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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Bei
dem erfindungsgemäßen optischen
Informationsaufzeichnungsmedium wird vorgezogen, dass die Wellenlänge λ1(nm) des
ersten Laserstrahls in einem Bereich von 390 ≤ λ1 ≤ 520 liegt.
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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.
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Bei
dem erfindungsgemäßen optischen
Informationsaufzeichnungssystem wird vorgezogen, dass die erste
Aufzeichnungsschicht Ge-Sb-Te enthält.
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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.
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Bei
dem erfindungsgemäßen optischen
Informationsaufzeichnungsmedium wird vorgezogen, dass eine Stärke d2(nm)
zu der ersten Aufzeichnungsschicht in einem Bereich von 3 ≤ d2 ≤ 12 liegt.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Gemäß dieser
Konfiguration können
mit Photolithographie und Trockenätzen optische Wellenleiter
mit verschiedenen Phasenanpassungsbedingungen leicht auf dem Träger ausgebildet
werden.
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Bei
der optischen Wellenleitervorrichtung wird vorgezogen, dass die
optische Wellenleitervorrichtung Reflektoren an Teilen der optischen
Wellenleiter aufweist.
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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.
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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.
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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.
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Ferner
wird bei der optischen Wellenleitervorrichtung vorgezogen, dass
die Phasenanpassungsbedingungen die für die zweiten Oberwellen sind.
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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.
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Alternativ
wird bei der optischen Wellenleitervorrichtung vorgezogen, dass
die Phasenanpassungsbedingungen die für eine Summenfrequenz sind.
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Gemäß dieser
Konfiguration kann durch das Hinzufügen einer Polarisierungsumkehrregion,
die eine Phasenanpassungsbedingung für eine Summenfrequenz erfüllt, die
Anzahl der Wellenlängen
weiter gesteigert werden.
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Bei
der optischen Wellenleitervorrichtung wird vorgezogen, dass die
optischen Wellenleiter optisch teilweise miteinander gekoppelt sind.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Bei
der Multiwellenlängenlichtquelle
wird bevorzugt, dass die kohärenten
Lichtquellen Halbleiterlaser sind und dass die Injektionsteile der
optischen Wellenleitervorrichtung und die Halbleiterlaser direkt
gekoppelt sind.
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Bei
der Multiwellenlängenlichtquelle
wird auch bevorzugt, dass die kohärenten Lichtquellen mit unterschiedlichen
Wellenlängen
Multistreifenhalbleiterlaser sind, die auf einem Träger ausgebildet
sind.
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Ferner
wird bei der Multiwellenlängenlichtquelle
vorgezogen, dass die kohärenten
Lichtquellen eine Funktion zum Variieren der Wellenlängen haben.
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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.
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Bei
der Multiwellenlängenlichtquelle
wird bevorzugt, dass die optische Wellenleitervorrichtung eine Elektrodenstruktur
aufweist, die Elektroden umfasst, und Ausgänge mittels der Elektroden
moduliert werden.
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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.
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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.
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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.
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Vorzugsweise
umfasst das optische System ferner ein Wellenlängenfilter, und das Wellenlängenfilter trennt
Strahlen von der Multiwellenlängenlichtquelle
und erfassten Lichtern.
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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.
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Bei
dem optischen System wird vorgezogen, dass die von der Multiwellenlängenlichtquelle
gesendeten Strahlen Intensitätsmodulationen
unterworfen werden, die je nach ihren Wellenlängen unterschiedlich sind.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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1 ist
eine teilweise Schnittansicht, die ein Strukturbeispiel eines optischen
Informationsaufzeichnungsmediums gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist
eine teilweise Schnittansicht, die ein Strukturbeispiel eines optischen
Informationsaufzeichnungsmediums gemäß einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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3 ist
eine teilweise Schnittansicht, die ein Strukturbeispiel eines optischen
Informationsaufzeichnungsmediums gemäß einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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4 ist
eine schematische Ansicht, die ein Aufzeichnungs- und Aufgabeverfahren für das optische Informationsaufzeichnungsmedium
gemäß der dritten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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11 ist
eine schematische Ansicht, die ein herkömmliches Aufzeichnungs- und
Wiedergabeverfahren für
ein optisches Zweischichten- Informationsaufzeichnungsmedium darstellt.
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12 ist
eine Strukturansicht eines Systems gemäß dem herkömmlichen Aufzeichnungs- und
Wiedergabeverfahren für
ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium.
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13 ist eine Draufsicht, die ein erstes Strukturbeispiel
einer herkömmlichen
optischen Wellenleitervorrichtung zeigt.
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14 ist eine Draufsicht, die ein zweites Strukturbeispiel
einer herkömmlichen
optischen Wellenleitervorrichtung zeigt.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wie folgt
beschrieben.
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Zuerst
betrifft die folgende Beschreibung optische Informationsaufzeichnungsmedien
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Erste Ausführungsform
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Für den Blindträger 16 können Werkstoffe,
die die gleichen Basiswerkstoffe enthalten wie die, die für den Träger 1 verwendet
werden, verwendet werden.
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Zweite Ausführungsform
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die
folgende Beschreibung betrifft die Konfiguration einer Multiwellenlängenlichtquelle,
die eine andere optische Wellenleitervorrichtung der vorliegenden
Erfindung verwendet.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Siebte Ausführungsform
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Unten
wird ein weiteres System, das eine Multiwellenlängenlichtquelle verwendet,
beschrieben.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die
folgenden Beschreibungen betreffen Beispiele der optischen Informationsaufzeichnungsmedien gemäß der ersten
bis dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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1. Beispiel
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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.
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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.
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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.
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2. Beispiel
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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.
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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.
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3. Beispiel
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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.
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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.
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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.
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4. Beispiel
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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.
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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.
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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.
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5. Beispiel
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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.
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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.
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6. Beispiel
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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.
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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.
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7. Beispiel
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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.
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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.
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8. Beispiel
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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.
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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.
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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.
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9. Beispiel
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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.
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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.
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10. Beispiel
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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.
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11. Beispiel
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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.
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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.
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12. Beispiel
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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.
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Gemäß den in
Tabelle 15 und 16 gezeigten Ergebnissen wird die Löschrate
um 5 dB gesteigert, wenn Ge-Sb-Te-Sn verwendet wird.
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13. Beispiel
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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.
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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.
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14. Beispiel
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.