DE4332417C2

DE4332417C2 - Vorrichtung und Verfahren zum optischen Lesen von Daten

Info

Publication number: DE4332417C2
Application number: DE4332417A
Authority: DE
Inventors: Mototaka Taneya
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1992-09-24
Filing date: 1993-09-23
Publication date: 1995-08-24
Anticipated expiration: 2013-09-24
Also published as: JP2783397B2; JPH06111356A; US5436884A; DE4332417A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum optischen Lesen von Daten, die auf einem Aufzeichnungs träger wie einem optischen Speicher aufgezeichnet sind, ins besondere um solche Daten mit hoher Empfindlichkeit zu le sen, wie sie bei einem optischen Aufzeichnungssystem mit ho her Datendichte erforderlich ist.

Optische Speicher, Festwertspeicher wie CDs und Videoplatten sowie überschreibbare optische Speicher wie magnetooptische Platten sind bekannt. Derartige optische Speicher werden derzeit wegen ihrer Vorteile hinsichtlich großer Kapazität, geringer Kosten pro Bit und Tragbarkeit in weitem Umfang verwendet. Für die Zukunft besteht die Forderung, daß opti sche Speicher eine noch größere Kapazität und kleinere Ab messungen aufweisen, da die Gesellschaft immer mehr informa tionsorientiert wird.

Fig. 9 zeigt einen repräsentativen Aufbau für eine herkömm liche Lesevorrichtung für optische Daten, die so aufgebaut ist, daß sie auf einer magnetooptischen Platte 906 abge speicherte Daten liest. Wie es in Fig. 9 dargestellt ist, weist die Lesevorrichtung einen Magneten 917 auf einer der zwei Seiten der magnetooptischen Platte 906 zum Anlegen eines Magnetfelds an dieselbe an. Auf der anderen Seite, d. h. der Leseseite, weist die Lesevorrichtung einen Halb leiterlaser 901, eine Kollimatorlinse 902, ein Strahlfor mungsprisma 903, einen ersten Strahlteiler 904, eine Objek tivlinse 905, einen zweiten Strahlteiler 907, eine λ/2-Plat te 908, einen Polarisationsstrahlteiler 909, Kondensorlinsen 910 und 911 zum Sammeln von Licht, das ein optisches Signal trägt, Hochgeschwindigkeits-PIN-Photodetektoren 912 und 913, einen Differenzverstärker 914 und eine Kondensorlinse 915 sowie einen Photodetektor 916 zum Erfassen einer Spur/Fokus- Abweichung auf.

Optische Daten werden durch eine solche Lesevorrichtung auf die folgende Weise gelesen.

Laserlicht, das vom Halbleiterlaser 901 emittiert wird, wird durch die Kollimatorlinse 902 gebündelt und dann durch das Strahlformungsprisma 903 zu einem kreisförmigen Strahl ge formt. Das vom Halbleiterlaser 901 abgestrahlte Laserlicht ist linear polarisiertes Licht. Derartig linear polarisier tes Licht wird durch den ersten Strahlteiler 904 gestrahlt, durch die Objektivlinse 905 gebündelt und dann auf die ma gnetooptische Platte 906 gestrahlt. Daten werden auf der ma gnetooptischen Platte 906 dadurch digital aufgezeichnet, daß diese rechtwinklig zu ihren zwei Oberflächen magnetisiert wird. Wenn das eingestrahlte Laserlicht von der magnetoopti schen Platte 906 reflektiert wird, wird die Polarisations ebene des Laserlichts aufgrund des Kerr-Effekts abhängig von den auf ihr abgespeicherten Daten verdreht. Die Drehungs richtung der Polarisationsebene für einen Datenwert "1" ist entgegengesetzt zur Drehrichtung für einen Datenwert "0". Unter Verwendung dieses Prinzips werden die Daten dadurch ausgelesen, daß erfaßt wird, in welcher Richtung die Polari sationsebene gedreht wird.

Nachdem das Laserlicht an der magnetooptischen Platte 906 reflektiert wurde und ein optisches Signal aufweist, das dem Datenwert "1" oder "0" entspricht, wird es durch den ersten Strahlteiler 904 um 90° gedreht und dann durch den zweiten Strahlteiler 907 in eine erste und eine zweite Komponente aufgeteilt. Die erste Komponente wird durch die Kondensor linse 915 durchgestrahlt und dann durch den Photodetektor 916 in ein elektrisches Signal umgewandelt, das zum Erfassen der Spur/Fokus-Abweichung verwendet wird. Aus der EP 0 438 042 A2 ist eine Einrichtung zum verbesserten Ausregeln von Spur/Fokus-Abweichungen bekannt. Die Polarisations ebene der zweiten Komponente wird durch die λ/2-Platte 908 um 45° gedreht und das sich so ergebende optische Signal wird zur Datenerfassung verwendet.

Fig. 10 zeigt zwei Komponenten im Laserlicht direkt nach dem Durchstrahlen durch die λ/2-Platte 908. Wie es in Fig. 10 dargestellt ist, weist das Laserlicht, eine Komponente 1001 (entsprechend der zweiten Komponente) auf, die dadurch er halten wurde, daß die Polarisationsebene des Laserlichts durch die magnetooptische Platte 906 gedreht wurde, und es weist eine Komponente 1002 auf, deren Polarisationsebene nicht gedreht ist. Die Komponente 1002 beinhaltet Rauschsi gnale, die durch Reflexion einer Oberfläche von Teilen der Lesevorrichtung außer der magnetooptischen Platte 906 verur sacht sind. Die Komponenten 1001 und 1002 sind einander überlagert. Das Laserlicht mit den Komponenten 1001 und 1002 wird in eine s-Welle-Komponente und eine p-Welle-Komponente aufgeteilt, wenn es auf den Polarisationsstrahlteiler 909 fällt. Die p-Welle-Komponente wird durch diesen gerade hin durchgestrahlt, wohingegen die s-Welle-Komponente durch ihn um 90° gedreht wird.

Die p-Welle-Komponente wird durch die Kondensorlinse 911 auf den Hochgeschwindigkeit-PIN-Photodetektor 913 gebündelt, wo sie in ein elektrisches Signal umgewandelt wird. Die s-Wel le-Komponente wird durch die Kondensorlinse 910 auf den Hochgeschwindigkeit-PIN-Photodetektor 912 gebündelt, wo sie in ein elektrisches Signal umgewandelt wird. Die von den Hochgeschwindigkeit-PIN-Photodetektoren 912 und 913 ausgege benen elektrischen Signale werden durch den Differenzver stärker 914 verstärkt. Die Differenzverstärkung erfolgt, um das aus der Komponente 1002 erhaltene elektrische Signal zu beseitigen, um dadurch nur das von der Komponente 1001 her rührende Signal als elektrisches Ausgangssignal zu erfassen.

In der Praxis ist im Fall der in Fig. 10 dargestellten Kom ponente 1001 die p-Welle-Komponente größer als die s-Welle- Komponente. Demgemäß weist das durch die Differenzverstär kung erhaltene elektrische Signal, d. h. (p-Welle-Komponen te) - (s-Welle-Komponente) einen positiven Wert auf. Wenn die Polarisationsebene der Komponente 1001 durch die magne tooptische Platte 906 in entgegengesetzter Richtung verdreht wird, d. h. dann, wenn die optischen Daten auf der magneto optischen Platte 906 dadurch aufgezeichnet wurden, daß die selbe entgegengesetzt zu dem in Fig. 10 dargestellten Fall magnetisiert wurde, ist die s-Welle-Komponente größer als die p-Welle-Komponente. In diesem Fall weist das vom Diffe renzverstärker erhaltene elektrische Signal einen negativen Wert auf. In der Komponente 1002 weisen die p-Welle- und die s-Welle-Komponente in beiden Fällen den identischen Pegel auf. Durch dieses Prinzip wird durch den Differenzverstärker 914 nur das aus der Komponente 1001 erhaltene elektrische Signal erfaßt, und demgemäß werden die auf der magnetoopti schen Platte 906 abgespeicherten Datenwerte "1" oder "0" wieder erhalten.

Beim obigen Beispiel wird ein Differenzverstärker verwendet. Bei allen Arten herkömmlicher optischer Datenlesevorrichtung einschließlich einer Vorrichtung für magnetooptische Platten wird ein direktes Erfassungsverfahren zum direkten Erfassen der Lichtintensität für die Signalerfassung verwendet.

Für optische Aufzeichnungsträger wie einen optischen Spei cher in Form einer magnetooptischen Platte besteht die For derung nach größerer Kapazität und höherer Aufzeichnungsge schwindigkeit. In Verbindung mit Entwicklungen in dieser Richtung wird die einem Bit, d. h. einer Aufzeichnungsein heit zugeordnete Aufzeichnungsfläche immer kleiner. Infolge dessen verringert sich die Intensität des vom Aufzeichnungs träger reflektierten Lichts (Signallicht), und die Impuls breite des Signals pro Bit verringert sich. Anders gesagt, verringert sich die Energiemenge des Signallichts pro Bit. Unter diesen Umständen liegt der Leistungspegel des Signal lichts dicht beim zeitweiligen Störsignalpegel des Photode tektors. Aus diesem Grund weist eine herkömmliche optische Datenlesevorrichtung, die Licht mit einer Wellenlänge im Be reich um 780 nm verwendet, Schwierigkeiten dahingehend auf, daß auf einer Platte mit hoher Speicherdichte von 0,7 MBit/ mm² Daten nicht mit hoher Empfindlichkeit gelesen werden können.

Als eine Lösung dieser Schwierigkeit wurde die Verwendung von Laserlicht mit kürzerer Wellenlänge tatkräftig unter sucht. Jedoch ist für einen optischen Speicher noch kein La ser zum Emittieren von Laserlicht mit einer so kurzen Wel lenlänge, wie sie für einen optischen Speicher größter Kapa zität erforderlich ist, vorhanden. Selbst wenn ein Laser zum Emittieren von Licht mit gewünscht kurzer Wellenlänge ent wickelt wird, besteht immer noch die Nachfrage nach einem optischen Speicher mit noch höherer Kapazität, der mit einem solchen Laser betrieben werden kann. Angesichts dieser Tat sache besteht unverändert das Problem, daß ein Erfassungs mechanismus hoher Empfindlichkeit erforderlich ist.

Wie oben angegeben, verwenden die herkömmlichen optischen Datenlesevorrichtungen ein direktes Erfassungsverfahren, bei dem der Pegel eines optischen Ausgangssignals direkt von einem Photodetektor erfaßt wird. Ein solches Verfahren kann nicht mit zukünftigen Zunahmen in der Speicherkapazität, der Dichte und der Aufzeichnungsgeschwindigkeit fertigwerden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum optischen Lesen von Daten mit hoher Empfindlichkeit anzugeben.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist durch die Lehre von An spruch 1 gegeben, während das erfindungsgemäße Verfahren durch die Lehre von Anspruch 6 gegeben ist.

Erfindungsgemäß wird Laserlicht abgestrahlt, während die Frequenz oder Phase desselben periodisch moduliert wird. Das Laserlicht wird in einen auf den Aufzeichnungsträger zu strahlenden ersten Strahl sowie einen zweiten Strahl aufge teilt. Es wird ein Unterschied in der optischen Weglänge zwischen dem ersten Strahl und dem zweiten Strahl geschaf fen, welche beiden Strahlen verschiedene Frequenzen oder Phasen aufweisen, wenn sie auf einen Photodetektor treffen. Der vom Aufzeichnungsträger reflektierte erste Strahl sowie der zweite Strahl werden gemischt und fallen dann auf den Photodetektor. Das von der Differenz zwischen den Frequenzen oder Phasen der zwei Strahlen erzeugte elektrische Ausgangs signal wird dem Photodetektor entnommen, und so werden auf dem Aufzeichnungsträger abgespeicherte Daten wiederherge stellt.

Wenn die Wiederherstellung unter Verwendung eines Schwe bungssignals ausgeführt wird, das durch die Differenz zwi schen den Frequenzen oder Phasen erzeugt wird, kann die Wie derherstellung mit hoher Empfindlichkeit erfolgen.

So ermöglicht es die Erfindung, mit einer Vorrichtung und einem Verfahren zum optischen Lesen von Daten, die auf einem Aufzeichnungsträger gespeichert sind, zufriedenstellend hohe Zuverlässigkeit selbst in solchen Fällen zu erzielen, in de nen der Ausgangspegel eines optischen Signals dadurch auf einen sehr geringen Wert abgenommen hat, daß die Aufzeich nungsfläche pro Bit des Aufzeichnungsträgers verringert wur de.

Diese und andere Vorteile der Erfindung gehen für den Fach mann durch Lesen und Verstehen der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnun gen hervor.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer optischen Datenlesevorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 2 ist eine Darstellung, die die Beziehung zwischen der Richtung der Polarisationsebene von Signallicht und derjeni gen von Bezugslicht beim ersten Ausführungsbeispiel veran schaulicht.

Fig. 3 ist eine Darstellung, die die Beziehung zwischen der Zeit und der Frequenz für das Signallicht und das Bezugs licht veranschaulicht, wie beim ersten Beispiel durch Fre quenzmodulation erhalten.

Fig. 4 ist eine schematische Darstellung einer optischen Datenlesevorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 5 ist eine Darstellung, die die Beziehung zwischen der Richtung der Polarisationsebene von Signallicht und derjeni gen von Bezugslicht beim zweiten Ausführungsbeispiel veran schaulicht.

Fig. 6 ist eine Darstellung, die die Beziehung zwischen der Zeit und der Frequenz für das Signallicht und das Bezugs licht veranschaulicht, wie beim zweiten Beispiel durch Fre quenzmodulation erhalten.

Fig. 7A ist eine Darstellung, die Signalverläufe von Signal licht und Bezugslicht veranschaulicht, wie sie durch Phasen modulation in einer optischen Datenaufzeichnungsvorrichtung gemäß einem dritten Beispiel der Erfindung erhalten wurden.

Fig. 7B ist eine Darstellung, die eine Änderung der Phasen differenz zwischen Signallicht und Bezugslicht abhängig vom zeitlichen Verlauf beim dritten Beispiel veranschaulicht.

Fig. 7C ist eine Darstellung, die die Abhängigkeit der Am plitude des Bezugslichts von δΦ beim dritten Beispiel veran schaulicht.

Fig. 8 ist eine schematische Darstellung einer optischen Da tenlesevorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 9 ist eine schematische Darstellung einer herkömmlichen optischen Datenlesevorrichtung.

Fig. 10 ist ein Diagramm, das die Richtungen der Polarisa tionsebenen der zwei Komponenten im Laserlicht bei der her kömmlichen optischen Datenlesevorrichtung veranschaulicht.

Nachfolgend wird die Erfindung durch veranschaulichende Aus führungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Beispiel 1

Fig. 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau einer optischen Da tenlesevorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zum Lesen von auf einer magnetooptischen Plat te abgespeicherten Daten.

Wie es in Fig. 1 dargestellt ist, weist die optische Daten lesevorrichtung einen Magneten 116 auf einer der zwei Seiten der magnetooptischen Platte 107 zum Anlegen eines Magnet felds an dieselbe an. Auf der anderen Seite, d. h. der Lese seite der magnetooptischen Platte 107, weist die optische Datenlesevorrichtung einen DFB (Distributed Feedback = ver teilte Rückkopplung)-Halbleiterlaser 101 auf, um Laserlicht auszusenden, das ein Spektrum einer einzigen Längsmode im Bereich um 780 nm aufweist. Die Lesevorrichtung weist ferner folgendes auf: eine Kollimatorlinse 102, ein Strahlformungs prisma 103, vier Strahlteiler 104, 105, 108 und 109, eine Objektivlinse 106, eine λ/2-Platte 110, eine Kondensorlinse 111 zum Bündeln von Licht, einen PIN-Photodetektor 112 zum Erfassen eines Signals, eine Signalverarbeitungsschaltung 113 und eine Kondensatorlinse 114 sowie einen Photodetektor 115 zum Erfassen einer Spur/Fokus-Abweichung.

Nachfolgend wird das Prinzip zum Lesen von Daten bei einem derartigen optischen Datenlesegerät beschrieben.

Der DFB-Halbleiterlaser 101 emittiert Laserlicht mit einem Spektrum einer einzelnen Längsmode unter periodischem Modu lieren der Schwingungswellenlänge. Das auf solche Weise emittierte Laserlicht ist linear polarisiertes Licht. Um Laserlicht mit solchen Eigenschaften zu erzeugen, wird ein DFB-Halbleiterlaser 101 mit einem Beugungsgitter in seinem Wellenleiterbereich verwendet, mit mehreren Elektroden mit der Funktion zum Verändern der Wellenlänge des Laserlichts.

Das vom DFB-Halbleiterlaser 101 emittierte linear polari sierte Laserlicht wird durch die Kollimatorlinse 102 gebün delt und dann durch das Strahlformungsprisma 103 zu einem kreisförmigen Strahl geformt. Dann wird es durch den Strahl teiler 104 in einen ersten und zweiten Strahl aufgeteilt. Der erste Strahl wird so gebündelt, daß er den kleinsten möglichen Durchmesser aufweist, der für Brechung durch die Objektivlinse 106 ausreichend ist. Danach wird der erste Strahl zur magnetooptischen Platte 107 gestrahlt. Anders gesagt, weist das an der Bestrahlungsoberfläche der magneto optischen Platte 107 vorhandene Laserlicht einen Durchmesser auf, der mit der Größe einer Aufzeichnungseinheit, d. h. einer Aufzeichnungsfläche pro Bit auf der magnetooptischen Platte 107 übereinstimmt. Die Polarisationsebene des an der magnetooptischen Platte 107 reflektierten ersten Strahls wird durch den Kerr-Effekt verdreht, und er wird daher dazu verwendet, ein optisches Signal zu übertragen, das dem auf der magnetooptischen Platte 107 abgespeicherten Datenwert an der bestrahlten Stelle entspricht. Der erste Strahl wird durch die Objektivlinse 106 hindurchgestrahlt und dann durch den Strahlteiler 105 so abgelenkt, daß er aus dem optischen Weg für Strahlung zur magnetooptischen Platte 107 heraus tritt.

Danach wird der erste Strahl durch den Strahlteiler 108 in eine erste und eine zweite Komponente aufgeteilt. Die erste Komponente wird durch die Kondensorlinse 114 hindurchge strahlt und dann durch den Photodetektor 115 in ein elektri sches Signal umgewandelt, das dazu verwendet wird, eine Spur/Fokus-Abweichung zu erfassen. Die zweite Komponente fällt als Signallicht, das ein zum Datenlesen auszuwertendes optisches Signal trägt, auf den Strahlteiler 109. Die Pola risationsebene des zweiten Strahls wird durch die λ/2-Platte 110 um einen Winkel θr gedreht, um als Bezugslicht verwendet zu werden, und dann fällt auch der zweite Strahl auf den Strahlteiler 109. Auf diese Weise werden das Signallicht und das Bezugslicht am Strahlteiler 109 gemischt. Die optische Weglänge des Signallichts und die optische Weglänge des Be zugslichts bis zum Strahlteiler 109 unterscheiden sich um 2d (d: derjenige Teil des optischen Pfads des ersten Strahls, der sich vom Strahlteiler 104 bis zur Ebene der magnetoopti schen Platte 107 erstreckt, die den ersten Strahl reflek tiert). Licht, in dem das Signallicht und das Bezugslicht gemischt sind, wird dann durch die Kondensorlinse 111 gebün delt und durch den Photodetektor 112 in ein elektrisches Signal umgewandelt und gemäß einem quadratischen Gesetz er faßt.

Erfindungsgemäß werden das Signallicht mit dem optischen Si gnal und das Bezugslicht gemischt, und das optische Signal wird vom Photodetektor 112 erfaßt. Das Prinzip für eine sol che Erfassung wird nachfolgend beschrieben.

Fig. 2 veranschaulicht die Richtungen von Polarisationsebe nen für verschiedenen Komponenten im Licht direkt vor dem Auftreffen auf den PIN-Photodetektor 112. Die horizontale Achse zeigt die Richtung der Polarisationsebene des Laser lichts direkt nach Emission durch den DFB-Halbleiterlaser 101 an. Die Polarisationsebene des Signallichts ist so aus gerichtet, wie es durch einen Vektor 21 angezeigt wird, wenn der gelesene Datenwert "1" ist, dagegen ist sie so gerich tet, wie es durch einen Vektor 24 angezeigt wird, wenn der gelesene Datenwert "0" ist. Anders gesagt, verdreht sich die Polarisationsebene des vom DFB-Halbleiterlaser 101 abge strahlten Laserlichts um den Winkel +θs, wenn der gelesene Datenwert "1" ist, dagegen um den -θs, wenn der gelesene Da tenwert "0" ist. Die Drehung um einen der beiden Winkel wird durch Wechselwirkung mit einem Aufzeichnungsmedium in der magnetooptischen Platte 107 bewirkt. Ein Vektor 22 zeigt die Richtung der Polarisationsebene von Störsignale enthaltendem Licht an, das z. B. von der Oberfläche der magnetooptischen Platte 107 reflektiert wird und daher nicht mit dem Auf zeichnungsmedium wechselwirkt. Die Polarisationsebene des Bezugslichts ist ausgerichtet, wie dies durch einen Vektor 23 angezeigt wird, d. h. sie wird von der λ/2-Platte 110 ge genüber dem vom DFB-Halbleiterlaser 101 abgestrahlten Licht um einen Winkel θr verdreht.

Das vom DFB-Halbleiterlaser 101 abgestrahlte Laserlicht er fährt eine periodische Frequenzmodulation. Wie oben angege ben, weisen die optischen Pfadlängen für das Signallicht und das Bezugslicht einen Unterschied von 2d auf. Aus diesen zwei Gründen weisen das Signallicht und das Bezugslicht leicht voneinander verschiedene Frequenzen auf, wenn sie auf den PIN-Photodetektor 112 fallen.

Fig. 3 zeigt die Beziehung zwischen der Zeit und der Fre quenz für das Bezugslicht (entsprechend dem Vektor 23) und Licht, das das Signallicht (entsprechend den Vektoren 21 oder 24) und das Licht mit den Störsignalen (entsprechend dem Vektor 22, nachfolgend als "Störsignallicht" bezeichnet) enthält, und zwar für den Ort direkt vor dem PIN-Photodetek tor 112. Bei diesem Beispiel ist die Frequenz des vom DFB- Halbleiterlaser 101 emittierten Laserlichts so moduliert, daß es sägezahnförmigen Signalverlauf aufweist. Die Diffe renz δν zwischen der Frequenz des Bezugslichts und derjeni gen des Signallichts wird durch die folgende Formel (1) wiedergegeben:

δν = 4Δντ/T (1),

wobei gilt: Δν = zu Frequenzmodulation verwendete Frequenz abweichung;

τ = 2d/c (c: Lichtgeschwindigkeit);
T = Zeitspanne für einen Zyklus.

Das Bezugslicht und das Signallicht, die sich frequenzmäßig leicht voneinander unterscheiden, werden durch den PIN-Pho todetektor 112 jeweils in ein elektrisches Signal umgewan delt. Das elektrische Feld E_r, das aus dem Bezugslicht er halten wird, ist durch die Formel (2) wiedergegeben:

E_r = a_r·cos(2π·ν_r·t) (2),

wobei a_r = Amplitude;
ν_r = Frequenz;
t = Zeit.

Das elektrische Feld E_s, wie es aus dem Störsignallicht ent haltenden Licht erhalten wird, wird durch die Gleichung (3) wiedergegeben:

E_s = a_s·cos(2π·ν_s·t+Φs) (3),

wobei a_s = Amplitude;
ν = Frequenz;
t = Zeit;
Φs = optische Phasendifferenz.

Der vom PIN-Photodetektor 112 als elektrisches Signal ausge gebene elektrische Strom I wird durch die Formel (4) wieder gegeben:

I = (E_r+E_s)²
= 1/2·{a_r²+a_s²+2a_r·a_s·cos(sπ·σν·t-Φs)} (4).

Eine Komponente, deren Frequenz für den PIN-Photodetektor 112 zu groß ist, um ein direkt entsprechendes Ausgangssignal auszugeben, wird zeitlich gemittelt und so aufgehoben.

Wie es aus Formel (4) erkennbar ist, weist der elektrische Strom I eine Hochfrequenzkomponente auf, die durch die Dif ferenz zwischen den Frequenzen des Bezugslichts und des Si gnallichts erzeugt wird, zusätzlich zu einer optischen In tensitätskomponente. Eine solche Hochfrequenzkomponente wird als "Schwebungskomponente" bezeichnet. Die Amplitude der Schwebungskomponente wird durch a_r·a_s wiedergegeben. Anders gesagt, wird das schwache Signallicht durch das starke Be zugslicht wesentlich verstärkt. Erfindungsgemäß kann ein op tisches Signal unter Verwendung des Bezugslichts mit ausrei chend hoher Intensität erfaßt werden, verglichen mit einem elektrischen Strom a_s², wie er bei einer herkömmlichen Vor richtung erhalten wird, die ein direktes Erfassungsverfahren verwendet. Eine solche Technologie, die bei optischer Nach richtenübertragung für Kohärenzerfassung verwendet wird, ist bekanntlich beim Wiedererzeugen von Ursprungsdaten aus einem schwachen optischen Signal wirkungsvoll.

Bei der Kohärenzerfassung trägt nur eine Komponente mit gleicher Polarisationsrichtung, wie sie das Bezugslicht auf weist, zur Schwebungskomponente bei. In Fig. 2 trägt ein elektrisches Feld, das nur solchen Komponenten entspricht, die durch Projektion vom Vektor 21 oder 24 und vom Vektor 22 auf den Vektor 23 erhalten werden, zur Schwebungskomponente bei, wenn solche Komponenten auf den PIN-Detektor 112 fal len. Eine Komponente rechtwinklig zur Richtung der Polarisa tionsebene des Bezugslichts erzeugt nur eine Gleichspan nungskomponente, wenn sie auf den PIN-Detektor 112 fällt wie im Fall inkohärenten Lichts und trägt so nicht zur Schwe bungskomponente bei.

Bei der optischen Datenlesevorrichtung gemäß diesem Beispiel weist ein Mechanismus zum Erfassen eines optischen Signals eine Funktion zum Auswählen einer Komponente auf, die in einer bestimmten Richtung polarisiert ist. Demgemäß ist kei ne optische Vorrichtung zum Aufteilen von Licht in mehrere Komponenten durch Polarisation erforderlich.

Nachdem der elektrische Strom vom PIN-Photodetektor 112 aus gegeben wurde, werden die auf der magnetooptischen Platte 107 abgespeicherten digitalen Daten auf die folgende Weise wiederhergestellt.

Aus dem vom PIN-Photodetektor 112 ausgegebenen elektrischen Strom wird durch die Signalverarbeitungsschaltung 113 nur die Schwebungskomponente mit der Frequenz δν entnommen. An ders gesagt, werden die Gleichspannungskomponente und die Störsignalkomponente aus dem elektrischen Strom ausgeschlos sen. Ein optischer Datenwert wird abhängig davon herge stellt, ob die Amplitude der Schwebungskomponente groß oder klein ist.

Um die auf der magnetooptischen Platte 107 digital abgeleg ten Daten mit hoher Zuverlässigkeit wiederzugewinnen, sollte die Frequenz δν der Schwebungskomponente ausreichend höher sein als die Signalübertragungsgeschwindigkeit von z. B. 10 MHz. Die optische Datenlesevorrichtung bei diesem Bei spiel ist so ausgebildet, daß sie eine Modulationsmittenfre quenz für die Frequenzmodulation von 50 MHz (für die Fre quenzmodulation verwendete Modulationsperiode: 20 ns), eine für die Frequenzmodulation verwendete Frequenzabweichung Δν von 10 GHz (entsprechend einer Wellenlänge von 0,002 nm), einen optischen Pfadunterschied 2d zwischen den zwei Licht arten von 100 mm sowie eine Differenz δν der Frequenzen der zwei Arten von Licht (d. h. eine Schwebungsfrequenz) von 667 MHz aufweist.

Wie es insoweit beschrieben wurde, werden bei einer erfin dungsgemäßen Vorrichtung und dem zugehörigen Verfahren gemäß der Erfindung Daten, die mit hoher Dichte von 1 MBit/mm² auf einer Platte abgespeichert sind, mit hoher Zuverlässigkeit selbst dann gelesen, wenn Licht mit einer Wellenlänge im Be reich von etwa 780 nm verwendet wird.

Ferner ist mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem zu gehörigen Verfahren auch Datenschreiben möglich. Das Schrei ben von Daten mit 1 MBit/mm² wird bei einer magnetooptischen Platte ausgeführt, die ein Aufzeichnungsmedium mit geringe rer Empfindlichkeit als im Mittel aufweist. Eine solche Platte wird dazu verwendet, die Aufzeichnungsfläche pro Bit zu verringern. Bei einer erfindungsgemäßen optischen Daten lesevorrichtung, die kohärentes Licht verwendet, werden so wohl Schreiben als auch Lesen für eine hohe Dichte von 1 MBit/mm² unter Verwendung von Licht mit einer Wellenlänge im Bereich um 780 nm realisiert. Eine Lichtquelle zum Emit tieren von Licht kürzerer Wellenlänge ist nicht erforder lich.

Beispiel 2

Beim zweiten Beispiel wird eine optische Datenlesevorrich tung beschrieben, die auf ein Erfassungssystem mit Diffe renzverstärkung Anwendung findet.

Fig. 4 zeigt den Grundaufbau der optischen Datenlesevorrich tung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Diese Vorrichtung weist einen DFB-Halbleiterlaser 401 mit variabler Schwingungswellenlänge auf, um linear polarisier tes Laserlicht mit einem Spektrum einer einzigen Längsmode zu emittieren. Die Frequenz des vom DFB-Halbleiterlaser 401 emittierten Lichts wird so moduliert, daß sie sägezahnähnli chen Signalverlauf mit einer Modulationsmittenfrequenz von 40 MHz aufweist.

Die optische Datenlesevorrichtung wird auf die folgende Wei se betrieben.

Das vom DFB-Halbleiterlaser 401 emittierte Laserlicht wird durch eine Kollimatorlinse 402 kollimiert und dann durch ein Strahlformungsprisma 403 geformt. Dann wird das Laserlicht durch einen Strahlteiler 404 in einen auf eine magnetoopti sche Platte aufzustrahlenden ersten Strahl und einen als Be zugslicht zu verwendenden zweiten Strahl aufgeteilt.

Der erste Strahl wird durch einen Strahlteiler 405 um 90° verdreht und durch einen Spiegel 406 und eine Objektivlinse 407 auf die magnetooptische Platte gestrahlt. Der erste Strahl wird von der magnetooptischen Platte auf solche Weise reflektiert, daß seine Polarisationsebene durch Wechselwir kung mit einem Aufzeichnungsmedium der magnetooptischen Platte gedreht ist und er so als Signallicht verwendet wird, das ein optisches Signal trägt. Die Polarisationsebene des Signallichts wird durch eine λ/2-Platte 408 um 45° verdreht, und es fällt dann auf einen Strahlteiler 411. Der als Be zugslicht verwendete zweite Strahl wird durch eine λ/4-Plat te 409 zirkular polarisiert, und auch er fällt dann durch einen Spiegel 410 auf den Strahlteiler 411.

Das Signallicht und das Bezugslicht werden durch den Strahl teiler 411 gemischt. Licht, das das Signallicht und das Be zugslicht enthält, wird durch einen Strahlteiler 412 in eine p-Welle-Komponente und eine s-Welle-Komponente aufgeteilt. Die p-Welle-Komponente läuft gerade durch, und die s-Welle- Komponente wird um 90° abgelenkt. Die p-Welle-Komponente fällt über eine Kondensorlinse 413 auf einen PIN-Photodetek tor 415, wohingegen die s-Welle-Komponente über eine Konden sorlinse 414 auf einen PIN-Photodetektor 416 fällt. Das op tische Signal sowohl von der p-Welle- als auch der s-Welle- Komponente wird durch den jeweiligen PIN-Photodetektor 415, 416 erfaßt. Das Prinzip für eine solche Kohärenzerfassung ist identisch mit dem, das beim ersten Beispiel beschrieben wurde. Demgemäß wird das schwache Signallicht unter Verwen dung des Bezugslichts mit großer Amplitude wesentlich ver stärkt. So können die Daten aus Signallicht mit geringem T/R-Wert wiedergewonnen werden.

Fig. 5 zeigt zwei Vektoren 51 und 52 des Signals direkt vor dem Auftreffen auf den Strahlteiler 412. Die vertikale Achse zeigt die Richtung der Polarisationsebene der p-Welle-Kompo nente an, und die horizontale Achse zeigt die Richtung der Polarisationsebene der s-Welle-Komponente an. Der Vektor 51 entspricht einem Fall, bei dem der auf der magnetooptischen Platte abgespeicherte Datenwert "1" ist, und der Vektor 52 entspricht einem Fall, bei dem dieser Datenwert "0" ist. Licht einschließlich Störlicht, das von Teilen außer der ma gnetooptischen Platte reflektiert wird, wird durch einen Vektor 50 angezeigt. Wie es aus Fig. 5 erkennbar ist, wird das auf den Strahlteiler 412 fallende Licht in die s-Welle- Komponente und die p-Welle-Komponente aufgeteilt, wie durch Projektion der Vektoren 50, 51 und 52 auf die horizontale bzw. vertikale Achse erhalten. Das zirkular polarisierte Be zugslicht wird mit dem Intensitätsverhältnis 1 : 1 ebenfalls in eine s-Welle- und eine p-Welle-Komponente aufgeteilt. So wird das optische Signal sowohl der p-Welle- als auch der s-Welle-Komponente des Signallichts unter Verwendung des je weiligen Bezugslichts erfaßt.

Fig. 6 zeigt die Beziehung zwischen der Zeit und der Fre quenz für das Signallicht und das Bezugslicht direkt vor dem Auftreffen auf die PIN-Photodetektoren 415 und 416. Das Be zugslicht ist durch eine durchgezogene Linie dargestellt, während das Signallicht als gestrichelte Linie dargestellt ist. Die hier verwendete optische Datenlesevorrichtung ist so aufgebaut, daß sie eine für die Frequenzmodulation ver wendete Frequenzabweichung im Frequenzbereich von ± 10 GHz, eine Modulationsmittenfrequenz für Frequenzmodulation von 40 MHz (für Frequenzmodulation verwendete Modulationsperio de: 25 ns) und eine optische Weglängendifferenz von 200 mm zwischen dem Bezugslicht und dem Signallicht aufweist. Um eine so große Differenz für die optische Weglänge zu erhal ten, wird dafür gesorgt, daß das Signallicht zusätzlich zum optischen Weg des Bezugslichts, wie er in Fig. 4 dargestellt ist, zwischen dem Strahlteiler 405 und der Objektivlinse 407 zur magnetooptischen Platte läuft. Bei einem solchen Aufbau beträgt die Verzögerung des Signallichts ungefähr 0,67 ns, und das vom Unterschied zwischen den Frequenzen des Signal lichts und des Bezugslichts erzeugte Schwebungssignal B weist eine Frequenz von 1,1 GHz auf.

Die Ausgangssignale der PIN-Photodetektoren 415 und 416 wer den jeweils an Signalverarbeitungsschaltungen 417 und 418 gegeben, um die jeweiligen Schwebungskomponenten zu entneh men. Nachdem die Amplitude jeder Schwebungskomponente erfaßt ist, wird die Differenz zwischen dem optischen Ausgangssi gnal der s-Welle-Komponente und demjenigen der p-Welle-Kom ponente als Erfassungssignal durch einen Differenzverstärker 419 erfaßt. Die Differenz der optischen Ausgangssignale wird erfaßt, um Licht mit Störlicht (die Polarisationsebene sol chen Lichts ist nicht gedreht) auszuschließen und um nur diejenige Änderung beim elektrischen Strom zu erfassen, die durch die Drehung der Polarisationsebene des Signallichts hervorgerufen wird, die das zu messende optische Signal trägt.

Bei der optischen Datenlesevorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel mit großer Differenz zwischen den opti schen Weglängen für das Bezugslicht und das Signallicht wird das Schwebungssignal B für zehn oder mehr Zeitspannen pro T/2 erzeugt, was die Hälfte der zur Frequenzmodulation ver wendeten Modulationsfrequenz ist (Fig. 6). Obwohl die Phase des am Spitzenwert (± 10 GHz) des sägezahnförmigen Signal verlaufs in Fig. 6 erzeugten Schwebungssignals B nicht kon tinuierlich ist, ist die nachteilige Auswirkung dieser Dis kontinuität auf die Signalerfassung beschränkt.

Beispiel 3

Bei den optischen Datenlesevorrichtungen gemäß dem ersten und zweiten Beispiel ist die Erfassungsempfindlichkeit unter Verwendung von Frequenzmodulation verbessert. Die Erfassungs empfindlichkeit kann auch unter Verwendung von Phasenmodula tion verbessert werden. In diesem Fall wird ein Laser zum Aussenden von Laserlicht verwendet, dessen optische Phase periodisch moduliert wird. Eine optische Datenlesevorrich tung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel weist identi schen Aufbau wie die Vorrichtungen des ersten oder des zwei ten Beispiels auf, weswegen die zugehörige Beschreibung weg gelassen wird.

Wie beim ersten und zweiten Beispiel fällt das Signal mit einer Verzögerungszeit τ auf einen PIN-Photodetektor. Das aus dem Bezugslicht erzielte elektrische Feld E_r und das aus dem Signallicht erzielte elektrische Feld E₅ werden für den Zustand direkt vor dem Auftreffen auf den PIN-Photodetektor durch die Formeln (5) bzw. (6) gegeben.

E_r = a_r·sin(2π·ν₀·t+Φ(t)) (5),

wobei ν₀ die Mittenfrequenz ist;

E_s = a_s·sin(2π·ν₀·(t-τ)+Φ(t=τ)) (6).

Der photoelektrische Strom I des Lichts, das das Bezugslicht und das Signallicht enthält, wird, wenn es auf den PIN-Pho todetektor trifft, durch die Formel (7) wiedergegeben:

I = 1/2·[a_r²+a_s²
= 2a_r·a_s·cos{2π·ν₀·t+Φ(t)-Φ(t-τ)}] (7).

Wie es aus Formel (7) erkennbar ist, wird im Fall einer Pha senmodulation kein Schwebungssignal erzeugt, da das Bezugs licht und das Signallicht identische Frequenz aufweisen. In Übereinstimmung mit einer periodischen Änderung der Phasen differenz Φ(t)-Φ(t-τ) zwischen dem Bezugslicht und dem Si gnallicht wird vom PIN-Photodetektor ein elektrischer Strom in einem Zustand ausgegeben, in dem er mit einer Amplitude a_r·a_s moduliert ist.

Fig. 7A zeigt die Phase von Laserlicht, wie es von einem mit θ bei der Frequenz 1 GHz modulierten Halbleiterlaser emit tiert wird. Die Phase des Bezugslichts ist durch eine durch gezogene Linie angezeigt, und die Phase des Signallichts ist durch eine gestrichelte Linie angezeigt. Das Signallicht ist gegenüber dem Bezugslicht um 1/4 Periode dadurch verzögert, daß die Differenz zwischen den optischen Weglängen des Be zugslichts und des Signallichts geeignet eingestellt ist. Wie es aus Formel (7) erkennbar ist, ist, da das Signallicht entlang einem optischen Weg läuft, der sich in der Länge von demjenigen des Bezugslichts unterscheidet, die Phase des Signallichts parallel um δΦ gegenüber derjenigen des Bezugs lichts verschoben, wenn sie auf den PIN-Photodetektor fällt. Fig. 7B zeigt die Änderung der Phasendifferenz zwischen dem Signallicht und dem Bezugslicht mit fortschreitender Zeit.

Bei diesem Beispiel ist die Phase des Laserlichts mit θ = 120° moduliert. Der vom PIN-Photodetektor ausgegebene elek trische Strom auf Grundlage der Änderung der Phasendifferenz zwischen dem Signallicht und dem Bezugslicht weist eine Am plitude (d. h. eine Amplitude eines Signals im Frequenzband zwischen 1 GHz und 2 GHz) auf, die eine Funktion von δΦ ist, wie es in Fig. 7C dargestellt ist. Wie aus Fig. 7C erkenn bar, weist die aus dem vom PIN-Photodetektor ausgegebenen elektrischen Strom entnommene Signalkomponente die Amplitude 1,5 a_s·a_r bis 1,75 a_s·a_r auf. Anders gesagt, wird die Ampli tude des elektrischen Stroms, die dem Signallicht ent spricht, dadurch wesentlich verstärkt, daß Bezugslicht mit einer ausreichend großen Amplitude a_r verwendet wird.

Wie es für das erste und das zweite Beispiel beschrieben wurde, wird das Signallicht unter Verwendung von Bezugslicht verstärkt. Selbst wenn die Aufzeichnungsfläche pro Bit ver kleinert wird, was die Amplitude des Signallichts verrin gert, kann der elektrische Strom, der aus dem Signallicht erhalten wird, größer als 1/2·a_s² sein, was die Stärke des elektrischen Stroms ist, der beim direkten Meßverfahren er halten wird. Im Ergebnis kann ein Signal mit hohem T/R(Trä ger/Rausch)-Wert erhalten werden. Die Erfindung wird auf Phasenmodulation wie auch auf Frequenzmodulation angewandt. Auch durch Phasenmodulation wird hochempfindliche Datenwie dergewinnung erzielt.

Beispiel 4

Bei den ersten drei Ausführungsbeispielen ist die Erfindung auf eine Vorrichtung und auf ein Verfahren zum Lesen von auf einer magnetooptischen Platte abgespeicherten Daten ange wandt.

Beim vierten Beispiel wird die optische Datenlesevorrichtung auf eine optische Platte mit einem Aufzeichnungsträger ange wandt, der durch die Form der Platte hervorgerufene Licht streuung nutzt, wie auf eine optische Platte mit Phasenände rung bei direktem Lesen nach dein Schreiben oder auf eine op tische Nur-Lese-Platte.

Fig. 8 zeigt einen Aufbau für eine solche optische Daten lesevorrichtung. Bei diesem Beispiel wird die Änderung der Lichtintensität, zu der es kommt, wenn das Licht reflektiert und demgemäß gestreut wird, als wiederzugewinnendes Signal verwendet. Demgemäß besteht kein Erfordernis dafür, die Ro tation der Polarisationsebene zu erfassen, wie dies bei den ersten drei Beispielen erforderlich ist. Die Vorrichtung des vierten Beispiels weist keinerlei Polarisationsstrahlteiler zum Einstellen der Polarisationsebene auf. Das von der opti schen Platte (d. h. das Signallicht) reflektierte Licht und das Bezugslicht werden an der Aufzeichnungsfläche der opti schen Platte gemischt und durch einen PIN-Photodetektor er faßt.

Wie es in Fig. 8 dargestellt ist, weist die optische Daten lesevorrichtung einen DFB-Halbleiterlaser 801 mit mehreren Elektroden zum Modulieren der Frequenz des von ihm emittier ten Lichts, eine Kollimatorlinse 802, Strahlteiler 803, 804 und 809, Ablenkspiegel 805 und 808, eine Objektivlinse 806, eine optische Platte 807 mit einem Aufzeichnungsmedium, eine Kondensorlinse 810 und einen PIN-Photodetektor 811 auf.

Die optische Datenlesevorrichtung mit dem vorstehend angege benen Aufbau wird auf die folgende Weise betrieben.

Laserlicht, das vom DFB-Halbleiterlaser 801 emittiert wird, wird durch die Kollimatorlinse 802 gebündelt und dann durch den Strahlteiler 803 in einen ersten und einen zweiten Strahl aufgeteilt. Der erste Strahl wird durch den Ablenk spiegel 805 und durch die Kollimatorlinse 806 auf das Auf zeichnungsmedium der optischen Platte 807 gebündelt. Die In tensität des in einem Bereich der optischen Platte 807 mit einem Element zum Streuen von Licht reflektierten Laser lichts ist geringer als die Intensität desjenigen Laser lichts, das von einem Bereich der optischen Platte 807 ohne solches Element reflektiert wurde. Das von der optischen Platte 807 reflektierte Licht (d. h. das Signallicht) fällt über den Ablenkspiegel 805, den Strahlteiler 804 und den Ab lenkspiegel 808 auf den Strahlteiler 809.

Der zweite Strahl läuft gerade durch und fällt auf den Strahlteiler 809. Der erste und der zweite Strahl werden im Strahlteiler 809 gemischt, durch die Kondensorlinse 810 ge bündelt und dann durch den PIN-Photodetektor 811 in einen elektrischen Strom als elektrisches Signal umgewandelt.

Durch Modulieren der Schwingungswellenlänge des DFB-Halblei terlasers 801, wie beim ersten Beispiel, wird eine Differenz zwischen den Frequenzen des Bezugslichts und des Signal lichts hervorgerufen, wenn sie auf den PIN-Photodetektor 811 fallen. Infolgedessen entsteht in dem vom PIN-Photodetektor 811 ausgegebenen elektrischen Strom ein dieser Differenz entsprechendes Schwebungssignal. Das Schwebungssignal wird durch dasselbe Prinzip erzeugt, wie es beim ersten Beispiel beschrieben wurde, weswegen eine Erläuterung hierzu wegge lassen wird.

So kann durch solche Kohärenzerfassung das Signallicht unter Verwendung des Bezugslichts wesentlich verstärkt werden, wie durch die Formel (4) belegt. Demgemäß kann ein Signal mit höherem T/R-Wert erhalten werden. Infolgedessen können auf einer Platte mit hoher Aufzeichnungsdichte aufgezeichnete Daten ausgelesen werden, ohne einen Halbleiterlaser zum Aus senden von Licht mit kürzerer Wellenlänge zu verwenden.

Die Erfindung kann ferner mit identischen Effekten, wie sie oben beschrieben wurden, auf die folgenden Fälle angewandt werden:

(1) Eine optische Datenlesevorrichtung, die eine andere pra xisbezogene Konstruktion aufweist als die Vorrichtungen der obigen Beispiele.
(2) Elemente der optischen Datenlesevorrichtung wie eine Lichtquelle ein Photodetektor und eine optische Vorrichtung unterscheiden sich von denen bei den obigen Beispielen. Zum Beispiel kann eine Vorrichtung zu einem Halbleiterlaser und einem auf demselben Substrat integrierten Phasenmodulator als Lichtquelle verwendet werden; eine Avalanche-Photodiode kann als Photodetektor verwendet werden.
(3) Die Parameter zur Frequenzmodulation oder Phasenmodula tion wie die Modulationsmittenfrequenz oder die Frequenzab weichung können anders als bei den obigen Beispielen gewählt werden.

Erfindungsgemäß wird selbst dann, wenn die Aufzeichnungsflä che pro Bit verringert ist, was die Intensität des zu erfas senden Signallichts erniedrigt, ein zum Signallicht gehören des Signal verstärkt empfangen. Infolgedessen wird ein Si gnal mit hohem T/R-Wert erhalten, und demgemäß wird sehr zu verlässiges Datenlesen realisiert, ohne Erfordernis, einen Laser zu verwenden, der bei kürzerer Wellenlänge emittiert als die derzeit hauptsächlich verwendeten.

Claims

1. Optische Datenlesevorrichtung, bei der Laserlicht auf ein Aufzeichnungsmedium gestrahlt wird, das Daten speichert, wobei das Laserlicht eine Abmessung aufweist, die im wesent lichen mit der einer Aufzeichnungseinheit im Aufzeichnungs medium übereinstimmt, und das vom Aufzeichnungsmedium re flektierte Laserlicht von einem Photodetektor erfaßt wird, wodurch die im Aufzeichnungsmedium abgespeicherten Daten berührungslos ausgelesen werden, welche optische Datenlese vorrichtung folgendes aufweist:

- eine Laserlicht-Erzeugungseinrichtung (101; 401; 801; 901) zum Emittieren von Laserlicht;
- eine Lichtaufteilereinrichtung (104; 404; 803, 804; 904) zum Aufteilen des von der Laserlicht-Erzeugungseinrichtung emittierten Laserlichts in einen ersten Strahl, der auf das Aufzeichnungsmedium zu strahlen ist, und einen zweiten Strahl;
- eine Einrichtung (109; 412; 809; 909) zum Mischen des vom Aufzeichnungsmedium reflektierten ersten Strahls und des zweiten Strahls und zum Ausrichten von Licht, das den ersten und den zweiten Strahl enthält, so, daß es auf den Photode tektor fällt; und
- eine Datenwiedergewinnungseinrichtung (113; 419; 914);

gekennzeichnet durch

- eine Einrichtung zum Modulieren der Frequenz oder Phase des Laserlichts;
- eine Einrichtung zum Hervorrufen einer Differenz der opti schen Weglängen zwischen dem ersten Strahl und dem zweiten Strahl, um dadurch eine Differenz zwischen der Frequenz oder Phase des ersten Strahls und der Frequenz oder Phase des zweiten Strahls zu erzeugen; und die
- Datenwiedergewinnungseinrichtung (113; 419; 914) zum Entnehmen eines elektrischen Ausgangssignals aus dem Photo detektor (112; 415, 416; 811; 912, 913) auf Grundlage der Differenz zwischen der Frequenz oder Phase des ersten Strahls und der Frequenz oder Phase des zweiten Strahls dient, um dadurch die im Aufzeichnungsmedium abgespeicherten Daten wiederzugewinnen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserlichterzeugungseinrichtung (101; 401; 801; 901) ein DFB-Halbleiterlaser mit einem Beugungselement in einem Wellenleiterbereich desselben ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtaufteilungseinrichtung (104; 404; 803, 804; 904) ein Strahlteiler ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Datenwiedergewinnungseinrich tung (113; 419; 914) eine Einrichtung zum Aufheben von Stör signalen aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß sich der erste und der zweite Strahl in bezug auf die optische Weglänge so stark voneinan der unterscheiden, daß es zu einer meßbaren Frequenz- oder Phasendifferenz kommt.

6. Optisches Datenleseverfahren, bei dem Laserlicht auf ein Aufzeichnungsmedium gestrahlt wird, das Daten speichert, wobei das Laserlicht eine Abmessung aufweist, die im wesent lichen mit der einer Aufzeichnungseinheit im Aufzeichnungs medium übereinstimmt, und das vom Aufzeichnungsmedium re flektierte Laserlicht von einem Photodetektor erfaßt wird, wodurch die im Aufzeichnungsmedium abgespeicherten Daten berührungslos ausgelesen werden, welches optische Datenlese verfahren folgende Schritte aufweist:

- Erzeugen von Laserlicht;
- Aufteilen des Laserlichts in einen auf das Aufzeichnungs medium zu strahlenden ersten Strahl sowie einen zweiten Strahl;
- Mischen des vom Aufzeichnungsmedium reflektierten ersten Strahls und des zweiten Strahls, und Führen des Lichts mit dem ersten Strahl und dem zweiten Strahl so, daß es auf den Photodetektor fällt;

gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

- periodisches Modulieren der Frequenz oder Phase des Laserlichts;
- Erzeugen einer Differenz der optischen Weglängen für den ersten und den zweiten Strahl, um dadurch eine Differenz zwischen der Frequenz oder Phase des ersten Strahls und der Frequenz bzw. Phase des zweiten Strahls zu erzeugen; und
- Entnehmen eines elektrischen Ausgangssignals aus dem Pho todetektor in Form eines Schwebungssignals, das durch die Differenz zwischen der Frequenz oder der Phase des ersten Strahls und der Frequenz oder Phase des zweiten Strahls er zeugt wird, um so die auf dem Aufzeichnungsmedium abgespei cherten Daten wiederzugewinnen.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Entnehmens des elektrischen Ausgangssignals und des damit verbundenen Wiederherstellens der Daten einen Schritt des Aufhebens von Störsignalen beinhaltet.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, daß sich der erste und der zweite Strahl hin sichtlich der optischen Weglänge so stark voneinander unter scheiden, daß es zu einer meßbaren Frequenz- oder Phasendif ferenz kommt.