DE3850699T2

DE3850699T2 - Strahlsteuervorrichtung für einen Laser in einem optischen Speichersystem.

Info

Publication number: DE3850699T2
Application number: DE3850699T
Authority: DE
Inventors: Kunio Kojima; Noriaki Sakamoto; Daiji Yamane
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1987-04-28
Filing date: 1988-04-28
Publication date: 1995-02-02
Anticipated expiration: 2008-04-29
Also published as: EP0289304A2; EP0289304B1; JPS63271225A; JPH0614570B2; DE3850699D1; US4989198A; EP0289304A3

Description

Die Erfindung betrifft ein optisches Speichersystem zum Aufzeichnen, Lesen oder Löschen von Information durch Bestrahlen einer optischen Platte wie einer magnetooptischen Platte mit von einem Halbleiterlaseremittiertem Licht, und insbesondere betrifft sie eine Strahlsteuervorrichtung für einen in einem optischen Speichersystem verwendeten Halbleiterlaser sowie das zugehörige Steuerverfahren.
In jüngster Zeit wurden optische Platten, magnetooptische Platten und viele andere als Systeme unter Verwendung eines Laserstrahls entwickelt.
Z. B. ist eine magnetooptische Plattenspeichervorrichtung ein optisches Aufzeichnungs- und Lesegerät zum Aufzeichnen, Lesen oder Löschen unter Verwendung eines magnetischen Films mit einer Achse leichter Magnetisierung rechtwinklig zur Oberfläche des als Aufzeichnungsmedium wirkenden magnetischen Films, auf den ein Laserstrahl eingestrahlt wird. Aufzeichnungs- und Leseverfahren für eine magnetooptische Plattenspeichervorrichtung werden nachfolgend erläutert.
Beim Aufzeichnen wird Information wie folgt aufgezeichnet. Ein auf einen Fleck mit einem Durchmesser von ungefähr 1 um fokussierter Laserstrahl wird intensitätsmäßig abhängig von einem Informationssignal moduliert und auf die Oberfläche des magnetischen Films gestrahlt, um die Temperatur örtlich zu erhöhen. In diesem erwärmten Bereich nimmt die Koerzitivkraft ab, und daher wird, wenn gleichzeitig ein magnetisches Hilfsfeld von außen angelegt wird, die Magnetisierungsrichtung umgedreht und die Information aufgezeichnet.
Beim Lesen wird dagegen die beschriebene Magnetfilmoberfläche mit linear polarisiertem Licht eines Laserstrahls mit ähnlicher Lichtstärke wie beim Aufzeichnen bestrahlt. Infolgedessen erzeugt das reflektierte Licht eine Verdrehung der Polarisation aufgrund des magnetooptischen Effekts des magnetischen Films (Kerr-Effekt). Diese Verdrehung wird durch einen Analysator geleitet, um in eine Lichtstärkeänderung umgesetzt zu werden. Wenn die Änderung von einem Photodetektor erfaßt wird, wird ein Auslesesignal erhalten.
Die Lichtstärke des Laserstrahls muß zwei Ausgangswerte aufweisen, d. h. hoch und niedrig, wie vorstehend erörtert. Genauer gesagt, ist die Ausgangslichtstärke hoch, wenn aufgezeichnet (gelöscht) wird, und sie ist beim Lesen niedrig.
Ein Halbleiterlaser, der einen Laserstrahl emittiert, verfügt über eine Temperaturcharakteristik, die die Stärke des Laserstrahls abhängig von der Umgebungstemperatur ändert. Anders gesagt, schwankt das Polarisationsverhältnis (Lichtstärke der P-polarisierten Komponente/Lichtstärke der S-polarisierten Komponente), wenn sich die Umgebungstemperatur ändert. Wenn sich die hohe Ausgangslichtstärke des Laserstrahls beim Informationsaufzeichnungsmodus ändert, kann unzureichendes oder übermäßiges Schreiben von Information auf dem Aufzeichnungsmedium erfolgen, wodurch die Zuverlässigkeit der ausgelesenen Information verschlechtert wird. Wenn sich dagegen die Ausgangslichtstärke im Informationslesemodus verändert, verschlechtert sich das S/R-Verhältnis des ausgelesenen Signals. Daher ist es erforderlich, die Lichtstärke des Laserstrahls sowohl bei hohen als auch niedrigen Ausgangspegeln zu stabilisieren.
Daher wird bei dieser Art System herkömmlicherweise das Ausgangslicht der Laserlichtquelle von einer Überwachungseinrichtung gemessen, und der Steuerstrom der Laserlichtquelle wird abhängig vom Meßergebnis so eingestellt, daß die Laserstrahl-Ausgangsleistung stabilisiert wird.
Z. B. wird der Laserstrahl im allgemeinen nach einer der zwei folgenden Verfahren gesteuert.
(1) Verfahren bei dem der von der Rückseite eines Resonators eines Halbleiterlasers abgestrahlte Laserstrahl von einem Photodetektor empfangen wird, um die Ausgangslichtstärke an der Vorderseite des Resonators auf Grundlage der Lichtstärkeinformation zu überwachen und zu steuern, wie sie von diesem Photodetektor empfangen wird.
(2) Verfahren des Empfangens eines Teils des Ausgangslichts an der Vorderseite des Resonators eines Halbleiterlasers unter Verwendung eines Strahlteilers oder dergleichen durch einen Detektor zum Überwachen und Steuern der Ausgangslichtstärke an der Vorderseite des Resonators auf Grundlage der von diesem Detektor erhaltenen Lichtstärkeinformation.
In jedem Fall ist es bei Systemen unter Verwendung eines Laserstrahls allgemein üblich, nur eine speziell polarisierte Komponente des Laserstrahls zu entnehmen. Bei einem magnetooptischen System wird die Information z. B. unter Verwendung der P-polarisierten Komponente des Laserstrahls aufgezeichnet und ausgelesen.
Bei derartigen herkömmlichen Laserstrahl-Steuerverfahren enthält jedoch, da das in dem zur Überwachung vorhandenen Photodetektor eintretende Licht andere polarisierte Komponenten neben einer speziellen polarisierten Komponente enthält, die im zur Überwachung dienenden Photodetektor erhaltene Lichtstärkeinformation solche Lichtstärkeinformation, die auf Grundlage anderer polarisierter Komponenten als der tatsächlich erforderlichen speziellen polarisierten Komponente erhalten wurde.
Daher wird bei einem optischen System zum Aufzeichnen, Lesen und/oder Löschen von Information durch einen Laserstrahl mit einer speziell polarisierten Komponente dann, wenn der Laserstrahl durch Lichtstärkeinformation gesteuert wird, die Lichtstärkeinformation außer derjenigen für die der speziell polarisierten Komponente beinhaltet, der Laserstrahl mit der speziell polarisierten Komponente, wie er vom Laser erzeugt wird, durch die Lichtstärke der anders polarisierten Komponenten beeinflußt, so daß der Laserstrahl nicht genau gesteuert werden kann. D. h., daß der optischen Platte nicht diejenige Lichtstärke eines Laserstrahls zugeführt werden kann, die zum Aufzeichnen, Lesen und/oder Löschen erforderlich ist.
Bei einem System unter Verwendung eines Laserstrahls mit einer speziell polarisierten Komponente kann eine genauere Steuerung der Ausgangsleistung des Laserstrahls dadurch erzielt werden, daß Lichtstärkeinformation verwendet wird, die unter Verwendung eines Photodetektors zum Überwachen der speziell polarisierten, verwendeten Komponente (P-polarisierte Komponente bei einem magnetooptischen System) erfaßt wird und gemäß dieser Lichtstärkeinformation gesteuert wird. Es ist möglich, die speziell polarisierte Komponente im Laserstrahl, wie er vom Laser an die optische Platte ausgegeben wird, genau zu steuern.
Nachfolgend werden mögliche Probleme bei einem magnetooptischen System erörtert, bei dem die speziell polarisierte Komponente die P-polarisierte Komponente ist.
Beim herkömmlichen Verfahren enthält das in den zur Überwachung verwendeten Photodetektor eintretende Licht sowohl die P-polarisierte Komponente als auch die S-polarisierte Komponente. Wenn das Verhältnis der P-polarisierten Komponente zur S-polarisierten Komponente im Laserstrahl (Polarisationsverhältnis) immer konstant ist, kann daher die Ausgangslichtstärke der P-polarisierten Komponente im Laserstrahl durch die vorstehend angegebenen Verfahren (1), (2) gesteuert werden. Tatsächlich unterscheidet sich jedoch, da das Polarisationsverhältnis abhängig von Änderungen der Umgebungstemperatur des Lasers ansteigt oder abnimmt, die herkömmliche Lichtstärkeinformation vom zur Überwachung verwendeten Photodetektor, die die P-polarisierte Komponente und die S-polarisierte Komponente umfaßt, von der Lichtintensität des Laserstrahls mit der tatsächlich verwendeten P-polarisierten Komponente (Lichtintensität des an die magnetooptische Platte ausgegebenen Laserstrahls). Diese Erscheinung tritt nicht nur bei Änderungen des Polarisationsverhältnisses auf, sondern auch aufgrund einer Verdrehung der Polarisationsrichtung des Laserausgangsstrahls.
Fig. 4 zeigt die Beziehung zwischen dem Laseransteuerstrom (I) und der Laserausgangsintensität (Leistung) bei verschiedenen Umgebungstemperaturen (Tc) des Halbleiterlasers. Wie es aus diesem Diagramm erkennbar ist, muß, wenn die Temperatur ansteigt, der Ansteuerstrom erhöht werden, um eine spezielle Laserausgangsintensität zu erzielen (z. B. ungefähr 3 mW beim Lesen oder ungefähr 30 mW beim Aufzeichnen oder Löschen).
Wenn der Laser mit einem Ansteuerstrom I' (mA) angesteuert wird und sich die Umgebungstemperatur des Lasers (TºC) nicht ändert, erreicht das Laserausgangssignal mit sowohl der P- polarisierten Komponente als auch der S-polarisierten Komponente einen speziellen Pegel P1. Wenn der Laser mit demselben Ansteuerstrom (I') angesteuert wird und die Laserumgebungstemperatur (T) ansteigt, liegt das Laserausgangssignal unter dem Pegel P1, oder wenn die Laserumgebungstemperatur (T) fällt, liegt das Laserausgangssignal über dem Pegel P1 (Fig. 5(1)). Indessen bleibt das Polarisationsverhältnis konstant, wenn der Laser mit dem Ansteuerstrom I' (mA) angesteuert wird und sich die Laserumgebungstemperatur (TºC) nicht ändert. Zu dieser Zeit liegt, was die P-polarisierte Komponente betrifft, die Lichtstärke des Laserstrahls auf einem vorgegebenen Pegel P2. Wenn der Laser mit demselben Ansteuerstrom angesteuert wird und die Laserumgebungstemperatur ansteigt, ist die Lichtstärke des Laserstrahls mit der P-polarisierten Komponente unter dem Pegel P2, und wenn die Laserumgebungstemperatur fällt, liegt die Lichtstärke des Laserstrahls mit der P-polarisierten Komponente über dem Pegel P2 (Fig. 5(2)).
Demgemäß kann gemäß dem herkömmlichen Stabilisierungsverfahren für die Lichtstärke des Laserstrahls, d. h. dann, wenn die Lichtintensität eines Laserstrahls mit sowohl der P-polarisierten Komponente als auch der S-polarisierten Komponente von einem zur Überwachung verwendeten Photodetektor gemessen wird und der Laseransteuerstrom abhängig von diesem Meßergebnis gesteuert wird, die Lichtstärke des Laserausgangssignals mit der P-polarisierten Komponente und der S- polarisierten Komponente bei jeder Temperatur auf dem speziellen Pegel P1 gehalten werden, wie in Fig. 6(1) dargestellt. Jedoch wird die Lichtstärke der P-polarisierten Komponente von der S-polarisierten Komponente beeinflußt, da die Lichtstärke des Laserstrahls dadurch gesteuert wird, daß sowohl die P-polarisierte Komponente als auch die S-polarisierte Komponente erfaßt werden, und sie kann nicht auf dem speziellen Pegel P2 gehalten werden, wie in Fig. 6(2) dargestellt, d. h., daß die Lichtstärke des Laserstrahls über dem Pegel P2 liegt, wenn die Laserumgebungstemperatur niedriger ist, und sie unter dem Pegel P2 liegt, wenn die Laserumgebungstemperatur höher ist. Daher kann, trotz der Korrektur der Lichtstärke des Laserstrahls die Lichtstärke der P-polarisierten Komponente im Laserstrahl, wie er vom Laser an die magnetooptische Platte geliefert wird, nicht auf den vorgegebenen Pegel P2 eingestellt werden, so daß Temperaturanderungen das Lesen, Aufzeichnen oder Löschen nachteilig beeinflussen können, wie vorstehend ausgeführt. Übrigens zeigen die Diagramme in den Fig. 5(1), (2) und in den Fig. 6(1), (2) schematisch den Anstieg und die Abnahme aufgrund von Temperaturänderungen.
Demgemäß ist es herkömmlicherweise, da die Lichtstärkeinformation vom zur Überwachung verwendeten Photodetektor von der tatsächlich verwendeten Lichtstärke verschieden ist, unmöglich, die Lichtstärke des Laserstrahls durch die Steuerung genau auf Grundlage der vorstehend genannten Lichtstärkeinformation zu steuern.
Die Erfindung betrifft die vorstehend genannten Probleme, und sie zielt, bei einer Erscheinungsform, darauf hin, ein optisches Speichersystem zu schaffen, bei dem die Ausgangsintensität einer Laserquelle wirkungsvoller als beim Stand der Technik gesteuert wird.
Aus FR-A-2,399,086 ist ein optisches Videoplattengerät bekannt, bei dem die Polarisation eines linear polarisierten Strahls durch ein aufzuzeichnendes Eingangsvideosignal unter Verwendung einer Pockels-Zelle moduliert wird. Die mittlere Intensität des Strahlausgangssignals von der Pockels-Zelle wird überwacht, und an die Zelle wird ein Signal rückgekoppelt, um den Energiepegel des an die Platte gelegten Strahls aufrechtzuerhalten.
Bei einer anderen Erscheinungsform zielt die Erfindung darauf hin, ein Verfahren zum Stabilisieren der Laserstrahl- Ausgangsintensität bei einem optischen Speichersystem zu schaffen.
Gemäß einer Erscheinungsform der Erfindung ist ein optisches Speichersystem geschaffen, mit:
- einer Lasereinrichtung zum Erzeugen eines Laserstrahls zum Lesen, Aufzeichnen und/oder Löschen von Information auf einer optischen Platte;
- einer Auswahleinrichtung zum Auswählen nur einer Komponente des Laserstrahls mit einer speziellen Polarisationsrichtung;
- einer Meßeinrichtung zum Messen der Lichtintensität der durch die Auswahleinrichtung durchtretenden Komponente des Laserstrahls und zum Umwandeln dieser Lichtstärke in ein elektrisches Signal;
- wobei die Auswahleinrichtung einen Teil des Laserstrahls von der Vorderseite des Resonators der Lasereinrichtung erhält, bevor dieser Laserstrahl an die optische Platte gelegt wird;
gekennzeichnet durch:
- eine Ansteuereinrichtung zum Ansteuern der Lasereinrichtung mit verschiedenen Leistungspegeln;
- eine Steuereinrichtung, die auf das elektrische Signal anspricht, um den von der Ansteuereinrichtung zum Ansteuern des Laserstrahls verwendeten Ansteuerstrom zu verändern; und
- wobei dieselbe Komponente des Laserstrahls wie die von der Auswahleinrichtung ausgewählte an die optische Platte gelegt wird, um Information auf dieser zu lesen, aufzuzeichnen und/oder zu löschen.
Gemäß einer weiteren Erscheinungsform der Erfindung empfängt die Auswahleinrichtung einen Teil des Laserstrahls von der Rückseite des Resonators der Lasereinrichtung.
Gemäß einer weiteren Erscheinungsform der Erfindung ist ein Verfahren zum Stabilisieren der Laserstrahl-Ausgangsleistung zur Verwendung bei einem optischen Speichersystem geschaffen, das folgende Schritte aufweist:
(a) Erzeugen eines Laserstrahls mit bestimmten Leistungspegeln zum Aufzeichnen oder Wiedergeben von Information;
(b) Aufteilen des Laserstrahls in zwei Laserstrahlen, wobei der eine Laserstrahl eine größere Energie als der andere aufweist;
(c) Polarisieren des aufgeteilten Laserstrahls mit der größeren Leistung in eine spezielle Polarisationsrichtung;
(d) Reflektieren des im Schritt (c) erzeugten Laserstrahls auf eine optische Platte;
(e) Polarisieren des aufgeteilten Laserstrahls mit der kleineren Energie in derselben Polarisationsrichtung, wie im Schritt (c) ausgeführt;
(f) Messen der Lichtstärke des polarisierten Laserstrahls gemäß Schritt (e); und
(g) Einstellen des Leistungspegels des im Schritt (a) erzeugten Laserstrahls abhängig von der im Schritt (f) gemessenen Lichtstärke.
Die Erfindung wird aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung deutlich. Es ist jedoch zu beachten, daß die detaillierte Beschreibung und spezielle Beispiele, während sie bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung angeben, nur zur Veranschaulichung dienen, da dem Fachmann aus dieser detaillierten Beschreibung verschiedene Änderungen und Modifizierungen innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung erkennbar sind.
Fig. 1 ist eine Aufbauzeichnung eines optischen Aufnehmersystems für eine optische Platte mit einer Strahlsteuervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2 ist eine Aufbauzeichnung, die eine Strahlsteuervorrichtung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
Fig. 3 ist eine Aufbauzeichnung eines zur Überwachung verwendeten Photodetektors, der integral einen Polarisator beinhaltet;
Fig. 4 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Laserstrahl-Ausgangslichtstärke und dem Ansteuerstrom bei verschiedenen Umgebungstemperaturen eines Halbleiterlasers zeigt;
Fig. 5(1), (2) sind Diagramme, die schematisch Änderungen der Lichtstärke der Laserstrahl-Gesamtausgangsleistung (P- und S-polarisierte Komponenten) und der Lichtstärke nur der P-polarisierten Komponente bei verschiedenen Laser-Umgebungstemperaturen zeigen, wenn der Laser mit demselben Ansteuerstrom betrieben wird;
Fig. 6(1), (2) sind Diagramme zum Erläutern der Steuerung der Lichtstärke der Laserstrahl-Gesamtausgangsleistung und der Lichtstärke der P-polarisierten Komponente durch ein herkömmliches Verfahren; und
Fig. 7(1), (2) sind Diagramme zum Erläutern der Steuerung der Lichtstärke der Laserstrahl-Ausgangsleistung und der Lichtstärke der P-polarisierten Komponente bei der Erfindung.
Die Erfindung betrifft ein optisches Speichersystem zum Aufzeichnen, Lesen und/oder Löschen von Information dadurch, daß aus dem Laserstrahl eines Halbleiterlasers oder dergleichen nur ein Lichtstrahl einer speziell polarisierten Komponente entnommen wird und dieser Lichtstrahl mit der speziell polarisierten Komponente verwendet wird. Insbesondere betrifft ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ein magnetooptisches Speichersystem zum Aufzeichnen, Lesen und/oder Löschen von Information unter Verwendung der P-polarisierten Komponente des Laserstrahls.
Fig. 1 ist eine Aufbauzeichnung eines optischen Aufnehmersystems für eine optische Platte mit einer Strahlsteuervorrichtung gemäß einem der Ausführungsbeispiele der Erfindung. Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf ein Beispiel eines magnetooptischen Systems unter Verwendung der P-polarisierten Komponente des Laserstrahls beschrieben.
In Fig. 1 ist ein Halbleiterlaser 1 eine Lichtquelle zum Erzeugen eines Laserstrahls beim Aufzeichnen, Lesen und/oder Schreiben auf bzw. von einer Speicherplatte. Die Lichtstärke des Laserstrahls wird moduliert. Z. B. kann der Laserstrahl 1 bei einer Wellenlänge von ungefähr 780 nm schwingen. Das optische Aufnehmersystem weist ferner eine Kollimatorlinse 2, ein zusammengesetztes Prisma 3, einen Gleichbeleuchtungsspiegel 4, eine Objektivlinse 5, eine optische Platte (magnetooptische Platte) 6, Flecklinsen 7 und 11, einen Polarisationsstrahlteiler 8, HF-Signaldetektoren 9 und 10, eine Zylinderlinse 12, einen optischen Servodetektor 13, einen zur Überwachung verwendeten Photodetektor 14, eine Steuerschaltung 15 für die optische Ausgangsleistung und eine Ansteuerstromschaltung 18 auf.
Insbesondere beinhaltet die erfindungsgemäße Strahlsteuervorrichtung, die als Stabilisiervorrichtung für die Strahlausgangsleistung arbeitet, das Folgende: den zur Überwachung verwendeten Photodetektor 14, der aus einem optischen Teil besteht, der dazu in der Lage ist, die Polarisationsrichtung zum Durchlassen im wesentlichen nur einer speziell polarisierten Komponente des Laserstrahls auszuwählen, z. B. eine Polarisationsplatte 19 und einen Photowandler 20 zum Umwandeln der Lichtstärke eines eingegebenen Laserstrahls mit speziell polarisierter Komponente in ein elektrisches Signal; die Steuerschaltung 15 für die optische Ausgangsleistung mit einem Komparator 16 zum Vergleichen des im zur Überwachung verwendeten Photodetektor erhaltenen Signals mit einem vorgegebenen Bezugswert und zum Erfassen der Differenz und einer Steuerschaltung 17 zum Ausgeben eines Ansteuerstrom-Steuersignals zum Steuern des Ansteuerstroms des Lasers 1, um die Differenz auf Grundlage des Vergleichsergebnisses vom Komparator 16 zu korrigieren; und die Ansteuerstromschaltung 18 zum veränderlichen Zuführen von Ansteuerstrom zum Laser 1 abhängig vom Ansteuerstrom-Steuersignal von der Steuerschaltung 15 für die optische Ausgangsleistung. Die Steuerstromschaltung 18 verändert den Steuerstrom abhängig von Änderungen des Ausgangssignals des zur Überwachung verwendeten Photodetektors 14.
Als Photowandler für die Photodetektoren 9, 10, 13 und 14 können z. B. pin-Photodioden, Avalanchephotodioden und andere Photodioden, sowie Phototransistoren, Solarzellen oder dergleichen verwendet werden. Es ist geeigneter, pin-Photodioden für die Photodetektoren 9, 10, 13 und 14 zu verwenden.
Nachfolgend wird die Funktion des in Fig. 1 dargestellten Systems beschrieben.
Zunächst emittiert der Halbleiterlaser 1 aufgrund des von der Ansteuerstromschaltung 18 zugeführten Stroms einen Laserstrahl mit vorgegebener Ausgangslichtstärke (z. B. ungefähr 3 mW beim Lesen oder ungefähr 30 mW beim Aufzeichnen oder Löschen). Diese Lichtstärke des Laserstrahls ändert sich abhängig von der Umgebungstemperatur des Lasers 1.
Der vom Laser 1 emittierte Laserstrahl tritt in das zusammengesetzte Prisma 3 ein, wobei in der Eingangsebene 3a des Prismas 3 der Energietransmissionsgrad für die P-polarisierte Komponente des Laserstrahls Tp&sub1; oder mehr beträgt und er für die S-polarisierte Komponente Ts&sub1; oder weniger beträgt (Tp&sub1; > > Ts&sub1;; z. B. Tp&sub1; = 90% oder mehr, Ts&sub1; = 30% oder weniger). Der in das Prisma 3 eintretende Laserstrahl läuft durch den Polarisationsstrahlteiler 3b, wobei der Energietransmissionsgrad für die P-polarisierte Komponente Tp&sub2; und derjenige für die S-polarisierte Komponente Ts&sub2; oder weniger beträgt (Tp&sub2; > > Ts&sub2;; z. B. Tp&sub2; = 80%, Ts&sub2; = 4% oder weniger). Der hindurchgehende Laserstrahl verläßt das Prisma 3, wird richtungsmäßig vom Gleichbeleuchtungsspiegel 4 unter einem speziellen Winkel (z. B. 450) abgelenkt und wird durch die Objektivlinse 5 an die optische Platte 6 gelegt. Hier beträgt die Lichtstärke des an die optische Platte gelegten Laserstrahls beim Lesen ungefähr 1 mW und ungefähr 10 mW beim Aufzeichnen oder Löschen. Der Laserstrahl wird, während er das Prisma 3 durchläuft, von einem elliptischen Laserstrahl in einen zirkularen Laserstrahl umgewandelt, und es wird ein Laserstrahl, der im wesentlichen nur aus der P-polarisierten Komponente besteht. (Tatsächlich wird auch die S-polarisierte Komponente in geringem Ausmaß an die optische Platte gelegt, jedoch ist ihre Stärke im Vergleich zu derjenigen der P-polarisierten Komponente beinahe vernachlässigbar. Daher wird die S-polarisierte Komponente hier nicht berücksichtigt, und es wird angenommen, daß nur die P-polarisierte Komponente an die optische Platte angelegt wird und daß die Information von der P-polarisierten Komponente aufgezeichnet, wiedergegeben und/oder gelöscht wird.) Beim magnetooptischen Effekt abhängig vom Magnetisierungszustand der Platte wird der Polarisationswinkel des an die magnetooptische Platte angelegten Laserstrahls der P-polarisierten Komponente durch den Kerr-Rotationswinkel des magnetischen Mediums verdreht. Der von der Platte reflektierte Laserstrahl wird über die Objektivlinse 5 und den Gleichbeleuchtungsspiegel 4 in das zusammengesetzte Prisma 3 eingeleitet, und ein Teil desselben wird durch den Polarisationsstrahlteiler 3b zur Seite des Lasers 1 hin durchgelassen, während der restliche Laserstrahl zur Seite des Strahlteilers 3c hin reflektiert wird (der Transmissionsgrad für jede Polarisationskomponente ist derjenige wie oben angegeben. Der Reflexionsgrad für jede polarisierte Komponente wird später erörtert).
Im Strahlteiler 3c wird ein Teil des von der optischen Platte 6 reflektierten Laserstrahls über die Flecklinse 7 und den Strahlteiler 8 an die HF-Signaldetektoren 9 und 10 gelegt, und das Informationssignal wird verarbeitet.
Der Rest des Laserstrahls vom Strahlteiler 3c wird über die Reflexionsebene 3d, die Flecklinse 11 und die Zylinderlinse 12 an den optischen Servodetektor 13 angelegt, und das Steuersignal wird verarbeitet.
Der vom Laser 1 ausgegebene Laserstrahl wird, außer daß er wie vorstehend angegeben, zur optischen Platte hingeleitet wird, auch vom Polarisationsstrahlteiler 3b mit einem Energiereflexionsgrad Rp&sub1; für die P-polarisierte Komponente und Rs&sub1; oder mehr für die S-polarisierte Komponente reflektiert (Rp&sub1; « Rs&sub1;; z. B. Rp&sub1; = 20%, Rs&sub1; = 96% oder mehr).
Dieser reflektierte Laserstrahl läuft durch den Polarisator 19 und tritt in den zur Überwachung verwendeten Detektor 14 ein. Mit dem Ausgangssignal dieses Detektors 14 wird die Ansteuerung des Lasers 1 gesteuert. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, bevor dieser reflektierte Laserstrahl in den zur Überwachung verwendeten Detektor 14 eintritt, eine optische Vorrichtung, die einen Laserstrahl mit einer speziell polarisierten Komponente auswählen kann, wie ein Polarisator 19, vorhanden, so daß der in den zur Überwachung verwendeten Photodetektor 14 eintretende Laserstrahl im wesentlichen nur aus der speziell polarisierten Komponente besteht (bei einem magnetooptischen System ist die speziell polarisierte Komponente die P-polarisierte Komponente).
Dieser Polarisator 19 ermöglicht es, daß der Laserstrahl mit dem Energietransmissionsgrad Tp&sub3; für die P-polarisierte Komponente und Ts&sub3; für die S-polarisierte Komponente durchläuft (Tp&sub3; > > Ts&sub3;; z. B. Tp&sub3; = 91,5% oder mehr, Ts&sub3; = 11,3% oder weniger).
Idealerweise kann dieser Polarisator 19 nur die P-polarisierte Komponente durchlassen (d. h., daß die S-polarisierte Komponente vollständig reflektiert wird), jedoch ist es unmöglich, die S-polarisierte Komponente wegen Herstellschwierigkeiten für den Polarisator und wegen der entstehenden Kosten vollständig zu entfernen. Wenn jedoch die S-polarisierte Komponente ausreichend unterdrückt werden kann, so daß sie die P-polarisierte Komponente nicht beeinflußt, ist es nicht erforderlich, die S-polarisierte Komponente genau auf Null zu stellen.
Die speziell polarisierte Komponente (P-polarisierte Komponente), die durch den Polarisator 19 in den zur Überwachung verwendeten Photodetektor 14 eintritt, wird durch den Photowandler 20 im Photodetektor 14 in ein elektrisches Signal umgewandelt. Dieses Signal wird an die Komparatorschaltung 16 der Steuerschaltung 15 für die optische Ausgangsleistung gelegt. Die Komparatorschaltung 16 vergleicht einen vorgegebenen Bezugswert mit dem elektrischen Signal vom Photowandler 20, mißt die Differenz und überträgt das Vergleichsergebnis an die Steuerschaltung 17.
Die Steuerschaltung 17 legt auf Grundlage des Vergleichsergebnisses das Betreiben des Steuersignals zum Korrigieren dieser Differenz an die Ansteuerstromschaltung 18. Diese Ansteuerstromschaltung 18 verändert den Ansteuerstrom für den Laser 1 abhängig vom Ausgangssignal der Steuerschaltung 17 und führt ihn dem Laser 1 zu.
Daher wird, da der Laser 1 vom korrigierten Ansteuerstrom betrieben wird, dauernd ein konstanter Laserstrahl einer speziell polarisierten Komponente an die optische Platte angelegt.
Auf diese Weise kann, da der Laserstrahl der speziell polarisierten Komponente an die optische Platte 6 und den zur Überwachung verwendeten Photodetektor 14 mit einem vorgegebenen Verhältnis (ungefähr 4 : 1 bei diesem Ausführungsbeispiel) angelegt wird, dadurch, daß die Lichtstärke der vom zur Überwachung verwendeten Photodetektor 14 gemessenen speziell polarisierten Komponente gemessen wird und der Ansteuerstrom für den Laser 1 dementsprechend eingestellt wird, die an die optische Platte 6 angelegte speziell polarisierte Komponente konstant gehalten werden. Wenn sich z. B. die Umgebungstemperatur des Lasers 1 so ändert, wie dies in den Fig. 5(1), (2) dargestellt ist, erfolgt die Steuerung herkömmlicherweise so, daß der vom Laser gelieferte Laserstrahl, der sowohl die P-polarisierte Komponente als auch die S-polarisierte Komponente enthält, konstant gehalten wird, wodurch es nicht ermöglicht ist, daß die Lichtstärke der P-polarisierten Komponente auf den Pegel P2 eingestellt wird, wie in Fig. 6(2) dargestellt. Bei der Erfindung wird dagegen nicht der vom Laser 1 mit dem Pegel P1 gelieferte Laserstrahl gesteuert, wie beim Stand der Technik, sondern es wird die Lichtstärke der an die optische Platte 6 angelegten speziell polarisierten Komponente auf den vorgegebenen Pegel P2 eingestellt, wie in Fig. 7(2) dargestellt, während die Lichtstärke der speziell polarisierten Komponente überwacht wird.
Daher wird bei der Erfindung dann, wenn die Umgebungstemperatur des Lasers fällt, der Ansteuerstrom niedriger als beim herkömmlichen Verfahren eingestellt, und wenn die Temperatur ansteigt, wird der Ansteuerstrom erhöht, so daß der vom Laser 1 gelieferte Laserstrahl geringere Lichtstärke erhält, wenn die Umgebungstemperatur fällt, wie in Fig. 7(1) dargestellt, seine Lichtstärke aber zunimmt, wenn die Temperatur ansteigt.
Übrigens kann der den Polarisator 19 enthaltende Photodetektor 14 leicht gegen die optische Achse des vom Prisma 3 eingeleiteten Laserstrahls geneigt sein. Dies, weil andernfalls ein Teil des in den Detektor 14 eingegebenen Lichts reflektiert wird, wodurch es den Durchlauf anderer Laserstrahlen beeinflußt.
Der Polarisator 19 kann entweder getrennt vom Photodetektor 14 oder integral mit diesem vorhanden sein, wie nachfolgend beschrieben.
Fig. 2 ist eine schematische Aufbauzeichnung einer Strahlsteuervorrichtung bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Teil des von der Rückseite des Resonators der Halbleiterlaserstrahl- Quelle 1 abgestrahlten Laserstrahls von einem Polarisator 19 empfangen. Vom empfangenen Laserausgangssignal wird nur diejenige Komponente des Lichtstrahls im wesentlichen ausgewählt und in einen zur Überwachung verwendeten Photodetektor 14 eingegeben, die eine spezielle Polarisationsrichtung aufweist (z. B. die P-polarisierte Komponente bei einem magnetooptischen System). Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Laserstrahl von der Vorderseite des Resonators des Lasers im wesentlichen eine speziell polarisierte Komponente, bevor er die optische Platte erreicht.
Der den Laserstrahl mit der speziellen Polarisationsrichtung empfangende Photodetektor 14 wandelt ihn abhängig von der Lichtstärke des empfangenen Laserstrahls in ein elektrisches Signal um und gibt dieses in eine Steuerschaltung 15 für die optische Ausgangsleistung. In der Steuerschaltung 15 für die optische Ausgangsleistung vergleicht zunächst eine Komparatorschaltung 16 das vom Photodetektor 14 ausgegebene Signal mit einem vorgegebenen Bezugspegel. In einer Steuerschaltung 17 wird dann auf Grundlage des Vergleichsergebnisses ein Steuersignal zum Einstellen des Steuerstroms der Halbleiterlaserstrahl-Quelle 1 erstellt. Im Ergebnis ändert eine Ansteuerstromschaltung 18 den Ansteuerstrom abhängig vom Steuersignal, wodurch die Ausgangslichtstärke des Laserstrahls mit der speziellen Polarisationsrichtung von der Vorderseite der Halbleiterlaserstrahl-Quelle 1 stabilisiert wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Betrieb derselbe wie beim ersten Ausführungsbeispiel, mit der Ausnahme, daß der Laserstrahl an den zur Überwachung verwendeten Photodetektor 14 an der Rückseite des Resonators erfaßt wird, und die zugehörige Beschreibung wird hier weggelassen.
Fig. 3 zeigt einen integral mit dem Polarisator 19 ausgebildeten Photodetektor 14, wobei der Polarisator 19 an einem optischen Fenster 22 befestigt ist, das an der Vorderseite eines Gehäuses 21 vorhanden ist, und ein Photowandler 20 ist im Gehäuse untergebracht. Bei diesem Photodetektor 14 muß der von der Laserstrahlquelle her in den Photowandler 20 eintretende Lichtstrahl immer durch den Polarisator 19 laufen. Von dem von diesem Polarisator 19 empfangenen Lichtstrahl wird nur die Komponente mit einer vorgegebenen Polarisationsrichtung im wesentlichen ausgewählt und in den Photowandler 20 eingegeben. Daher empfängt der Photowandler 20 im wesentlichen nur die speziell polarisierte Komponente des Ausgangslichts der Lichtquelle, und es wird ein elektrisches Signal abhängig von der Menge dieses empfangenen Lichts (Lichtstärke) ausgegeben. Das elektrische Signal wird wie bei den Fig. 1 und 2 in die Steuerschaltung 17 für die optische Ausgangsleistung eingegeben, und abhängig von dieser Lichtstärkeinformation erfolgt eine Steuerung zum Stabilisieren des Laserstrahl-Ausgangssignals mit der vorgegebenen Polarisationsrichtung aus der Laserstrahlquelle.
Daher schafft die Erfindung ein Verfahren zum Stabilisieren der Laserstrahl-Ausgangsleistung durch Steuern des Ansteuerstroms für die Laserstrahlquelle, und sie schafft einen Photodetektor zur Verwendung bei diesem Verfahren, bei dem das Austrittslicht aus der Laserstrahlquelle vom Photodetektor empfangen wird, in ein der Lichtstärke in diesem Photodetektor entsprechendes elektrisches Signal umgewandelt wird, und dieses ausgegebene Signal mit einem vorgegebenen Bezugspegel verglichen wird.
Wie es aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, unterscheidet sich bei der Erfindung, da nur die Lichtstärkeinformation der speziell polarisierten Komponente dadurch erhalten wird, daß nur der Lichtstrahl der speziell polarisierten Komponente, wie sie tatsächlich vom Photodetektor des Ausgangslichts der Laserstrahlquelle verwendet wird, die vom vorstehend genannten Photodetektor erhaltene Lichtstärkeinformation nicht von der tatsächlich verwendeten Lichtstärke, wenn das Polarisationsverhältnis im Ausgangsstrahl ansteigt oder abnimmt oder wenn die Lichtstärke des Laserstrahls sich aufgrund einer Verdrehung der Polarisationsrichtung ändert. Demgemäß kann die Lichtstärke der tatsächlich zu verwendenden polarisierten Komponente auf Grundlage dieser Lichtstärkeinformation eingestellt werden, so daß die Lichtstrahl-Ausgangsleistung durch diese Steuerung genau stabilisiert werden kann.

Claims

1. Optisches Speichersystem mit:

- einer Lasereinrichtung (1) zum Erzeugen eines Laserstrahls zum Lesen, Aufzeichnen und/oder Löschen von Information auf einer optischen Platte;

- einer Auswahleinrichtung (19) zum Auswählen nur einer Komponente des Laserstrahls mit einer speziellen Polarisationsrichtung;

- einer Meßeinrichtung (14) zum Messen der Lichtintensität der durch die Auswahleinrichtung durchtretenden Komponente des Laserstrahls und zum Umwandeln dieser Lichtstärke in ein elektrisches Signal;

- wobei die Auswahleinrichtung einen Teil des Laserstrahls von der Vorderseite des Resonators der Lasereinrichtung erhält, bevor dieser Laserstrahl an die optische Platte gelegt wird;

gekennzeichnet durch:

- eine Ansteuereinrichtung (18) zum Ansteuern der Lasereinrichtung mit verschiedenen Leistungspegeln;

- eine Steuereinrichtung (15), die auf das elektrische Signal anspricht, um den von der Ansteuereinrichtung zum Ansteuern des Laserstrahls verwendeten Ansteuerstrom zu verändern; und

- wobei dieselbe Komponente des Laserstahls wie die von der Auswahleinrichtung ausgewählte an die optische Platte gelegt wird, um Information auf dieser zu lesen, aufzuzeichnen und/oder zu löschen.

2. Optisches Speichersystem mit:

- einer Ansteuereinrichtung (18) zum Ansteuern der Lasereinrichtung mit verschiedenen Leistungspegeln;

- einer Auswahleinrichtung (19) zum Auswählen nur einer Komponente des Laserstrahls mit einer speziellen Polarisationsrichtung, wobei dieselbe Komponente des Laserstrahls an die optische Platte angelegt wird, um auf dieser Information zu lesen, aufzuzeichnen und/oder zu löschen;

- einer Meßeinrichtung (14) zum Messen der Lichtstärke der Komponente des durch die Auswahleinrichtung hindurchtretenden Laserstrahls und zum Umwandeln dieser Lichtstärke in ein elektrisches Signal; und

- einer Steuereinrichtung (15), die auf das elektrische Signal anspricht, um den von der Ansteuereinrichtung zum Ansteuern der Lasereinrichtung verwendeten Ansteuerstrom zu verändern;

- die Auswahleinrichtung einen Teil des Laserstrahls von der Rückseite des Resonators der Lasereinrichtung empfängt.

3. Optisches Speichersystem nach Anspruch 1, bei dem die spezielle Polarisationsrichtung die P-Polarisationsebene ist.

4. Optisches Speichersystem nach Anspruch 2, bei dem die spezielle Polarisationsrichtung die P-Polarisationsebene ist.

5. Verfahren zum Stabilisieren der Ausgangsleistung eines Laserstrahls zur Verwendung bei einem optischen Speichersystem, mit folgenden Schritten:

(a) Erzeugen eines Laserstrahls mit bestimmten Leistungspegeln zum Aufzeichnen oder Wiedergeben von Information;

(b) Aufteilen des Laserstrahls in zwei Laserstrahlen, wobei der eine Laserstrahl eine größere Energie als der andere aufweist;

(c) Polarisieren des aufgeteilten Laserstrahls mit der größeren Leistung in eine spezielle Polarisationsrichtung;

(d) Reflektieren des im Schritt (c) erzeugten Laserstrahls auf eine optische Platte;

(e) Polarisieren des aufgeteilten Laserstrahls mit der kleineren Energie in derselben Polarisationsrichtung, wie im Schritt (c) ausgeführt;

(f) Messen der Lichtstärke des polarisierten Laserstrahls gemäß Schritt (e); und

(g) Einstellen des Leistungspegels des im Schritt (a) erzeugten Laserstrahls abhängig von der im Schritt (f) gemessenen Lichtstärke.

6. Optisches Speichersystem, bei dem polarisierte Strahlung von einer Laserquelle (1) zum Lesen, Aufzeichnen und/ oder Löschen von Information auf einem optischen Speicher verwendet wird und bei dem ein Lichtdetektor (14) Strahlung von der Laserquelle empfängt, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtdetektor nur Strahlung derselben Polarisation empfängt, wie sie zum Lesen, Aufzeichnen und/oder Löschen verwendet wird, und daß eine Steuereinrichtung (15, 18) zum Verändern der Spannungsversorgung der Laserquelle (1) abhängig von einem vom Lichtdetektor (14) erzeugten Meßsignal vorhanden ist.