JP2003302663A - 光ソリトンを用いる情報記録方法および情報記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 情報記録媒体に対して３次元的に情報記録を
可能にし、情報記録容量の大きい光ソリトンを用いる情
報記録装置。 【解決手段】 情報記録装置１０は、光を放射する光源
１１と、光照射によって光ソリトンを発生する情報記録
媒体１２と、光源１１から放射される光を第１光１３と
第２光１４とに分離する光分離手段１５と、第１光１３
を情報記録媒体１２の一方の表面１６に集光する第１集
光手段１７と、第２光１４を情報記録媒体１２の他方の
表面１８に集光する第２集光手段１９と、第２光１４の
光路長を可変に設定する光路長可変設定手段２０とを備
え、情報記録媒体１２の厚み方向における所望の位置で
第１および第２光１３，１４により発生される光ソリト
ン同志を衝突させて情報記録媒体１２に３次元的に情報
を記録する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ソリトンを用い
る情報記録方法および情報記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来情報関連装置における情報の記録に
は、磁気記録方式である磁気テープやフレキシブルディ
スク（ＦＤ）などが記録媒体として用いられているけれ
ども、その単位面積あたりの記録容量は大きなものでは
なく、増大する一方である情報量に対して充分対応でき
る記録媒体とは言い難い。磁気記録方式を採る記録媒体
の中でもＨＤＤ（Hard Disk Drive）は、ギガバイトオ
ーダーでの情報記録が可能であるけれども、記録信号の
最小サイズとなる磁区を小さくするにも限界があること
からさらなる記録容量の増大は難しいと思われる。

【０００３】この磁気記録方式とともに多用されている
記録方式に光を用いて記録媒体に情報を記録する光記録
方式がある。図５は、従来の光記録方式の概略を示す斜
視図である。光記録方式に用いられる光記録媒体、たと
えばレコーダブルコンパクトディスク（ＣＤ−Ｒ）で
は、ＣＤ−Ｒ１に形成される有機色素を含む記録層２に
対して、半導体レーザ３から放射される光４を対物レン
ズ５で集光して照射し、レーザ光の熱によって記録層２
に局所的に化学変化を起こし、記録層２の反射率を変化
させることによって情報を記録している。またリライタ
ブルコンパクトディスク（ＣＤ−ＲＷ）では、レーザ光
の熱によって記録層を局所的に結晶から非晶質に変化し
光反射率を変化させることによって情報を記録してい
る。

【０００４】光記録方式では、たとえば半導体レーザに
放射光の波長が短いものを用いるなどの手段によって、
ＣＤよりも記録容量の大きいデジタルバーサタイルディ
スク（ＤＶＤ）などの光記録媒体を実現している。しか
しながら、ＣＤおよびＤＶＤにおける情報の記録面は１
層もしくは２層程度であり、増大する一方である多量の
情報を１つの記録媒体に記録したいという要求に対し
て、現状の光記録媒体では充分に応えることができな
い。

【０００５】そこで、２層を超える多層にわたって情報
記録媒体に情報記録面を階層的に形成すること、すなわ
ち３次元的に情報を記録し、情報の記録容量を増大させ
ることが試みられている。図６は情報記録媒体６に３次
元的に情報を記録する方法の概略を示す斜視図であり、
図７は対物レンズ５による光の収束状態を示す部分拡大
図である。

【０００６】情報記録媒体６に対する３次元的な情報の
記録は、図６に示す対物レンズ５をレーザ光源８から放
射される光４の光軸方向に移動させ、対物レンズ５の焦
点位置７を情報記録媒体６の厚み方向に移動させること
によって行われる。なお、光４の光軸に対して垂直な平
面における２次元的な情報記録は、レーザ光源８と対物
レンズ５とを前記平面内の直交する２軸方向に移動させ
ること、または情報記録媒体６を軸線まわりに回転およ
び半径方向に移動させることによって実現される。

【０００７】図７に示すように、情報記録媒体６に対し
て３次元的に情報を記録するべく対物レンズ５によって
情報記録媒体６の内部に焦点を形成するとき、情報記録
媒体６の屈折率が一般的に１よりも大きく球面収差が大
きくなるので、焦点が情報記録媒体６中で、たとえば焦
点位置７，７ａで示すように単一点に収束されることな
くずれが大きくなり、精度良く正確な位置に情報記録さ
せることができないという問題がある。

【０００８】また情報記録装置における対物レンズ５の
作動許容距離が小さく、たとえば倍率が１００倍程度の
対物レンズ５では、前記作動許容距離が３００μｍ程度
しかないので、情報記録媒体６の厚み方向に多層にわた
って情報記録面を形成することが困難であるという問題
がある。

【０００９】したがって、現状では、情報記録媒体の厚
み方向に数百μｍオーダーの深さに３０層程度の階層で
情報記録面を形成することが試験的に達成されているに
過ぎず、光記録方式においても情報記録容量の大幅な増
大は実現されていない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、情報
記録媒体の厚み方向に対してｍｍオーダーの深さまで３
次元的に情報記録を可能にし、情報記録容量を大きくす
ることのできる光ソリトンを用いる情報記録方法および
情報記録装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、光が照射され
ることによって光ソリトンを発生する情報記録媒体を準
備し、光源から光を放射し、光源から放射される光を第
１光と第２光とに分離し、第１光を情報記録媒体の一方
の表面に集光して情報記録媒体に一方の表面から他方の
表面に向って伝播する第１の光ソリトンを発生させ、第
２光を情報記録媒体の他方の表面に集光して情報記録媒
体に他方の表面から一方の表面に向って伝播する第２の
光ソリトンを発生させ、第１の光ソリトンと第２の光ソ
リトンとを情報記録媒体中で衝突させることによって、
情報記録媒体に情報を記録することを特徴とする光ソリ
トンを用いる情報記録方法である。

【００１２】本発明に従えば、光源から放射される光を
第１光と第２光とに分離し、第１光を情報記録媒体の一
方の表面に集光して一方の表面から他方の表面に向って
伝播する第１の光ソリトンを発生させ、第２光を情報記
録媒体の他方の表面に集光して他方の表面から一方の表
面に向って伝播する第２の光ソリトンを発生させ、第１
の光ソリトンと第２の光ソリトンとを情報記録媒体中で
衝突させ、その衝突した位置に情報を記録する。

【００１３】このように、光源から放射される光を、た
とえば対物レンズによって情報記録媒体の表面に集光
し、その光照射によって発生する光ソリトン同志を情報
記録媒体の内部で衝突させて情報記録することができる
ので、光源から放射される光は、情報記録媒体の表面に
集光照射されるだけであり、情報記録媒体の厚み方向、
すなわち情報記録媒体の内部に収束させて焦点形成させ
る必要がない。したがって、対物レンズの球面収差の影
響を受けることなく、また対物レンズの作動許容距離に
関係なく情報記録媒体の内部に情報を記録することがで
きるので、情報記録媒体の内部であってその厚み方向の
距離にほとんど制約を受けることなく情報を記録するこ
とが可能になる。

【００１４】また本発明は、前記第２光の光路長を制御
することによって、第１の光ソリトンと第２の光ソリト
ンとを情報記録媒体中における所望の位置で衝突させ、
情報記録媒体に３次元的に情報を記録することを特徴と
する。

【００１５】本発明に従えば、第２光の光路長を制御す
ることによって、第１の光ソリトンと第２の光ソリトン
とを情報記録媒体中における所望の位置で衝突させるこ
とができるので、情報記録媒体の厚み方向における所望
の位置に情報記録面を形成することができる。このよう
に、情報記録媒体の厚み方向における所望の位置を階層
的に設定することによって、情報記録媒体に３次元的に
情報を記録することが可能になる。

【００１６】また本発明は、前記光ソリトンは、フォト
リフラクティブソリトンであり、前記情報記録媒体は、
フォトリフラクティブ材料から成ることを特徴とする。

【００１７】本発明に従えば、光ソリトンは、フェムト
秒オーダーのパルス光などで形成されるフォトリフラク
ティブソリトンであり、情報記録媒体は、フォトリフラ
クティブ材料から成る。フォトリフラクティブ材料は、
ビーム径が１μｍ以下の収束レーザ光に対しても局所的
な屈折率変化の応答が可能であり、かつフォトリフラク
ティブソリトン同志の衝突によって情報記録媒体の厚み
方向に階層的な情報記録を可能にするので、高い記録密
度で大容量の情報記録を実現することができる。

【００１８】また本発明は、前記フォトリフラクティブ
材料は、ニオブ酸ストロンチウムバリウムであることを
特徴とする。

【００１９】本発明に従えば、フォトリフラクティブ材
料は、ニオブ酸ストロンチウムバリウムである。このよ
うに工業的に量産可能であり、容易に入手可能なフォト
リフラクティブ材料を情報記録媒体に用いることによっ
て、汎用性の高い光ソリトンを用いる情報記録方法が提
供される。

【００２０】また本発明は、光を放射する光源と、光源
から放射される光が照射されることによって光ソリトン
を発生する情報記録媒体と、光源から放射される光を第
１光と第２光とに分離する光分離手段と、第１光を情報
記録媒体の一方の表面に集光する第１集光手段と、第２
光を情報記録媒体の他方の表面に集光する第２集光手段
と、第２光の光路長を可変に設定する光路長可変設定手
段とを含むことを特徴とする光ソリトンを用いる情報記
録装置である。

【００２１】また本発明の光ソリトンを用いる情報記録
装置は、前記光ソリトンが、フォトリフラクティブソリ
トンであり、前記情報記録媒体が、フォトリフラクティ
ブ材料からなることを特徴とする。

【００２２】本発明に従えば、光ソリトンを用いる情報
記録装置は、光を放射する光源と、たとえばフォトリフ
ラクティブ材料から成り、光が照射されることによって
フォトリフラクティブソリトンを発生する情報記録媒体
と、光源から放射される光を第１光と第２光とに分離す
る光分離手段と、第１光を情報記録媒体の一方の表面に
集光する第１集光手段と、第２光を情報記録媒体の他方
の表面に集光する第２集光手段と、第２光の光路長を可
変に設定する光路長可変設定手段とを含んで構成され
る。

【００２３】このように構成される情報記録装置では、
光源から放射される光を、集光手段によって情報記録媒
体の表面に集光し、その光照射によって発生するフォト
リフラクティブソリトン同志を情報記録媒体の内部で衝
突させて情報記録する。したがって、光源から放射され
る光は、情報記録媒体の表面に集光照射されるだけであ
り、情報記録媒体の厚み方向、すなわち情報記録媒体の
内部に収束させ焦点形成させることがないので、集光手
段であるたとえば対物レンズの球面収差の影響を受ける
ことなく、また対物レンズの作動許容距離に関係なく情
報記録媒体の内部に情報を記録することができる。ま
た、情報記録媒体の厚み方向の距離にほとんど制約を受
けることなく情報を記録することが可能であり、かつ情
報記録媒体の厚み方向における所望の位置に階層的に情
報記録面を形成し３次元的に情報を記録することが可能
になる。

【００２４】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態で
ある光ソリトンを用いる情報記録装置１０の構成を簡略
化して示す系統図である。光ソリトンを用いる情報記録
装置１０（以後、単に情報記録装置１０と略称する）
は、光を放射する光源１１と、光源１１から放射される
光が照射されることによって光ソリトンを発生する情報
記録媒体１２と、光源１１から放射される光を第１光１
３と第２光１４とに分離する光分離手段１５と、第１光
１３を情報記録媒体１２の一方の表面１６に集光する第
１集光手段１７と、第２光１４を情報記録媒体１２の他
方の表面１８に集光する第２集光手段１９と、第２光１
４の光路長を可変に設定する光路長可変設定手段２０
と、第１光１３および第２光１４を反射してその光路の
方向を変更させる複数の反射鏡２１，２１ａとを含む。

【００２５】光源１１は、たとえばヘリウム・ネオンレ
ーザなどのガスレーザである。なお光源１１は、前述の
ガスレーザに限定されることなく、たとえばＧａＡｓな
どの化合物半導体をｐ−ｎ接合して構成される半導体レ
ーザであってもよい。光分離手段１５は、プリズムの組
合せなどによって構成されるビームスプリッタであり、
光源１１から放射されるレーザ光の一部を反射し、残部
を透過させる特性を有する。本実施の形態では、光分離
手段１５によって反射される光を第１光１３とし、光分
離手段１５によって透過される光を第２光１４とする。
第１および第２集光手段１７，１９は、いずれも対物レ
ンズである。

【００２６】光路長可変設定手段２０は、反射鏡２１ａ
を保持部材に固着し、この保持部材を駆動手段たとえば
ステッピングモータなどによって矢符２２方向に移動
し、第２光１４の光路長を可変に設定することができる
ように構成される。

【００２７】情報記録媒体１２は、前述のように光が照
射されることによって光ソリトンを発生するとともに屈
折率分布の変化を生じる材料からなる。情報記録媒体１
２の形状は、特に限定されることはないけれども、厚み
方向における情報記録位置を所望の位置に設定するため
には、厚み精度の良いものであることが望ましい。

【００２８】情報記録媒体１２として用いられる材料に
は、フォトリフラクティブ材料およびフォトポリマーな
どがあげられる。フォトリフラクティブ材料は、光照射
によって光励起された電子が移動して形成される電荷分
布に起因し屈折率分布が発生するものである。またフォ
トポリマーは、光が照射された領域で固化し、光が照射
されない非固化領域との間で屈折率分布が発生するもの
である。情報の記録を繰返し行うには、フォトリフラク
ティブ材料の方が好適に用いられる。本実施の形態で
は、フォトリフラクティブ材料から成る情報記録媒体１
２について例示する。

【００２９】以下にフォトリフラクティブ材料に光を照
射した際の屈折率分布の発生について説明する。図２
は、フォトリフラクティブ材料に対して収束レーザ光が
照射されている状態における屈折率分布を示す図であ
る。図２（ａ）は、フォトリフラクティブ材料３１に対
して収束レーザ光３２が照射されている状態における光
強度分布を示す。レーザ光３２の光強度は、図２（ａ）
中のライン３３に示すように、レーザ光３２の光軸３７
部分において最も光強度が大きく、前記光軸３７から離
反するにともない光強度が減少するような分布を示す。

【００３０】光強度の大きい領域では電子が光励起さ
れ、図２（ｂ）に示すように光励起された電子がレーザ
光の照射されていない領域に移動する。電子の移動によ
って図２（ｃ）に示すように光強度の小さい電子の移動
先の領域では電荷が低く、電子が移動することによって
正孔の形成される光強度の大きい領域では電荷が高くな
るライン３４に示すような電荷分布が形成される。電荷
分布に基づいて図２（ｄ）のライン３５に示すような電
場分布がフォトリフラクティブ材料３１に形成され、フ
ォトリフラクティブ材料３１の屈折率分布は、この電場
分布と同一に形成される。

【００３１】なお、図２示すフォトリフラクティブ材料
３１では、フォトリフラクティブソリトンを発生し、レ
ーザ光の照射方向に伝播させるために、外部から電圧を
印加して屈折率分布がライン３４に示す電荷分布に等し
く、すなわち光強度の最も大きい光軸３７の位置で屈折
率が最大を示す分布になるように矯正している。図２
（ｅ）のライン３６は、フォトリフラクティブ材料３１
に外部電圧を印加して矯正した状態の屈折率分布であ
る。このようにして、フォトリフラクティブ材料３１で
は、レーザ光３２の照射された領域の屈折率が、レーザ
光３２の照射されない領域の屈折率よりも大きくなるよ
うな分布が形成されるので、レーザ光３２の照射によっ
てフォトリフラクティブ材料３１で発生するフォトリフ
ラクティブソリトンが、屈折率の大きい領域のみを通っ
て伝播することができる。このフォトリフラクティブソ
リトンが伝播する高い屈折率に変化する領域を光導波路
と呼ぶことがある。

【００３２】このようなフォトリフラクティブ材料とし
て、ニオブ酸ストロンチウムバリウムが好適に用いられ
る。ニオブ酸ストロンチウムバリウムは、工業的に量産
が可能であり、容易に入手することができるので、汎用
性の高い情報記録方法が提供される。

【００３３】次に本実施の形態の情報記録装置１０によ
る３次元的な情報記録方法について説明する。図３は、
図１に示す情報記録装置１０による情報記録方法の概略
を示す図である。

【００３４】光源１１から放射されるレーザ光は、光分
離手段１５によって第１光１３と第２光１４とに分離さ
れる。第１光１３は、反射鏡２１によって光路の方向を
曲げられ、第１集光手段１７である第１対物レンズ１７
によって、フォトリフラクティブ材料から成る情報記録
媒体１２の一方の表面１６に収束される。情報記録媒体
１２では、第１光１３である収束レーザ光が照射される
ことによって、第１光１３による第１のフォトリフラク
ティブソリトンが発生し、前記収束レーザ光の照射によ
って情報記録媒体１２の厚み方向に延びて形成される光
導波路３８中を情報記録媒体１２の他方の表面１８に向
って伝播する。

【００３５】一方第２光１４は、反射鏡２１によって光
路の方向を曲げられるとともに、光路途中に設けられる
光路長可変設定手段２０を通過することによって、所望
の長さの光路長に設定され、第２集光手段１９である第
２対物レンズ１９によって、情報記録媒体１２の他方の
表面１８に収束される。このとき本実施の形態では、第
２光１４の前記他方の表面１８上の収束位置は、第１光
１３が前記一方表面１６上の収束された位置に対向する
ように選択される。情報記録媒体１２では、第２光１４
による第２のフォトリフラクティブソリトンが発生し、
第１光１３によって形成される光導波路３８と同一の位
置に情報記録媒体１２の厚み方向に延びて形成される光
導波路３８中を情報記録媒体１２の一方の表面１６に向
って伝播する。

【００３６】このように情報記録媒体１２の一方の表面
１６から他方の表面１８に向って伝播する第１のフォト
リフラクティブソリトンと、情報記録媒体１２の他方の
表面１８から一方の表面１６に向って伝播する第２のフ
ォトリフラクティブソリトンとは、同一の位置に形成さ
れる光導波路３８中を伝播するので衝突する。この第１
および第２のフォトリフラクティブソリトン同志が衝突
するときの２光子吸収エネルギーによって、情報記録媒
体１２におけるたとえば図３中に示す衝突位置３９の屈
折率変化が固定されてビットデータが記録される。

【００３７】第１光１３の光路長と第２光１４の光路長
が等しいとき、すなわち第１光１３が情報記録媒体１２
の一方の表面１６に照射されるタイミングと、第２光１
４が情報記録媒体１２の他方の表面１８に照射されるタ
イミングとが同一であるとき、情報はビットデータとし
て情報記録媒体１２の厚み方向中央部に記録される。

【００３８】光路長可変設定手段２０によって第２光１
４の光路長が、第１光１３の光路長よりも短くなるよう
に設定したとき、すなわち第２光１４が情報記録媒体１
２の他方の表面１８に照射されるタイミングを、第１光
１３が情報記録媒体１２の一方の表面１６に照射される
タイミングよりも早くなるように設定したとき、第１お
よび第２光１３，１４により発生するフォトリフラクテ
ィブソリトン同志が衝突し情報記録される位置を、前記
一方の表面１６寄りにすることができる。また光路長可
変設定手段２０によって第２光１４の光路長が、第１光
１３の光路長よりも長くなるように設定したとき、すな
わち第２光１４が情報記録媒体１２の他方の表面１８に
照射されるタイミングを、第１光１３が情報記録媒体１
２の一方の表面１６に照射されるタイミングよりも遅く
なるように設定したとき、第１および第２光１３，１４
により発生するフォトリフラクティブソリトン同志が衝
突し情報記録される位置を、前記他方の表面１８寄りに
することができる。

【００３９】図４は、情報記録媒体１２に対して３次元
的に情報記録している状態を示す図である。前述のよう
に光路長設定変更手段２０を用いて第２光１４の光路長
を制御し、第１光１３が情報記録媒体１２の一方の表面
１６を照射するタイミングと第２光１４が情報記録媒体
１２の他方の表面１８を照射するタイミングとの時間差
を制御することによって、情報記録媒体１２の厚み方向
における所望の位置で、フォトリフラクティブソリトン
同志を衝突させて情報記録することできる。また第１お
よび第２光１３，１４の光軸に対して垂直な平面、すな
わち情報記録媒体１２の厚み方向に階層的に形成される
各記録層毎における２次元的な情報記録は、情報記録媒
体１２を軸線まわりに回転および半径方向に移動させる
ことによって実現される。

【００４０】このように、フォトリフラクティブ材料か
らなる情報記録媒体１２に情報記録層４０ａ〜４０ｎを
階層的に多数層形成することによって、大量の情報を１
つの情報記録媒体１２に記録することが可能になる。ま
た情報記録装置１０では、光源１１から放射される第１
および第２光１３，１４は、情報記録媒体１２の表面に
集光照射されてフォトリフラクティブソリトンを発生さ
るとともに屈折率分布を形成するだけであり、情報記録
媒体１２の厚み方向すなわち内部に収束し焦点形成する
ことがないので、対物レンズ１７，１９の球面収差の影
響を受けることなく、また対物レンズ１７，１９の作動
許容距離に関係なく情報記録媒体１２の内部に情報を３
次元的に記録することができる。

【００４１】以上に述べたように本実施の形態では、情
報記録媒体１２は、フォトリフラクティブ材料であるけ
れども、これに限定されることなく、たとえばフォトポ
リマーなどであってもよい。また第１光１３と第２光１
４とを情報記録媒体１２を介して対向する位置に照射す
るけれども、これに限定されることなく、第１光１３に
よる光導波路と第２光１４による光導波路とが、傾斜角
度を有して交差するように第１光１３と第２光１４とを
情報記録媒体１２に照射するように構成されてもよい。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、光源から放射される光
を第１光と第２光とに分離し、第１光を情報記録媒体の
一方の表面に集光して一方の表面から他方の表面に向っ
て伝播する第１の光ソリトンを発生させ、第２光を情報
記録媒体の他方の表面に集光して他方の表面から一方の
表面に向って伝播する第２の光ソリトンを発生させ、第
１の光ソリトンと第２の光ソリトンとを情報記録媒体中
で衝突させ、その衝突した位置に情報を記録する。

【００４３】このように、光源から放射される光を、た
とえば対物レンズによって情報記録媒体の表面に集光
し、その光照射によって発生する光ソリトン同志を情報
記録媒体の内部で衝突させて情報記録することができる
ので、光源から放射される光は、情報記録媒体の表面に
集光照射されるだけであり、情報記録媒体の厚み方向、
すなわち情報記録媒体の内部に収束させて焦点形成させ
る必要がない。したがって、対物レンズの球面収差の影
響を受けることなく、また対物レンズの作動許容距離に
関係なく情報記録媒体の内部に情報を記録することがで
きるので、情報記録媒体の内部であってその厚み方向の
距離にほとんど制約を受けることなく情報を記録するこ
とが可能になる。

【００４４】また本発明によれば、第２光の光路長を制
御することによって、第１の光ソリトンと第２の光ソリ
トンとを情報記録媒体中における所望の位置で衝突させ
ることができるので、情報記録媒体の厚み方向における
所望の位置に情報記録面を形成することができる。この
ように、情報記録媒体の厚み方向における所望の位置を
階層的に設定することによって、情報記録媒体に３次元
的に情報を記録することが可能になる。

【００４５】また本発明によれば、光ソリトンは、フォ
トリフラクティブソリトンであり、情報記録媒体は、フ
ォトリフラクティブ材料から成る。フォトリフラクティ
ブ材料は、ビーム径が１μｍ以下の収束レーザ光に対し
ても局所的な屈折率変化の応答が可能であり、かつフォ
トリフラクティブソリトン同志の衝突によって情報記録
媒体の厚み方向に階層的な情報記録を可能にするので、
高い記録密度で大容量の情報記録を実現することができ
る。

【００４６】また本発明によれば、フォトリフラクティ
ブ材料は、ニオブ酸ストロンチウムバリウムである。こ
のように工業的に量産可能であり、容易に入手可能なフ
ォトリフラクティブ材料を情報記録媒体に用いることに
よって、汎用性の高い光ソリトンを用いる情報記録方法
が提供される。

【００４７】また本発明によれば、光ソリトンを用いる
情報記録装置は、光を放射する光源と、たとえばフォト
リフラクティブ材料から成り、光が照射されることによ
ってフォトリフラクティブソリトンを発生する情報記録
媒体と、光源から放射される光を第１光と第２光とに分
離する光分離手段と、第１光を情報記録媒体の一方の表
面に集光する第１集光手段と、第２光を情報記録媒体の
他方の表面に集光する第２集光手段と、第２光の光路長
を可変に設定する光路長可変設定手段とを含んで構成さ
れる。

【００４８】このように構成される情報記録装置では、
光源から放射される光を、集光手段によって情報記録媒
体の表面に集光し、その光照射によって発生するフォト
リフラクティブソリトン同志を情報記録媒体の内部で衝
突させて情報記録する。したがって、光源から放射され
る光は、情報記録媒体の表面に集光照射されるだけであ
り、情報記録媒体の厚み方向、すなわち情報記録媒体の
内部に収束させ焦点形成させることがないので、集光手
段であるたとえば対物レンズの球面収差の影響を受ける
ことなく、また対物レンズの作動許容距離に関係なく情
報記録媒体の内部に情報を記録することができる。ま
た、情報記録媒体の厚み方向の距離にほとんど制約を受
けることなく情報を記録することが可能であり、かつ情
報記録媒体の厚み方向における所望の位置に階層的に情
報記録面を形成し３次元的に情報を記録することが可能
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態である光ソリトンを用い
る情報記録装置１０の構成を簡略化して示す系統図であ
る。

【図２】フォトリフラクティブ材料に対して収束レーザ
光が照射されている状態における屈折率分布を示す図で
ある。

【図３】図１に示す情報記録装置１０による情報記録方
法の概略を示す図である。

【図４】情報記録媒体１２に対して３次元的に情報記録
している状態を示す図である。

【図５】従来の光記録方式の概略を示す斜視図である。

【図６】情報記録媒体６に３次元的に情報を記録する方
法の概略を示す斜視図である。

【図７】対物レンズ５による光の収束状態を示す部分拡
大図である。

【符号の説明】 １０ 情報記録装置 １１ 光源 １２ 情報記録媒体 １３ 第１光 １４ 第２光 １５ 光分離手段 １７ 第１対物レンズ １９ 第２対物レンズ ２０ 光路長可変設定手段 ２１ 反射鏡

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光が照射されることによって光ソリトン
   を発生する情報記録媒体を準備し、 光源から光を放射し、 光源から放射される光を第１光と第２光とに分離し、 第１光を情報記録媒体の一方の表面に集光して情報記録
   媒体に一方の表面から他方の表面に向って伝播する第１
   の光ソリトンを発生させ、 第２光を情報記録媒体の他方の表面に集光して情報記録
   媒体に他方の表面から一方の表面に向って伝播する第２
   の光ソリトンを発生させ、 第１の光ソリトンと第２の光ソリトンとを情報記録媒体
   中で衝突させることによって、情報記録媒体に情報を記
   録することを特徴とする光ソリトンを用いる情報記録方
   法。
2. 【請求項２】 前記第２光の光路長を制御することによ
   って、第１の光ソリトンと第２の光ソリトンとを情報記
   録媒体中における所望の位置で衝突させ、情報記録媒体
   に３次元的に情報を記録することを特徴とする請求項１
   記載の光ソリトンを用いる情報記録方法。
3. 【請求項３】 前記光ソリトンは、フォトリフラクティ
   ブソリトンであり、 前記情報記録媒体は、フォトリフラクティブ材料からな
   ることを特徴とする請求項１または２記載の光ソリトン
   を用いる情報記録方法。
4. 【請求項４】 前記フォトリフラクティブ材料は、 ニオブ酸ストロンチウムバリウムであることを特徴とす
   る請求項３記載の光ソリトンを用いる情報記録方法。
5. 【請求項５】 光を放射する光源と、 光源から放射される光が照射されることによって光ソリ
   トンを発生する情報記録媒体と、 光源から放射される光を第１光と第２光とに分離する光
   分離手段と、 第１光を情報記録媒体の一方の表面に集光する第１集光
   手段と、 第２光を情報記録媒体の他方の表面に集光する第２集光
   手段と、 第２光の光路長を可変に設定する光路長可変設定手段と
   を含むことを特徴とする光ソリトンを用いる情報記録装
   置。
6. 【請求項６】 前記光ソリトンは、フォトリフラクティ
   ブソリトンであり、 前記情報記録媒体は、フォトリフラクティブ材料からな
   ることを特徴とする請求項５記載の光ソリトンを用いる
   情報記録装置。