DE60028501T2 - Optische mehrschichtige Platte, Multiwellenlängenlichtquelle, und optisches System - Google Patents

Optische mehrschichtige Platte, Multiwellenlängenlichtquelle, und optisches System Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium, bei dem Information optisch für Aufzeichnungsschichten in einer mehrschichtigen, das heißt einer optischen mehrschichtigen Platte optisch aufgenommen und reproduziert wird, und ein Verfahren zum Aufzeichnen und Wiedergeben dafür. Die vorliegende Anmeldung offenbart ferner eine optische Wellenleitervorrichtung, an welche eine Quelle kohärenten Lichts angelegt wird, die in den Bereichen der optischen Informationsverarbeitung und optischen Anwendungsinstrumente verwendet wird, sowie eine Multiwellenlängenlichtquelle, die eine solche optische Wellenleitervorrichtung und ein solches optisches System verwendet, die eine solche Multiwellenlängenlichtquelle zum Aufnehmen und Wiedergeben von Information der optischen mehrschichtigen Platte verwenden.
  • Als Verfahren zum Steigern der Kapazität und Dichte eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums wird von H. A. Wierenga in „Phase Change Recording: Options for 10–20 GB (Dual Layer, High NA, and BLUE)" „Proc. SPIE. Optical Data Storage" '98, 3401, 64–70 (1998)) eine Technik zum Aufzeichnen vorgeschlagen, die zwei Wellenlängen für zwei Aufzeichnungsschichten verwendet, wobei Doppelwellenlängenaufzeichnungen mit Wellenlängen von 650 nm und 780 nm und Wellenlängen von 410 nm und 650 nm auf Berechnung basierend berichtet wurden.
  • In diesem Fall wird die Spotgröße w eines einfallenden Strahls gegeben von w = kλ/NA. In der Formel entspricht λ der Wellenlänge eines verwendeten Lasers, k einer Konstanten und NA einer numerischen Apertur einer Objektivlinse. Ausgehend von dieser Beziehung kann die Spotgröße reduziert und die Aufzeichnungsdichte angehoben werden, weil die Wellenlänge λ des Laserstrahls verkürzt und die numerische Apertur NA der Linse gesteigert wird.
  • 11 ist eine schematische Ansicht, die ein Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahren für ein herkömmliches optisches Doppelschichten-Informationsaufzeichnungsmedium darstellt. Von der Seite gesehen, auf welcher ein Laserstrahl 25 einfällt, werden eine erste Aufzeichnungsschicht und eine zweite Aufzeichnungsschicht ausgebildet. Eine Mehrschichtenstruktur, die die erste Aufzeichnungsschicht umfasst, ist ein erstes Aufzeichnungsmedium 17, und das die zweite Aufzeichnungsschicht enthaltende ist ein zweites Aufzeichnungsmedium 18. Ein erster Träger 21 mit dem ersten Aufzeichnungsmedium 17, das auf ihm darauf ausgebildet ist, und ein zweiter Träger 22 mit dem zweiten Aufzeichnungsmedium 18, das darauf ausgebildet ist, sind durch eine Haftschicht 15 verbunden, so dass man ein optisches Doppelschichten-Informationsaufzeichnungsmedium erzielt. Bei dem ersten Aufzeichnungsmedium 17 und dem zweiten Aufzeichnungsmedium 18 erfolgen das Aufzeichnen und die Wiedergabe unter Verwenden eines Laserstrahls 25 mit einer Wellenlänge λ. In der Figur zeigt R1 ein Reflexionsvermögen des ersten Aufzeichnungsmediums 17 für die Wellenlänge λ und R2 entspricht einem Reflexionsvermögen des zweiten Aufzeichnungsmediums 18 für die Wellenlänge λ.
  • 12 ist eine Strukturansicht eines Systems gemäß dem herkömmlichen Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahren für ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium. Um ausgezeichnetes Aufzeichnen und Wiedergeben für das erste und das zweite Aufzeichnungsmedium auszuführen, müssen die Lichtabsorptionsverhältnisse sowohl der Aufzeichnungsschicht als auch der Lichtdurchlassgrad des ersten Aufzeichnungsmediums für die Wellenlänge λ vorausbestimmten Bedingungen entsprechen. Das Lichtabsorptionsverhältnis ist Ac/Aa, wobei Ac (%) das Lichtabsorptionsvermögen der Aufzeichnungsschichten in einem Kristallzustand anzeigt, und Aa (%) das Lichtabsorptionsvermögen der Aufzeichnungsschichten in einem amorphen Zustand anzeigt. JP 2094839 B offenbart z.B., dass es zum Sichern einer ausgezeichneten Löschrate wichtig ist, die Anstiegsraten der Temperatur in dem Kristallzustand und in dem amorphen Zustand anzupassen, so dass sie gleich sind, und dass es daher erforderlich ist, das Verhältnis von Ac/Aa ≥ 1,0 zu erfüllen.
  • Wenn der Lichtdurchlassgrad des ersten Aufzeichnungsmediums mit der ersten Aufzeichnungsschicht, die sich im Kristallzustand befindet, als Tc (%) angegeben ist und der Lichtdurchlassgrad des ersten Aufzeichnungsmediums mit der ersten Aufzeichnungsschicht, die sich in einem amorphen Zustand befindet, als Ta (%) angegeben ist, sind höhere Lichtdurchlassgrade Tc und Ta wünschenswert, da das zweite Aufzeichnungsmedium mit einem Laserstrahl bespielt oder wiedergegeben wird, der durch das erste Aufzeichnungsmedium gelaufen ist. Wenn andererseits der Lichtdurchlassgrad Tc und Ta für das Verteilen eines einfallenden Strahls zu hoch sind, sinken das Absorptionsvermögen Aa und das Absorptionsvermögen Ac, was zu Schwierigkeit beim Aufzeichnen in dem ersten Aufzeichnungsmedium führt.
  • Aus dem Aufzeichnungsexperiment unter Einsatz einer Laserwellenlänge in der Nähe von 660 nm, das von den vorliegenden Erfindern durchgeführt wurde, lässt sich feststellen, dass es zum Erzielen ausgezeichneter Aufzeichnungs- und Wiedergabemerkmale sowohl in dem ersten als auch in dem zweiten Aufzeichnungsmedium vorzuziehen ist, dass die Bedingungen Tc ≥ 45 und Ta ≥ 45 erfüllt werden.
  • In diesem Zusammenhang können optische Merkmale, wie zum Beispiel das optische Reflexionsvermögen R und der Lichtdurchlassgrad T in einem Aufzeichnungsmedium mit einer mehrschichtigen Struktur, auf der aufgezeichnet und wiedergegeben werden soll, und das Lichtabsorptionsvermögen A der jeweiligen Schichten für eine Wellenlänge λ präzis zum Beispiel durch ein Matrixverfahren berechnet werden (siehe zum Beispiel Kapitel 3 in „Wave Optics" von Hiroshi Kubota, veröffentlicht von Iwanami Shinsho, 1971), wenn komplexe Brechungszahlen (eine Brechungszahl und ein Extinktionskoeffizient) der jeweiligen Schichten für die Wellenlänge bekannt sind. Die Wellenlängenabhängigkeit komplexer Brechungszahlen der jeweiligen Schichten ist daher ein Schlüsselfaktor für das Bestimmen der optischen Kenndaten einer mehrschichtigen Struktur.
  • Gemäß den Experimenten, die die vorliegenden Erfinder durchgeführt haben, werden beim Doppelschichtenaufzeichnen mit einer Laserwellenlänge in der Nähe von 660 nm sowohl die Beziehungen des Lichtabsorptionsverhältnisses ≥ 1,0 als auch des Lichtdurchlassgrads ≥ 45% erfüllt, so dass ausgezeichnete Aufzeichnungs- und Wiedergabemerkmale sowohl in dem ersten als auch in dem zweiten Aufzeichnungsmedium erzielt werden.
  • Bei dem von Wierenga vorgeschlagenen Doppelwellenlängenaufzeichnen werden jedoch Laserstrahlen mit Wellenlängen von 410 nm (Blau) und 650 nm (Rot) verwendet, und daher sind mindestens zwei optische Köpfe erforderlich. Außerdem beträgt eine der Wellenlängen 650 nm, was lang ist, und daher ist noch Platz für eine Steigerung in der Aufzeichnungsdichte.
  • Gemäß der optischen Berechnung, die die vorliegenden Erfinder durchgeführt haben, war aufgrund der hohen Wellenlängenabhängigkeit der komplexen Brechungszahlen der Aufzeichnungsschichten das Lichtabsorptionsverhältnis der ersten Aufzeichnungsschicht in der Nähe einer Wellenlänge von 400 nm nicht größer als 1,0, und daher stellte sich eine Schwierigkeit beim Erfüllen der Bedingung des Lichtdurchlassgrads ≥ 45% in dem ersten Aufzeichnungsmedium gleichzeitig heraus. In diesem Fall hat das erste Aufzeichnungsmedium eine unzureichende Löschrate oder ausreichende Laserstrahlen erreichen das zweite Aufzeichnungsmedium nicht und verursachen daher einen Mangel an Aufzeichnungsleistung für das zweite Aufzeichnungsmedium.
  • Beim Aufzeichnen und Wiedergeben von Information für ein solches optisches Informationsaufzeichnungsmedium wird eine Multiwellenlängenlichtquelle verwendet, die Laserstrahlen in einer Vielzahl verschiedener Wellenlängen senden kann. Solche Laserstrahlen mit einer Vielzahl verschiedener Wellenlängen können zum Beispiel durch optische Wellenlängenumwandlung erzielt werden.
  • Die optische Wellenlängenumwandlung, die einen nicht linearen optischen Effekt verwendet, wurde in verschiedenen Gebieten angewandt, um eine Verringerung der Wellenlänge und eine Steigerung im Betriebswellenlängenbereich zu erzielen. Insbesondere sind das Erzeugen zweiter Oberwellen (SHG) und von Summenfrequenz (SFG) mit einem sekundären nicht linearen optischen Effekt wirksame Mittel, um eine Lichtquelle mit kurzer Wellenlänge zu erzielen, und verschiedene Lichtquellen wurden in der Praxis verwendet. Unter anderem kann ihre Effizienz in einer nicht linearen optischen Wellenleitervorrichtung, die einen optischen Wellenleiter verwendet, einfach verbessert werden, und es ist möglich, ihre Größe zu verringern und Massenproduktion durch einen Waferprozess bereitzustellen. Es wird daher erwartet, dass die Vorrichtung an Verbraucherprodukte als eine kleine Lichtquelle mit kurzer Wellenlänge angewandt wird.
  • Derzeit ist ein allgemeines verwendetes Wellenleiter-SHG-Element ein Quasiphasenanpassungs(QPM)SHG-Element, das eine Polarisierungsumkehrstruktur mit einer Periodizität verwendet. Das QPM-SHG-Element hat Vorteile derart, dass eine Phasenanpassungswellenlänge willkürlich mittels einer Polarisierungsumkehrperiode eingestellt werden kann, Wellenlängen mit hoher Effizienz umgewandelt werden können und dergleichen, was es erlaubt, optische Wellenleiter für verschiedene Phasenanpassungswellenlängen in einem Element auszubilden. Herkömmlich wurden QPM-SHG-Elemente, die dies verwenden, vorgeschlagen.
  • 13 zeigt eine Draufsicht, die ein Beispiel einer herkömmlichen optischen Wellenleitervorrichtung darstellt, bei der optische Wellenleiter, die verschiedene Phasenanpassungsmerkmale haben, auf einem Träger eingebaut werden. In 13 ist eine Vielzahl optischer Wellenleiter 132 auf einem LiNbO3-Träger 131 ausgebildet, und eine Polarisierungsumkehrstruktur 133 mit unterschiedlichen Perioden ist ausgebildet, um die optischen Wellenleiter 132 zu durchqueren und dadurch eine Vielzahl optischer Wellenleiter mit verschiedenen Phasenanpassungsmerkmalen auf einem Träger auszubilden. Als einen Nachteil des QPM-SHG-Elements gibt es ein Problem, weil die Toleranz für Phasenanpassungswellenlängen extrem knapp ist. In diesem Element werden optische Wellenleiter ausgebildet, die allmählich unterschiedliche Phasenanpassungswellenlängen zulassen, was es erlaubt, an einer beliebigen Stelle optische Wellenleiter zum Phasenabstimmen mit der Wellenlänge einer Grundschwingungslichtquelle auszubilden. Mit anderen Worten erlaubt die Auswahl eines entsprechenden optischen Wellenleiters das Phasenabstimmen mit der Grundschwingung mit einer willkürlichen Wellenlänge.
  • 14 ist eine Draufsicht, die ein herkömmliches QPM-SGH-Element, bei dem die Toleranz für die Phasenanpassungswellenlänge gesteigert ist, als eine optischen Wellenleitervorrichtung mit optischen Wellenleitern für verschiedene Phasenanpassungswellenlängen, auf einem Träger eingebaut, darstellt. In 14 ist ein optischer Wellenleiter 142 auf einem Träger 141 ausgebildet, und eine Vielzahl von Polarisierungsumkehrregionen λ1, λ2 und λ3 sind auf dem optischen Wellenleiter 142 als eine Polarisierungsumkehrstruktur 143 ausgebildet. Die jeweiligen Polarisierungsumkehrregionen haben verschiedene Phasenanpassungsbedingungen. Mit der Kombination der Polarisierungsumkehrregionen mit den verschiedenen Phasenanpassungsbedingungen wird beabsichtigt, die Toleranz für die Phasenanpassungswellenlänge in der optischen Wellenleitervorrichtung als Ganzes zu steigern. Durch das Steigern der Toleranz für die Wellenlänge kann man stabile Ausgangsmerkmale für die Variationen in Wellenlängen der Grundschwingungen erzielen.
  • Andererseits wurde auch vorgeschlagen, eine Lichtquelle mit einer Vielzahl von Wellenlängen durch den Gebrauch eines Halbleiterlasers zu erzielen. Es gibt ein Verfahren, das das Ausbilden verschiedener aktiver Schichten auf einem Halbleiterlaser und das Senden von Laserstrahlen mit verschiedenen Wellenlängen von einem Chip umfasst.
  • Die vorliegende Erfindung soll eine Konfiguration zum Erzielen einer Vielzahl kohärenter Strahlen mit verschiedenen Wellenlängen ausgehend von einem einzigen Sendepunkt oder benachbarten Sendepunkten unter Verwendung einer optischen Wellenleitervorrichtung erzielen.
  • Andererseits sind bei einer herkömmlichen optischen Wellenleitervorrichtung eine Vielzahl optischer Wellenleiter mit verschiedenen Phasenanpassungsmerkmalen auf einer Vorrichtung integriert, aber die Konfiguration für gleichzeitige Umwandlung verschiedener Wellenlängen von Grundschwingungen wurde nicht vorgeschlagen.
  • Ferner gab es eine Konfiguration zum Senden von Strahlen mit verschiedenen Wellenlängen gleichzeitig von einem Halbleiterlaser eines Chips. Da Sendeteile optischer Wellenleiter jedoch an verschiedenen Positionen ausgebildet sind, wird, wenn zwei Sendestrahlen dazu bestimmt sind, gleichzeitig mit einem optischen System fokussiert zu werden, große Abweichung verursacht, und ein kompliziertes optisches System wird bereitgestellt, um Fokussierungsmerkmale innerhalb des Beugungslimits zu erzielen, was problematisch war.
  • Daher ist die vorliegende Erfindung dazu bestimmt, die oben stehenden Probleme zu lösen. Eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium bereitzustellen, bei dem sogar für kurze Wellenlängen in der Nähe von 400 nm sowohl die Bedingung des Lichtabsorptionsverhältnisses ≥ 1,0 in einer ersten Aufzeichnungsschicht als auch die Bedingung des Lichtdurchlassgrades ≥ 45% in einem ersten Aufzeichnungsmedium erfüllt sind, und sowohl die Löschrate des ersten Aufzeichnungsmediums als auch die Aufzeichnungsempfindlichkeit eines zweiten Aufzeichnungsmediums gesteigert sind, sowie ein Verfahren zum Aufzeichnen und Wiedergeben für das optische Informationsaufzeichnungsmedium.
  • Ohne zur vorliegenden Erfindung zu gehören, wird eine optische Wellenleitervorrichtung bereitgestellt, die kohärente Multiwellenlängenstrahlen mit verschiedenen Wellenlängen gleichzeitig senden kann, eine Multiwellenlängenlichtquelle, bei der die optische Wellenleitervorrichtung und eine Lichtquelle kombiniert werden, um einen Körper zu bilden, und ein optisches System zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Information für das oben genannte optische Informationsaufzeichnungsmedium unter Verwendung der Multiwellenlängenlichtquelle.
  • Um die erste Aufgabe zu verwirklichen, stellt die vorliegende Erfindung ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1 bereit. Das erfindungsgemäße optische Informationsaufzeichnungsmedium umfasst mindestens zwei Aufzeichnungsschichten, die aus einem Phasenwechselmaterial auf einem Träger ausgebildet werden und wird durch Laserstrahlen von einer Seite her aufgezeichnet und wiedergegeben. Die Aufzeichnungsschichten umfassen eine erste Aufzeichnungsschicht und eine zweite Aufzeichnungsschicht von der Laserstrahleinfallseite her, wobei die erste Aufzeichnungsschicht in einem ersten Aufzeichnungsmedium enthalten ist und die zweite Aufzeichnungsschicht in einem zweiten Aufzeichnungsmedium enthalten ist. Wenn eine Wellenlänge eines ersten Laserstrahls, mit welchem das Aufzeichnen und das Wiedergeben für das erste Aufzeichnungsmedium durchgeführt werden, als λ1(nm) angezeigt ist, eine Wellenlänge eines zweiten Laserstrahls, mit welchem das zweite Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet und wiedergegeben wird als λ2(nm) angegeben ist, ein Lichtabsorptionsvermögen der ersten Aufzeichnungsschicht in einem Kristallzustand als Ac (%), ein Lichtabsorptionsvermögen der ersten Aufzeichnungsschicht in einem amorphen Zustand als Aa (%), ein Lichtdurchlassgrad des ersten Aufzeichnungsmediums für die erste Aufzeichnungsschicht im Kristallzustand als Tc (%) angegeben wird, ein Lichtdurchlassgrad des ersten Aufzeichnungsmediums für die erste Aufzeichnungsschicht im amorphen Zustand Ta (%) angegeben wird, und das Verhältnis zwischen den Wellenlängen λ1 und λ2 durch 10 ≤ |λ1 – λ2| ≤ 120 ausgedrückt ist, hat die erste Aufzeichnungsschicht ein Lichtabsorptionsverhältnis Ac/Aa in einem vorausbestimmten Bereich für die Wellenlänge λ1, und das erste Aufzeichnungsmedium erfüllt die Bedingungen Tc ≥ 30 und Ta ≥ 30 für die Wellenlänge λ2.
  • Gemäß diesem optischen Informationsaufzeichnungsmedium kann ein ausreichend hohes Absorptionsverhältnis der ersten Aufzeichnungsschicht und ein Lichtdurchlassgrad des ersten Aufzeichnungsmediums erzielt werden. Indem die Kombination der Wellenlängen λ1 und λ2 zum Beispiel verwendet wird, kann daher das Lichtabsorptionsverhältnis um etwa 1,0 bis etwa 1,6 variiert werden, und der Lichtdurchlassgrad von über 30% bis über 60%. Das optische Informationsaufzeichnungsmedium hat daher die folgenden Effekte. Das Lichtabsorptionsverhältnis der ersten Aufzeichnungsschicht und der Lichtdurchlassgrad des ersten Aufzeichnungsmediums sind gemäß den Werkstoffen und Aufzeichnungsbedingungen der ersten und der zweiten Aufzeichnungsschicht angepasst, so dass ausgezeichnete Aufzeichnungs- und Wiedergabemerkmale sowohl in dem ersten als auch in dem zweiten Aufzeichnungsmedium erzielt werden.
  • Bei dem erfindungsgemäßen optischen Informationsaufzeichnungsmedium wird bevorzugt, dass, wenn das Verhältnis zwischen den Wellenlängen λ1 und λ2 ausgedrückt wird durch 10 ≤ |λ1 – λ2| ≤ 50, die erste Aufzeichnungsschicht ein Lichtabsorptionsverhältnis Ac/Aa in einem vorausbestimmten Bereich für die Wellenlänge λ1 hat und das erste Aufzeichnungsmedium die Bedingungen Tc ≥ 45 und Ta ≥ 45 für die Wellenlänge λ2 erfüllt.
  • Gemäß dieser Konfiguration können die folgenden Effekte erzielt werden. Das erste Aufzeichnungsmedium und das zweite Aufzeichnungsmedium werden mit unterschiedlichen Wellenlängen, die einander nahe sind, aufgezeichnet und wiedergegeben. Daher werden beide Aufzeichnungsmedien mit im Wesentlichen der gleichen Aufzeichnungsdichte bespielt. Zusätzlich werden für die kurzen Wellenlängen in der Nähe von 400 nm sowohl die Bedingungen des Lichtabsorptionsverhältnisses ≥ 1,0 in der ersten Aufzeichnungsschicht und des Lichtdurchlassgrads ≥ 45% in dem ersten Aufzeichnungsmedium erfüllt, und sowohl in dem ersten als auch in dem zweiten Aufzeichnungsmedium können ausgezeichnete Aufzeichnungs- und Wiedergabemerkmale erzielt werden.
  • Bei dem erfindungsgemäßen optischen Informationsaufzeichnungsmedium wird vorgezogen, dass das zweite Aufzeichnungsmedium, das erste Aufzeichnungsmedium und eine Schutzschicht auf dem Träger nacheinander ausgebildet werden, dass die Stärke d1 (μm) der Schutzschicht im Bereich von 30 ≤ d1 ≤ 200 liegt, und dass das Aufzeichnen und die Wiedergabe mit dem ersten und dem zweiten Laserstrahl von der Schutzschichtseite her ausgeführt werden.
  • Gemäß dieser Konfiguration werden das Aufzeichnen und die Wiedergabe von der Seite der Schutzschicht her durchgeführt, die dünner ist als der Träger, und daher kann die numerische Apertur einer Linse gesteigert werden, so dass das Aufzeichnen mit größerer Aufzeichnungsdichte erlaubt wird.
  • Bei dem erfindungsgemäßen optischen Informationsaufzeichnungsmedium wird vorgezogen, dass das erste Aufzeichnungsmedium, das auf einem ersten Träger ausgebildet wird, und das zweite Aufzeichnungsmedium, das auf einem zweiten Träger ausgebildet wird, miteinander durch Kleben verbunden werden.
  • Bei dem erfindungsgemäßen optischen Informationsaufzeichnungsmedium wird auch vorgezogen, dass das Aufzeichnen und das Wiedergeben mit einem ersten Laserstrahl und einem zweiten Laserstrahl ausgeführt werden, die von einer Multiwellenlängenlichtquelle gesendet werden, wobei ein Teil eines optischen Wellenleiters eines zweiten Oberwellenerzeugungselements und ein optischer Wellenleiter eines Halbleiterlasers optisch gekoppelt werden.
  • Bei dem erfindungsgemäßen optischen Informationsaufzeichnungsmedium wird vorgezogen, dass die Wellenlänge λ1(nm) des ersten Laserstrahls in einem Bereich von 390 ≤ λ1 ≤ 520 liegt.
  • Bei dem erfindungsgemäßen optischen Informationsaufzeichnungssystem wird vorgezogen, dass eine Bedingung des Lichtabsorptionsverhältnisses Ac/Aa ≥ 1,0 in der ersten Aufzeichnungsschicht für die Wellenlänge λ1 des ersten Laserstrahls erfüllt wird.
  • Bei dem erfindungsgemäßen optischen Informationsaufzeichnungssystem wird vorgezogen, dass die erste Aufzeichnungsschicht Ge-Sb-Te enthält.
  • Ferner wird bei dem erfindungsgemäßen optischen Informationsaufzeichnungsmedium vorgezogen, dass die erste Aufzeichnungsschicht Ge-Sb-Te-Sn enthält. Das bewirkt, dass beim Gebrauch eines Aufzeichnungsmaterials mit höherer Kristallisationsrate als der von Ge-Sb-Te für die erste Aufzeichnungsschicht eine höhere Löschrate erzielt werden kann.
  • Bei dem erfindungsgemäßen optischen Informationsaufzeichnungsmedium wird vorgezogen, dass eine Stärke d2(nm) zu der ersten Aufzeichnungsschicht in einem Bereich von 3 ≤ d2 ≤ 12 liegt.
  • Das obere Limit der Stärke d2 der ersten Aufzeichnungsschicht ist erforderlich, um einen Lichtdurchlassgrad von mindestens 45% in dem ersten Aufzeichnungsmedium sicherzustellen. Das untere Limit der Stärke d2 entspricht einer kritischen Stärke um zu vermeiden, dass Inseln ausgebildet werden, dass das Kristallisieren aufgrund eines Mangels an Atomen gestoppt wird, und dass eine Filmkapazität zum Absorbieren von Strahlen verringert wird. Angesichts ihres optischen Konzepts liegt eine bevorzugte Stärke bei ungefähr 6 nm.
  • Ferner wird bei dem erfindungsgemäßen optischen Informationsaufzeichnungsmedium vorgezogen, dass das erste Aufzeichnungsmedium mindestens die erste Aufzeichnungsschicht und eine Reflexionsschicht umfasst, die nacheinander auf dem Substrat ausgebildet werden, und eine Stärke d3(nm) der Reflexionsschicht in einem Bereich von 2 ≤ d3 ≤ 20 liegt.
  • Das obere Limit der Stärke d3 dieser Reflexionsschicht ist erforderlich, um einen Lichtdurchlassgrad von mindestens 45% in dem ersten Aufzeichnungsmedium sicherzustellen. Das untere Limit der Stärke d3 entspricht einer kritischen Stärke, um das Bilden von Inseln zu vermeiden, um das Verringern eines schnellen Kühleffekts und das Verschlechtern von Umweltbeständigkeitsmerkmalen zu vermeiden.
  • Zum Erzielen der ersten Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Aufzeichnen und Wiedergeben für ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 11 bereit. Das erfindungsgemäße Verfahren ist ein Verfahren, bei dem für ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium, das mindestens zwei Aufzeichnungsschichten aufweist, die aus einem Phasenwechselmaterial auf einem Träger ausgebildet sind, das Aufzeichnen und Wiedergeben von einer Seite her mit Laserstrahlen ausgeführt wird. Die Aufzeichnungsschichten umfassen eine erste Aufzeichnungsschicht und eine zweite Aufzeichnungsschicht von der Laserstrahleinfallseite her. Die erste Aufzeichnungsschicht ist in einem ersten Aufzeichnungsmedium enthalten, und die zweite Aufzeichnungsschicht ist in einem zweiten Aufzeichnungsmedium enthalten. Wenn eine Wellenlänge des ersten Laserstrahls, mit der das Aufzeichnen und die Wiedergabe für das erste Aufzeichnungsmedium ausgeführt werden, als λ1 (nm) angegeben ist, und eine Wellenlänge eines zweiten Laserstrahls, mit dem das zweite Aufzeichnungsmedium bespielt und wiedergegeben wird, als λ2 (nm) angegeben ist, wird das Verhältnis zwischen dem Wellenlängen λ1 und λ2 ausgedrückt durch 10 ≤ |λ1 – λ2| ≤ 120.
  • Gemäß dem vorliegenden Verfahren zum Aufzeichnen und Wiedergeben für ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium kann ein ausreichend hohes Lichtabsorptionsverhältnis für die erste Aufzeichnungsschicht und ein ausreichend hoher Lichtdurchlassgrad für das erste Aufzeichnungsmedium erzielt werden. Durch Kombinieren der Wellenlängen λ1 und λ2 zum Beispiel, kann das Lichtabsorptionsverhältnis daher von etwa 1,0 bis etwa 1,6 und der Lichtdurchlassgrad von über 30% bis über 60% variiert werden. Das Verfahren hat daher die folgenden Effekte. Das Lichtabsorptionsverhältnis der ersten Aufzeichnungsschicht und der Lichtdurchlassgrad des ersten Aufzeichnungsmediums werden gemäß den Werkstoffen und Aufzeichnungsbedingungen der ersten und zweiten Aufzeichnungsschicht eingestellt, so dass ausgezeichnete Aufzeichnungs- und Wiedergabemerkmale sowohl in dem ersten als auch in dem zweiten Aufzeichnungsmedium erzielt werden.
  • Bei dem Verfahren zum Aufzeichnen und Wiedergeben für ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung wird vorgezogen, dass die Beziehung zwischen den Wellenlängen λ1 und λ2 ausgedrückt wird durch 10 ≤ |λ1 – λ2| ≤ 50.
  • Gemäß dieser Konfiguration können die folgenden Effekte erzielt werden: Das erste Aufzeichnungsmedium und das zweite Aufzeichnungsmedium werden mit unterschiedlichen Wellenlängen, die einander nahe sind, bespielt und wiedergegeben. Daher können beide Aufzeichnungsmedien mit im Wesentlichen der gleichen Aufzeichnungsdichte bespielt werden, und ausgezeichnete Aufzeichnungs- und Wiedergabemerkmale können erzielt werden.
  • Bei dem Verfahren zum Aufzeichnen und Wiedergeben für ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung wird vorgezogen, dass für ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium, bei dem das zweite Aufzeichnungsmedium, das erste Aufzeichnungsmedium und eine Schutzschicht auf dem Träger nacheinander ausgebildet werden, und eine Stärke d1 (μm) der Schutzschicht in einem Bereich von 30 ≤ d1 ≤ 200 liegt, und dass Aufzeichnung und Wiedergabe mit dem ersten und dem zweiten Laserstrahl von der Schutzseitenschicht her durchgeführt werden.
  • Gemäß dieser Konfiguration werden das Aufzeichnen und die Wiedergabe von der Seite der Schutzschicht her durchgeführt, die dünner ist als der Träger, und daher kann die numerische Apertur einer Linse gesteigert werden, was das Aufzeichnen mit einer höheren Aufzeichnungsdichte erlaubt.
  • Gemäß dem Verfahren zum Aufzeichnen und Wiedergeben für ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung wird vorgezogen, dass das Aufzeichnen und die Wiedergabe für ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium, bei dem das erste Aufzeichnungsmedium auf einem ersten Träger ausgebildet ist und das zweite Aufzeichnungs medium auf einem zweiten Träger ausgebildet ist, miteinander verbunden werden.
  • Gemäß dem Verfahren zum Aufzeichnen und zur Wiedergabe für ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung wird vorgezogen, dass das Aufzeichnen und die Wiedergabe mit einem ersten Laserstrahl und einem zweiten Laserstrahl ausgeführt werden, die von einer Multiwellenlängenlichtquelle gesendet werden, bei der ein Teil eines optischen Wellenleiters eines Erzeugungselements für zweite Oberwellen und ein optischer Wellenleiter eines Halbleiterlasers optisch gekoppelt werden.
  • Ferner ist es bei dem Verfahren zum Aufzeichnen und Wiedergeben für ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung vorzuziehen, dass die Wellenlänge λ1 (nm) des ersten Laserstrahls in einem Bereich von 390 ≤ λ1 ≤ 520 liegt.
  • Um die zweite Aufgabe zu erfüllen, wird eine optische Wellenleitervorrichtung offenbart, die nicht zur vorliegenden Erfindung gehört, und die einen Träger, eine Vielzahl optischer Wellenleiter, die in der Nähe einer Fläche des Trägers ausgebildet sind, Injektionsteile, die an einem Ende der optischen Wellenleiter ausgebildet sind, und Sendeteile, die auf dem anderen Ende der optischen Wellenleiter ausgebildet sind, umfasst. Die optische Wellenleitervorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl der optischen Wellenleiter Phasenanpassungsmerkmalen entspricht, die voneinander unterschiedlich sind, und dass die Sendeteile der Vielzahl optischer Wellenleiter im Wesentlichen an der gleichen Position bereitgestellt werden.
  • Gemäß der optischen Wellenleitervorrichtung können verschiedene Wellenlängen von Grundschwingungen von einer Lichtquelle gleichzeitig umgewandelt werden, und Strahlen mit unterschiedlichen Wellenlängen werden von einem einzigen Sendeteil gesendet, so dass Strahlen der Lichtquellen erzielt werden, die von einem einzigen Punkt gesendet werden. Indem daher ein gemeinsames Linsensystem mit symmetrischer Struktur, bei dem die Korrektur für chromatische Aberration erfolgt ist, verwendet wird, können die Strahlen innerhalb des Beugungslimits fokussiert werden.
  • Bei der optischen Wellenleitervorrichtung wird vorgezogen, dass die optischen Wellenleiter periodische Polarisierungsumkehrstrukturen haben. In diesem Fall werden die optischen Wellenleiter mit den Polarisierungsumkehrstrukturen mit unterschiedlichen Perioden versehen.
  • Gemäß dieser Konfiguration können mit Photolithographie und Trockenätzen optische Wellenleiter mit verschiedenen Phasenanpassungsbedingungen leicht auf dem Träger ausgebildet werden.
  • Bei der optischen Wellenleitervorrichtung wird vorgezogen, dass die optische Wellenleitervorrichtung Reflektoren an Teilen der optischen Wellenleiter aufweist.
  • Gemäß dieser Konfiguration erlaubt es der Einsatz der Reflektoren, lange optische Wellenleiter auf einem Träger in einer kleinen Zone auszubilden. Die Trägerzone kann daher effektiv genutzt werden, und die Effizienz der Wellenlängenumwandlung kann gesteigert werden.
  • Bei der optischen Wellenleitervorrichtung wird bevorzugt, dass eine Linie senkrecht zu einer Fläche, die dem Träger in den Sendeteilen der optischen Wellenleiter entgegengesetzt ist, und die der Fläche des Trägers, einen Winkel von etwa 45 Grad bilden.
  • Gemäß dieser Konfiguration können gesendete Strahlen von einer oberen oder hinteren Fläche des Trägers extrahiert werden. Ein Gitter, ein Detektor oder dergleichen kann daher auf dem Träger einfach eingebaut werden, so dass eine kleine eingebaute Lichtquelle erzielt wird.
  • Ferner wird bei der optischen Wellenleitervorrichtung vorgezogen, dass die Phasenanpassungsbedingungen die für die zweiten Oberwellen sind.
  • Gemäß dieser Konfiguration können durch Koppeln eines gewöhnlich im Handel verfügbaren Halbleiterlasers mit verschiedenen Wellenlängen mit der optischen Wellenleitervorrichtung Strahlen mit einer Vielzahl von Wellenlängen in einem 400 nm-Band eines blauen Lumineszenzbereichs leicht von einer einzelnen optischen Wellenleitervorrichtung gesendet werden, so dass hochdichte optische Aufzeichnung für ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium erzielt wird.
  • Alternativ wird bei der optischen Wellenleitervorrichtung vorgezogen, dass die Phasenanpassungsbedingungen die für eine Summenfrequenz sind.
  • Gemäß dieser Konfiguration kann durch das Hinzufügen einer Polarisierungsumkehrregion, die eine Phasenanpassungsbedingung für eine Summenfrequenz erfüllt, die Anzahl der Wellenlängen weiter gesteigert werden.
  • Bei der optischen Wellenleitervorrichtung wird vorgezogen, dass die optischen Wellenleiter optisch teilweise miteinander gekoppelt sind.
  • Gemäß dieser Konfiguration können lange optische Wellenleiter auf einer kleinen Trägerzone ausgebildet werden. Daher kann die Trägerzone effektiv verwendet werden und die Effizienz der Wellenlängenumkehrung kann gesteigert werden.
  • Zum Verwirklichen der zweiten Aufgabe wird eine Multiwellenlängenlichtquelle offenbart, die nicht zur vorliegenden Erfindung gehört, und die eine Vielzahl kohärenter Lichtquellen mit verschiedenen Wellenlängen und eine optische Wellenleitervorrichtung umfasst. Die optische Wellenleitervorrichtung umfasst einen Träger, eine Vielzahl optischer Wellenleiter, die in der Nähe einer Fläche des Trägers ausgebildet sind, Injektionsteile, die an einem Ende der optischen Wellenleiter ausgebildet sind, und Sendeteile, die an dem anderen Ende der optischen Wellenleiter ausgebildet sind. Die Vielzahl optischer Wellenleiter erfüllt Phasenanpassungsbedingungen, die voneinander unterschiedlich sind, und die Sendeteile der Vielzahl optischer Wellenleiter wird in im Wesentlichen der gleichen Position bereitgestellt. Die Multiwellenlängenlichtquelle ist dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenlängen der Strahlen, die von den kohärenten Lichtquellen gesendet werden, von der optischen Wellenleitervorrichtung umgewandelt werden.
  • Gemäß dieser Multiwellenlängenlichtquelle können verschiedene Wellenlängen von Grundschwingungen von den kohärenten Lichtquellen gleichzeitig umgewandelt werden, und Strahlen mit verschiedenen Wellenlängen werden von einem einzigen Sendeteil gesendet, so dass Strahlen der Lichtquellen erzielt werden, die von einem einzigen Punkt aus gesendet werden.
  • Durch Verwenden eines gemeinsamen Linsensystems mit einer symmetrischen Struktur, bei dem die Korrektur für chromatische Aberration durchgeführt wurde, können die Strahlen innerhalb des Beugungslimits fokussiert werden.
  • Bei der Multiwellenlängenlichtquelle wird bevorzugt, dass die kohärenten Lichtquellen Halbleiterlaser sind und dass die Injektionsteile der optischen Wellenleitervorrichtung und die Halbleiterlaser direkt gekoppelt sind.
  • Bei der Multiwellenlängenlichtquelle wird auch bevorzugt, dass die kohärenten Lichtquellen mit unterschiedlichen Wellenlängen Multistreifenhalbleiterlaser sind, die auf einem Träger ausgebildet sind.
  • Ferner wird bei der Multiwellenlängenlichtquelle vorgezogen, dass die kohärenten Lichtquellen eine Funktion zum Variieren der Wellenlängen haben.
  • Gemäß dieser Konfiguration werden für ein Element zum Erzeugen zweiter Oberwellen (SHG) eines quasi-phasenabstimmenden Typs (QPM) mit einer kleinen Toleranz von etwa 0,1 nm für eine Phasenanpassungswellenlänge die Wellenlängen der kohärenten Lichtquellen variiert und gesteuert, so dass sie an die Phasenanpassungswellenlängen angepasst werden, so dass die Wellenlängenumwandlung mit hoher Effizienz erzielt wird. Zusätzlich und sogar wenn die Phasenanpassungswellenlänge aufgrund der Variation in Umgebungstemperatur variiert wird, werden die Wellenlängen der kohärenten Lichtquellen variiert und gesteuert, so dass ständig stabile Ausgänge erzielt werden. Ferner erlaubt die Steuerung der Phasenanpassungswellenlänge auch das Umschalten der zu sendenden Strahlen.
  • Bei der Multiwellenlängenlichtquelle wird bevorzugt, dass die optische Wellenleitervorrichtung eine Elektrodenstruktur aufweist, die Elektroden umfasst, und Ausgänge mittels der Elektroden moduliert werden.
  • Gemäß dieser Konfiguration werden, wenn die Elektrodenstruktur auf den optischen Wellenleitern eingebaut ist und Spannung an die Elektrodenstruktur angelegt wird, um die Brechungszahlen der optischen Wellenleiter zu ändern, um Ausgangsmodulation durchzuführen, Variationen in den Sendewellenlängen der Halbleiterlaser, die die Ausgangvariation begleiten, im Vergleich zu dem Fall der Modulation von Ausgängen von den Halbleiterlasern eliminiert, so dass stabile Ausgangsmodulation erzielt wird.
  • Zum Verwirklichen der zweiten Aufgabe wird ein optisches System, das nicht zur Erfindung gehört, offenbart, das eine Multiwellenlängenlichtquelle und ein optisches Fokussierungssystem aufweist. Die Multiwellenlängenlichtquelle umfasst eine Vielzahl kohärenter Lichtquellen mit unterschiedlichen Wellenlängen und eine optische Wellenleitervorrichtung. Die optische Wellenleitervorrichtung umfasst einen Träger, eine Vielzahl von optischen Wellenleitern, die in der Nähe einer Fläche des Trägers ausgebildet sind, Injektionsteile, die an einem Ende der optischen Wellenleiter ausgebildet sind, und Sendeteile, die an dem anderen Ende der optischen Wellenleiter ausgebildet sind. Die Vielzahl der optischen Wellenleiter erfüllt Phasenanpassungsbedingungen, die voneinander unterschiedlich sind, und die Sendeteile der Vielzahl optischer Wellenleiter werden in im Wesentlichen der gleichen Position bereitgestellt. Bei der Multiwellenlängenlichtquelle werden die Wellenlängen von Strahlen von den kohärenten Lichtquellen durch die optische Wellenleitervorrichtung umgewandelt.
  • Gemäß diesem optischen System und ohne Verwenden einer speziellen gemeinsamen Linse, eines Gitterelements zur Aberrationskorrektur innerhalb des optischen Systems oder dergleichen wird die optische Anpassung mit dem vereinfachten optischen System erleichtert. Zusätzlich ist dieses optische System hoch effizient, wenn eine Multiwellenlängenlichtquelle für kurze Wellenlängen verwendet wird.
  • Vorzugsweise umfasst das optische System ferner ein Wellenlängenfilter, und das Wellenlängenfilter trennt Strahlen von der Multiwellenlängenlichtquelle und erfassten Lichtern.
  • Gemäß dieser Konfiguration wird zum Beispiel das Wellenlängenfilter zwischen zwei Aufzeichnungsschichten ausgebildet, die in einem optischen Informationsaufzeichnungsmedium enthalten sind, und erlaubt es, dass Strahlen mit zwei Wellenlängen die erste Aufzeichnungsschicht erreichen, erlaubt aber nur einem der Strahlen mit zwei Wellenlängen erlaubt, die zweite Aufzeichnungsschicht zu erreichen, so dass die zwei Wellenlängen getrennt werden. Der Einfluss auf die zweite Aufzeichnungsschicht beim Bespielen oder Wiedergeben der ersten Aufzeichnungsschicht kann daher verringert werden. Wenn das Wellenlängenfilter ferner vor einem Photodetektor bereitgestellt wird, trennt es zwei Wellenlängen und nach der Trennung werden Strahlen mit jeweiligen unterschiedlichen Wellenlängen von anderen Photodetektoren erfasst, so dass gleichzeitige Wiedergabe für die erste und die zweite Aufzeichnungsschicht erlaubt wird. Zusätzlich kann einer dieser Strahlen ausschließlich zur Wiedergabe verwendet werden und der andere kann ausschließlich zum Aufzeichnen und Löschen verwendet werden, wodurch optische Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung erzielt wird, die kein Umschalten optischer Ausgänge einer Lichtquelle erfordert. Da die Sendepunkte an der gleichen Stelle in der Multiwellenlängenlichtquelle sind, können Strahlen mit zwei Wellenlängen auf einen einzigen Brennpunkt fokussiert werden, so dass das Aufzeichnen und die Wiedergabe gleichzeitig ausgeführt werden können.
  • Bei dem optischen System wird vorgezogen, dass die von der Multiwellenlängenlichtquelle gesendeten Strahlen Intensitätsmodulationen unterworfen werden, die je nach ihren Wellenlängen unterschiedlich sind.
  • Gemäß dieser Konfiguration wird es erlaubt, dass ein Strahl mit einer der Wellenlängen kontinuierliche Wellenbewegung (CW) hat, und dass ein Strahl mit der anderen Wellenlänge bei einer hohen Frequenz moduliert wird, so dass es erlaubt wird, Ausgänge des SHG-Elements beträchtlich zu steigern.
  • Zusätzlich wird vorgezogen, dass das optische System ferner ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst, und dass die Strahlen von der Multiwellenlängenlichtquelle auf das optische Informationsaufzeichnungsmedium von dem fokussierenden optischen System fokussiert werden.
  • Bei dem optischen System wird vorgezogen, dass für das optische Informationsaufzeichnungsmedium das Aufzeichnen oder die Wiedergabe gleichzeitig mit Strahlen mit einer Vielzahl von Wellenlängen von der Multiwellenlängenlichtquelle ausgeführt wird.
  • Bei dem optischen System wird auch vorgezogen, dass das optische Informationsaufzeichnungsmedium mit mindestens einem Strahl mit einer Wellenlänge von der Multiwellenlängenlichtquelle bespielt wird, und dass Information gleich zeitig von dem optischen Informationsaufzeichnungsmedium mit einem Strahl mit einer anderen Wellenlänge von der Multiwellenlängenlichtquelle erfasst wird.
  • In diesem Fall ist es vorzuziehen, dass auf der Grundlage von Signalen, die von dem Strahl mit einer anderen Wellenlänge von der Multiwellenlängenlichtquelle erfasst werden, die Stärke des mindestens einen Strahls mit einer Wellenlänge und einem Brennpunkt auf dem optischen Informationsaufzeichnungsmedium gesteuert wird.
  • Gemäß dieser Konfiguration wird das Aufzeichnen ausgeführt, während die Aufzeichnungsinformation in Echtzeit beim Aufzeichnen erfasst wird, und diese Information wird zurückgespeist, um die Stärke der Aufzeichnungsstrahlen und den Brennpunkt auf dem Aufzeichnungsmedium zu steuern. Daher können die Formen der Aufzeichnungsgrübchen, die in dem Aufzeichnungsmedium auszubilden sind, präzis gesteuert werden, so dass die Aufzeichnungsdichte beträchtlich gesteigert wird.
  • Ferner wird bei dem optischen System vorgezogen, dass Strahlen mit einer Vielzahl von Wellenlängen von der Multiwellenlängenlichtquelle gemischt werden, mit der das optische Informationsaufzeichnungsmedium bespielt wird.
  • 1 ist eine teilweise Schnittansicht, die ein Strukturbeispiel eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 2 ist eine teilweise Schnittansicht, die ein Strukturbeispiel eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 3 ist eine teilweise Schnittansicht, die ein Strukturbeispiel eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 4 ist eine schematische Ansicht, die ein Aufzeichnungs- und Aufgabeverfahren für das optische Informationsaufzeichnungsmedium gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 5 ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration einer Multiwellenlängenlichtquelle zeigt, die eine erste optische Wellenleitervorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet, die an die optischen Informationsaufzeichnungsmedien gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewandt werden kann.
  • 6 ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration einer Multiwellenlängenlichtquelle zeigt, die eine zweite optische Wellenleitervorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet, die an die optischen Informationsaufzeichnungsmedien gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewandt werden kann.
  • 7 ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration einer Multiwellenlängenlichtquelle zeigt, die eine dritte optische Wellenleitervorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet, die an die optischen Informationsaufzeichnungsmedien gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewandt werden kann.
  • 8 ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration einer Multiwellenlängenlichtquelle zeigt, die eine vierte optische Wellenleitervorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet, die an die optischen Informationsaufzeichnungsmedien gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewandt werden kann.
  • 9 ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration einer Multiwellenlängenlichtquelle zeigt, die eine fünfte optische Wellenleitervorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet, die an die optischen Informationsaufzeichnungsmedien gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewandt werden kann.
  • 10 ist eine schematische Strukturansicht eines optischen Systems, das mit einer Multiwellenlängenlichtquelle versehen ist, die eine der ersten bis fünften optischen Wellenleitervorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet.
  • 11 ist eine schematische Ansicht, die ein herkömmliches Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahren für ein optisches Zweischichten- Informationsaufzeichnungsmedium darstellt.
  • 12 ist eine Strukturansicht eines Systems gemäß dem herkömmlichen Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahren für ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium.
  • 13 ist eine Draufsicht, die ein erstes Strukturbeispiel einer herkömmlichen optischen Wellenleitervorrichtung zeigt.
  • 14 ist eine Draufsicht, die ein zweites Strukturbeispiel einer herkömmlichen optischen Wellenleitervorrichtung zeigt.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wie folgt beschrieben.
  • Zuerst betrifft die folgende Beschreibung optische Informationsaufzeichnungsmedien gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Erste Ausführungsform
  • 1 zeigt ein Strukturbeispiel eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dieses optische Informationsaufzeichnungsmedium hat die folgende Konfiguration. Auf einem Träger 1 werden eine erste untere optische Interferenzschicht 2, eine erste untere Schnittstellenschicht 3, eine erste Aufzeichnungsschicht 4, eine erste obere Schnittstellenschicht 5, eine erste obere optische Interferenzschicht 6 und eine erste Reflexionsschicht 7 nacheinander gestapelt. Danach wird eine Trennschicht 8 auf der ersten Reflexionsschicht 7 bereitgestellt. Auf der Trennschicht 8 werden eine zweite untere optische Interferenzschicht 9, eine zweite untere Schnittstellenschicht 12, eine zweite obere optische Interferenzschicht 13 und eine zweite Reflexionsschicht 14 nacheinander gestapelt. Dieser Stapelkörper wird mit einer Klebeschicht 15 auf einen Blindträger 16 geklebt, so dass das optische Informationsaufzeichnungsmedium ausgebildet wird. Die Mehrschichtenstruktur von der ersten unteren optischen Interferenzschicht 2 bis zu der ersten Reflexionsschicht 7 ist ein erstes Aufzeichnungsmedium 17. Ähnlich ist die Mehrschichtstruktur von der zweiten optischen Interferenzschicht 9 zu der zweiten Reflexionsschicht 14 ein zweites Aufzeichnungsmedium 18. Bei diesem Strukturbeispiel ist die Aufzeichnungs- und Wiedergabeseite DRP die Seite des Trägers 1.
  • Als Träger 1 kann einer mit einer Scheibenform und Führungsrillen zum Führen von Laserstrahlen wie erforderlich ausgebildet verwendet werden, der aus Glas oder Harz wie zum Beispiel Polycarbonat, amorphem Polyolefin oder PMMA hergestellt ist, und ein durchsichtiger Träger mit einer glatten Oberfläche.
  • Die erste untere optische Interferenzschicht 2 ist ein dielektrischer Dünnfilm und hat die Aufgabe des Anpassens einer optischen Entfernung, um die Lichtabsorptionseffizienz in den Aufzeichnungsschichten zu verbessern und die Variation in der Quantität des reflektierten Lichts vor und nach dem Aufzeichnen zu steigern, um die Signalamplitude zu vergrößern. Beispiele von Werkstoffen, die für die optischen Interferenzschichten verwendet werden können, enthalten Oxide, wie zum Beispiel SiO2, Ta2O5 oder dergleichen, Nitride, wie zum Beispiel SiN, AlN, TiN, TaN, ZrN, GeN oder dergleichen, Sulfide, wie zum Beispiel ZnS oder dergleichen, Karbide, wie zum Beispiel SiC oder dergleichen und Gemische davon. Unter diesen Werkstoffen ist ein Gemisch aus ZnS-SiO2 ein amorphes Material und hat eine hohe Brechungszahl, eine hohe Filmbildungsrate, ausgezeichnete mechanische Eigenschaften und ausgezeichnete Feuchtigkeitsbeständigkeit. Wenn dieses Material verwendet wird, erzielt man eine besonders vorzügliche optische Interferenzschicht. Die Stärke der optischen Interferenzschichten kann genau gemäß der Berechnung bestimmt werden, die zum Beispiel auf einem Matrixverfahren beruht (siehe zum Beispiel Kapitel 3 „Wave Optics" von Hiroshi KUBOTA, veröffentlich von Iwanami Shinsho, 1971), um die Bedingungen zum Erzielen einer größeren Variation der Quantität des reflektierten Lichts zwischen dem kristallinen (vor dem Aufzeichnen) und dem amorphen (nach dem Aufzeichnen) Zustand der Aufzeichnungs schichten und eines höheren Lichtabsorptionsvermögen in den Aufzeichnungsschichten zu erfüllen.
  • Die erste untere Schnittstellenschicht 3 hat eine Aufgabe des Verhütens von Massetransfer, der zwischen der ersten unteren optischen Interferenzschicht und der ersten Aufzeichnungsschicht 4 aufgrund wiederholter Aufzeichnung verursacht wird. Für die erste untere Schnittstellenschicht 3 werden Nitride, darunter Si, Al, Zr, Ti, Ge, Ta oder dergleichen, Nitridoxide inbegriffen, oder Karbide inklusive Si oder dergleichen verwendet. Beim Gebrauch solcher Werkstoffe kann die erste untere Schnittstellenschicht 3 durch reaktives Ätzen von Metallbasismaterial in einer Ar-Gasatmosphäre und einer reaktiven Gasatmosphäre oder durch Ätzen eines Verbundbasismaterials in einer Ar-Gasatmosphäre oder in einer Ar-Gasatmosphäre und einer reaktiver Gasatmosphäre ausgebildet werden. Wenn die erste untere Schnittstellenschicht 3 dick ist, werden das Reflexionsvermögen und das Lichtabsorptionsvermögen der Mehrschichtenstrukturen beträchtlich geändert, was die Leistung des Aufzeichnens und Löschens beeinträchtigt. Es wird daher vorgezogen, dass die erste untere Schnittstellenschicht 3 eine Stärke von 1 nm bis 7 nm hat, vorzugsweise etwa 5 nm.
  • Werkstoffe, die für die erste Aufzeichnungsschicht 4 verwendet werden, wie Werkstoffe, bei welchen umkehrbare Phasentransformation zwischen einer Kristallphase und einer amorphen Phase durch Bestrahlen mit einem Hochenergiestrahl auftritt, umfassen die, die als Basismaterial Ge-Sb-Te, Ge-Sn-Sb-Te, Ge-Bi-Te, Ge-Sn-Te, In-Sb-Te, Sb-Te, Ge-Te oder Ag-In-Sb-Te enthalten, oder die, die erzielt werden, indem mindestens eines der folgenden Elemente hinzugefügt wird: Au, Ag, Cu, Al, Ga, Pd, Pt, Ni, Ce, Cr, Bi, Sn, Se, In, La, C, Si, Ti, Mo, W, Ta, Hf, Zr, Nb und V. Zusätzlich kann auch N oder O hinzugefügt werden. Unter anderem ermöglicht es Ge-Sb-Te, ausgezeichnete Aufzeichnungs- und Löschleistung zu sichern durch GeTe – Sb2Te3 als pseudobinäre Verbindung als rasches Kristallisationsmaterial. Die Zusammensetzung in einem Bereich von GeTe : Sb2Te3 = X : 1 (1 ≤ x ≤ 10) stellt ausgezeichnete Phasenstabilität bereit, was eine praktisch bevorzugte Zusammensetzung ist. Der Werkstoff Ge-Sn-Sb-Te wird durch Hinzufügen von SnTe zu GeTe – Sb2Te3 als pseudobinärer Zusammensetzung erzielt und wird durch die Zusammensetzungsformel x[(Ge – Sn)Te] – Sb2Te3 ausgedrückt. Es wurde durch ein Experiment von den Erfindern geprüft, dass ein ausgezeichneter Werkstoff mit einer weiter verbesserten Kristallisationsrate erzielt werden kann, wenn man Sn statt einem Teil von Ge einsetzt. Die erste Aufzeichnungsschicht 4 kann unter Verwenden eines solchen Werkstoffs als ihr Basiswerkstoff durch Ätzverfahren in einer Atmosphäre aus einem Ar-Gas oder einem gemischten Gas aus Ar-Gas und einem N2-Gas gebildet werden. In diesem Fall erfordert das erste Aufzeichnungsmedium 17 einen Lichtdurchlassgrad von mindestens 45%. Die Stärke der ersten Aufzeichnungsschicht 4 beträgt daher maximal 12 nm. Wenn sie zu dünn ist, bilden sich Inseln, das Kristallisieren stoppt aufgrund des Mangels an Atomen, ein Filmvermögen für die Lichtabsorption wird verringert und dergleichen. Aus solchen Gründen muss die erste Aufzeichnungsschicht 14 eine Stärke von mindestens etwa 3 nm haben. In Hinblick auf ihre optische Konzeption beträgt eine bevorzugte Stärke etwa 6 nm.
  • Die erste obere Schnittstellenschicht 5 hat Aufgaben des Verhinderns von Massetransfer, der zwischen der ersten Aufzeichnungsschicht und der ersten oberen optischen Interferenzschicht 6 aufgrund wiederholter Aufzeichnung verursacht wird, und des Verbesserns der Zuverlässigkeit bei einer Überschreibleistung des ersten Aufzeichnungsmediums 17. Für die erste obere Schnittstellenschicht 5 können Werkstoffe, die die gleichen Basiswerkstoffe enthalten wie die, die für die erste untere Schnittstellenschicht 3 verwendet werden, verwendet werden. Zusätzlich ist eine bevorzugte Stärke der ersten oberen Schnittstellenschicht 5 auch die gleiche wie die der ersten unteren Schnittstellenschicht 3 und beträgt etwa 5 nm.
  • Die obere optische Interferenzschicht 6 hat die gleichen Aufgaben wie die erste untere optische Interferenzschicht 2 und hat auch eine Aufgabe des Anpassens der Abkühlrate der ersten Aufzeichnungsschicht 4 durch Anpassen der Entfernung von der ersten Aufzeichnungsschicht 4 zu der ersten Reflexionsschicht 7. Für die erste obere optische Interferenzschicht 6 können Werkstoffe, die die gleichen Basiswerkstoffe enthalten wie die, die für die erste untere optische Interferenzschicht 2 verwendet werden, verwendet werden, und ihre Stärke wird präzis festgelegt.
  • Für die erste Reflexionsschicht 7 werden Al, Au, Ag oder Cu oder eine Legierung daraus verwendet, zu der ein Zusatzstoff hinzugefügt wird. Die erste Reflexionsschicht 7 hat eine optische Aufgabe des Steigerns der Menge an Licht, das in der ersten Aufzeichnungsschicht 4 absorbiert wird, und eine Wärmeaufgabe des schnellen Verteilens von Hitze, die in der ersten Aufzeichnungsschicht 4 erzeugt wird. Ferner dient die erste Reflexionsschicht 7 auch zum Schützen des Mehrschichtenfilms vor einer Betriebsumgebung. Diese Werkstoffe der Reflexionsschicht haben ausgezeichnete Korrosionsfestigkeit und erfüllen die Bedingung des schnellen Abkühlens. Die Stärke der ersten Reflexionsschicht 7 beträgt außerdem maximal 20 nm, so dass der Lichtdurchlassgrad von mindestens 45% in dem ersten Aufzeichnungsmedium 17 erzielt werden kann. Ist sie zu dünn, bilden sich Inseln, die Wirkung des schnellen Abkühlens wird verringert, Umweltbeständigkeitsmerkmale werden verschlechtert und dergleichen. Aus solchen Gründen muss die ersten Reflexionsschicht 7 eine Stärke von mindestens etwa 2 nm haben.
  • Die Trennschicht 8 wird bereitgestellt, um Fokalpositionen in dem ersten Aufzeichnungsmedium 17 und dem zweiten Aufzeichnungsmedium 18 zu unterscheiden. Die Trennschicht 8 hat Führungsrillen, die auf der Seite des zweiten Aufzeichnungsmediums 18 ausgebildet werden. Als Werkstoff für die Trennschicht 8 kann ein durch Licht aushärtendes Harz oder ein Harz mit verzögerter Aktion verwendet werden. Die Trennschicht 8 muss eine Stärke gleich wie oder größer als die Stärke einer Brennweite ΔZ haben, die von einer numerischen Apertur NA einer Objektivlinse und einer Laserstrahlwellenlänge λ bestimmt wird. Wenn 80% der Stärke in keiner Aberration als Referenz dafür in einem Brennpunkt genommen wird, kann die Brennweite ΔZ mit der Formel ΔZ = λ/{2(NA)2} angenähert werden. Wenn λ = 400 nm und NA = 0,6, ist die Brennweite ΔZ = 0,556 μm, und die Werte innerhalb ±0,6 μm liegen daher innerhalb der Brennweite. Daher muss die Trennschicht 8 eine Stärke von mindestens 1 μm haben. Vorzugsweise wird das obere Limit der Stärke eingestellt, so dass es innerhalb einer Toleranz der Trägerstärke ist, die für die Objektivlinse akzeptabel ist, wenn sie zu der Stärke des Trägers 1 hinzugefügt wird, so dass die Entfernung zwischen dem ersten Aufzeichnungsmedium 17 und dem zweiten Aufzeichnungsmedium 18 innerhalb eines Bereichs liegt, in dem die Objektivlinse Strahlen fokussieren kann. Daher liegt eine bevorzugte Stärke in dem Bereich zwischen 1 μm und 50 μm. Die Trennschicht 8 kann wie folgt ausgebildet werden. Nach dem Ausbilden eines ersten Aufzeichnungsmediums 17 auf dem Träger 1 wird darauf Licht aushärtendes Harz aufgebracht, und Führungsrillen werden auf das Licht aushärtende Harz von der Presse übertragen. Danach wird das Licht aushärtende Harz durch Ultraviolettbestrahlung von der Seite des Trägers 1 her ausgehärtet. Die Presse wird von dem ausgehärteten Harz entfernt, so dass die Führungsrillen in der Trennschicht 8 ausgebildet sind. Danach werden die jeweiligen Schichten des zweiten Aufzeichnungsmediums auf die Trennschicht 8 nacheinander aufgebracht.
  • Die zweite untere optische Interferenzschicht 9 hat die gleichen Aufgaben wie die der ersten optischen Interferenzschicht 2. Für die zweite untere optische Interferenzschicht 9 können Werkstoffe, die die gleichen Basiswerkstoffe enthalten wie die, die für die erste untere optische Interferenzschicht 2 verwendet werden, verwendet werden, und die Stärke wird präzis festgelegt.
  • Die zweite untere Schnittstellenschicht 10 hat die gleiche Aufgabe wie die erste untere Schnittstellenschicht 3. Werkstoffe, die die gleichen Basiswerkstoffe enthalten wie die, die für die erste untere Schnittstellenschicht 3 verwendet werden, können für die zweite untere Schnittstellenschicht 10 verwendet werden, und ihre bevorzugte Stärke beträgt etwa 5 nm, die ebenfalls gleich ist wie die der ersten unteren Schnittstellen 8.
  • Für die zweite Aufzeichnungsschicht 11 können Werkstoffe, die die gleichen Basiswerkstoffe enthalten wie die, die für die erste Aufzeichnungsschicht 4 verwendet werden, verwendet werden. In diesem Fall bestehen für den Lichtdurchlassgrad des zweiten Aufzeichnungsmediums 18 keine eingeschränkten Bedingungen wie die in dem ersten Aufzeichnungsmedium 17. Es wird daher vorgezogen, dass die zweite Aufzeichnungsschicht 11 eine Stärke in dem Bereich zwischen 7 nm und 15 nm hat, ferner vorzugsweise etwa 10 nm, um ausreichend Licht zu absorbieren und es nicht zu erlauben, dass Hitze für eine lange Zeitspanne gespeichert wird.
  • Die zweite obere Schnittstellenschicht 12 hat die gleichen Aufgaben wie die erste obere Schnittstellenschicht 5. Werkstoffe, die die gleichen Basiswerkstoffe enthalten wie die, die für die erste obere Schnittstellenschicht 5 verwendet werden, können für die zweite obere Schnittstellenschicht 12 verwendet werden, und ihre bevorzugte Stärke beträgt etwa 5 nm, die ebenfalls gleich ist wie die für die erste obere Schnittstellenschicht 5.
  • Die zweite obere optische Interferenzschicht 13 hat die gleichen Aufgaben wie die erste obere optische Interferenzschicht 6. Für die zweite obere optische Interferenzschicht 13 können Werkstoffe, die die gleichen Basiswerkstoffe enthalten wie die, die für die erste obere optische Interferenzschicht 6 verwendet werden, verwendet werden, und ihre Stärke wird präzis festgelegt.
  • Die zweite Reflexionsschicht 14 hat die gleichen Aufgaben wie die der ersten Reflexionsschicht 7, für die Werkstoffe, die die gleichen Basiswerkstoffe enthalten wie die, die für die erste Reflexionsschicht 7 verwendet werden, verwendet werden können. Vorzugsweise hat die zweite Reflexionsschicht 14 eine Stärke in dem Bereich zwischen 50 nm und 100 nm, um optisch gesättigt zu werden und die Bedingung des schnellen Abkühlens ausreichend zu erfüllen.
  • Für die Haftschicht 15 kann ein durch Licht aushärtendes Harz, ein Harz mit verzögerter Aktion oder ein Hot-Melt-Harz verwendet werden. Zusätzlich kann ein Werkstoff, der Acrylharz als Hauptbestandteil enthält, oder ein Werkstoff, der Epoxidharz als Hauptbestandteil enthält, verwendet werden.
  • Für den Blindträger 16 können Werkstoffe, die die gleichen Basiswerkstoffe enthalten wie die, die für den Träger 1 verwendet werden, verwendet werden.
  • Zweite Ausführungsform
  • 2 zeigt ein Strukturbeispiel eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dieses optische Informationsaufzeichnungsmedium hat die folgende Konfiguration. Auf einem Träger 1, werden eine zweite Reflexionsschicht 14, eine zweite obere optische Interferenzschicht 13, eine zweite obere Schnittstellenschicht 12, eine zweite Aufzeichnungsschicht 11, eine zweite untere Schnittstellenschicht 10 und eine zweite untere optische Interferenzschicht 9 nacheinander gestapelt. Danach wird eine Trennschicht 8 auf der zweiten unteren optischen Interferenzschicht 9 bereitgestellt. Auf der Trennschicht 8 werden eine erste Reflexionsschicht 7, eine erste obere optische Interferenzschicht 6, eine erste obere Schnittstellenschicht 5, eine erste Aufzeichnungsschicht 4, eine erste untere Schnittstellenschicht 3 und eine erste untere optische Interferenzschicht 2 nacheinander gestapelt. Auf der ersten unteren optischen Interferenzschicht 2 wird eine Schutzschicht 20 bereitgestellt. Die Mehrschichtstruktur von der ersten unteren optischen Interferenzschicht 2 bis zu der ersten Reflexionsschicht 7 ist ein erstes Aufzeichnungsmedium 17. Ähnlich ist die Mehrschichtstruktur von der zweiten unteren optischen Interferenzschicht 9 zu der zweiten Reflexionsschicht 14 ein zweites Aufzeichnungsmedium 18. Bei diesem Strukturbeispiel ist die Aufzeichnungs- und Wiedergabeseite DRP die Schutzschichtseite 20. In diesem Fall erfolgen das Aufzeichnen und die Wiedergabe von der Seite der Schutzschicht 20 her, die dünner ist als der Träger 1. Die numerische Apertur einer Linse kann daher gesteigert werden, was das Aufzeichnen mit höherer Dichte erlaubt. Zum Beispiel ist es gemäß „A Rewritable Optical Disk System With Over 10 GB Of Capacity" (Proc. SPIE, Optical Data Storage'98, 3401, 80–86 (1998)) von Kiyoshi Osato möglich, eine numerische Apertur NA von 0,6 bis 0,85 zu erzielen.
  • Als Werkstoffe der jeweiligen Schichten, die in dem ersten Aufzeichnungsmedium 17 und dem zweiten Aufzeichnungsmedium enthalten sind, können Werkstoffe verwendet werden, die die gleichen Basiswerkstoffe enthalten wie die in der ersten Ausführungsform.
  • Da die Trennschicht 8 auf dem zweiten Aufzeichnungsmedium 18 ausgebildet wird, ist das Aushärtverfahren bei der vorliegenden Ausführungsform jedoch anders als das der ersten Ausführungsform. Als Werkstoff der Trennschicht 8 wird ein durchsichtiges Harz mit verzögerter Aktion verwendet. Das Harz mit verzögerter Aktion wird auf die zweite untere optische Interferenzschicht 9 aufgebracht und zuerst wird ein schwaches Ultraviolettlicht darauf gestrahlt. Dann werden Führungsrillen von einer Presse auf das Harz mit verzögerter Aktion übertragen, das in diesem Zustand belassen wird. Das Aushärten startet nacheinander von der Oberfläche, auf die das ultraviolette Licht gestrahlt wurde, und wird in einer vorausbestimmten Zeit abgeschlossen. Nach dem Abschließen des Aushärtens wird die Presse von dem Harz entfernt, so dass die Führungsrillen ausgebildet sind.
  • Die Zeit für das Aushärten kann durch die Stärke des Ultraviolettlichts angepasst werden, das gestrahlt wird, sowie durch die Bestandteile des Harzes. Wenn ein durchsichtiges mit Ultraviolettlicht aushärtbares Harz verwendet wird, ist es auch möglich, das Harz durch Ultraviolettstrahlung von der Endflächenseite des Trägers 1 her auszuhärten. Danach werden die jeweiligen Schichten des ersten Aufzeichnungsmediums 17 nacheinander gestapelt.
  • Als Schutzschicht kann ein mit Ultraviolettlicht aushärtbares Harz oder eine dünne durchsichtige Platte verwendet werden. Vorzugsweise hat die Schutzschicht 20 eine Stärke in dem Bereich zwischen 30 μm und 200 μm. Die Schutzschicht 20 kann durch Rotationsbeschichten oder dergleichen ausgebildet werden.
  • Dritte Ausführungsform
  • 3 zeigt ein Strukturbeispiel eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dieses optische Informationsaufzeichnungsmedium hat die folgende Konfiguration. Auf einem Träger 21 werden eine erste untere optische Interferenzschicht 2, eine erste untere Schnittstellenschicht 3, eine erste Aufzeichnungsschicht 4, eine erste obere Schnittstellenschicht 5, eine erste obere optische Interferenzschicht 6 und eine erste Reflexionsschicht 7 nacheinander gestapelt. Auf einem zweiten Träger 22 werden eine zweite Reflexionsschicht 14, eine zweite obere optische Interferenzschicht 13, eine zweite obere Schnittstellenschicht 12, eine zweite Aufzeichnungsschicht 11, eine zweite untere Schnittstellenschicht 10 und eine zweite untere optische Interferenzschicht 9 nacheinander gestapelt. Die Mehrschichtenstruktur von der ersten unteren optischen Interferenzschicht 2 zu der ersten Reflexionsschicht 7 ist ein erstes Aufzeichnungsmedium 17. Ähnlich ist die Mehrschichtenstruktur von der zweiten unteren optischen Interferenzschicht 9 zu der zweiten Reflexionsschicht 14 ein zweites Aufzeichnungsmedium 18. Der erste Träger 21 mit dem auf ihm ausgebildeten ersten Aufzeichnungsmedium 17 und der zweite Träger 22 mit dem auf ihm ausgebildeten zweiten Aufzeichnungsmedium 18 werden mit einer Haftschicht 15 zusammengeklebt.
  • Für die Werkstoffe der jeweiligen Schichten, die in dem ersten Aufzeichnungsmedium 17 und dem zweiten Aufzeichnungsmedium 18 enthalten sind, können Werkstoffe verwendet werden, die die gleichen Basiswerkstoffe enthalten wie bei der ersten oder zweiten Ausführungsform.
  • Als erster Träger 21 und zweiter Träger 22 kann einer mit Scheibenform und Führungsrillen zum Führen von Laserstrahlen ausgebildet aus Glas oder Harz, wie zum Beispiel Polycarbonat, amorphes Polyolefin oder PMMA verwendet werden, und ein durchsichtiger Träger mit einer glatten Oberfläche wird verwendet.
  • Für die Haftschicht 15 kann ein durchsichtiges, durch Licht aushärtendes Harz oder ein durchsichtiges Harz mit verzögerter Aktion verwendet werden. Die erwünschte Stärke der Haftschicht 15 ist gleich wie die der Trennschicht 8 in der ersten Ausführungsform, das heißt in dem Bereich zwischen 1 μm und 50 μm. Bei dieser Konfiguration hat die Haftschicht 15 auch die Aufgabe einer Trennschicht.
  • Die folgende Beschreibung betrifft ein Verfahren zum Aufzeichnen und Wiedergeben für die erfindungsgemäßen optischen Informationsaufzeichnungsmedien.
  • Vierte Ausführungsform
  • 4 zeigt schematisch ein Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahren für das optische Informationsaufzeichnungsmedium gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, gezeigt in 3. Wenn zum Beispiel das Aufzeichnen und die Wiedergabe für das optische Informationsaufzeichnungsmedium, das in 3 gezeigt ist, ausgeführt werden, werden das Aufzeichnen und die Wiedergabe für das erste Aufzeichnungsmedium 17 unter Verwenden eines ersten Laserstrahls 23 mit einer Wellenlänge λ1 durchgeführt, und das Aufzeichnen und die Wiedergabe für das zweite Aufzeichnungsmedium 18 werden mit einem zweiten Laserstrahl 24 mit einer Wellenlänge λ2 ausgeführt. In 4 ist R1 das Reflexionsvermögen des ersten Aufzeichnungsmediums 17 für die Wellenlänge λ1, T1 ist der Lichtdurchlassgrad des ersten Aufzeichnungsmediums für die Wellenlänge λ1, T2 ist der Lichtdurchlassgrad des ersten Aufzeichnungsmediums 17 für die Wellenlänge λ2 und R2 ist das Reflexionsvermögen des zweiten Aufzeichnungsmediums 18 für die Wellenlänge λ2. Für ausgezeichnete Aufzeichnung und Wiedergabe für das zweite Aufzeichnungsmedium 18 ist es wünschenswert, die Bedingung T2 ≥ 45% zu erfüllen.
  • Die folgende Beschreibung betrifft Multiwellenlängenlichtquellen, die optische Wellenleitervorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung verwenden. Solche optische Wellenleitervorrichtungen sind optische Wellenlängenumwandlungselemente, die einen nicht linearen optischen Effekt verwenden und durch die drei folgenden Aspekte gekennzeichnet sind.
    • – Eine Vielzahl von Injektionsteilen wird zum Injizieren von Strahlen in die Wellenleiter der optischen Wellenleitervorrichtung von einer Vielzahl kohärenter Lichtquellen her bereitgestellt.
    • – Optische Wellenleiter mit unterschiedlichen Phasenanpassungsbedingungen werden bereitgestellt, um zu erlauben, dass die Phasenanpassungsbedingungen für die Vielzahl der kohärenten Lichtquellen erfüllt werden.
    • – Sendeteile für Bestrahlungsstrahlen mit umgewandelten Wellenlängen werden bereitgestellt und an im Wesentlichen der gleichen Position positioniert, um die Fokussierungseigenschaft der gesendeten Strahlen zu verbessern.
  • Fünfte Ausführungsform
  • 5 ist eine Draufsicht, die die Konfiguration einer Multiwellenlängenlichtquelle darstellt, die eine erste erfindungsgemäße optische Wellenleitervorrichtung verwendet, die an das optische Informationsaufzeichnungsmedium gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewandt werden kann. In 5 werden zwei optische Wellenleiter 52-1 und 52-2 auf einem Träger 51 ausgebildet und mit einem Y-Zweigwellenleiter 57 in der Nähe eines Sendeteils 56 vereint, um einen einzigen Wellenleiter auszubilden und so ein Erzeugungselement für zweite Oberwellen (SHG) zu bilden. Für die optischen Wellenleiter 52-1 und 52-2 werden Polarisierungsumkehrstrukturen 53-1 und 53-2 mit unterschiedlichen Perioden ausgebildet. Grundschwingungen, die von Halbleiterlasern 55-1 und 55-2 gesendet werden, werden zu Injektionsteilen 54-1 und 54-2 der optischen Wellenleiter 52-1 und 52-2 gekoppelt, und ihre Wellenlängen werden von den Polarisierungsumkehrstrukturen 53-1 und 53-2 umgewandelt. Dann vereinen sie sich über den Y- Zweigwellenleiter 57, um von dem Sendeteil 56 gesendet zu werden.
  • Die Sendewellenlängen der Halbleiterlaser 55-1 und 55-2 betragen 820 nm und 840 nm. Die Polarisierungsumkehrperioden werden eingestellt, um Phasenabstimmung mit den jeweiligen Wellenlängen zu erzielen. Strahlen mit umgewandelten Wellenlängen haben Wellenlängen von 410 nm und 420 nm und werden von dem Sendeteil 56 gesendet. Daher wird als eine Lichtquelle eine Multiwellenlängenlichtquelle erzielt, die Strahlen mit vier Wellenlängen sendet, darunter die Strahlen mit den jeweiligen Grundschwingungen zu 820 nm und 840 nm und Strahlen mit den umgewandelten Wellenlängen zu 410 nm und 420 nm von dem einzigen Sendeteil 56. Zusätzlich erlaubt die Modulation der Halbleiterlaser die Modulation von Strahlen, die zu senden sind, und Kontrolle, um es Strahlen nur auf einer Seite zu erlauben, gesendet zu werden oder dergleichen. Da gesendete Strahlen mit unterschiedlichen Wellenlängen von dem einzigen Sendeteil 56 gesendet werden, werden die Strahlen der Lichtquellen, die von einem einzigen Punkt gesendet werden, erzielt, und können daher innerhalb des Beugungslimits von einem Linsensystem mit einer symmetrischen Struktur, in dem die chromatische Aberrationskorrektur durchgeführt wurde, fokussiert werden.
  • Wenn eine Multiwellenlängenlichtquelle verwendet wird, ist generell eine Vielzahl von Lichtquellen erforderlich, und die Intervalle zwischen ihren jeweiligen Sendepunkten sind ziemlich groß. Auch wenn die Multiwellenlängenlichtquelle durch Integration von Halbleiterlasern gebildet wird, sind Intervalle von mindestens 100 μm erforderlich. Wenn nur eine Vielzahl von Halbleiterlasern miteinander in Berührung gebracht und dann fixiert wird, sind Intervalle von mehreren Hundert Mikrometern erforderlich. Ferner wurde auch über Halbleiterlaser mit Multistreifenstruktur berichtet, bei welchen eine Vielzahl von Sendepunkten der Halbleiterlaser auf dem gleichen Träger ausgebildet werden. Sogar in diesem Fall sind die Sendepunkte in Intervallen von mehreren Zehnern Mikrometer beabstandet. Bei den Halbleiterlasern mit Multistreifenstruktur ist es, weil die Epitaxis in den Wellenleitern gleichförmig ist, schwierig, die Sendewellenlängen der Halbleiterlaser frei zu steuern, was Schwierigkeit im Einstellen des Unterschieds in der Wellenlänge zwischen benachbarten Sendepunkten auf mindestens einige Zehner von Nanometer verursacht.
  • Wenn ferner Strahlen mit kurzen Wellenlängen in einem 400 nm-Band zu erzeugen sind, ist ein GaN-Halbleiterlaser erforderlich. Gemäß dem Stand der Technik wurde ein GaN-Multistreifenlaser jedoch noch nicht verwirklicht. Derzeit ist bei einem GaN-Laser, mit dem ein erfolgreiches Ergebnis in einem kontinuierlichen Wellenbetrieb bei Raumtemperatur erzielt wurde, die Sendewellenlänge auf etwa 400 nm ± 10 nm begrenzt, und das Steigern des Bereichs der Wellenlänge verursacht eine Verschlechterung in der Zuverlässigkeit oder dergleichen, was ein Problem ist. Da das Kristallwachstum ferner schwierig ist, ist es schwierig, aktive Schichten für verschiedene Wellenlängen auszubilden, die benachbart auf einem Träger zu positionieren sind. Mit anderen Worten ist es extrem schwierig, eine Vielzahl von Sendewellenlängen von einem einzigen Sendeteil oder benachbarten Sendeteilen mit den Halbleiterlasern gemäß dem Stand der Technik zu erzeugen. Ferner ist es für ein Wellenlängenband zu 400 nm im blauen Bereich schwierig, Strahlen mit unterschiedlichen Wellenlängen aus einem einzigen Sendeteil oder benachbarten Sendeteilen zu erzeugen.
  • Beim Gebrauch der Multiwellenlängenlichtquelle der vorliegenden Erfindung können andererseits Strahlen mit einer Vielzahl von Wellenlängen in dem 400 nm-Band des blauen Bereichs leicht von einer einzigen optischen Wellenleitervorrichtung durch eine Wellenlängenumwandlungstechnik gesendet werden. Die Sendewellenlängen der derzeit im Handel verfügbaren Halbleiterlaser betragen etwa 780 bis 880 nm in Typen auf AlGaAs-Basis und etwa 630 bis 680 nm in Typen auf AlGaInP-Basis. Bei deren Gebrauch können zweite Oberwellen von 390 bis 440 nm und 315 bis 340 nm erzeugt werden, und daher können die Sendewellenlängen der Multiwellenlängenlichtquelle frei gemäß den Kombinationen solcher Laser ausgewählt werden. Beim Gebrauch anderer Halbleiterlaser ist die Auswahl der Sendewellenlängen ferner weiter gesteigert.
  • 6 ist eine Draufsicht, die die Konfiguration einer Multiwellenlängenlichtquelle darstellt, die eine zweite optische Wellenleitervorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet, die an das optische Informationsaufzeichnungsmedium gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewandt werden kann. In 6 sind zwei optische Wellenleiter 62-1 und 62-2, die auf einem Träger 61 ausgebildet sind, als schräge lineare Wellenleiter ausgebildet, und sie enden jeweils an Sendeteilen 66, deren Positionen zueinander leicht unterschiedlich sind. Für die optischen Wellenleiter 62-1 und 62-2 werden Polarisierungsumkehrstrukturen 63-1 und 63-2 mit unterschiedlichen Perioden ausgebildet. Grundschwingungen, die von Halbleiterlasern 65-1 und 65-2 gesendet werden, werden zu Injektionsteilen 64-1 und 64-2 der optischen Wellenleiter 62-1 und 62-2 gekoppelt, und ihre Wellenlängen werden von den Polarisierungsumkehrstrukturen 63-1 und 63-2 umgewandelt. Danach werden sie von den Sendeteilen 66 gesendet.
  • Als Konfiguration der Multiwellenlängenlichtquelle wird eine, die die schrägen linearen Wellenleiter, die in 6 gezeigt sind, verwendet, ebenfalls effektiv. Wenn der Y-Zweigwellenleiter 57, der in 5 gezeigt ist, ausgebildet wird, um den Ausbreitungsverlust aufgrund der gebogenen Wellenleiter in dem Y-Zweig-Abschnitt zu verringern, muss die Krümmung der Wellenleiter so niedrig wie möglich eingestellt werden. Der Y-Zweig-Abschnitt muss daher eine Länge von mindestens 1 mm haben, und die Länge der optischen Wellenleitervorrichtung muss auf 1,1 oder 1,2 Mal die Länge der in 6 gezeigten Konfiguration angehoben werden. Ferner sind die Ausbreitungskonstanten der gebogenen Wellenleiter, die den Y-Zweig bilden, und die optischen Wellenleiter in den verzweigten Teilen leicht unterschiedlich, und es ist daher schwierig, die Wellenlängenumwandlung durch Polarisierungsumkehrung unter den gleichen Bedingungen durchzuführen wie für die linearen Wellenleiterabschnitte, was die Schwierigkeit in der Wellenlängenumwandlung in diesen Teilen verursacht. Beim Gebrauch der in 6 gezeigten schrägen linearen Wellenleiter kann andererseits im Wesentlichen die gesamte Länge der optischen Wellenleiter 62-1 und 62-2 für die Wellenlängenumwandlung verwendet werden. In diesem Fall kann daher eine Lichtquelle mit höherer Effizienz als die der in 5 gezeigten Konfiguration erzielt werden.
  • Ferner ist es auch möglich, die Sendeteile der optischen Wellenleiter in leicht unterschiedlichen Positionen in einem Ausmaß einzustellen, in dem keine Aberration durch eine gemeinsame Linse verursacht wird. Praktisch können die Sendeteile mit einem Abstand von einigen Mikrometer beabstandet werden. Wenn ein einziger Sendeteil zu verwenden ist, müssen die optischen Wellenleiter Y-Zweig-Struktur haben, was ein Konzept erfordert, das keinen Verlust geführter Welle in Abschnitten, die sich einander nähern, verursacht. Das Positionieren leicht beabstandeter optischer Wellenleiter erleichtert das Wellenleiterkonzept, und der Verlust, der verursacht wird, wenn sich die optischen Wellenleiter vereinen, kann verringert werden.
  • Als Halbleiterlaser, die als Lichtquellen für Grundschwingungen dienen, sind Lichtquellen mit einer Wellenlängenumwandlungsfunktion wünschenswert. Da die Toleranz von QPM-SHG für die Phasenanpassungswellenlänge eine kleine Toleranz von etwa 0,1 nm ist, ist eine präzise Wellenlängensteuerung für eine hoch effiziente Wellenlängenumwandlung erforderlich. Die Wellenlängen der Halbleiterlaser werden daher gesteuert, um an die Phasenanpassungswellenlängen angepasst zu werden, so dass die hoch effiziente Wellenlängenumwandlung ermöglicht wird. Die verwendeten Halbleiterlaser haben eine Konfiguration mit einem DBR (verteilter Bragg-Reflektor)-Gitterteil in dem optischen Wellenleiterabschnitt. Mit einem Heizfaden, der in dem DBR-Gitterteil ausgebildet ist, werden Wellenlängen, die von dem DBR-Gitter reflektiert werden, angepasst, so dass die Sendewellenlängen der Halbleiterlaser gesteuert werden. Der variable Bereich der Wellenlängen beträgt etwa 2 nm. Der Einsatz des Lasers, der die Wellenlängen ändern kann, erlaubt hoch effiziente Wellenlängenumwandlung. Auch wenn die Phasenanpassungswellenlängen aufgrund der Variation in der Umgebungstemperatur variiert werden, können stabile Ausgänge kontinuierlich durch das Steuern der Sendewellenlängen der Halbleiterlaser erzielt werden. Ferner erlaubt es in der Multiwellenlängenlichtquelle die Steuerung der Phasenanpassungswellenlänge, die zu sendenden Strahlen umzuschalten. Wenn die Sendewellenlängen der Halbleiterlaser zum Beispiel leicht geändert sind, kann der Ausgang zweiter Oberwellen auf Null verringert werden, so dass die freie Auswahl der zu sendenden Strahlen erlaubt wird.
  • Bei der erfindungsgemäßen Multiwellenlängenlichtquelle wurde als Ausgangsmodulationssystem ein System verwendet, bei dem die Ausgänge der Halbleiterlaser oder Sendewellenlängen moduliert werden. Als anderes Beispiel des Modulationssystems kann eine Ausgangsmodulationsfunktion in ein optisches Wellenlängenumwandlungselement eingebaut werden. Das optische Wellenlängenumwandlungselement umfasst optische Wellenleiter. Da stark nicht lineares Material eine hohe elektrooptische Konstante hat, kann ein SHG-Ausgang moduliert werden, indem eine Elektrodenstruktur auf den optischen Wellenleitern eingebaut und Spannung daran angelegt wird, um die Brechungszahlen der optischen Wellenleiter zu ändern. Die Ausgangsmodulation durch das SHG-Element ermöglicht stabile Ausgangsmodulation im Vergleich zu der Ausgangsmodulation in Halbleiterlasern und ist daher effektiv. Der Grund dafür ist, dass die Ausgangsmodulation in den Halbleiterlasern leichte Variationen in den Sendewellenlängen der Halbleiterlaser gemäß der Variation im Ausgang verursacht.
  • Als Halbleiterlaser können auch Multistrahlenhalbleiterlaser mit einer Vielzahl aktiver Schichten auf einem einzigen Träger verwendet werden. Bisher wurden praktisch Zweistrahl- und Dreistrahllaser verwendet, und eine Vielzahl von Halbleiterlasern kann auf einem einzigen Träger eingebaut werden. Es ist auch möglich, einen Halbleiterlaser zu erzeugen, bei dem Laser mit unterschiedlichen Wellenlängen eingebaut werden. Beim Gebrauch eines Multistrahlhalbleiterlasers wird die Positionspräzision des Halbleiterlasers zu den Sendeteilen verbessert, was das Fluchten zwischen dem Halbleiterlaser und der optischen Wellenleitervorrichtung erleichtert. Um eine Vielzahl von Halbleiterlasern mit der optischen Wellenleitervorrichtung zu koppeln, ist eine präzise Fluchtung der jeweiligen Halbleiterlaser erforderlich. In dem Fall des eingebauten Halbleiterlasers ist das Fluchten jedoch nur ein Mal erforderlich. Der Fluchtungsprozess wird daher erleichtert, und die Zeit, die für die Produktion einer Multiwellenlängenlichtquelle erforderlich ist, kann verkürzt werden. Zusätzlich kann das Intervall zwischen den jeweiligen Injektionsteilen ebenfalls verringert werden. Beim Gebrauch von Halbleiterlasern, die voneinander unterschiedlich sind, wenn auch die Größe eines Halbleiterlaserchips berücksichtigt wird, werden die Intervalle zwischen den jeweiligen Injektionsteilen auf einige Hundert Mikrometer angehoben, wozu die Breite der Wellenleitervorrichtung auch anteilsmäßig steigt. Wenn die Intervalle zwischen den jeweiligen Injektionsteilen groß sind, wird andererseits die Länge der Y-Zweig-Abschnitte gesteigert, um die Entfernung zwischen den Wellenleitern zu verringern. Dadurch wird die Größe der optischen Wellenleitervorrichtung auf 1,1 bis 1,2 Mal in ihrer Längenrichtung angehoben. Andererseits betragen im Fall des eingebauten Halbleiterlasers die Intervalle zwischen Sendestrahlen einige Zehner Mikrometer, und das Intervall zwischen den jeweiligen Injektionsteilen der optischen Wellenleitervorrichtung kann auf ein Zehntel oder weniger verringert werden. Die Vorrichtungsgröße kann daher auf etwa 50% im Flächenverhältnis verringert werden, was die Kosten des Trägermaterials halbiert.
  • Die Beschreibungen der vorliegenden Ausführungsform betrafen den Fall des Gebrauchs von zwei Halbleiterlaserquellen, die gleiche Konfiguration kann aber sogar erzielt werden, wenn eine größere Anzahl von Halbleiterlasern verwendet wird. Wenn eine Anzahl von Halbleiterlasern verwendet wird, kann eine Multiwellenlängenlichtquelle mit vielen Sendewellenlängen erzielt werden.
  • Die erfindungsgemäße Multiwellenlängenlichtquelle ist auch vorteilhaft, um Licht daran zu hindern, zu den Halbleiterlasern zurückzukehren. Wenn bei dem Halbleiterlaser gesendete Strahlen in einen Resonator zurückkehren, können Probleme, wie zum Beispiel Modusmultiplikation, Rauscherzeugung oder dergleichen verursacht werden, was die Kohärenz der Strahlen verschlechtert. Wenn andererseits Wellenlängen mit der optischen Wellenleitervorrichtung zu Oberwellen umgewandelt werden und Oberwellenkomponenten verwendet werden, wird Licht, das zu den Halbleiterlasern zurückkehrt, in Oberwellen umgewandelt. Der Resonator wird daher kaum von Rauschen beeinträchtigt. Wenn die Vorrichtungskonfiguration ferner entsprechend konzipiert ist, können Grundschwingungen, die zu den Halbleiterlasern von der optischen Wellenleitervorrichtung zurückkehren, verringert werden, so dass man stabilere Ausgangsmerkmale erzielt. Vorzugsweise werden für den Injektions- und Sendeteil der optischen Wellenleiter nicht reflektierende Folien verwendet, die Wellenlängen der Grundschwingungen entsprechen. In den Sendeteilen wird eine Reflexionsschutzfolie aus Mehrschichtenfolie verwendet, um den Wellenlängenbereich zu erweitern, den die Reflexionsschutzfolie bewältigen kann, da Grundschwingungen mit zwei Wellenlängen gegenwärtig sind. Ferner wird bevorzugt, Reflexionsschutzfolien, die Reflexion sowohl der Grundschwingungen als auch der Oberwellen verhindern können, zu häufen. Das kann den Reflexionsverlust der Oberwellenausgänge verringern und daher die Ausgänge um über 10% steigern.
  • Ferner können die Sendeteile schräg zu der Richtung ausgebildet werden, in welche sich die Wellenleiter fortpflanzen. Wenn die Sendeteile in einer Richtung in Ebene des Trägers um etwa 4° geneigt werden, können die reflektierten Lichter, die zu den Halbleiterlasern von den Sendeteilen zurückkehren, auf ein Hundertstel oder weniger verringert werden, was den stabilen Betrieb ermöglicht.
  • Wenn die Linie senkrecht zu einer Fläche, die dem Träger entgegengesetzt ist, in den Sendeteilen zu der Trägerfläche um etwa 45° geneigt wird, können die gesendeten Strahlen von der oberen oder hinteren Fläche des Trägers extrahiert werden. Die Integration eines Gitters, eine Detektors oder dergleichen auf der Fläche des Trägers wird daher erleichtert, so dass eine kleine eingebaute Lichtquelle erzielt wird.
  • Die folgende Beschreibung betrifft die Konfiguration einer Multiwellenlängenlichtquelle, die eine andere optische Wellenleitervorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet.
  • Als andere Konfiguration zum Umwandeln von Wellenlängen von Strahlen aus einer Vielzahl von Lichtquellen, zusätzlich zu der Struktur, in welcher die Wellenlängen der Strahlen von einer Vielzahl von Lichtquellen umgewandelt werden und die Strahlen sich dann in einem optischen Wellenleiter wie oben beschrieben vereinen, gibt es auch ein Verfahren, bei dem es ursprünglich einer Vielzahl von Strahlen erlaubt wird, sich zu vereinen, und dann werden ihre Wellenlängen umgewandelt.
  • 7 ist eine Draufsicht, die die Konfiguration einer Multiwellenlängenlichtquelle darstellt, die eine dritte erfindungsgemäße optische Wellenleitervorrichtung verwendet, die an die optischen Informationsaufzeichnungsmedien gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewandt werden kann. In 7 vereinen sich Strahlen von den Halbleiterlasern 75-1 und 75-2 und werden zu einem einzigen optischen Wellenleiter 72 durch einen Y-Zweig-Wellenleiter 77 geführt und werden dann von einem Sendeteil 76 gesendet. Der optische Wellenleiter 72 ist mit einer Polarisierungsumkehrstruktur 73 mit Periodizität versehen und wandelt die Wellenlängen der geführten Wellen um. Die Polarisierungsumkehrstruktur 73 ist in eine Vielzahl von Regionen unterteilt (eine Region RA und eine Region RB in 7), die Polarisierungsumkehrperioden haben, die den jeweiligen Wellenlängen der Halbleiterlaser 75-1 und 75-2 entsprechen. Als Bedingungen für die Phasenabstimmung durch die Polarisierungsumkehrung muss der Unterschied zwischen zwei Phasenanpassungswellenlängen mindestens 1 nm betragen. Wenn die Bedingung der Phasenanpassungswellenlänge unter 1 nm verringert wird, stören sich die Phasenanpassungsmerkmale gegenseitig, und die Variationen in SHG-Ausgangsmerkmalen für die Wellenlängen steigen.
  • Ferner kann zusätzlich zu den Polarisierungsumkehrregionen, die Phasenanpassungsbedingungen für die zweiten Oberwellen haben, wenn eine Polarisierungsumkehrregion, die den Phasenanpassungsbedingungen für eine Summenfrequenz entspricht, hinzugefügt wird, die Anzahl von Sendewellenlängen weiter angehoben werden.
  • Es bestand das Problem, dass das Unterteilen der Polarisierungsumkehrregionen die Länge des Wellenleiters, der für das Phasenabstimmen verwendet wird, verringert, was zu einem Rückgang der Umwandlungseffizienz führt. In diesem Fall ist es effektiv, optische Wellenleiter zu verwenden, die von Endflächen des Trägers reflektiert und zurückgefaltet werden. Auf den Endflächen sind Reflexionsfolien ausgebildet. Beim Gebrauch eines Richtkopplers können 100% des reflektierten Lichts zu dem anderen Wellenleiter geführt werden (das heißt dem zurückgefalteten Teil des Wellenleiters). Beim Gebrauch von Reflektoren können optische Wellenleiter ausgebildet werden, ohne die Zone des Trägers zu vergrößern, was zu hoch effizienter Wellenlängenumwandlung führt.
  • Andere Konfigurationen, die Reflektoren verwenden, können ebenfalls hergestellt werden. Wie in 8 und 9 gezeigt, werden optische Wellenleiter zurückgefaltet, wobei Reflektoren verwendet werden, um die effektive Länge der optischen Wellenleiter zu steigern, zurückgefaltet, so dass die Effizienz gesteigert wird. Der Träger kann daher effektiv genutzt werden.
  • 8 ist eine Draufsicht, die die Konfiguration einer Multiwellenlängenlichtquelle darstellt, die eine vierte optische Wellenleitervorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet, die an die optischen Informationsaufzeichnungsmedien gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewandt werden kann. Diese vierte optische Wellenleitervorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass Reflektoren 88-1, 88-2, 89-1 und 89-2 auf den Wellenleiterendflächen vorgesehen sind.
  • In 8 tritt ein Strahl, der von dem Halbleiterlaser 85-1 gesendet wird, von einem Injektionsteil 84-1 ein und breitet sich durch einen optischen Wellenleiter 82-1 aus, und seine Wellenlänge wird von einer Polarisierungsumkehrstruktur 83-1 zu ihrer zweiten Oberwelle umgewandelt. Ähnlich tritt ein Strahl, der von einem Halbleiterlaser 85-2 gesendet wird, von einem Injektionsteil 84-2 ein und breitet sich durch einen optischen Wellenleiter 82-2 aus, und seine Wellenlänge wird zu ihrer zweiten Oberwelle durch eine Polarisierungsumkehrstruktur 83-2 umgewandelt. Da die Umwandlungseffizienz, mit der die Strahlen in ihre zweiten Oberwellen umgewandelt werden, einige Zehner Prozent oder weniger beträgt, werden Strahlen, die von den Halbleiterlasern 85-1 und 85-2 gesendet werden und deren Wellenlängen nicht zu ihrer zweiten Oberwelle umgewandelt werden, von den Reflektoren 89-1 und 89-2 reflektiert, um sich in dem mittleren optischen Wellenleiter zu vereinen. Dann werden zwei Wellenlängen von Strahlen, die von den Halbleiterlasern 85-1 und 85-2 gesendet werden, zu einer Summenfrequenz in dem mittleren optischen Wellenleiter umgewandelt. Von dem Sendeteil 86 des optischen Wellenleiters können Strahlen mit fünf Wellenlängen, darunter zwei Grundschwingungen von den zwei Halbleiterlasern 85-1 und 85-2, zweite Oberwellen der jeweiligen Grundschwingungen und die Summenfrequenz der zwei Grundschwingungen insgesamt extrahiert werden.
  • Gemäß dieser Konfiguration werden die zurückgefalteten optischen Wellenleiter verwendet, und es kann daher eine lange Wechselwirkungslänge erzielt werden, was die Effizienz steigert. Zusätzlich hat diese Konfiguration den Vorteil, dass die zweiten Oberwellen und die Summenfrequenz gleichzeitig extrahiert werden können.
  • 9 ist eine Draufsicht, die die Konfiguration einer Multiwellenlängenlichtquelle darstellt, die eine fünfte erfindungsgemäße optische Wellenleitervorrichtung verwendet, die an die optischen Informationsaufzeichnungsmedien gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewandt werden kann. Diese fünfte optische Wellenleitervorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine lange Wechselwirkungslänge durch Einsatz einer Anzahl von Reflektoren 98 erzielt wird.
  • In 9 treten Strahlen, die von Halbleiterlasern 85-1 und 85-2 gesendet werden, in optische Wellenleiter von Injektionsteilen 94-1 und 94-2 ein, und ihre Wellenlängen werden von einer Polarisierungsumkehrstruktur 93 umgewandelt. Die Reflektoren 98, die an den Endflächen der Wellenleiter vorgesehen sind, reflektieren geführte Wellen, die sich oft durch die optischen Wellenleiter ausbreiten. Der Einsatz der Anzahl von Reflektoren 98 erlaubt das Steigern der Länge der optischen Wellenleiter, ohne die Zone eines Trägers 91 zu steigern, was es ermöglicht, die Wechselwirkungslänge zu steigern. Zwei Strahlen vereinen sich in dem optischen Wellenleiter 92 und werden von dem Sendeteil 96 gesendet.
  • Sechste Ausführungsform
  • Die folgende Beschreibung betrifft ein optisches System, das Multiwellenlängenlichtquellen wie in der fünften Ausführungsform beschrieben verwendet.
  • 10 zeigt eine schematische Strukturansicht eines optischen Systems, das eine Multiwellenlängenlichtquelle gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet. Strahlen, die von einer Multiwellenlängenlichtquelle 101 gesendet werden, werden von einer Kollimatorlinse 102 parallel gerichtet und laufen dann durch ein Filter 103, und werden von einem optischen Fokussierungssystem 105 auf einem optischen Informationsaufzeichnungsmedium 106 wie in der ersten bis dritten Ausführungsform beschrieben fokussiert. Reflektiertes Licht von dem optischen Informationsaufzeichnungsmedium 106 wird von dem Filter 103 reflektiert und von einem Photodetektor 104 erfasst. Signale, die in dem optischen Informationsaufzeichnungsmedium 106 aufgezeichnet sind, werden daher erfasst und die Information kann gelesen werden.
  • Das optische System, das eine erfindungsgemäße Multiwellenlängenlichtquelle verwendet, ist dadurch gekennzeichnet, dass das gleiche vereinfachte optische System wie das, das in einer herkömmlichen Einzelwellenlängenlichtquelle verwendet wird, verwendet werden kann. Wenn eine Vielzahl von Halbleiterlasern kombiniert wird, um eine Multiwellenlängenlichtquelle aufzubauen, werden Sendepunkte der Lichtquellen in Intervallen von etwa einigen Hundert Mikrometer beabstandet. Wenn die Strahlen daher von der Kollimatorlinse und der gemeinsamen Linse fokussiert werden, wird starke Aberration verursacht, und es wird schwierig, die Strahlen innerhalb des Beugungslimits zu fokussieren. Es ist daher erforderlich, eine spezielle gemeinsame Linse zu verwenden oder ein Gitterelement oder dergleichen zur Aberrationskorrektur in das optische System einzufügen. Hohe Präzision ist daher für die optische Einstellung erforderlich. Das erfindungsgemäße optische System ist in der Eignung des optischen Systems und in der Leichtigkeit der optischen Einstellung hervorragend und hoch wirksam für das Anwenden einer Multiwellenlängenlichtquelle mit kurzen Wellenlängen.
  • Unten betrifft die folgende Beschreibung ein optisches Aufzeichnen für ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium, das die erfindungsgemäße Multiwellenlängenlichtquelle verwendet. Der Einsatz eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums mit verschiedenen Empfindlichkeiten für verschiedene Wellenlängen und einer Multiwellenlängenlichtquelle ermöglicht hochdichtes Aufzeichnen durch Wellenlängenmultiplex. Durch den Gebrauch von Medien, die einen Loch brennenden Effekt haben, als optisches Informationsaufzeichnungsmedium, werden die Medien mit verschiedenen Empfindlichkeiten für verschiedene Wellenlängen in einer geschichteten Form gehäuft, was das Aufzeichnen und Wieder geben unter Gebrauch verschiedener Wellenlängen für die jeweiligen Schichten ermöglicht, so dass eine optische Aufzeichnung in einer Mehrschichtenfolie erzielt wird. Ebenso ist es beim Gebrauch des Wellenlängenmultiplex wichtig, die Aufzeichnungswellenlängen zu verkürzen. Wenn eine Lichtquelle mit kurzen Wellenlängen verwendet wird, kann die Aufzeichnungsdichte in jeder Wellenlänge gesteigert werden, so dass die Aufzeichnung mit hoher Dichte erleichtert wird. Beim Gebrauch einer Lichtquelle mit kurzen Wellenlängen werden Strahlen mit unterschiedlichen Wellenlängen verwendet, um die Aufzeichnungsdichte beachtlich zu steigern. Wenn zum Beispiel drei Lichtquellen mit verschiedenen Wellenlängen in Intervallen zu 20 nm eingebaut werden, ist das Wellenlängenmultiplexaufzeichnen für drei Wellenlängen möglich.
  • Beim Gebrauch von Wellenlängendispersion ist das gleichzeitige Aufzeichnen für eine Mehrschichtenfolie möglich. Durch den Gebrauch einer Lichtquelle mit zum Beispiel zwei Wellenlängen und Dispersionsmerkmalen des optischen Fokussierungssystems, werden Brennpunkte von Strahlen mit jeweiligen Wellenlängen eingestellt, um in der Tiefe unterschiedlich zu sein. Durch den Einsatz eines Zweischichten-Aufzeichnungsmediums werden zwei Strahlen mit unterschiedlichen Wellenlängen eingestellt, um in die jeweiligen Schichten gemäß der Stärke der jeweiligen Aufzeichnungsschichten in dem Aufzeichnungsmedium fokussiert zu werden. Wenn die jeweiligen Strahlen getrennt moduliert werden, können unterschiedlichen Aufzeichnungen für die zwei Schichten des Aufzeichnungsmediums gleichzeitig durchgeführt werden. Das gleichzeitige Aufzeichnen für die zwei Schichten verdoppelt die Aufzeichnungsrate und eine Leserate, so dass ein optisches System für Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung und -wiedergabe erzielt wird.
  • Wenn ferner ein Interferenzfilter verwendet wird, können Strahlen für die erste und die zweite Schicht leicht getrennt werden. Zwei Aufzeichnungsschichten werden mit einem Interferenzfilter zwischen ihnen ausgebildet, und zwei Wellenlängen werden durch das Interferenzfilter getrennt. Mit anderen Worten erreichen zwei Strahlen mit unterschiedlichen Wellenlängen die erste Aufzeichnungsschicht, aber nur einer der zwei Strahlen mit unterschiedlichen Wellenlängen erreicht aufgrund des Interferenzfilters die zweite Schicht. Das kann den Einfluss auf die Aufzeichnungsfolie in der zweiten Schicht beim Aufzeichnen und Wiedergeben für die Aufzeichnungsfolie in der ersten Schicht verringern. Wenn zwei Wellenlängen von dem Interferenzfilter zu trennen sind, ist es vorzuziehen, dass der Unterschied zwischen zwei Wellenlängen mindestens 10 nm beträgt. Der Grund dafür ist, dass die Trennungsrate mit dem Zunehmen des Unterschieds zwischen den von dem Interferenzfilter zu trennenden Wellenlängen steigt, und das Verringern in dem Unterschied zwischen den Wellenlängen, die zu trennen sind, steigert die Anzahl von Schichten in Mehrschichtenfolien des Interferenzfilters, so dass die Folienstärke gesteigert wird. Wenn die Folienstärke des Interferenzfilters steigt, steigt die Aberration von Strahlen, die durch das Interferenzfilter durchgehen, wodurch ein Problem der Verschlechterung in den Fokussierungsmerkmalen verursacht wird.
  • Wenn ferner eine Multiwellenlängenlichtquelle verwendet wird, können nicht nur die Wellenlängen der Oberwellen multipliziert werden, sondern es können auch Grundschwingungen verwendet werden. Wie oben beschrieben, sendet die Multiwellenlängenlichtquelle sowohl Oberwellen als auch Grundschwingungen. Daher können die Grundschwingungen ebenfalls verwendet werden. Es ist schwierig, Strahlen mit kurzen Wellenlängen zum Aufzeichnen und Wiedergeben für CD, CDR, CD-RW oder dergleichen, wie sie derzeit als Aufzeichnungsmedium verwendet werden, zu verwenden. Insbesondere für CD-R und CD-RW können Strahlen mit kurzen Wellenlängen aufgrund der Folienabsorption nicht verwendet werden. Andererseits wird es beim Gebrauch von Strahlen mit Grundschwingungen leicht, CD-R, CD-RW oder dergleichen zu bewältigen. Mit anderen Worten wird ein optisches System, das nicht nur hochdichte Aufzeichnung und Wiedergabe, sondern auch Aufzeichnung und Wiedergabe für die derzeit verwendeten optischen Informationsaufzeichnungsmedien erlaubt, durch den Gebrauch einer Multiwellenlängenlichtquelle erzielt.
  • Siebte Ausführungsform
  • Unten wird ein weiteres System, das eine Multiwellenlängenlichtquelle verwendet, beschrieben.
  • Bei einer derzeit verwendeten Lichtquelle für optische Phasenwechselaufzeichnung werden drei Lichtstärkeniveaus, das heißt die drei Niveaus Wiedergabeniveau, Löschniveau und Aufzeichnungsniveau umgeschaltet. Die Lichtstärke wird auf das Wiedergabeniveau zum Lesen einer Adresse und aufgezeichneter Inhalte einer Aufzeichnungsschicht auf das Löschniveau zum Löschen der aufgezeichneten Inhalte eingestellt und auf das Aufzeichnungsniveau zum Aufzeichnen neuer Aufzeichnungsinhalte eingestellt. In der Lichtquelle werden daher ihre Ausgänge mit einer hohen Geschwindigkeit zwischen dem Wiedergabeniveau und dem Löschniveau und zwischen dem Wiedergabeniveau und dem Aufzeichnungsniveau umgeschaltet. In diesem Fall war es jedoch ein Problem, dass die Schreibzeit beim optischen Aufzeichnen gesteigert wird, da es Zeit in Anspruch nimmt, um die Ausgänge der Lichtquelle umzuschalten und den Ausgang zu stabilisieren.
  • Wenn andererseits ein optisches System, das eine erfindungsgemäße Multiwellenlängenlichtquelle verwendet, eingesetzt wird, werden die Wiedergabe und das Aufzeichnen mit verschiedenen Wellenlängen durchgeführt, und das Umschalten der Ausgänge der Lichtquelle ist daher nicht mehr erforderlich, was optische Aufzeichnung mit hoher Geschwindigkeit erlaubt. In dem optischen System wird ein Wellenlängenfilter vor dem Photodetektor 104 in das in 10 gezeigte optische System eingefügt, um zwei Wellenlängen zu trennen, und Lichter mit jeweiligen Wellenlängen werden von verschiedenen Photodetektoren erfasst. Einer der Strahlen wird ausschließlich zur Wiedergabe verwendet, und der andere ausschließlich zum Aufzeichnen und Löschen, was das optische Aufzeichnen ermöglicht, ohne ein Umschalten der Strahlen zu benötigen. Ferner hat die Multiwellenlängenlichtquelle einen einzigen Sendepunkt. Daher können Strahlen mit zwei Wellenlängen auf einen einzigen Brennpunkt fokussiert werden, so dass Aufzeichnen und Wiedergabe gleichzeitig aufgeführt werden.
  • Da das Aufzeichnen und die Wiedergabe außerdem gleichzeitig durchgeführt werden, kann der Zustand einer Phasenwechselfolie für die das Aufzeichnen durchgeführt wird, zusätzlich in Echtzeit beobachtet werden. Diese Information wird dann als Feedback zurückgegeben, so dass die Aufzeichnungspräzision für die Phasenwechselaufzeichnungsfolie beachtlich verbessert wird. Wenn die Größe und die Form von Grübchen, die in einem Aufzeichnungsmedium durch Strahlen aufgezeichnet werden, leicht geändert werden, entsteht Aufzeichnungsrauschen. Das Limit der Aufzeichnungsdichte wird als das festgelegt, bei dem aufgrund des gesteigerten Aufzeichnungsrauschens Wiedergabesignale nicht ausreichend erzielt werden können. Wenn andererseits das erfindungsgemäße optische System verwendet wird, kann das Aufzeichnen durchgeführt werden, während Information der Aufzeichnungsgrübchen erfasst wird. Diese Information wird als Feedback zurückgegeben, und das Aufzeichnen wird daher ausgeführt, während die Stärke des Aufzeichnungsstrahls und der Brennpunkt auf einem optischen Informationsaufzeichnungsmedium geprüft werden, was es erlaubt, die Form der Aufzeichnungsgrübchen mit Präzision zu kontrollieren. Bei der herkömmlichen Konfiguration kann die Form der Grübchen beobachtet werden, indem der Aufzeichnungsstrahl verwendet wird. Da der Aufzeichnungsstrahl jedoch mit einer hohen Frequenz moduliert ist, wird der Längsmodus vervielfacht. Es war daher schwierig, den Zustand eines Aufzeichnungsabschnitts mit großer Präzision zu beobachten. Gemäß dem erfindungsgemäßen optischen System wird der Aufzeichnungsstrahl jedoch mit einer hohen Frequenz moduliert, um vervielfachte Modi wie in dem herkömmlichen System zu haben, aber der Überwachungsstrahl befindet sich in dem Zustand des CW-Sendens (kontinuierliche Welle), was es erlaubt, den Zustand des Aufzeichnungsabschnitts mit niedrigem Rauschen zu beobachten.
  • Gemäß dem erfindungsgemäßen optischen System kann das Aufzeichnungsrauschen weitgehend verringert werden, und die Aufzeichnungsdichte kann gesteigert werden. Wenn zum Beispiel eine Multiwellenlängenlichtquelle mit Wellenlängen zu 410 nm und 420 nm verwendet wird, kann allein durch den Einsatz der Linse zur chromatischen Aberrationskorrektur, die verhindert, dass der Unterschied in Fokussierungsmerkmalen durch den Unterschied in Wellenlängen verursacht wird, ein Brennfleck innerhalb des Beugungslimits an einem einzigen Brennpunkt erzielt werden. Dies ist ein Merkmal, dass nur durch eine Multiwellenlängenlichtquelle mit einzigem Sendepunkt erzielt werden kann. Das hat hochdichte optische Aufzeichnung erlaubt.
  • Ferner kann als ein Aufzeichnungsverfahren das Aufzeichnen durchgeführt werden, während Strahlen mit zwei Wellenlängen oder vielen Wellenlängen auf verschiedenen Modulationsniveaus moduliert werden. Mit anderen Worten wird es einem Strahl mit einer der Wellenlängen erlaubt, kontinuierliche Wellenbewegung (CW) zu haben, und der Strahl mit der anderen Wellenlänge wird bei einer hohen Frequenz moduliert. Durch die Kombination dieser können modulierte Wellenformen frei kontrolliert werden. Da ein SHG-Ausgang anteilsmäßig zum Quadrat der Grundschwingungsleistung steigt, erlaubt es die Modulation der Eingangsstrahlen, die SHG-Ausgänge beträchtlich zu steigern.
  • Die folgenden Beschreibungen betreffen Beispiele der optischen Informationsaufzeichnungsmedien gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 1. Beispiel
  • Zuerst wurden komplexe Brechungszahlen der jeweiligen Schichten in dem optischen Informationsaufzeichnungsmedium unter Einsatz einer Wellenlänge von 400 nm experimental berechnet. Die Werkstoffe für die jeweiligen Schichten wurden wie folgt ausgewählt: ZnS – 20 mol% SiO2 für optische Interferenzschichten, GeN für Schnittstellenschichten, GeSbTe für Aufzeichnungsschichten und eine Ag-Legierung für Reflexionsschichten. Die optischen Interferenzschichten aus ZnS – 20 mol% SiO2 wurden durch Ätzen eines ZnS – 20 mol% SiO2-Ziels in einer Ar-Gasatmosphäre mit einer RF-Leistungsquelle ausgebildet. Die Schnittstellenschichten aus GeN wurden durch Ätzen eines Ge-Ziels in einer gemischten Ar-Stickstoffgasatmosphäre mit einer RF-Leistungsquelle ausgebildet. Die Aufzeichnungsschichten aus GeSbTe wurden durch Ätzen eines GeSbTe-Ziels in einer gemischten Ar-Stickstoff-Gasatmosphäre mit einer Gleichstromleistungsquelle ausgebildet. Die Aufzeichnungsschichten befanden sich nach dem Ätzen in einem amorphen Zustand.
  • Daher wurden auch Dünnfilme vorbereitet, die mit Hitze in einer Stickstoffatmosphäre mit einem Elektroofen behandelt wurden, um eine Kristallphase anzunehmen. Die Reflexionsschichten aus Ag-Legierung wurden durch Ätzen eines Ag-Legierungs-Ziels in einer Ar-Gasatmosphäre unter Einsatz einer Gleichstromleistungsquelle ausgebildet. Nach dem Ausbilden der jeweiligen Schichten auf einem Quarzträger wurde deren Stärke mit einem Gerät zum Messen des Unterschieds im Niveau gemessen, und ihr Reflexionsvermögen und ihr Lichtdurchlassgrad für eine Wellenlänge von 400 nm wurden mit einem Spektroskop gemessen, und auf dieser Grundlage wurden die komplexen Brechungszahlen berechnet. Die so erzielten komplexen Brechungszahlen sind in Tabelle 1 gezeigt. Zum Vergleich enthält Tabelle 1 auch die komplexen Brechungszahlen in dem Fall des Gebrauchs einer Wellenlänge von 660 nm. Die folgende Formel gilt: komplexe Brechungszahl = Brechungszahl (n) – Extinktionskoeffizient (k) × i.
  • Tabelle 1
    Figure 00620001
  • Aus Tabelle 1 ist ersichtlich, dass, wenn man die komplexen Brechungszahlen für die Wellenlängen 400 nm und 660 nm vergleicht, ZnS – SiO2 und GeN relativ niedrige Wellenlängenabhängigkeit haben, dass aber die Brechungszahl von GeSbTe in einer Kristallphase und der Extinktionskoeffizient der Ag-Legierung hohe Wellenlängenabhängigkeit haben.
  • 2. Beispiel
  • Gemäß dem Verfahren des Beispiels 1 wurden die komplexen Brechungszahlen der jeweiligen Schichten für die Wellenlängen von 390 bis 520 nm berechnet, und auf der Grundlage der so erzielten Werte wurde die optische Berechnung für die Mehrschichtenstruktur des ersten Aufzeichnungsmediums 17 ausgeführt. Die Wellenlängen in dem Experimentalwellenlängenbereich konnten von einem SHG-Element umgewandelt werden. Die Mehrschichtenstruktur des ersten Aufzeichnungsmediums 17 ist in 1 bis 3 gezeigt. Die Stärken der ersten unteren optischen Interferenzschicht 2 und der ersten oberen optischen Interferenzschicht 6 werden als Variablen genommen, die Stärken der ersten unteren Schnittstellenschicht 3 und der ersten oberen Schnittstellenschicht 5 werden auf 5 nm eingestellt, die Stärke der ersten Aufzeichnungsschicht 4 auf 6 nm und die Stärke der ersten Reflexionsschicht 7 auf 10 nm. Als Stärke der optischen Interferenzschichten, die größere Variation in der Menge reflektierten Lichts und das höchste Lichtabsorptionsverhältnis in den Aufzeichnungsschichten in einem Kristallzustand und in einem amorphen Zustand erlauben, wurde eine Kombination der ersten unteren optischen Interferenzschicht 2 mit einer Stärke von 36 λ/64 n (nm) und der ersten oberen optischen Interferenzschicht 6 mit einer Stärke von 12 λ/64 n (nm) ausgewählt. Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse der optischen Berechnungen des Lichtabsorptionsverhältnisses Ac/Aa und den Lichtdurchlassgrad Tc und Ta der ersten Aufzeichnungsschicht 4 in einem Kristallzustand und in einem amorphen Zustand, jeweils für diese Konfiguration.
  • Tabelle 2
    Figure 00640001
  • Aus den Ergebnissen in Tabelle 2 wurde festgestellt, dass das Lichtabsorptionsverhältnis Ac/Aa des ersten Aufzeichnungsmediums 17 sinkt, wenn die Wellenlänge verkürzt wird, und dass der Lichtdurchlassgrad Tc und Ta mit dem Kürzen der Wellenlänge steigt.
  • 3. Beispiel
  • Auf der Grundlage der Berechnungsergebnisse in Beispiel 2 wurden das erste Aufzeichnungsmedium 17 und das zweite Aufzeichnungsmedium 18 optisch für die Wellenlänge λ1 konzipiert. Wie in der ersten Ausführungsform beschrieben, wurden experimental neun Typen der optischen Informationsaufzeichnungsmedien mit der in 1 dargestellten Konfiguration hergestellt. Die Werkstoffe der jeweiligen Schichten in dem ersten Aufzeichnungsmedium 17 und dem zweiten Aufzeichnungsmedium 18 sind gleich wie die in Beispiel 1. Die Stärke in den jeweiligen Schichten in dem zweiten Aufzeichnungsmedium 18 wurde wie folgt konzipiert. Die Stärke der zweiten unteren optischen Interferenzschicht 9 ausgebildet aus ZnS – SiO2 beträgt 6 λ/64 n (nm), die der zweiten unteren Interferenzschicht 10, ausgebildet aus GeN 5 nm, die der zweiten Aufzeichnungsschicht 11 ausgebildet aus GeSbTe 10 nm, die der zweiten oberen Interferenzschicht 12 ausgebildet aus GeN 5 nm, die der zweiten oberen optischen Interferenzschicht 13 ausgebildet aus ZnS – SiO2 20 λ/64 n (nm), und die der zweiten Reflexionsschicht 14 ausgebildet aus einer Ag-Legierung 80 nm. Mit einer einzigen Wellenlänge λ1, wurden CNR (ein Träger-Rauschverhältnis) und Löschraten des ersten Aufzeichnungsmediums 17 und des zweiten Aufzeichnungsmediums 18 gemessen. Das Messen erfolgte unter Einsatz des in 12 gezeigten Systems, wobei ein Antrieb, hergestellt von Pulstec Industrial Co., Ltd. verwendet wurde, in den jeweilige optische Köpfe mit verschiedenen Laserwellenlängen geladen und geändert wurden. Die lineare Geschwindigkeit betrug 5 m/s. Das CNR wurde aus der Signalamplitude und einem Rauschniveau berechnet, die erzielt wurden, wenn ein 3T-Signal zehn Mal aufgezeichnet wurde. Danach wurde das 3T-Signal, das gemessen wurde, ein Mal mit einem 11T-Signal überschrieben, und die Amplitude der 3T-Signale wurde gemessen. Aus dem Unterschied (Rückgang) in den Amplituden vor und nach dem Überschreiben wurde die Löschrate erzielt. Die Löschrate Ers (dB) des ersten Aufzeichnungsmediums 17 und die Aufzeichnungsempfindlichkeit Pp/Pb des zweiten Aufzeichnungsmediums 18 wurden bewertet und die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt. Das Aufzeichnen erfolgte als eine Rillenaufzeichnung. Die Aufzeichnungsempfindlichkeit wurde durch Spitzenleistung Pp (mW) und Verzerrungsleistung Pb (mW) bei CNR = 50 dB definiert.
  • Tabelle 3
    Figure 00660001
  • Aus den Rechenergebnissen in Beispiel 2, gezeigt in Tabelle 2, und aus den Messergebnissen gezeigt in Tabelle 3 ist ersichtlich, dass, wenn das Lichtabsorptionsverhältnis Ac/Aa mindestens 1,0 beträgt, eine Löschrate von 20 dB erzielt wird, was das optische Informationsaufzeichnungsmedium brauchbar macht, und wenn das Lichtabsorptionsverhältnis Ac/Aa mindestens 1,2 beträgt, wird eine Löschrate von mindestens 30 dB erzielt. Daher beträgt das Lichtabsorptionsverhältnis Ac/Aa vorzugsweise mindestens 1,20. Es ist daher klar, dass das erste Aufzeichnungsmedium 17 vorzugsweise mit einer Wellenlänge von mindestens 430 nm bespielt oder wiedergegeben wird.
  • Für die Aufzeichnungsempfindlichkeit des zweiten Aufzeichnungsmediums 18 tendiert die Empfindlichkeit mit dem Kürzen der Wellenlänge λ1 zu steigen. Diese Tendenz entspricht den Rechenergebnissen im Beispiel 2, und die Empfindlichkeit des zweiten Aufzeichnungsmediums 18 kann durch das Steigern des Lichtdurchlassgrads des ersten Aufzeichnungsmediums 17 gesteigert werden. Um daher ausgezeichnetes Aufzeichnen und ausgezeichnete Wiedergabe für das zweite Aufzeichnungsmedium 18 zu erzielen, sind kürzere Aufzeichnungswellenlängen vorzuziehen.
  • 4. Beispiel
  • Aus den Ergebnissen im 3. Beispiel wurde befunden, dass weitere bevorzugte Aufzeichnungswellenlängen zum Erzielen ausgezeichneter Aufzeichnungs- und Wiedergabemerkmale im ersten Aufzeichnungsmedium 17 und im zweiten Aufzeichnungsmedium 18 nicht gleich waren.
  • Es wurde daher davon ausgegangen, dass das erste Aufzeichnungsmedium 17 mit einer Wellenlänge λ1 bespielt und wiedergegeben wurde, und das zweite Aufzeichnungsmedium 18 mit einer Wellenlänge λ2 in der Nähe der Wellenlänge λ1, wie in 4 gezeigt, so dass ausgezeichnete Aufzeichnungs- und Wiedergabemerkmale in beiden Aufzeichnungsmedien erzielt wurden. Das erste Aufzeichnungsmedium 17 wurde optisch für die Wellenlänge λ1 konzipiert und hat die gleiche Konfiguration wie das in Beispiel 2, um die größere Variation in der Menge an reflektiertem Licht und das höchste Lichtab sorptionsverhältnis zu haben. Der Lichtdurchlassgrad des ersten Aufzeichnungsmediums 17 bei dieser Konfiguration für die Wellenlänge λ2 wurde optisch wie in Beispiel 2 berechnet. Da die Konzeptionsstärke des ersten Aufzeichnungsmediums 17 für die Wellenlänge λ1 festgelegt wurde, variiert die optische Länge der optischen Interferenzschichten für die unterschiedliche Wellenlänge λ2. Das Lichtabsorptionsverhältnis des ersten Aufzeichnungsmediums 17 für die Wellenlänge λ1 ist gleich wie das im zweiten Beispiel beschriebene. Wenn Δλ = λ1 – λ2, wurden die Variationen im Lichtdurchlassgrad des ersten Aufzeichnungsmediums 17 für Δλ in dem Fall von λ1 = 520 nm berechnet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt.
  • Tabelle 4
    Figure 00680001
  • Aus Tabelle 4 ist ersichtlich, dass der Lichtdurchlassgrad des ersten Aufzeichnungsmediums 17 mit dem Steigen von Δλ zunimmt. Wenn λ1 = 520 nm, wurde ein Lichtabsorptionsverhältnis von 1,55 erzielt (Tabelle 2). Wenn daher λ1 = 520 nm, wurden sowohl ein ausreichend hohes Lichtab sorptionsverhältnis als auch ein hoher Lichtdurchlassgrad durch Berechnung in dem Bereich von 10 nm ≤ Δλ ≤ 120 nm erzielt.
  • 5. Beispiel
  • Bei diesem Beispiel wurde die gleiche Berechnung wie im vierten Beispiel durchgeführt, aber die Berechnung wurde für den Fall durchgeführt, in dem die Werte von Δλ und λ1 kleiner sind, das heißt wenn 10 nm ≤ Δλ ≤ 50 nm und λ1 = 450 nm. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 5 gezeigt.
  • Tabelle 5
    Figure 00690001
  • Wie im vierten Beispiel ist aus Tabelle 5 ersichtlich, dass der Lichtdurchlassgrad des ersten Aufzeichnungsmediums 17 mit dem Steigen von Δλ steigt. Wenn λ1 = 450 nm, wurde ein Lichtabsorptionsverhältnis von 1,28 erzielt (Tabelle 2). Daher wurden durch Berechnung ein ausreichend hohes Lichtabsorptionsverhältnis und ein hoher Lichtdurchlassgrad erzielt. Wenn die Werte von Δλ und λ1 klein sind, kann die Aufzeichnungsdichte gesteigert werden.
  • 6. Beispiel
  • Wie im Beispiel 4 wurden die Variationen im Lichtdurchlassgrad des ersten Aufzeichnungsmediums 17 für Δλ berechnet, wenn –120 nm ≤ Δλ ≤ –10 nm und λ1 = 400 nm. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 gezeigt.
  • Tabelle 6
    Figure 00700001
  • Gemäß Tabelle 6 steigt der Lichtdurchlassgrad des ersten Aufzeichnungsmediums 17 mit dem Steigen von Δλ. Das Lichtabsorptionsverhältnis in dem Fall von λ1 = 400 nm lag jedoch bei etwa 1,07 (Tabelle 2). Man versteht daher, dass angesichts der Werte des Lichtabsorptionsverhältnisses und des Lichtdurchlassgrades die Ergebnisse dieser Kombination im praktischen Gebrauch im Vergleich zu den Ergebnissen im 4. Beispiel nicht vorzuziehen sind.
  • 7. Beispiel
  • Wie bei Beispiel 4 wurden die Variationen im Lichtdurchlassgrad des ersten Aufzeichnungsmediums 17 für Δλ in dem Fall von λ1 = 430 nm berechnet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 7 gezeigt.
  • Tabelle 7
    Figure 00710001
  • Gemäß Tabelle 7 sieht man, dass der Lichtdurchlassgrad des ersten Aufzeichnungsmediums 17 mit dem Steigen von Δλ steigt. Wenn λ1 = 430 nm, wurde ein Lichtabsorptionsverhältnis von 1,20 erzielt (Tabelle 2). Daher wurden in dem Bereich von –20 nm ≤ Δλ ≤ 30 nm sowohl eine ausreichend hohe Lichtabsorptionsrate als auch hoher Lichtdurchlassgrad erzielt. Verglichen mit den Ergebnissen im 4. Beispiel sinkt der Bereich von Δλ, aber dieses Beispiel ist vorteilhaft für den Aspekt, dass eine höhere Aufzeichnungsdichte des ersten Aufzeichnungsmediums 17 erzielt werden kann, wenn λ1 = 430 nm.
  • 8. Beispiel
  • Aus den Rechenergebnissen in den Beispielen 4 bis 7 wurde die Tendenz der Wellenlängenabhängigkeit von dem Lichtdurchlassgrad des ersten Aufzeichnungsmediums 17 beim Gebrauch von zwei Wellenlängen erzielt. Ferner liegt die bevorzugte Wellenlänge λ1 in dem Bereich zwischen 430 nm und 450 nm, und vorzugsweise ist die Wellenlängen λ2 kürzer als die Wellenlänge λ1. Danach wurden optische Informationsaufzeichnungsmedien in dem vorliegenden Beispiel experi mental hergestellt. Unter Gebrauch von zwei Wellenlängen λ1 und λ2, die zu variieren sind, wurden das CNR und die Löschraten des ersten Aufzeichnungsmediums 17 und des zweiten Aufzeichnungsmediums 18 gemessen. Die Messung wurde unter Gebrauch eines optischen Kopfs für die Wellenlängen λ1 und eines optischen Kopfs für die Wellenlängen λ2 geladen und geändert in einem Antrieb hergestellt von Pulstec Industrial Co., Ltd. ausgeführt.
  • Wie beim 3. Beispiel wurde die Konzeptionsstärke des ersten Aufzeichnungsmediums 17 für die Wellenlänge λ1 festgelegt, und die des zweiten Aufzeichnungsmediums 18 wurde für die Wellenlänge λ2 festgelegt, so dass optische Informationsaufzeichnungsmedien, die in 1 gezeigt sind, experimental hergestellt wurden. Die Beurteilungsergebnisse der Löschrate Ers (dB) des ersten Aufzeichnungsmediums 17 und der Aufzeichnungsempfindlichkeit Pp/Pb des zweiten Aufzeichnungsmediums 18 in jedem optischen Informationsaufzeichnungsmedium sind in Tabelle 8 (λ1 = 400 nm), Tabelle 9 (λ1 = 430 nm) und Tabelle 10 (λ1 = 450 nm) gezeigt. Ähnlich wurde auch in diesem Fall Rillenaufzeichnung ausgeführt.
  • Tabelle 8
    Figure 00720001
  • Figure 00730001
  • Tabelle 9
    Figure 00730002
  • Tabelle 10
    Figure 00730003
  • Figure 00740001
  • Aus diesen Messergebnissen wurde bestätigt, dass zum Erzielen einer Löschrate von mindestens 30 dB in dem ersten Aufzeichnungsmedium 17, λ1 ≥ 430 nm vorzuziehen ist, und dass die Aufzeichnungsdichte des zweiten Aufzeichnungsmediums mit dem Sinken von Δλ sinkt. Wenn darauf abgezielt wird, dass sowohl das erste Aufzeichnungsmedium 17 als auch das zweite Aufzeichnungsmedium 18 mit größerer Aufzeichnungsdichte aufgezeichnet werden, ist eine Kombination aus λ1 = 430 nm und λ2 = 400 nm vorzuziehen.
  • 9. Beispiel
  • Bei dem vorliegenden Beispiel wird eine Doppelwellenlängenaufzeichnung mit der Multiwellenlängenlichtquelle, die in 5 gezeigt ist, beschrieben in der fünften Ausführungsform durchgeführt. Im Handel erhältliche Halbleiterlaser mit Wellenlängen von 860 nm und 800 nm wurden mit einem Wellenlängenumwandlungselement gekoppelt, so dass die Wellenlängen umgewandelt werden können auf λ1 = 430 nm und λ2 = 400 nm im Hinblick auf die Ergebnisse im 8. Beispiel, so dass eine Multiwellenlängenlichtquelle hergestellt wird. Unter Gebrauch der Multiwellenlängenlichtquelle wurden die Aufzeichnungsempfindlichkeit, CNR, die Löschraten und Jitterwerte in den Rillen und Flächen des ersten Aufzeichnungsmediums 17 und des zweiten Aufzeichnungsmediums 18 in dem optischen Informationsaufzeichnungsmedium gemessen. Tabelle 11 zeigt die Messergebnisse in der Rillenaufzeich nung, und Tabelle 12 zeigt die Messergebnisse in der Flächenaufzeichnung.
  • Tabelle 11
    Figure 00750001
  • Tabelle 12
    Figure 00750002
  • Wie in den Tabellen 11 und 12 gezeigt, erlaubte der Gebrauch der Multiwellenlängenlichtquelle ausgezeichnete Aufzeichnungs- und Wiedergabemerkmale in dem ersten und dem zweiten Aufzeichnungsmedium. Beim Gebrauch des Wellenlängenumwandlungselements können Doppelwellenlängenaufzeichnungen mit einem optischen Kopf durchgeführt werden.
  • 10. Beispiel
  • Danach wurde das Beispiel 9 mit dem in 3 gezeigten optischen Informationsaufzeichnungsmedium wiederholt und ähnlich hervorragende Ergebnisse wurden erzielt. Tabelle 13 zeigt die Ergebnisse bei der Rillenaufzeichnung und Tabelle 14 die Ergebnisse bei der Flächenaufzeichnung.
  • Tabelle 13
    Figure 00760001
  • Tabelle 14
    Figure 00760002
  • 11. Beispiel
  • Im vorliegenden Beispiel wurde das optische Informationsaufzeichnungsmedium, das in 2 gezeigt ist, experimental hergestellt, und seine Aufzeichnungs- und Wiedergabemerkmale wurden bewertet. Die Stärke der Schutzschicht 20 betrug 100 μm und die numerische Apertur NA der Objektivlinse betrug 0,85. Die Aufzeichnungsdichte betrug etwa 1,4 Mal die des Falls von NA = 0,6. Die Aufzeichnungs- und Wiedergabewellenlängen waren λ1 = 430 nm und λ2 = 400 nm, und die in 5 gezeigte Multiwellenlängenlichtquelle wurde wie im 9. Beispiel verwendet. Die Laserstrahlen wurden von der Seite der Schutzschicht 20 einfallen gelassen, und die Aufzeichnungsempfindlichkeit, CNR, Löschrate, der Jitterwert und die Rillenaufzeichnung wurden gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 15 gezeigt.
  • Tabelle 15
    Figure 00770001
  • Aus Tabelle 15 ist ersichtlich, dass die Aufzeichnungsdichte gesteigert wurde, entsprechend gingen das CNR und die Löschrate leicht zurück, und der Jitterwert stieg um etwa 1%, was jedoch als ein praktisches Niveau angesehen wird. Die Möglichkeit der Steigerung der Dichte bei der Doppelwellenlängenaufzeichnung wurde daher ebenfalls bestätigt.
  • 12. Beispiel
  • Im vorliegenden Beispiel wurden wie im Fall, in dem Ge-Sb-Te-Sn für die erste Aufzeichnungsschicht im 10. Beispiel verwendet wurde, ähnlich die Aufzeichnungsempfindlichkeit, CNR, Löschrate und der Jitterwert gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 16 gezeigt.
  • Tabelle 16
    Figure 00770002
  • Gemäß den in Tabelle 15 und 16 gezeigten Ergebnissen wird die Löschrate um 5 dB gesteigert, wenn Ge-Sb-Te-Sn verwendet wird.
  • 13. Beispiel
  • Im vorliegenden Beispiel wurde die Stärke der ersten Aufzeichnungsschicht 4 von 3 nm auf 15 nm variiert, und die gleiche optische Berechnung wie im 2. Beispiel wurde durchgeführt. Die Stärke der ersten Reflexionsschicht 7 wurde auf 10 nm eingestellt. Die Stärke der optischen Interferenzschichten wurde festgelegt, was höhere Variation in der Menge an reflektiertem Licht in der Aufzeichnungsschicht zwischen einem Kristallzustand und einem amorphen Zustand und die höchste Lichtabsorptionsrate erlaubt. Die optische Berechnung für die Lichtabsorptionsrate in dem Fall von λ1 = 450 nm und dem Lichtdurchlassgrad im Fall von λ2 = 400 nm im ersten Aufzeichnungsmedium 17 wurde durchgeführt. Tabelle 17 zeigt die Ergebnisse.
  • Tabelle 17
    Figure 00780001
  • Gemäß den Ergebnissen werden die Bedingungen von Ac/Aa ≥ 1,0, Tc ≥ 45% und Ta ≥ 45% erfüllt, wenn die Stärke der ersten Aufzeichnungsschicht 4 im Bereich zwischen 3 nm und 12 nm liegt, wenn die Stärke aber 15 nm beträgt, betragen Tc < 45% und Ta < 45%, was den optischen Bedingungen nicht entspricht. Die bevorzugte Stärke der ersten Aufzeichnungsschicht 4 liegt daher in dem Bereich zwischen 3 nm und 12 nm und eine weitere bevorzugte Stärke liegt in dem Bereich zwischen 6 nm und 9 nm.
  • 14. Beispiel
  • In dem vorliegenden Beispiel wurde die gleiche optische Berechnung ausgeführt wie im 2. Beispiel, während die Stärke der ersten Reflexionsschicht 7 von 2 nm zu 25 nm variiert wurde. Die Stärke der ersten Aufzeichnungsschicht 4 wurde auf 6 nm festgelegt. Die Stärken der optischen Interferenzschichten wurden festgelegt, was höhere Variation in der Menge an reflektiertem Licht in der Aufzeichnungsschicht zwischen einem Kristallzustand und einem amorphen Zustand und die höchste Lichtabsorptionsrate erlaubt. Die optische Berechnung für die Lichtabsorptionsrate in dem Fall von λ1 = 450 nm und des Lichtdurchlassgrads in dem Fall von λ2 = 400 nm wurde in dem ersten Aufzeichnungsmedium 17 durchgeführt. Tabelle 18 zeigt die Ergebnisse.
  • Tabelle 18
    Figure 00790001
  • Figure 00800001
  • Gemäß den Ergebnissen werden die Bedingungen von Ac/Aa ≥ 1,0, Tc ≥ 45% und Ta ≥ 45% erfüllt, wenn die Stärke der ersten Aufzeichnungsschicht in dem Bereich zwischen 2 nm und 20 nm liegt, aber Tc < 45%, wenn die Stärke 25 nm beträgt, was zu niedrig ist. Die bevorzugte Stärke der ersten Reflexionsschicht 7 liegt daher in dem Bereich zwischen 2 nm und 20 nm und die weiter bevorzugte Stärke liegt in dem Bereich zwischen 5 nm und 15 nm.
  • Die Beschreibungen in den oben stehenden Beispielen betrafen den Effekt des Doppelwellenlängenaufzeichnens in den in 1, 2 und 3 beschriebenen Konfigurationen. Die Konfiguration ist jedoch nicht auf diese beschränkt und der gleiche Effekt kann ungeachtet der Stärke der optischen Interferenzschichten und der Gegenwart der Schnittstellenschichten erzielt werden, solange das Verhältnis zwischen der Wellenlänge λ1 und der Wellenlänge λ2 erfüllt wird.
  • Die erfindungsgemäße Multiwellenlängenlichtquelle kann eine Vielzahl von Sendewellenlängen in einem kurzen Wellenlängenbereich erzeugen und kann das Einstellen der Sendewellenlängen erleichtern. Daher kann die erfindungsgemäße Multiwellenlängenlichtquelle leicht die Konzeptionswellenlängen erzeugen, die für das Aufzeichnen und Wiedergeben eines Phasenwechselfilms erforderlich sind, so dass ein optisches System für hochdichtes Aufzeichnen und Wiedergeben erzielt wird. Da die Sendestrahlen ferner von einem einzigen Sendepunkt gesendet werden können, kann eine Multiwellenlängenlichtquelle mit einem vereinfachten optischen System verwendet werden, was ein Vorteil ist.
  • Die oben beschriebene Konfiguration, bei der das Aufzeichnen und die Wiedergabe gleichzeitig unter Einsatz von zwei Wellenlängen ausgeführt werden, kann auch auf das Aufzeichnen in zwei Schichten angewandt werden. Beim Gebrauch einer Doppelwellenlängenlichtquelle mit den Wellenlängen 400 nm und 430 nm zum Aufzeichnen der ersten Schicht, wird zum Beispiel ein Strahl mit einer Wellenlänge von 430 nm als Aufzeichnungsstrahl und ein Strahl mit einer Wellenlänge von 400 nm als Wiedergabestrahl und umgekehrt in dem Fall der zweiten Schicht verwendet. Bei der Konfiguration wird das Aufzeichnen durchgeführt, während die Information der Aufzeichnungsgrübchen beim Aufzeichnen als Feedback zurückgegeben wird. Die Form der Aufzeichnungsgrübchen kann daher präzis kontrolliert werden, um Aufzeichnungsrauschen zu verringern und daher hochdichtes Aufzeichnen zu erzielen.

Claims (16)

  1. Optisches Informationsaufzeichnungsmedium, das von Laserstrahlen von einer Seite (DRP) bespielt und wiedergegeben wird, umfassend mindestens zwei Aufzeichnungsschichten (4, 11), ausgebildet aus einem Phasenwechselmaterial auf einem Träger (1), wobei die Aufzeichnungsschichten (4, 11) eine erste Aufzeichnungsschicht (4) und eine zweite Aufzeichnungsschicht (11) von der Seite (DRP) her aufweisen, auf welcher die Laserstrahlen einfallen, wobei die erste Aufzeichnungsschicht (4) in einem ersten Aufzeichnungsmedium (17) und die zweite Aufzeichnungsschicht (11) in einem zweiten Aufzeichnungsmedium (18) beinhaltet ist, wobei eine Wellenlänge des ersten Laserstrahls, mit dem das Aufzeichnen und die Wiedergabe für das erste Aufzeichnungsmedium (17) durchgeführt werden, als λ1 (nm) angegeben ist, eine Wellenlänge eines zweiten Laserstrahls, mit dem das zweite Aufzeichnungsmedium (18) bespielt und wiedergegeben wird, als λ2 (nm), ein Lichtabsorptionsvermögen der ersten Aufzeichnungsschicht (4) in einem Kristallzustand als Ac (%), ein Lichtabsorptionsvermögen der ersten Aufzeichnungsschicht (4) in einem amorphen Zustand als Aa (%), ein Lichtdurchlassgrad des ersten Aufzeichnungsmediums (17), mit der ersten Aufzeichnungsschicht (4) in dem Kristallzustand als Tc (%), ein Lichtdurchlassgrad des ersten Aufzeichnungsmediums (17) mit der ersten Aufzeichnungsschicht (4) in dem amorphen Zustand als Ta (%), und das Verhältnis zwischen der Wellenlänge λ1 und der Wellenlänge λ2 durch 10 < |λ1 – λ2| ≤ 120 ausgedrückt ist, die erste Aufzeichnungsschicht (4) ein Lichtabsorptionsverhältnis Ac/Aa in einem vorausbestimmten Bereich für die Wellenlänge λ1 hat und das erste Aufzeichnungsmedium (17) die Bedingungen von Tc ≥ 30 und Ta ≥ 30 für die Wellenlänge λ2 erfüllt, wobei das erste Aufzeichnungsmedium (17) mindestens die erste Aufzeichnungsschicht (4) und eine Reflexionsschicht (7), nacheinander ausgebildet auf dem Träger (1), aufweist, und die Reflexionsschicht (7) eine Stärke d3 (nm) im Bereich von 2 ≤ d3 ≤ 20 hat.
  2. Optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei das Verhältnis zwischen der Wellenlänge λ1 und der Wellenlänge λ2 ausgedrückt wird durch 10 ≤ |λ1 – λ2| ≤ 50, wobei die erste Aufzeichnungsschicht (4) ein Lichtabsorptionsverhältnis Ac/Aa in einem vorausbestimmten Bereich für die Wellenlänge λ1 hat und das erste Aufzeichnungsmedium (17) die Bedingungen Tc ≥ 45 und Ta ≥ 45 für die zweite Wellenlänge λ2 erfüllt.
  3. Optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, das ferner eine Schutzschicht umfasst, wobei das zweite Aufzeichnungsmedium (18), das erste Aufzeichnungsmedium (17) und die Schutzschicht nach einander auf dem Träger ausgebildet werden, wobei die Schutzschicht eine Stärke d1 (μm) in dem Bereich von 30 ≤ d1 ≤ 200 hat und das Aufzeichnen und die Wiedergabe mit dem ersten und dem zweiten Laserstrahl von einer Seite der Schutzschicht her aufgeführt werden.
  4. Optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei das erste Aufzeichnungsmedium (17), das auf einem ersten Träger (1) ausgebildet ist, und das zweite Aufzeichnungsmedium (18), das auf einem zweiten Träger (16) ausgebildet ist, aneinander gebunden sind.
  5. Optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei das Aufzeichnen und die Wiedergabe mit einem ersten Laserstrahl und einem zweiten Laserstrahl ausgeführt werden, die von einer Multiwellenlängenlichtquelle gesendet werden, in der ein Teil eines optischen Wellenleiters eines Erzeugungselements für zweite Oberwellen und ein optischer Wellenleiter eines Halbleiterlasers optisch gekoppelt sind.
  6. Optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, bei dem die Wellenlänge λ1 (nm) des ersten Laserstrahls in einem Bereich von 390 ≤ λ1 ≤ 520 liegt.
  7. Optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, bei dem eine Bedingung der Lichtabsorptionsrate Ac/Aa ≥ 1,0 in der ersten Aufzeichnungsschicht (4) für die Wellenlänge λ1 (nm) des ersten Laserstrahls erfüllt ist.
  8. Optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, bei dem die erste Aufzeichnungsschicht (4) Ge-Sb-Te enthält.
  9. Optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, bei dem die erste Aufzeichnungsschicht (4) Ge-Sb-Te-Sn enthält.
  10. Optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, bei dem die erste Aufzeichnungsschicht (4) eine Stärke d2 (nm) in einem Bereich von 3 ≤ d2 ≤ 12 hat.
  11. Verfahren zum Aufzeichnen und zur Wiedergabe für ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium, das mindestens zwei Aufzeichnungsschichten (4, 11) aufweist, die aus einem Phasenwechselmaterial auf einem Träger (1) anhand von Laserstrahlen auf einer Seite (DRP) ausgebildet sind, wobei die Aufzeichnungsschichten (4, 11) eine erste Aufzeichnungsschicht (4) und eine zweite Aufzeichnungsschicht (11) von der Seite (DRP) beinhalten, auf welcher die Laserstrahlen einfallen, wobei die erste Aufzeichnungsschicht (4) in einem ersten Aufzeichnungsmedium (17) und die zweite Aufzeichnungsschicht in einem zweiten Aufzeichnungsmedium (18) beinhaltet ist, wobei eine Wellenlänge eines ersten Laserstrahls, mit dem das Aufzeichnen und die Wiedergabe durchgeführt werden, für das erste Aufzeichnungsmedium als λ1 (nm) und eine Wellenlänge eines zweiten Laserstrahls, mit dem das zweite Aufzeichnungsmedium (18) bespielt und wiedergegeben wird, als λ2 (nm) angegeben ist, wobei das Verhältnis zwischen der Wellenlänge λ1 und der Wellenlänge λ2 durch 10 ≤ |λ1 – λ2| ≤ 120 ausgedrückt ist, wobei das erste Aufzeichnungsmedium (17) mindestens die erste Aufzeichnungsschicht (4) und eine Reflexionsschicht (7) beinhaltet, die nacheinander auf dem Träger (1) ausgebildet sind, und die Reflexionsschicht eine Stärke d3 (nm) in einem Bereich von 2 ≤ d3 ≤ 20 hat.
  12. Verfahren zum Aufzeichnen und Wiedergeben für ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 11, wobei das Verhältnis zwischen der Wellenlänge λ1 und der Wellenlänge λ2 durch 10 ≤ |λ1 – λ2| ≤ 50 ausgedrückt ist.
  13. Verfahren zum Aufzeichnen und Wiedergeben für ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 11, wobei für ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium, in dem das zweite Aufzeichnungsmedium (18) und das erste Aufzeichnungsmedium (17), und eine Schutzschicht auf dem Träger (1) nacheinander ausgebildet sind und die Schutzschicht eine Stärke d1 (μm) in einem Bereich von 30 ≤ d1 ≤ 200 hat, das Aufzeichnen und die Wiedergabe mit dem ersten und dem zweiten Laserstrahl von einer Seite der Schutzschicht her ausgeführt werden.
  14. Verfahren zum Aufzeichnen und Wiedergeben für ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 11, wobei das Aufzeichnen und die Wiedergabe ausgeführt werden für ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium, bei dem das erste Aufzeichnungsmedium (17), das auf einem ersten Träger (1) ausgebildet ist, und das zweite Aufzeichnungsmedium (18), das auf einem zweiten Träger (16) ausgebildet ist, miteinander verbunden sind.
  15. Verfahren zum Aufzeichnen und Wiedergeben für ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 11, wobei das Aufzeichnen und die Wiedergabe mit einem ersten Laserstrahl und einem zweiten Laserstrahl ausgeführt werden, die von einer Multiwellenlängenlichtquelle gesendet werden, in der ein Teil eines optischen Wellenleiters eines Erzeugungselements zweiter Oberwellen und ein optischer Wellenleiter eines Halbleiterlasers optisch gekoppelt sind.
  16. Verfahren zum Aufzeichnen und zur Wiedergabe für ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 11, bei dem die Wellenlänge λ1 (nm) des ersten Laserstrahls in einem Bereich von 390 ≤ λ1 ≤ 520 liegt.
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