CN1190237A - 光读取头及使用它的光盘装置 - Google Patents

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Abstract

由波长锁定的GaN半导体激光器发射的激光通过平行校正透镜校准成平行光,导经偏振分束器及1/4波长片,并由聚焦透镜聚光,以致照射到形成在光盘介质中的凹坑上。来自光盘介质的信号光波聚焦透镜校准为平行光,并且它的偏振方向相对于从光盘介质返回前它的偏振方向被1/4波长片转过90°。其结果是,信号光从偏振分束器反射出来,以致被聚焦透镜会聚到光检测器上。

Description

光读取头及使用它的光盘装置
本发明涉及一种光读取头，它使用相干光并用于光信息处理领域，并也涉及包括该光读取头的光盘装置。
定义为一种光盘类型的DVD(数字视盘)可使用红半导体激光器在直径12cm的每个盘介质上记录4.7GB的数据。于是，可在单张盘上记录/重播等效于NTSC制式的约2小时活动图象的信号。在这种DVD装置中用作光源的半导体激光器典型地产生其波长约635nm至约650nm并具有约5mW输出功率的红色激光。其噪音的相对强度(RIN)通常为-130dB/Hz，因此满足了-126dB/HZ或较小RIN的DVD要求。
但是，当重播HDTV(高清晰度电视)等级的活动图象时，包括上述红半导体激光器的传统DVD装置中将会出现以下的问题，HDTV是一种高质量电视类型，它需要由于增加待处理信息量所必须的高密度记录/重播。
具体地，使用红半导体激光器、即具有相对较长波长的半导体激光器的光源只允许等效于40分钟活动图象的数据被记录在一张DVD介质上。因此不可能在一张盘上记录或重播相对长的节目，例如一个电影。此外，因为待记录/重播的信息量随图象质量的提高而增加，在记录/重播时就需要较高的传输速率。这要求盘转速大为增加。
本发明的光读取头包括：具有振荡波长为435nm或更小的激光光源；对由激光器光源发射的光提供预定光路的光学系统；及用于检测来自光学系统的光的光检测器，其中激光光源设有通过光反馈的波长锁定。
该激光光源可以是GaN型半导体激光器。
激光光源的光反馈可由光栅结构来提供。
在一个实施例中，激光光源是具有DBR结构的半导体激光器，及其光反馈是由DBR结构提供的。该DBR结构可以在与半导体激光器的光发射部分相对立后一个端面上形成。在与半导体激光器光发射部分相对立的一个端面上可设置吸收激光的部件。
在激光光源的光发射部分侧上可设置尖锥的束整形部分。
激光光源可用RF叠加来操作。
根据本发明的另一方面，光读取头包括：激光光源；对由激光光源发射的光提供预定光路的光学系统；用于检测来自光学系统的光的光检测器；及用于控制入射到光检测器的入射光量的控制部件。
在一个实施例中，控制部件可通过控制入射光的偏振方向来控制入射到光检测器的入射光量。
具体地，控制部件可以改变由激光光源发射的激光的偏振方向，由此控制入射到光检测器的入射光的偏振方向。例如，激光光源可以是半导体激光器，及控制部件可对半导体激光器施加压力，由此改变由半导体激光器发射的激光的偏振方向。
另一种方式是，控制部件可以是设置在光学系统中偏振光元件及一聚焦透镜之间的可变波长片。
入射到光检测器的入射光可以是来自光盘介质的信号光。
根据本发明的光盘装置包括：具有振荡波长为435nm或更小的激光光源；对由激光光源发射的光提供预定光路的光学系统；用于检测来自光学系统的光的光检测器；及具有长度为0.3μm或更小的凹凹坑的光盘介质，其中激光光源设有通过光反馈的波长锁定。
激光光源可以是GaN型半导体激光器。
激光光源的光反馈可由光栅结构来提供。
在一个实施例中，激光光源是具有DBR结构的半导体激光器，及其光反馈是由DBR结构提供的。该DBR结构可以在与半导体激光器的光发射部分对立的一个端面上形成。在与半导体激光器光发射部分相对立的一个端面上可设置吸收激光的部件。
在激光光源光发射部分侧上可设置尖锥的束整形部分。
激光光源可用FR叠加来操作。
最好，激光光源是具有噪音的相对强度(RIN)电平为-135dB/HZ或更小半导体激光器。
该装置可使用由激光光源发射的光在光盘介质上执行光的记录。
根据本发明的又一方面，光盘装置包括：激光器光源；对由激光光源发射的光提供预定光路的光学系统；用于检测来自于光学系统的光的光检测器；具有长度为0.3μm或更小的凹凹坑的光盘介质；及用于控制由光盘介质入射到光检测器的信号光入射光量的控制装置。
在一个实施例中，控制部件可通过控制信号光的偏振方向来控制信号的光量。
具体地，控制部件可以改变由激光光源发射的激光的偏振方向，由此控制信号光的偏振方向。例如，激光器光源可以是半导体激光器，及控制部件可对半导体激光器施加压力，因此改变由半导体激光器发射的激光的偏振方向。
换一种方式，控制部件可以是设置在光学系统中偏振光元件及一聚焦透镜之间的可变波长片。
因此，这里所描述的本发明通过使用短波长激光作为光源来实施光读取头及光盘系统可以获得能够提供高密度记录/重播的高性能光读取头及包括这种光读取头的光盘装置的优点。
根据本发明的光读取头及包括它的光盘装置使用具有相对短波长的光，例如在波谱较短端的兰光及另外颜色的光。其结果是，可以实现高性能、高清晰度的DVD装置，它能记录/重播光盘的凹坑中的信息，其时间比记录/重播传统DVD装置的光盘凹坑信息多许多分钟。
此外，通过执行用作光源的半导体激光器的波长锁定，可以提供能避免返回光及能具有低噪音电平的极佳记录/重播性能的光读取头和光盘装置。
通过对以下参照附图的详细说明的阅读和理解，对于本领域的熟练技术人员来说，本发明的这些及其它的优点将变得更加明白。
图1是说明光源波长和记录密度之间关系的曲线图；
图2是说明半导体激光器(光源)的波长及它的RIN电平之间关系的曲线图；
图3是说明响应于记录及重播之间光源波长2nm的改变的聚焦点移动量相对光源波长的曲线图；
图4是表示根据本发明例1的光读取头及光盘装置的结构的概图；
图5是表示在本发明例1中使用的GaN型半导体激光器的结构的横截面图；
图6是表示在本发明例1中使用的GaN型半导体激光器的结构的横截面图；
图7是表示在本发明例1中使用的GaN型半导体激光器的平面图；
图8A-1至8F-1及图8A-2至8F-2是表示在本发明例1中使用的半导体激光器制造步骤的概要图；
图9是表示在本发明例1中使用的GaN型半导体激光器的另一构型的横截面图；
图10A至10C是表示在本发明例1中使用的GaN半导体激光器的工作特性的曲线图；
图11是表示在本发明例3中使用的GaN型半导体激光器的结构的横截面图；
图12是表示根据本发明例4的光读取头及光盘装置的结构的概图；
图13是表示在本发明例5中使用的II-VI族型半导体激光器的结构的横截面图；
图14A是表示使用在本发明例5中的II-VI族型半导体激光器的结构的横截面图；
图14B、图14C、图14D-1、14D-2、14E-1及14E-2是表示在本发明例5中使用的II-VI族型半导体激光器的结构及制造步骤的概图；
图15是表示在图13中所示半导体激光器制造中使用的分子束外延装置的结构的概图；
图16是表示根据本发明例5的光读取头的结构的概图。
以下，在说明本发明的具体例子前，将描述由发明人作出的导致完成本发明的实验和研究。
用于高质量电视标准的HDTV的光盘甚至在数据以最大率压缩时也需要具有至少约10GB或更大的记录容量。这是因为相应于象素数量的增大待记录的信息量增加，而象素量的增大又是高质量图象的要求所必需的。
图1表示光源的波长及光盘的记录密度(记录容量)之间的关系。具体地，将响应于光源波长改变的记录密度(记录容量)的变化描述为以传统DVD的记录密度(记录容量)为基础的比例(容量比)，该传统DVD是使用红半导体激光器(具有约650nm的波长)作为光源的情况，其记录密度定义为1。
图1表明，通过选择435nm或更小的波长，记录密度增加到约传统DVD2.2倍或更大的记录密度(例如10GB)的技术上的可能性。
由本发明人作出的实验及研究还表明，用于这种HD(高清晰度)DVD装置的半导体激光器不仅需要能产生具有小直径的光束，而且需要具有等于或低于预定电平的RIN电平。这是因为Si检测器相对于HDTV信号的宽广范围在兰区域中其灵敏度降低。具体地，本发明人通过实验及研究发现，不稳定的图象跳动必须减少到低于7％，这又需要-135dB/Hz或更低的RIN电平。当未满足RIN电平要求时将增大图象跳动，由此阻碍了充分的信号重播。
图2是表示通过本发明人的实验及研究所获得的本导体激光器波长及其曲型RIN电平之间关系的曲线。
如从图2中看到的，通常Fabry-Perot半导体激光器的RIN电平随着波长变小而增大。例如，在光源波长为400nm时的RIN电平约为-120dB/Hz，远不能满足上述RIN电平的要求。
因此，本发明人的试验及研究已表明，对于光盘装置如DVD装置要获得高密度的记录所需要的不只是选择短波长半导体激光器作为光源，以便达到足够高质量的记录/重播。
因此，本发明不仅使用短波长半导体激光器作为光源，而且也通过光反馈来获得短波长半导体激光器的波长锁定，由此得到低噪音电平，如图2中所示。具体地，通过本发明获得了约-140dB/Hz的RIN电平，它足够地低于上述的RIN电平要求。这样低的噪音是通过光反馈稳定纵向波模的结果，由此减少了波模跳跃噪音和/或波模竞争噪音的产生。
此外，本发明人已确定了通过光反馈的波长锁定也提供了以下将给出的另外优点。
典型地用作以传统构型构成聚光透镜的元件的光透镜对记录操作及重播操作之间聚焦点的移动很敏感。这是由于光所受到的折射率的变化引起的，后者又是由于光源波长的轻微改变引起的。这种焦点的移动在红光波长区域的记录/重播中约为0.4μm，因而实施使用时可以忽略。但是，本发明人的实验及研究提示，由于玻璃折射率在兰光波长区域具有较大的波长依赖性，当从记录到重播的转换操作时焦点移动大，由此防碍了在兰光波长区域的充分记录/重播。
上述观点将借助一个示范的光透镜BaCD6(由HOYA公司生产)来解释，它是在该领域中的一种普遍选择。图3是由本发明人获得的说明响应于记录及重播之间光源波长2nm的改变的焦点移动量相对光源波长的曲线图。如该曲线图所示，折射率(即焦点改变量)在红光波长区域具有小的波长依赖性，即如上所述，响应于光源波长2nm的移动仅产生0.4m的焦点移动。
另一方面，在兰光波长区域中，折射率(即焦点的改变量)具有大的波长依赖性，以致产生出实际为三倍的焦点移动量，即1.2μm。因此，所需的信号重播操作变得难以达到。
本发明人的实验和研究揭示了另外的普遍用于红光波长区域中的聚光透镜的玻璃材料的类似现象。因此，可以确认典型用于红光波长区域的光学玻璃材料不适于原样地选择来用于兰光波长区域。
另一方面，根据本发明，短波长半导体激光器通过光反馈锁定波长，由此使用作光源的半导体激光器的振荡波长变化减少到很低程度。因此，根据本发明可以确认，其折射率具有大的波长依赖性的典型用于红光波长区域的传统光学玻璃材料也可以用于兰光波长区域，并使响应折射率改变的焦点移动量减少，这由于光源波长本身的移动量减至最小。
以下，将借助于附图描述通过上述讨论所达到的本发明的多个例子。(例1)
将参照图4来描述根据本发明例1的光读取头及光盘装置100。
光盘装置100至少包括一个半导体激光器50，包含透镜的光学系统，光盘介质55及光检测器57。使用GaN型半导体激光器50来作半导体激光器50。半导体激光器50具有带有在其内部形成的光栅的DBR(分布Bragg反射器)结构并受到用于波长锁定的光反馈。
该半导体激光器具有420nm的振荡波长，与传统DVD相比记录密度为2.4倍。因此该光盘装置能以12Mbps的传输速率重播记录在光盘介质(具有12cm的直径)上的11.5GB的信息。
接着，描述光读取头及光盘装置100的操作。
由GaN半导体激光器50发射的激光通过平行校正透镜S1校准成平行光，导经偏振分束器58及1/4波长片59，及由聚焦透镜52聚光，以致照射到形成在光盘介质55中的凹坑56上。来自光盘介质55的信号光被聚焦透镜52校准为平行光，并且它的偏振方向相对于在从光盘介质55返回前它的偏振方向被1/4波长片59转过90°。其结果是，信号光从偏振分束器58反射出来，以致被聚焦透镜53会聚到光控制器57上。用于将光聚到光盘介质55的聚焦透镜52具有的数字光圈(NA)为0.6。形成在光盘介质55中的凹坑56具有02.6μm的长度及0.49μm的轨距。
包含红半导体激光器的光读取头仅能读0.4μm长或更大长度的凹坑，而根据本发明的光读取头可读0.26μm长的凹坑56。本发明人的试验已表明可重播出无噪音的优质HDTV图象。这与没有波长锁定的传统Fabry-Perot型半导体激光器形成强烈对照；包括这种激光器的光读取头由于它的高噪音电平不能重播该信号。
图5是沿图6中线5-5取得的半导体激光器50的模截面图(该模截面平行于腔端面)。图6是沿图5及7中线6-6取得的半导体激光器50的横截面图(该横截面平行于腔长度方向)。图7是该半导体激光器50的平面图。
衬底1是一个n-SiC衬底。SiC是用作GaN型半导体激光器50的衬底的一种合适材料，这因为它具有类似于GaN及AlGaN的晶格常数(晶格常数差：约3.4％)并允许通过劈裂形成具有适当电导率及良好导热性的振荡端面。
与GaN或AlGaN与晶格常数上具有大差别的蓝宝石(晶格常数差：约13.8％)也经常用作GaN型半导体激光器50的衬底1的材料。但是，由于蓝宝石具有差的电导率，必须在n-GaN层2上(见图5)设置n-电极10(见图5)，如图9所示。
图9是包括这种蓝宝石衬底的半导体激光器60的横截面图，该横截面是平行于腔端面取得的。在图9中，曾也在图5至7中所示的半导体激光器50中出现的组成单元在这里使用相同标号表示，并省略了对它们的说明。
用于衬底1的其它材料包括Si、GaAs、ZnO、LiAlO2、LiGaO2、MgAl2O4及类似物。p-型衬底可使用来代替n-型衬底。可以理解，当使用p-型衬底时，形成在这种衬底上的多层结构中的相应层的导电类型(即p或n)必须与以下说明中它们的示范导电类型相反。
如图5中所示，在n-SiC衬底1上以这样的顺序形成下列各层：
n-GaN层2(Si掺杂，具有1×1018cm-3的载流子密度及3μm的厚度)；
n-AlGaN覆盖层3(Al含量10％，Si掺杂，具有1×1018cm-3的载流子密度及0.5m的厚度)；
n-GaN光波导层4(Si掺杂，具有1×1018cm-3的载流子密度及0.1μm的厚度)；
InGaN多量子阱(MQW)层5(包括7个4nm厚的In0.02)Ga0.98N垫垒层及3nm厚的In0.15Ga0.85N的势阱层的交替层)；
p-GaN光波导层6(Mg掺杂，具有1×1018cm-3的载流子密度及0.1μm的厚度；
p-AlGaN覆盖层7(Al含量10％，Mg掺杂，具有1×1018cm-3的载流子密度及0.5μm的厚度)；及
p-GaN层8(Mg掺杂，具有1×1019cm-3的载流子密度及0.3m的厚度)。
在衬底1及n-GaN层2之间的界面上设有一个缓冲层(未示出)。在衬底1为SiC衬底的情况下使用AlN层(厚度：20nm)、及在衬底1为蓝宝石衬底的情况下使用GaN层(厚度：30nm)作为缓冲层，由此减小n-GaN层2及衬底1之间的晶格常数差，以便获得具有低缺陷密度的优异晶体。
从p-GaN层8的上表面到约p-AlGaN层7的中间形成一个台脊。该台脊的宽度沿图7所示的腔长度方向改变，由此形成尖锥光束整形部分。在邻近腔端面的台脊最窄部分(图7的左端)中，台脊的底宽为2μm，且它逐渐地增大地进入晶体(振荡器)的内部到最达值5μm。其结果是，从端面(接近台脊的窄部分)发射的激光水平传播角变得相对宽(约20°)，因此获得了基本上相对垂直传播角(约23)为环形的激光束。
参照图6，该半导体激光器100的腔长度典型为1mm。在占0.6mm的区域100a中设置MQW有源层5。在剩余的区域100b中既不形成有源层5也不形成上和下光波导层4和6；而是在区域100b中设置GaN层12，它包括具有周期为158nm的衍射光栅(分布Bragg反射器：DBR)13。
GaN层12不吸收410nm波长的激光，及半导体激光器50以具有由DBR13选择的振荡频谱的单纵向波模进行振荡。在邻接DBR13的端面上设置Si膜14(厚度：500nm)，以便吸收没有被DBR13反射的光成分(约占10％)，由此防止Fabry-Perot腔波模。另一方面，在邻接MQW的端面上设置四个交替的SiO2膜15(厚度71nm)及TiO2膜16(厚度47nm)的层，以便使反射率增大到76％。其结果是可以防止由于返回光引起的激光光谱的不稳定性，由此可实现低噪音性能。
图8A-1至8F-1及图8A-2至8F-2表示根据本发明的半导体激光器50的制造步骤。图8A-1至8F-1是平行于半导体激光器50的腔端面的横截面图；图8A-2至8F-2是沿半导体激光器50的腔长度方向的横截面图。
首先通过MOVPE(金属组织汽极外延)在n-SiC衬底1上形成从n-GaN层2到p-GaN6的各个层，并在其中间插有AlN缓冲层(未示出)。在生长处理期间，使用TMG、TMI、TMA及NH3分别作为Ga源、In源、Al源及N源；及使用H2和N2作为在约800℃至约1100℃范围的高温下热分解每种材料气体的控制气体，由此在衬底上生长各个层。此外，使SiH4或Cp2Mg流入以便将p-型导电性或n-型导电性给予各个层。
接着，在由CVD(化学汽相淀积)淀积了SiO2层17后，将由平印照相制版及蚀刻形成掩摸图形，并使p-GaN层6至n-GaN层4受处理，由此留下预定的图形(图8B-1及图8B-2)。在使用磨铣技术时，采用阻挡层的掩模图形来代替SiO2层17。
然后，通过再使用MOVPE生长GaN层12。应该指示，在覆盖了SiO2层17的部分中不生长GaN层12。因为GaN层12不用任何杂质掺杂，GaN12获得了高电阻，因此保证了电流不会流到DBR区域中。在晶体成长后，通过激光干涉曝光及蚀刻在GaN层12上形成衍射光栅13(具158nm的节距)(图8C-1及8C-2)。
在除去SiO2层17后，通过使用MOVPE生长p-型层7及8(图8D-1及8D-2)。通过平印照相制版及蚀刻从层8上表面至约层7的中间形成一个台脊(图8E-1及8E-2)。
此外，将Ni/Au淀积在台脊上，由此形成p-电极9，及将Ti/Au淀积在衬底1的下表面上，由此形成n-电极10。其结果是，形成了半导体激光器50。
图10A至10C表示该半导体激光器50的工作特性。具体地，图10A表示电流-光输出特性；图10B表示光束传播分布；及图10C表示振荡光谱。
从这些图中将可以看到，该半导体激光器50具有45mA的阈值电流及具有1.15的光束纵横比(定义为垂直传播角/水平传播角)，它表现为单纵向波模的振荡。因为纵模比非常接近1，光能够以40％的效率从具有输出能级为2mW的激光器照射到光盘介质的表面上，甚至不用光束整形元件。其结果是，光读取器的尺寸及成本均可减小。因为在腔的前端面上的反射率增大并保证在腔后端面上未反射的光被吸收，因此该激光器能够以低噪音稳定地工作，甚至在具有4％返回光的状态下也是如此。
如上所述，根据本发明例1的光读取头能够重播/记录以比传统凹坑密度高的密度设置的凹坑中的数据。其结果是实现了能够高密度重播/记录的光盘装置。通过使用DBR半导体激光器作为光源的半导体激光器50，噪音电平可下降到约-140dB/Hz的RIN电平。
通过形成在半导体激光器50的输出端面上的尖锥部分，并使得光束的纵横比接近于1，可以大大地改善有效传输率。其结果是可使用低输出激光器作为半导体激光器50，由此提供了具有延长寿命的装置。具体地，例如，传统的技术使用5mW的半导体激光器，并使发射光束的外围部分切除。相比之下，本例需要具有输出功率仅为2mW的半导体激光器，这意味着延长三倍的寿命。
根据本例，在DBR半导体激光器50的后端面上设置一个吸收膜来阻止返回光的出现。另一种方式是，可以在腔的后端面附近设置一个吸收层(例如图中上部分)。
虽然上例中的半导体激光器50具有约420nm的振荡波长，但也可以用不同的半导体激光器50的材料成分在380nm波长上振荡。所得到的光盘装置将提供与传统红光DVD相比2.9倍的密度，产生约13.8GB的盘容量。通过进一步将透镜的NA增大到0.7可使约20GB的盘容量成为可能。在这种情况下，可在单张盘上以20Mbps的舆速率记录/重播2小时的HDTV节目。可以通过具有双层结构的盘提供约40GB的盘容量。
也可以使用DFB(分布反馈)结构来取代上述提出的DBR结构来引导半导体激光器50中的光反馈，这也是适用的。但是，在生产的产量方面DBR激光器比DFB激光器更可取。
根据本例，由于光反馈引起的振荡波长的锁定，半导体激光器50的振荡波长具有非常小的变化。这实质上消除了由于波长变化引起的透镜材料的限制。作为结果，使用高折射率的材料如氟类型的玻璃材料成为可能，由此便于具有高NA值的透镜的实现。此外，本例的振荡波长锁定结构也使采用衍射型透镜等成为可能，这对于现有技术是不能得到的，因为焦点响应于振荡波长的变化而变化。(例2)
接着，将描述通过使用包括根据本发明的半导体激光器作为光源的光读取头对光盘介质执行记录的一个实施例。
本例的光读取头的基本结构类似于例1中所述的结构。具体地，使用了具有振荡波长为400nm及光束纵横比为1.5的GaN型半导体激光器。但是，在该例中，光反馈是借助外部光栅获得的。
本例也达到了非常接近1的纵横比。其结果是光能够以40％的效率从一个2mW激光器照射到光盘介质表面上，甚至未使用光束整形元件。作为其结果，可在光盘介质表面上以约8mW的记录功率进行极佳的记录。相比之下，一个包括具有纵横比为3的传统半导体激光器的光读取头仅能提供20％的光利用率，以致为获得类似的记录性能需要约40mW的激光输出；这将减小该装置的寿命，因此是不实用的。
此外，根据本例，对于半导体激光器在600MHz上进行RF叠加。虽然这使RIN电平减到约-137dB/Hz，但它也提供了对返回光增大的容限。这种RF叠加技术是有效的，因为它既不使振荡波模变化也基本上不使噪音特性变差。
根据本例的光盘装置可以在光盘介质上记录12.5GB的数据。
也根据本例，由于因光反馈引起的振荡波长的锁定，半导体激光器50的振荡波长具有非常小的变化。这实质上消除了由波长变化引起的对透镜材料(光学玻璃)的限制。这也使采用衍射型透镜等成为可能，对于传统技术这是不能获得的，因为焦点将响应振荡波长的变化而变化。(例3)
聚碳酸酯由于其低成本及高可靠性通常用作光盘介质中的保持层。但是，聚碳酸酯的双折射引起波长的飘移。在这方面，本发明人进行了试验及研究，并发现聚碳酸酯的双折射或波长飘移基本上在兰光波长区域引起问题。
具体地，在光盘介质上的聚碳酸酯保护层可用类似方式作用于1/4波长片，尤其是435nm或更低的波长区域。已经确认，这个作用的幅值从光盘介质的内圆周到外圆周发生变化并在使用偏振分束器或偏振全息装置的情况下变得尤其成问题。
上述问题在传统技术中未认识到。
为了克服上述问题，本例在一个基本类似于图4中所示的光读取头结构中控制由半导体激光器70(相应于例1中的半导体激光器50)发射的激光的偏振。
图11是表示在本例中使用的半导体激光器70(GaN型半导体激光器)的结构的概要横截面图。
在图示结构中的一个GaN激光器芯片34的有源层30中，在与激光P输出的端面对立的激光器芯片34的端面附近形成DBR结构(定义为DBR部分32)。该有源层30的其余部分定义为有源部分31。此外，在连接到一个Si座33上后，在有源部分31侧上经过它的衬底(未示出)或在Si座33的反面对半导体激光芯片34施加压力。通过改变施加的压力，使来自半导体激光芯片34的激光P的偏振方向转动。在本例中，使用一个压电元件35施加压力。
将400g/cm2的压力施加于上述结构中的半导体激光芯片34，来自半导体激光器芯片34的激光P的偏转方向转动约60°。通过这样地控制激光P的偏振，就使基本上维持从光介质反射的并进入光检测器的信号光恒定值成为可能。具体地，监测信号光的的光量，及将该监测结果反馈给施加在压电元件35上的电压，以便改变激光P的偏振方向。因此，入射信号光的量保持恒定。
根据本例的装置实现了极佳的重播操作。由于没有对信号光执行这种控制，入射光量将减少，由此难以正确地重播来自光盘介质的信号。
最好限制在半导体激光器芯片34(具有压电元件35等)上在有源部分31的附近范围中限制压力的施加，因为任何施加在DBR部分32上的压力可能引起不希望的波长变化。
扭钜电动机或类似装置也可用来施加压力并代替压电元件35。(例4)
在该例中，在例3中提出的光盘介质的双折射问题将通过使用位在聚焦透镜52及偏振分束器58之间的可变波长片61来解决，而不是在半导体激光器芯片上施加压力。
图12是表示根据本例的光读取头及光盘装置200的结构的概图。
由GaN半导体激光器50发射的激光通过平行校正透镜51校准成平行光，导经偏振分束器58及可变波长片61，及由聚焦透镜52聚光，以致照射到形成在光盘介质55中的凹坑56上。来自光盘介质55的信号光被聚焦透镜52校准为平行光，导经可变波长片61，并由偏振分束器58反射出来，以致被聚焦透镜53会聚到光检测器57上。
使用LiNbO3板作为可变波长片61，在特定方向上它的折射率可以利用施加电压通过电-光效应来改变。通过在可变波长片(LiNbO3板)61的整个表面上施加电场来控制它的双折射率之差，以使得可变波长片61具有从0波长片至1/4波长片可变的功能区域。其结果是，当重播来自光盘介质内圆周及外圆周两方面的数据时进入光检测器57的信号光量总维持在最大幅值上。通过在聚焦透镜52及偏振元件(偏振分束器)58之间这样地插入可变波长片61，使偏振受到控制，以致实际上使进入光检测器57的信号光量固定在最大幅值上。(例5)
在本例中，用于光读取头的半导体激光器是通过使用一种II-VI族材料构成的，它提供435nm或更低的振荡波长。
图13是表示基本上由II-VI族化合物半导体材料组成的一种分布反射型半导体激光器80的横截面图，该横截面垂直于半导体激光器80的光轴。
具体地，在一个n-GaAs(100)衬底101上以这样的顺序形成下列各层：n-GaAs缓冲层102；n-ZnSe缓冲层103；n-ZnSSe覆盖层104；n-ZnMgsse覆盖层105；n-ZnMgSSe光导层106；ZnMgSSe多量子阱有源层107；p-ZnMgSSe光导层108；p-ZnMgSSe覆盖层109；p-ZnSSe覆盖层110；p-ZnSe帽层111；p-ZnTe/ZnSe伪斜层112；及p-ZnTe接触层113。在p-ZnTn接触层上设置p-电极114。p-ZnMgSSe覆盖层109的一部分及它以上的各层被蚀刻成台脊形状，这里台脊具有例如4μm的底宽。在p-ZnMgSSe覆盖层109除台脊条以外的部分上面形成一个电流约束层115，由此形成了一种率导(index-guided)结构。在电流约束层115的上面形成电极116，并使得它与条形p-电极114相接触。另一方面，在n-GaAs衬底101的底面形成n-电极117。
图14A概要地表示半导体激光器80的一个示范横截面，该横截面平行于半导体激光器80的光轴(沿图13的线14-14剖取的)。半导体激光器80包括一个有源区201及一个分布反射区202。分布反射器例如直接地形成在p-ZnMgSSe光导层108上。
可用作衬底101的晶体包括闪锌矿结构的半导体，例如GaAs、InGaAs、GaP、ZnSe、ZnS；及钻石结构的半导体，例如Si及Se。虽然本例中使用n-衬底101，但在p-衬底上形成激光器结构也是可行的。虽然面(100)用于衬底101，但也可以使用从面(100)向[111]A方向或[111]B方向倾斜的面。例如，可使用面(511)B(它在[111]B方向上倾斜15.8°)或面(811)A(它在[111]A方向上倾斜10.0°)。
最好是选择外延地生长在衬底101上的II-VI族化合物半导体的成分，以使具有与衬底101适配的实际晶格，由此防止在与衬底101的交界面上发生失配缺陷。对于GaAs、InGaAs、ZnSe、Ge或类似物的衬底，例如，可选择ZnMgSSe型或ZnMgBeSe型的II-VI族化合物半导体。另一方面，对于GaP、ZnS、Si或类似物的衬底，例如可选择ZnMgBeSSe型的II-VI族化合物半导体。在选择与衬底101失配的具有大晶格的成分时，最好将该层的厚度设定在该成分的临界厚度或更小厚度上。
对于具有振荡波长低长435nm的半导体激光器的覆盖层组分，例如对于ZnMgSSe型可选择Zn0.6Mg0.4S0.5Se0.5，及对于ZnMgBeSe型可选择Zn0.6Mg0.3Be0.1Se。虽然本例将讨论使用ZnMgSSe型材料的激光器结构，但可理解，具有类似特性的半导体激光器可由ZnMgBeSe型材料构成。
设置了GaAs缓冲层102，以便在原子取向级上提供平表面并减少形成在其上的II-VI族化合物半导体的晶体缺陷密度，以便能获得高质量的半导体激光器。GaAs缓冲层102的厚度例如可为0.3μm。作为对GaAs缓冲层102掺杂的n-型杂质，例如可使用Si。作为对GaAs缓冲层102掺杂的p-型杂质，例如可使用Zn。
设置了n-ZnSe缓冲层103，以便增强两维晶核心产生及生长，及抑制待生长其上的n-ZnSSe覆盖层的初始生长阶段中的层叠缺陷的发生。因为ZnSe具有对GaAs约+0.28％的晶格失配，它的临界厚度是约150nm。因此，ZnSe缓冲层103的厚度例如被规定在30nm上。有效施主密度例如为8×1017cm-3，且Cl例如可用作n-型杂质。最好在邻接GaAs缓冲层102跨过约2nm至约3nm的区域中不掺加杂质，以便减少由于杂质扩散到GaAs界面上引起的缺陷。
导带被一个在n-GaAs衬底101及n-ZnMgSSe覆盖层105之间的约0.6eV的间隔断开，以形成一个抵抗电子注入的势垒。因此，设置了n-ZnSSe覆盖层104来降低势垒。其结果是，在导带中断开的间隙被分成约0.3eV的每个，由此实际上消除了抵抗电子注入的垫垒。ZnSSe覆盖104具有的S组分的克分子份额为0.06。设有这种组分的ZnSSe材料具有实际适配于GaAs的晶格，及在室温下带隙能量为2.75eV。该n-ZnSSe覆盖层104例如可具有约0.2μm的厚度，及有效施主密度例如约为5×1017cm-3。
n-ZnMgSSe覆盖层105及p-ZnMgSSe覆盖层109具有的Mg组分的克分子份额为0.4，及S组分的克分子份额为0.5。设有这种组分的ZnMgSSe材料具有实际适配于GaAs的晶格，及在室温下带隙能量可从约2.7eV变化到约3.4eV，并仍保持与GaAs基本适配的晶格。该n-ZnMgSSe覆盖层105例如可具有厚度约0.8μm，及有效施主密度例如约为3×1017cm-3。p-ZnMgSSe覆盖层109例如可具有约0.4μm的厚度，及有效受主密度例如约为3×1016cm-3。作为p-型杂质例如可使用N。
n-ZnMgSSe光导层106及p-ZnMgSSe光导层具有Mg组分的克分子份额为0.3及S组分成克分子份额为0.4。设有这种组分的ZnMgSSe材料具有基本适配于GaAs的晶格，及在室温下带隙能量为3.2eV。对每个光导层的组分作出选择，以使得它在激光器振荡波长上的折射率大于覆盖层的折射率并小于有源层的折射率，及使得它的带隙能量小于覆盖层的带隙能量并大于有源层的带隙能量。每个光导层的厚度例如可约为0.1μm。在它们与ZnMgSSe MQW有源层107的交界面附近的光导层106及108的部分中最好不掺加杂质，以便阻止在ZnMgSSeMQW有源层107中杂质层的形成。另一方式是，也可对整个光导层106及108全都不掺任何杂质(p型或n型)来掺杂。光导层106及108例如具有约为4×1017cm-3的有效施主密度，及例如约为6×1016cm-3的有效受主密度。
ZnMgSSeMQW有源层107例如包括：具有Mg克分子份额为0.1及S克分子份额为0.1的三个势阱层(厚度：4nm)及具有与光导层相同组分的两个势垒层(厚度：6nm)的交替层。势阱层在室温下具有的带隙能量为2.9eV。设有这种组分的ZnMgSSe材料具有实际适配于GaAs的晶格。对势阱层的组分进行选择，使其具有的带隙能量小于覆盖层的带隙能量并大于光导层的带隙能量。
虽然在本例中对势阱层及势垒层两者均采用了晶格匹配系统，但也可以采用通过控制延伸量的延伸势阱结构或延伸率补偿势阱结构。最好在势阱层或势垒层中未掺入杂质(无论p型或是n型)，以便防止在有源层中形成一个杂质层。
设置了p-ZnSSe覆盖层，以便减少半导体激光器80的势阻及串联电阻并减小在价带中的断续间隙。这提供了减小p-ZnSSe覆盖层109的厚度的优点，该层具有大的克分子份额及非足够有效的受主密度。p-ZnSSe覆盖层110例如具有约0.5μm的厚度，及有效施主密度例如约4×1017cm-3。
设置了p-ZnSe帽层111、p-ZnTe/ZnSe伪斜层112及p-ZnTe接触层113，以便获得p-型欧姆接触。p-ZnSe帽层111例如具有约80nm的厚度，及有效受主密度例如约为8×1017cm-3。p-ZnTe接触层113例如具有约50nm的厚度，及有效受主密度例如约为1×1019cm-3。虽然在p-ZnTe接触层114上易于形成欧姆电极，但在ZnSe及ZnTe之间存在约0.8eV的价带中的间断间隙，以形成抵抗空穴注入的势垒。因此，设置了p-ZnTe/ZnSe伪斜层112，以便消除该势垒。p-ZnTe/ZnSe伪斜层112例如可具有其周期为2.1nm的12层结构，它包括由0.3nm厚的p-ZnTe层及1.8nm厚的p-ZnSe层组成的第一层(与p-ZnSe帽层111相邻)，由0.4nm厚的p-ZnTe层及1.7nm厚的p-ZnSe层组成的第二层，由更厚的p-ZnTe层及更薄的p-ZnSe层组成的第三层，...，及由1.8nm厚的p-ZnTe层及0.3nm厚的p-ZnSe层组成的第十二层(与p-ZnTe接触层113相邻)。另一种方式是，采用其中带结构宏观地从ZnSe逐步过渡到ZnTe的任何，或其中空穴由于隧道效应能流过ZnTe及ZnSe之间势垒的任何结构，或这两者的组合。例如，可使用如ZnSeTe的混合晶体；或在靠近p-ZnSe帽层111处设置p-ZnTe量子势阱结构。
p-欧姆接触层也可由BeTe形成。这种p-欧姆接触层通过与类似材料的p-BeTe/ZnSe伪斜层、BeSeTe混合晶体、BeTe离子势阱结构等组合，也适用于II-VI族半导体装置。BeTe具有约-0.47％的对GaAs的晶格适配，及其优点在于：不同于ZnTe的情况，它能够在厚度小于临界厚度时获得高晶体质量的欧姆接触。
作为p-型电极114，例如可使用AuPd电极，其中将多个Pd膜(厚度：10nm)及Au膜(厚度：600nm)交替叠放。作为n-型电极117，例如可使用AuGeNi电极。
电流约束层115的材料及组分根据覆盖层的折射率来选择。例如，ZnMgSSe、ZnMgBeSe、ZnO、及类似物可作为优选材料。
作为生长上述半导体激光器80的激光器结构的方法，可使用分子束外延法、结构金属汽相外延法或类似方法。当需要在分子层级或原子层级上精确控制的情况下，可使用原子层外延法或迁移增强外延法。
以下将描述通过分子束外延法的制造过程。
图15是表示分子来外延装置的概念图。
该装置包括一个加载用锁室301，一个III-V族半导体生长室302，一个衬底传送室303，及一个II-VI族半导体生长室304。衬底保持/加热室305及加热汽化源306设在III-V族半导体生长室302及II-VI族半导体生长室304中。在III-V族半导体生长室302中，例如设置Ga源、As源、Si源及Zn源作为加热汽化源306。在II-VI族半导体生长室304中，例如设置ZnSe源、ZnS源、Mg源、ZnTe源或BeTe源及ZnCl2源作为加热汽化源306。在II-VI族半导体生长室304中还装备了设有射频放电管的N2基源307。也可以设置充为Zn、Se、S、Cd、Be、Te及类似物的加热汽化源，来取代ZnSe源、ZnS源及ZnTe源。
根据图15所示的装置，可在III-V族半导体生长室302中，在衬底上形成n-GaAs缓冲层102的之后，进行Zn分子束照射，以使得GaAs衬底表面上端接几个Zn原子层。其结果是，可以防止在II-VI族半导体及GaAs之间的交界面上形成Ga-Se键及Ga-S键，由此防止了由于这类键形成的层叠缺陷。
Si掺杂的n-GaAs(100)衬底101(势垒密度：2×1018cm-3在加载闭锁室301中在350℃下被预焙烘，然后通过衬底传送室303(维持在约1×10-10乇的真空上)传送到III-V族半导体生长室302。在通过加热GaAs衬底101至600℃并用As分子束照射衬底后，将辐射Ga、As、及Si分子束，以使得Si掺杂的n-GaAs缓冲层102生长。假定Ga及As分子束的强度例如分别为5×10-7乇及1×10-5乇，及衬底101例如维持在约590℃的温度上，则获得了0.9nm/h的生长率。
在n-GaAs缓冲层102生长后，在GaAs缓冲层102的表面辐射Zn分子束并使衬底温度降到约300℃。因此，在GaAs表面上端接上Zn。例如，来自加热汽化源的分子束的强度可为1×10-6乇，及辐射可进行30秒。通过高速电子束衍射可以确认，重组的表面已从(2×4)结构(表面GaAs的As稳定面)这样地变化到(1×4)结构(表示以Zn结束的表面)。
将其上已形成n-GaAs缓冲层102(以Zn结束)的衬底101通过衬底传送室303传送到II-VI族半导体生长室304中。在该II-VI族半导体生长室304中，以这样的顺序在n-GaAs缓冲层102上形成以下各层：n-ZnSe缓冲层103；n-ZnSSe覆盖层104；n-ZnMgSSe覆盖层105；n-ZnMgSSe光导层106；ZnMgSSe MQW有源层107；p-ZnMgSSe光导层108；p-ZnMgSSe覆盖109；p-ZnSSe覆盖层110；p-ZnSe帽层111；p-ZnTe/ZnSe伪斜层112；及p-ZnTe接触层113。作为n-型杂质，例如可以使用ZnCl2。作为p-型杂质，例如可以使用由射频等离子体放电产生的受激N2。在晶体生长期间衬底的温度例如可以设在290℃上。ZnMgSSe覆盖层的生长率例如可为0.7μm/h。
本例中的半导体激光器80的激光器结构，对于每个量子势阱层、光导层、及覆盖层可使用不同的MnMgSSe组分。因此，为了以统一组分的混合晶体形成每个层，必须精确地控制组成元素的分子束强度及每层生长期间强度之间的比例。通常，通过控制加热汽化源的温度或阀控加热汽化源的阀的开/闭率可以控制组成元素的分子束强度及各强度之间的比例。
相反地，利用超晶格组合二元混合合金混合物或四元混合合金晶体来形成每个层，将会减小控制分子束强度的复杂性，以使得本例的激光器结构能够通过加热汽化源的汽门的开/闭简单地形成。
例如ZnSe及Mg的加热汽化源的温度可固定在形成具有0.4克分子份额的Mg及0.5克分子份额的S的ZnMgSSe覆盖层所需的温度上，及ZnS加热汽化装置的温度可在形成具有0.6克分子份额的S的ZnSSe覆盖层所需的温度及形成具有0.4克分子份额的Mg及0.5克分子份额的S的ZnMgSSe覆盖层所需的温度之间转换。
通过提供两个ZnS加热汽化源，就使固定所有加热汽化源的温度成为可能。另一方式是，通过使用阀控ZnS加热汽化源，通过适当地转换阀的开/闭率即可获得对于生长上述两种组分所需的分子束强度。这种技术提供了一个优点，即因为ZnS分子束强度能瞬时地改变，生长过程可连续地进行而不会被中断。
通过使用上述技术获得的根据本例的激光器如下：
ZnSSe覆盖层及ZnMgSSe覆盖层分别由具有包括0.06克分子份额的S的相同组分的混合晶体，及具有包括0.4克分子份额的Mg和0.5克分子份额的S的相同组分的混合晶体组成。ZnMgSSe光导层例如通过堆放23个超晶格周期来构成，其中每个周期包括ZnSe(厚度：1.1nM)及Zn 0.6 Mg 0.4S0.5Se0.5(厚度：3.4nm)。ZnMgSSe量子势阱层例如通过堆放2个短周期超晶格(周期：约2nm)的周期来构成，其中每个周期包括3个ZnSe1个ZnS分子层，3个ZnSe分子层及1个MgSe分子层。ZnMgSSe势垒层例如通过堆放6个短周期超晶格(周期：约1nm)的周期来构成，其中每个周期包括一个ZnSe的分子层及3个Zn0.6Mg0.4S0.5Se0.5的分子层。通过采用该结构，可以通过简单地控制加热汽化源的汽门的开/闭、而至少不中断其生长地来形成图13中所示的从n-ZnMgSSe覆盖层105到p-ZnMgSSe覆盖层109的叠层结构。
具有通过上述外延生长方法获得的激光器结构的晶片被如下地进一步处理形成如图13及14A中所示的分布反射型半导体激光器。
首先，将Pd及Au依次地真空淀积在该晶片的整个表面上，以形成p-电极114。然后，该p-ZnMgSSe覆盖层109被部分地蚀刻掉以形成例如具有4μm宽及600μm长的台脊带。
可以采用湿蚀刻及干蚀刻。如采用湿蚀刻，用碘化钾水溶液蚀刻p-电极114，随后以包含体积比为3∶2的重铬酸钾的饱和水溶液和浓H2SO4的蚀刻剂混合物蚀刻II-VI族化合物。如采用干蚀刻，可以采用Ar离子研磨、用BCl3的活性离子蚀刻等。
接着，具有例如400μm长度的分布反射区202被形成在ZnMgSSe覆盖层109上，后者在p-ZnMgSSe光导层108的紧上面并邻近台脊区域(相应于图14A中有源区201)。图14B是表示图14A中所示激光器结构的平面图，其中覆盖层109处于曝露状态。然后，如图14C所示，使用由激光干涉曝光形成的保护掩模来对p-ZnMgSSe覆盖层109进行湿法蚀刻，在p-ZnMgSSe覆盖层109上形成衍射光栅。该衍射光栅例如具有基于第二次衍射的185nm的节距。另一方式是，该衍射光栅例如具有基于第三次衍射的277nm的节距。衍射光栅需要至少形成在区202中，在图示的结构中，该衍射光栅形成在覆盖层109的所有表面上，而包括P电极114的条带部分除外。
对于蚀刻也可使用溴类蚀刻剂如饱和溴水或溴甲醇来代替上述铬混合物酸。
图14D-1是沿图14B中线X-X′取得的横截面图，及图14D-2是沿图14B中线Y-Y′取得的横截面图。这两个图的每个表示垂直于腔长度方向的方向中的结构，其中衍射先栅已形成在覆盖层109上。
此外，如分别表示沿图14B中线X-X′及沿线Y-Y′所剖取的图14E-1及图14E-2所示，在条状P电极114上形成保护掩摸后，连续地真空淀积电流约束层115(例如，ZnO层)及覆盖该电流约束层115的电极116(例如，Au电极)。电流约束层115的厚度被作成基本上等于台脊的高度，以便使台脊条被埋在其中。然后，使用移走(1ift-off)技术露出p-电极114。作为电流约束层115，可使用ZnOS或ZnMgSSe来代替ZnO。通过优化其折射率，可以实现耦合在有源区201及分布反射区202之间的高效波导。
可以在p-电极114和/或电极116上选择地设置便于该激光器器件安装的电极。此外，例如可在n-GaAs衬底101的底面上真空淀积Ni、Ge、及Au，以形成n-电极117。
然后，清洗该晶片，通过真空淀积或溅射在输出端面(即与邻接分布反射器的端面对立的面)上形成具有适当反射率的反射膜203。反射膜203可由介电材料的1/4波长的多层膜组成，这些介电材料甚至在约400nm的短波长区域也不会引起吸收，例如为氧化硅或氧化钛。反射率最好设在的50％至70％，以便减少由返回光引起的半导体激光器的噪音并以低功耗获得约30mW的光输出。这种反射率例如可通过在激光器器件端面形成一层具有的厚度相应于1/4波长的氧化硅膜及具有的厚度相应于1/4波长的氧化钛膜来获得。
在与衍射光栅相邻的激光器器件端面上形成一个低反射或吸收膜，以便抑制在复腔波模上的振荡。低反射膜可由介电材料如氧化硅、氧化铝或氧化钛组成。通过控制低反射膜的折射率、厚度、和/或多层结构可以获得基本上零值的反射率。一种吸收膜可由具有适当厚度及其带隙比ZnSe、硅或类似的波导层的带隙足够地小的半导体膜组成。对半导体膜的厚度进行选择，以使得通过具有反射率超过9-9％的分布反射区202传输的光足够地衰减并被吸收膜基本吸收。例如可通过化学汽相淀积形成具有厚度为400nm的Si膜。
安装在一个光读取头中的本例的DBR半导体激光器80的工作特性如下：振荡波长为427nm；工作电流为95mA；工作电压为5.6V；纵横比为2.4；及在25℃室温下的象散偏移为5μm和输出功率为30mW。该DBR半导体激光器80在输出功率为5mW时具有-137dB/Hz的RIN电平。在约-10℃至约60℃范围中的室温时振荡波长的偏移约为1.5nm。甚至在有5％返回光的状态下该激光器器件也能以低噪音稳定地工作。
接着，构成了包括上述半导体激光器80的光读取头，图16概要地表示了它的局部结构。
该光读取头至少包括：一个激光器、一个光学系统及一个光检测系统。对于光学系统使用了一个偏振全息元件58a。具体地，由II-VI族半导体激光器80(波长：427nm)发射的激光通过平行校正透镜51校准成平行光，通过棱镜63偏转，导经偏振全息元件58a及1/4波长片59，并由聚焦透镜会聚，以致照射到形成在光盘介质中的凹坑上(未示出)。来自光盘介质的信号光被聚焦透镜52校正成平行光，并且它的偏振方向相对于在从光盘介质返回前它的偏振方向被1/4波长片59转过90°。然后，该信号光经过偏振全息元件58a并被棱镜63偏转，以致会聚到光检测器57上。
激光的一部分被棱镜63分离出并使其进入一个检测器64，用于输出监控，由此来控制半导体激光器80的功率。偏振全息元件58a、聚焦透镜52及类似部分被可运动单元62驱动。
形成在光盘介质中的凹坑具有约0.28μm的长度及约0.50μm的轨距。由本发明人作出的试验表明了可以重播出无噪音的优质HDTV图象。
因此，通过使用本例的II-VI族半导体激光器80可以实现具有小波长变化的、用于高密度光记录/重播的低噪音光读取头。RF叠加被表明对于控制返回光也是有效的。
如上所述，根据本发明的光读取头能够记录和/或重播以比传统的凹坑密度更高的密度设置的凹坑中的数据。通过使用波长锁定半导体激光器(例如DBR激光器)作为光源，可以减小光读取头的噪音。
当用根据本发明的大功率半导体激光器执行光记录时，并当其工作从记录转换到重播时，该半导体激光器由于波长的锁定其振荡波长具有很小的变化。因此，可以消除由透镜材料的光特性(折射率)对波长的依赖性产生的问题。这基本上消除了对透镜材料的限制。因为振荡波长被锁定，也就可使用衍射型透镜等。
通过在半导体激光器的输出端面上形成尖锥部分以使光束的纵横比接近于1，可以使有效透射率大为改善。其结果是，作为半导体激光器可使用低输出激光器，由此实现了器件寿命的延长。
对于本领域的熟练技术人员来说，在不偏离本发明范围及精神的前提下，各种其它的变型是显然的并可被他们容易地做出。因此，不应使这里附设的权利要求书的范围限制到在此提及的说明上，而这些权利要求书应被更广义地理解。

Claims (29)

1、一种光读取头，包括：
激光光源，它具有振荡波长为435nm或更小；
光学系统，它对由激光光源发射的光提供预定的光路；及
光检测器，用于检测来自光学系统的光，
其中激光光源设有通过光反馈的波长锁定。
2、根据权利要求1的光读取头，其中该激光光源是GaN型半导体激光器。
3、根据权利要求1的光读取头，其中该激光光源的光反馈是由光栅结构提供的。
4、根据权利要求1的光读取头，其中激光光源是具有DBR结构的半导体激光器，及其光反馈是由DBR结构提供的。
5、根据权利要求4的光读取头，其中该DBR结构是在与半导体激光器的光发射部分相对立的一个端面的附近形成的。
6、根据权利要求4的光读取头，其中在与半导体激光器发射部分相对立的一个端面上设置了吸收激光的部件。
7、根据权利要求1的光读取头，其中在激光器发射部分侧上设置了尖锥光束整形部分。
8、根据权利要求1的光读取头，其中激光光源用FR叠加来操作。
9、一种光读取头，包括：
激光光源；
光学系统，它对由激光光源发射的光提供预定的光路；
光检测器，用于检测来自光学系统的光；及
控制部件，用于控制入射到光检测器的入射光量。
10、根据权利要求9的光读取头，其中控制部件控制入射光的偏振方向来控制入射到光检测器的入射光量。
11、根据权利要求10的光读取头，其中控制部件改变由激光光源发射的激光的偏振方向，由此控制入射到光检测器的入射光的偏振方向。
12、根据权利要求11的光读取头，其中激光光源是半导体激光器，及控制部件可对半导体激光器施加压力，由此改变由半导体激光器发射的激光的偏振方向。
13、根据权利要求10的光读取头，其中控制部件是设置在光系统中的偏振光元件及一聚焦透镜之间的可变波长片。
14、根据权利要求9的光读取头，其中入射到光检测器的入射光是来自光盘介质的信号光。
15、一种光盘装置，包括：
激光光源，它具有振荡波长为435nm或更小；
光学系统，对由激光光源发射的光提供预定的光路；
光检测器，用于检测来自光学系统的光；及
光盘介质，它具有长度为0.3μm或更小的凹坑，
其中激光光源设有通过光反馈的波长锁定。
16、根据权利要求15的光盘系统，其中激光光源是GaN型半导体激光器。
17、根据权利要求15的光盘装置，其中激光源的光反馈由光栅结构来提供。
18、根据权利要求15的光盘装置，其中激光光源是具有DBR结构的半导体激光器，及其光反馈是由DBR结构提供的。
19、根据权利要求18的光盘装置，其中DBR结构形成在与半导体激光器光发射部分对立的一个端面的附近。
20、根据权利要求18的光盘装置，其中在与半导体激光器光发射部分对立的一个端面上设置了一个吸收激光的部件。
21、根据权利要求15的光盘装置，其中在激光光源光发射部分侧上设置了尖锥束整形部分。
22、根据权利要求15的光盘装置，其中激光光源可用RF叠加来操作。
23、根据权利要求15的光盘装置，其中激光光源是具有噪音相对强度(RIN)电平为一135dB/Hz或更小的半导体激光器。
24、根据权利要求15的光盘装置，其中使用由激光光源发射的光在光盘介质上执行光记录。
25、一种光盘装置，包括：
激光光源；
光学系统，对由激光光源发射的光提供预定光路；
光检测器，用于检测来自光学系统的光；
光盘介质，具有长度为0.3μm或更小的抗；及
控制装置，用于控制由光盘介质入射到光检测器的信号光入射光量。
26、根据权利要求25的光盘装置，其中控制部件通过控制信号光的偏振方向来控制信号的光量。
27、根据权利要求26的光盘装置，其中控制部件改变由激光光源发射的激光的偏振方向，由此控制信号光的偏振方向。
28、根据权利要求26的光盘装置，其中激光光源是半导体激光器，及控制部件可对半导体激光器施加压力，由此改变由半导体激光器发射的激光的偏振方向。
29、根据权利要求26的光盘装置，其中控制部件是设置在光学系统中的偏振光元件及一聚焦透镜之间的可变波长片。
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