息时，通过执行减小驱动电压脉冲DJw的电压脉冲半宽度Thalf的控制，光盘装置110可以抑制出现基于特定斜坡ASP的杂散光。此外，通过转换半导体激光器3的模式，光盘装置110可以自由地改变激光LL的特性。
(3)其他实施例
此外，在上述第一和第二实施例中，已经关于短脉冲光源执行基于脉冲宽度的特定斜坡控制和基于上升斜坡的模式控制两者的情况给出了说明。本发明不限于此，并且可以仅执行它们中的一者。
此外，在上述第一和第二实施例中，关于与基于脉冲宽度的特定斜坡的控制同时执行驱动电压脉冲DJw的最大电压值Vmax的调整的情况给出了说明。本发明不限于此，并且可以仅执行基于脉冲宽度的特定斜坡的控制。
此外，在上述第一和第二实施例中，关于通过设置设置脉冲SLs的高度Hs来调整驱动电压脉冲DJw的最大电压值Vmax的情况给出了说明。本发明不限于此，并且例如可以通过改变LD驱动器5中的放大因数来调整最大电压值Vmax。
此外，在上述第一和第二实施例中，关于将矩形脉冲电流施加作为驱动电压脉冲DJw的情况给出了说明。本发明不限于此。可以短时间提供具有大振荡电压值α的脉冲电流。例如，可以提供正弦驱动电压脉冲DJw。
此外，在上述第一和第二实施例中，关于将普通半导体激光器(例如，由索尼公司制作的SLD3233)用作半导体激光器3的情况给出了说明。本发明不限于此。使用p型和n型半导体来执行激光振荡的所谓的半导体激光器可以被使用。更有选地，可以使用有意地构造为容易导致显著的张弛振荡的半导体激光器。
此外，在上述第一和第二实施例中，关于中继镜158修正振荡输出光LMp的焦点Fn与特定输出光LAp的焦点Fg之间的位置偏离的情况给出了说明。本发明不限于此，并且例如可以使用物镜118来执行修正。此外，不是总需要修正振荡输出光LMp的焦点Fn与特定输出光LAp的焦点Fg之间的位置偏离。
此外，在上述第一和第二实施例中，关于从半导体激光器3发射的激光LL在振荡输出光LMp与特定输出光LAp之间转换的情况给出了说明。本发明不限于此。例如，可以将普通输出光LNp增加作为转换目标。
此外，在上述第二实施例中，关于记录层101含有用于非线性吸收的双光子吸收材料的情况给出了说明。本发明不限于此，并且例如可以将导致等离子体振子谐振的银或金的纳米粒子用作用于非线性吸收的材料。此外，可以与光能的累积量相对应地以信息光束LM照射其上将要形成记录标记RM的记录层。
此外，虽然在上述第二实施例中没有特别地说明，但是可以形成具有2T到11T的标记长度的记录标记，并且“1”和“0”可以分配给1T标记以根据记录标记RM的存在/不存在来记录信息。此外，记录标记RM(即，1T)与振荡输出光LMp之间的对应关系没有必要总是一对一的，并且可以使用振荡输出光LMp的两个以上光束来形成记录标记RM。
此外，在上述第一和第二实施例中，关于使用伺服层104执行伺服控制的情况给出了说明。本发明不限于此。例如，用于伺服控制的伺服标记可以预先形成在记录层101中，并且可以使用伺服标记执行伺服控制。在这种情况下，伺服层104在光盘100中是不必要的。
此外，在上述第一和第二实施例中，关于形成了作为空洞的记录标记RM的情况给出了说明。本发明不限于此。例如，可以通过使用化学反应来局部地改变折射率来形成记录标记RM。
此外，在上述第一和第二实施例中，关于激光器控制单元121设置在光学拾取器117的内部的情况给出了说明。本发明不限于此，并且激光器控制单元121可以设置在光学拾取器117的外部。
此外，在上述第一和第二实施例中，关于从光盘100的衬底102那一侧上的表面以信息光束LM执行照射的情况给出了说明。本发明不限于此。例如，可以从任何一个表面以信息光束LM执行照射，例如，从衬底103那一侧的表面或者从这两个表面。注意，例如在专利文献2中描述了从这两个表面以信息光束LM执行照射的方法。
专利文献2：日本未审查专利申请公报No.2008-71433
此外，在上述第一和第二实施例中，关于光盘100是盘状并且在被旋转时被以信息光束LM照射的情况给出了说明。本发明不限于此，并且可以应用到相对于矩形光学信息记录介质以恒定速度移动物镜的同时记录信息的情况。
此外，在上述第一和第二实施例中，只要可以在记录层101中的目标位置PG附近适当地形成记录标记RM，从半导体激光器3发射的信息记录光束LM的波长可以是405[nm]波长以外的波长。
此外，在上述第二实施例中，关于光盘装置110由用于在光盘100上记录信息和从光盘100再现信息的光学信息记录/再现装置组成的情况给出了说明。本发明不限于此，并且光盘装置可以是用于仅在光盘100上记录信息的光学信息记录装置。
此外，在上述第二实施例中，关于将短脉冲光源1应用到光盘装置110的情况给出了说明。本发明不限于此，并且可以应用到各种装置，例如，各种医疗装置、热应答显微镜等。
此外，在上述第一实施例中，关于作为半导体激光器的半导体激光器3和作为激光器控制单元的激光器控制单元2构成作为短脉冲光源1的短脉冲光源的情况给出了说明。本发明不限于此，并且具有其他各种构造的半导体激光器和激光器控制单元可以构成本发明的短脉冲光源。
此外，在上述第一实施例中，关于作为半导体激光器的半导体激光器3、作为光照射单元的物镜118以及作为激光器控制单元的激光器控制单元121构成作为光盘装置的光盘装置110的情况给出了说明。本发明不限于此，并且具有其他各种构造的半导体激光器、光照射单元以及激光器控制单元可以构成本发明的光盘装置。
工业应用
本发明也可以用在用于在记录介质(诸如光盘)上记录或从记录介质(诸如光盘)再现大容量信息(诸如视频内容和音频内容)的光学信息记录/再现装置等中。

Claims (14)

1.短脉冲光源，包括：
半导体激光器，其构造为发射激光；以及
激光器控制单元，其构造为在使具有脉冲形的特定峰以及发射光强度比所述特定峰的发射光强度更低的特定斜坡的特定输出光作为所述激光而发射时，通过将具有脉冲形的驱动电压脉冲的激光器驱动电压施加到所述半导体激光器，来控制所述驱动电压脉冲的脉冲宽度，由此调整所述特定峰与所述特定斜坡之间的比率。
2.根据权利要求1所述的短脉冲光源，其中
所述激光器控制单元控制所述驱动电压脉冲的电压值，由此调整所述特定峰的发射光强度。
3.一种激光发射方法，包括：
在使具有脉冲形的特定峰以及发射光强度比所述特定峰的发射光强度更低的特定斜坡的特定输出光作为激光而发射时，通过将具有脉冲形的驱动电压脉冲的激光器驱动电压施加到半导体激光器，来控制所述驱动电压脉冲的脉冲宽度，由此调整所述特定峰与所述特定斜坡之间的比率。
4.一种光学装置，包括：
半导体激光器，其构造为发射激光；以及
激光器控制单元，其构造为在使具有脉冲形的特定峰以及发射光强度比所述特定峰的发射光强度更低的特定斜坡的特定输出光作为所述激光而发射时，通过将具有脉冲形的驱动电压脉冲的激光器驱动电压施加到所述半导体激光器，来控制所述驱动电压脉冲的脉冲宽度，由此调整所述特定峰与所述特定斜坡之间的比率。
5.一种光盘装置，包括：
半导体激光器，其构造为发射激光；
照射单元，其构造为以所述激光照射光学信息记录介质；以及
激光器控制单元，其构造为在使具有脉冲形的特定峰以及发射光强度比所述特定峰的发射光强度更低的特定斜坡的特定输出光作为所述激光而发射时，通过将具有脉冲形的驱动电压脉冲的激光器驱动电压施加到所述半导体激光器，来控制所述驱动电压脉冲的脉冲宽度，由此调整所述特定峰与所述特定斜坡之间的比率。
6.根据权利要求5所述的光盘装置，其中
当在所述光学信息记录介质上记录信息时，所述激光器控制单元执行控制，以减小所述驱动电压脉冲的脉冲宽度。
7.根据权利要求5所述的光盘装置，其中
所述光照射单元根据以所述激光对所述光学信息记录介质的平坦的记录层进行的照射，来在所述激光的焦点附近引起折射率调制，由此形成表示信息的记录标记。
8.根据权利要求6所述的光盘装置，其中
所述光照射单元以所述激光照射记录层，所述记录层含有用于对于所述激光的量进行非线性吸收的材料。
9.根据权利要求8所述的光盘装置，其中
用于非线性吸收的所述材料是同时吸收所述激光中的两个光子的双光子吸收材料。
10.根据权利要求9所述的光盘装置，其中
所述光照射单元通过使用以所述激光进行的照射来形成空洞，由此在所述激光的焦点附近引起折射率调制。
11.一种光学拾取器，包括：
半导体激光器，其构造为发射激光；
物镜，其构造为以所述激光照射光学信息记录介质；以及
激光器控制单元，其构造为在使具有脉冲形的特定峰以及发射光强度比所述特定峰的发射光强度更低的特定斜坡的特定输出光作为所述激光而发射时，通过将具有脉冲形的驱动电压脉冲的激光器驱动电压施加到所述半导体激光器，来控制所述驱动电压脉冲的脉冲宽度，由此调整所述特定峰与所述特定斜坡之间的比率。
12.根据权利要求1所述的短脉冲光源，包括：
半导体激光器，其构造为通过被施加低于用于引起张弛振荡的振荡电压值的激光器驱动电压，来发射具有第一波长的激光；以及
激光器控制单元，其构造为在将具有脉冲形的驱动电压脉冲的激光器驱动电压施加到所述半导体激光器时，控制所述驱动电压脉冲的升高，由此将从所述半导体激光器发射的激光在由张弛振荡产生的振荡输出光与特定输出光之间转换，其中所述特定输出光具有在所述第一波长附近的波长以及比所述第一波长更短的第二波长。
13.一种光盘装置，包括：
半导体激光器，其构造为通过被施加低于用于引起张弛振荡的振荡电压值的激光器驱动电压，来发射具有第一波长的激光；
照射单元，其构造为以所述激光照射光学信息记录介质；以及
激光器控制单元，其构造为在将具有脉冲形的驱动电压脉冲的激光器驱动电压施加到所述半导体激光器时，控制所述驱动电压脉冲的升高，由此在再现处理过程中使将由张弛振荡产生的振荡输出光作为所述激光而发射，并且在记录处理过程中，使将特定输出光作为所述激光而发射，其中所述特定输出光具有在所述第一波长附近的波长以及比所述第一波长更短的第二波长。
14.根据权利要求13所述的光盘装置，包括焦点偏离修正单元，其构造为根据记录信息的记录处理和再现处理来修正所述振荡输出光与特定峰的焦点之间的位置偏离。
CN200980101098.7A 2008-09-29 2009-09-16 短脉冲光源、激光发射方法、光学装置、光盘装置及光学拾取器 Expired - Fee Related CN102084420B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008251460A JP5332462B2 (ja) 2008-09-29 2008-09-29 短パルス光源、レーザ光出射方法、光学装置、光ディスク装置及び光ピックアップ
JP2008-251460 2008-09-29
PCT/JP2009/066714 WO2010035814A1 (ja) 2008-09-29 2009-09-16 短パルス光源、レーザ光出射方法、光学装置、光ディスク装置及び光ピックアップ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102084420A true CN102084420A (zh) 2011-06-01
CN102084420B CN102084420B (zh) 2014-06-25

Family

ID=42059809

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200980101098.7A Expired - Fee Related CN102084420B (zh) 2008-09-29 2009-09-16 短脉冲光源、激光发射方法、光学装置、光盘装置及光学拾取器

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8467283B2 (zh)
EP (1) EP2219186A4 (zh)
JP (1) JP5332462B2 (zh)
KR (1) KR20110059687A (zh)
CN (1) CN102084420B (zh)
BR (1) BRPI0905383A2 (zh)
RU (1) RU2010120708A (zh)
WO (1) WO2010035814A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104457982A (zh) * 2013-09-17 2015-03-25 中国科学院大连化学物理研究所 一种用于光谱测量中的增强脉冲型光源装置及其实现方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2965920B1 (fr) * 2010-10-07 2013-04-26 Assist Publ Hopitaux De Paris Chambre d'illumination pour spectroscopie raman
KR102240270B1 (ko) * 2014-07-21 2021-04-14 삼성전자주식회사 광 변환 모듈 및 광학 측정 시스템
JP6410522B2 (ja) * 2014-08-22 2018-10-24 株式会社トプコン 発光装置
JP6454104B2 (ja) * 2014-08-22 2019-01-16 株式会社トプコン 発光装置の調整方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002123963A (ja) * 2000-10-13 2002-04-26 Hitachi Ltd 半導体レーザ駆動方法およびこれを用いた光ディスク装置
CN1392543A (zh) * 2001-06-14 2003-01-22 中国科学院化学研究所 用于超高密度信息存储介质的光学存读方法
JP2005209988A (ja) * 2004-01-26 2005-08-04 Nec Corp 半導体レーザの駆動方法および光ディスク装置
US20080159349A1 (en) * 2006-12-27 2008-07-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor laser driving device, optical head, optical disk device, and semiconductor laser driving method

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0666498B2 (ja) * 1988-05-07 1994-08-24 浜松ホトニクス株式会社 光源駆動装置
JP2777268B2 (ja) * 1989-08-02 1998-07-16 浜松ホトニクス株式会社 レーザダイオードを用いた低ノイズパルス光源及びこの光源を用いた電圧検出装置
EP0743726B1 (en) 1995-05-19 1999-09-01 Kabushiki Kaisha Topcon Laser oscillating apparatus
JP4328914B2 (ja) 1996-09-12 2009-09-09 株式会社トプコン レーザー発振装置及びレーザー駆動方法
JP3757344B2 (ja) * 1997-02-09 2006-03-22 株式会社トプコン 回転レーザー照射装置
JP3529969B2 (ja) 1997-02-26 2004-05-24 株式会社東芝 多値相変化光記録媒体
JP4465167B2 (ja) 2003-07-14 2010-05-19 富士フイルム株式会社 ３次元光記録媒体記録方法、３次元光記録媒体再生方法
KR101123911B1 (ko) * 2003-08-19 2012-03-23 일렉트로 싸이언티픽 인더스트리이즈 인코포레이티드 특별히 맞추어진 전력 프로파일을 구비한 레이저 펄스를 사용하여 링크 처리를 하는 방법 및 레이저 시스템
KR20060132902A (ko) * 2004-02-09 2006-12-22 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 최적화된 외부 캐비티를 사용하여 광 데이터 기록 재생시스템에서의 이완 발진으로 인한 피드백 잡음의 감소시스템
JP4324941B2 (ja) 2004-06-21 2009-09-02 由起 長岡 レーザー駆動装置、光学式ヘッド、および光ディスクドライブ装置
JP2006278926A (ja) * 2005-03-30 2006-10-12 Furukawa Electric Co Ltd:The 半導体レーザの駆動制御装置及び駆動制御方法
JP2007073147A (ja) * 2005-09-08 2007-03-22 Hitachi Ltd 光ディスク装置及びそれに用いられる集積回路
JP2007133925A (ja) * 2005-11-08 2007-05-31 Sony Corp レーザ駆動回路、レーザ駆動方法及びディスク記録再生装置
JP4961922B2 (ja) 2006-09-14 2012-06-27 ソニー株式会社 光ディスク装置及び焦点位置制御方法
JP5110622B2 (ja) * 2006-12-22 2012-12-26 国立大学法人東北大学 半導体超短パルス光源
JP5307466B2 (ja) * 2008-07-29 2013-10-02 ソニー株式会社 半導体レーザ及びその駆動方法、並びに、半導体レーザ装置
JP5338234B2 (ja) 2008-09-30 2013-11-13 ソニー株式会社 短パルス光源、レーザ光出射方法、光学装置、光ディスク装置及び光ピックアップ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002123963A (ja) * 2000-10-13 2002-04-26 Hitachi Ltd 半導体レーザ駆動方法およびこれを用いた光ディスク装置
CN1392543A (zh) * 2001-06-14 2003-01-22 中国科学院化学研究所 用于超高密度信息存储介质的光学存读方法
JP2005209988A (ja) * 2004-01-26 2005-08-04 Nec Corp 半導体レーザの駆動方法および光ディスク装置
US20080159349A1 (en) * 2006-12-27 2008-07-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor laser driving device, optical head, optical disk device, and semiconductor laser driving method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104457982A (zh) * 2013-09-17 2015-03-25 中国科学院大连化学物理研究所 一种用于光谱测量中的增强脉冲型光源装置及其实现方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010035814A1 (ja) 2010-04-01
CN102084420B (zh) 2014-06-25
US8467283B2 (en) 2013-06-18
EP2219186A4 (en) 2012-05-23
KR20110059687A (ko) 2011-06-03
JP5332462B2 (ja) 2013-11-06
RU2010120708A (ru) 2011-11-27
EP2219186A1 (en) 2010-08-18
US20100254237A1 (en) 2010-10-07
BRPI0905383A2 (pt) 2015-06-30
JP2010086564A (ja) 2010-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101971443B (zh) 短脉冲光源装置,激光器驱动方法,光学拾取器和光盘设备
CN101874269B (zh) 短脉冲光源、激光发射方法、光学设备、光盘设备和光学拾取器
CN102084420B (zh) 短脉冲光源、激光发射方法、光学装置、光盘装置及光学拾取器
EP0688014A1 (en) Optical head using evanscent light and optical data recording/reproducing apparatus
CN101640046A (zh) 光学信息记录装置、光学拾取器及用于发射激光的方法
US6026072A (en) Optical disk and method of manufacturing the same
KR20050009676A (ko) 정보 기록 장치 및 방법
US7072269B2 (en) Method for recording information in optical information medium and reproducing information therefrom
US8077582B2 (en) Optical pickup, optical information recording method, and optical disc apparatus
JP3006645B2 (ja) 光ディスク装置
JP2778428B2 (ja) 光ディスク装置
US20060209651A1 (en) Optical information recording apparatus, apparatus and method for setting write strategy, and computer program therefor
JP2010122373A (ja) 光情報記録媒体及び２光子吸収材料
US20090109808A1 (en) Optical head device and information
JP2010092518A (ja) 光ピックアップ、光情報記録方法及び光ディスク装置
JP2010092519A (ja) 光ピックアップ、光情報記録方法及び光ディスク装置
JP2002008254A (ja) 情報記録装置
JP2010092520A (ja) 光ピックアップ、光情報記録方法及び光ディスク装置
JP2001184652A (ja) 情報記録再生装置
JPS6348625A (ja) 光情報記録再生装置
JPH03238641A (ja) 光磁気記録装置における消去方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20140625

Termination date: 20150916

EXPY Termination of patent right or utility model