JP2007257674A - 光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】戻り光によるレーザ光のノイズを低減する新たな機構を搭載した光ディスク装置１などを提供する。
【解決手段】レーザダイオードが高周波重畳法によって駆動される光ディスク装置１において、戻り光を、注入キャリア密度の位相が、（１）レーザダイオードの注入キャリア密度のピーク位相以上、レーザダイオードの注入キャリア密度のピーク位相プラス３π／８（ラジアン）以下、（２）レーザダイオードの注入キャリア密度のピーク位相プラス９π／８（ラジアン）以上、レーザダイオードの注入キャリア密度のピーク位相プラス２π（ラジアン）以下、のいずれかの範囲となるタイミングでレーザダイオードに戻す。
【選択図】図１

Description

本発明は、光装置に関し、特に、戻り光対策のためにレーザダイオードを高周波重畳法で駆動する光ディスク装置や光ファイバを用いた発光装置などの光装置に関する。

レーザダイオードを用いた光装置においては、戻り光対策として、レーザダイオードの駆動電流に高周波電流を重畳する場合があるが、従来、レーザダイオードの閾値電流を跨ぐように高周波電流を重畳し、発振縦モードをマルチ化する光学的信号処理装置が提案された。この光学的信号処理装置では、高周波重畳の周波数をレーザの共振周波数（緩和振動周波数）に近づけることによって、マルチモード化されたレーザ光の一本一本のスペクトル幅Δλを大きくし、可干渉性を低下させる。この光学的信号処理装置によれば、光学系とレーザとの光路長およびレーザ発振周波数との関係を考慮しなくても、光学系からの戻り光に起因するノイズを低減できるとされる（特許文献１参照）。
特開昭６０−３５３４４号公報

しかしながら、現在は、戻り光によるノイズの更なる低減が求められている。したがって、今後は、閾値電流を跨ぐことや、高周波交流電流の周波数をレーザの共振周波数（緩和振動周波数）に近づけること以外の機構が搭載された光装置を開発し、戻り光によるノイズの更なる低減を図っていく必要がある。
そこで、本発明は、戻り光によるレーザ光のノイズを低減する新たな機構を搭載した光装置を提供することを目的とする。

本発明によれば、上記課題は、次のようにして解決できる。

第１の発明は、レーザダイオードが高周波重畳法によって駆動される光装置において、戻り光を、注入キャリア密度の位相が、（１）前記レーザダイオードの注入キャリア密度のピーク位相以上、前記レーザダイオードの注入キャリア密度のピーク位相プラス３π／８（ラジアン）以下、（２）前記レーザダイオードの注入キャリア密度のピーク位相プラス９π／８（ラジアン）以上、前記レーザダイオードの注入キャリア密度のピーク位相プラス２π（ラジアン）以下、のいずれかの範囲となるタイミングで前記レーザダイオードに戻す、ことを特徴とする光装置である。

第２の発明は、光路長と高周波重畳の周波数とが、次式の関係を満たしている、ことを特徴とする光装置である。

第３の発明は、光路長を固定して高周波重畳の周波数を調整することにより、前記戻り光を前記タイミングで前記レーザダイオードに戻すことが可能となる、ことを特徴とする第１の発明または第２の発明に係る光装置である。

第４の発明は、高周波重畳の周波数を固定して光路長を調整することにより、前記戻り光を前記タイミングで前記レーザダイオードに戻すことが可能となる、ことを特徴とする第１の発明または第２の発明に係る光装置である。

第５の発明は、高周波重畳の周波数と光路長とを同時に調整することにより、前記戻り光を前記タイミングで前記レーザダイオードに戻すことが可能となる、ことを特徴とする第１の発明または第２の発明に係る光装置である。

第６の発明は、高周波重畳の周波数と光路長とを交互に調整することにより、前記戻り光を前記タイミングで前記レーザダイオードに戻すことが可能となる、ことを特徴とする第１の発明または第２の発明に係る光装置である。

第７の発明は、前記高周波重畳法では、高周波電流が前記レーザダイオードの閾値電流を跨がない、ことを特徴とする第１の発明〜第６の発明のいずれか１つに係る光装置である。ここで、レーザダイオードが閾値電流を跨がないとは、レーザダイオードの光出力が「０」より大きいことをいう。

第８の発明は、レーザダイオードが高周波重畳法によって駆動され、高周波電流が前記レーザダイオードの閾値電流を跨がない、ことを特徴とする光装置である。ここで、レーザダイオードが閾値電流を跨がないとは、レーザダイオードの光出力が「０」より大きいことをいう。

第９の発明は、前記高周波重畳法では、高周波重畳の周波数が緩和振動帯域にある、ことを特徴とする第１の発明〜第８の発明のいずれか１つに係る光装置である。

第１０の発明は、前記高周波電流がスペクトラム拡散されている、ことを特徴とする第１の発明〜第９の発明のいずれか１つに係る光装置である。

本発明によれば、戻り光によるノイズを低減する新たな機構を搭載した光装置を提供することができる。

以下に、添付した図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、以下では、本発明を光ディスク装置に適用した場合の一実施形態について説明するが、本発明が光ディスク装置に限定されないことはいうまでもない。

図１は、本発明の実施の形態に係る光ディスク装置１を示す図である。
図１に示すように、本発明の実施の形態に係る光ディスク装置１、光ピックアップ４と、光ディスク２と光ピックアップ４とを駆動するサーボ装置３と、光ピックアップ４の出力信号を処理する信号処理回路５と、を少なくとも備えている。
この光ディスク装置１では、光ピックアップ４が具備するレーザダイオード（図示せず）から発せられたレーザ光が、光ディスク２で反射して、レーザダイオードに戻り光として戻ってくる。この戻り光によるノイズを低減すべく、実施の形態に係る光ディスク装置１においては、レーザダイオードが高周波重畳法によって駆動される。

図２（ａ）は、レーザダイオードの共振周波数ｆｒを重畳周波数とした場合における、レーザダイオードの注入キャリア密度及び光子密度（光出力）との関係を、一例として示す図である。なお、本発明で言及する位相（ラジアン）は、すべて注入キャリア密度の位相である。
図２（ａ）では、レーザダイオードの注入キャリア密度が最大となる位相である注入キャリア密度のピーク位相は、レーザダイオードの光子密度のピークよりも、π／２（ラジアン）進んでいる。つまり、注入キャリア密度のピーク位相よりもπ／２（ラジアン）遅れて、光子密度のピークが現れる。
ここで、本実施の形態に係る光ディスク装置においては、戻り光を、注入キャリア密度の位相が、
（１）レーザダイオードの注入キャリア密度のピーク位相以上、前記レーザダイオードの注入キャリア密度のピーク位相プラス３π／８（ラジアン）以下、
（２）レーザダイオードの注入キャリア密度のピーク位相プラス９π／８（ラジアン）以上、前記レーザダイオードの注入キャリア密度のピーク位相プラス２π（ラジアン）以下、
のいずれかの範囲となるタイミングでレーザダイオードに戻す。
つまり、図２で示した波形は、重畳周波数をレーザダイオードの共振周波数ｆｒとした場合で説明すると、戻り光を、注入キャリア密度の位相が図２（ａ）中に「ＯＫ」と示したタイミングでレーザダイオードに戻し、また「ＮＧ」と示したタイミングで戻さないようにする。

戻り光を上記タイミングでレーザダイオードに戻すためには、光路長と高周波重畳の周波数とに次式を満足させればよい。

ここで、Ｌ_ｉ、Ｎ_ｉは、たとえば、光ディスク装置の場合では、レーザダイオードから光ディスクまでの各区間における光路長、屈折率であり、たとえば図３に示すような光学系であれば、レーザダイオードから光学レンズＡまでの光路長Ｌ_１及び屈折率Ｎ_１、光学レンズＡ内の光路長Ｌ_２及び屈折率Ｎ_２、光学レンズＡから光学レンズＢまでの光路長Ｌ_３及び屈折率Ｎ_３、光学レンズＢ内の光路長Ｌ_４及び屈折率Ｎ_４、光学レンズＢから光ディスクまでの光路長Ｌ_５及び屈折率Ｎ_５となる（ただし、レーザダイオードと光学レンズＡとの間、光学レンズＡと光学レンズＢとの間、光学レンズＢと光ディスクとの間を空気中であるとすれば、Ｎ_１＝Ｎ_３＝Ｎ_５となる）。なお、Σによる加算は、光路長の片道分（レーザダイオードから光ディスクまでの各区間における光路長）について行い、たとえば、図３に示す光学系であれば、Ｌ_１Ｎ_１＋Ｌ_２Ｎ_２＋Ｌ_３Ｎ_３＋Ｌ_４Ｎ_４＋Ｌ_５Ｎ_５となる。
上式に基づいて光路長と重畳周波数とを調整すれば、戻り光を上記のタイミングでレーザダイオードに戻すことができ、光装置の開発及び製造を簡素化し、光装置の安定性及びコスト低減を図ることが可能となる。なお、光路長と高周波重畳の周波数とに上式を満足させるためには、たとえば、光路長を固定して高周波重畳の周波数を調整したり、高周波重畳の周波数を固定して光路長を調整したり、高周波重畳の周波数と光路長とを同時に調整したり、高周波重畳の周波数と光路長とを交互に調整したりすればよい。光路長を固定して高周波重畳の周波数を調整すれば、光学系の配置に制限がある場合でも戻り光がレーザダイオードに戻るタイミングを調整することができる。また、高周波重畳の周波数を固定して光路長を調整すれば、高周波重畳発生器の周波数可変範囲が制限されている場合でも戻り光がレーザダイオードに戻るタイミングを調整することができる。さらに、高周波重畳の周波数と光路長とを同時に調整したり、あるいは高周波重畳の周波数と光路長とを交互に調整したりすれば、戻り光がレーザダイオードに戻るタイミングを調整するための時間を短縮することができる。
また、図２で示すような戻り光起因による光波形のピーク（図２（ｂ）において丸で囲んだ箇所）を光オシロスコープで確認できる場合には、この戻り光起因による光波形のピークが図２（ａ）で示す「ＯＫ」のタイミングに生じるように、戻り光がレーザダイオードへ戻るタイミングを調整することもできる。これによれば、光オシロスコープを目視して上記タイミングが確認できるため、光装置の開発や製造などが容易となる。
また、戻り光を光オシロスコープで確認できない場合などでは、注入キャリア密度の位相が、高周波重畳の周波数に関わらず、レーザダイオードの光子密度が最小となる付近のタイミングにおいて、注入キャリア密度のピーク位相プラス３π／２（ラジアン）となることを利用してもよい。つまり、レーザダイオードの光子密度が最小となる付近のタイミングを基準にして注入キャリア密度の位相の変化分を算出し、この算出した位相の変化分を注入キャリア密度のピーク位相プラス３π／２（ラジアン）に加えることによって、戻り光がレーザダイオードに戻るタイミングを調整することもできる。これによれば、光オシロスコープ上で目視できなかった戻り光が目視可能となり、光装置の開発や製造が容易となる。なお、レーザダイオードの光子密度が最小となる付近のタイミングで戻り光を確認できない場合には、レーザダイオードのパワーを一定にしつつ、高周波重畳の直流電流成分を大きくし且つ高周波電流の振幅を小さくすればよい。
なお、これらの手段は一例であり、本発明は、戻り光がレーザダイオードに戻るタイミングの調整手段を限定するものではない。

以下、本実施の形態に係る光ディスク装置が、戻り光を上記のようなタイミングでレーザダイオードに戻す理由について説明する。
従来の光ディスク装置では、閾値電流を跨ぐように高周波電流をレーザダイオードに重畳していたため、レーザダイオードの光子密度が最小（一般には「０」）となるタイミングで、戻り光をレーザダイオードに戻すこととされていた。
しかしながら、本実施の形態では、レーザダイオードの光子密度が最小（一般には「０」）となるタイミングで戻り光をレーザダイオードに戻すのではなく、以下に示す新たな戻り光のタイミングで戻すこととした。
レーザダイオードにおける屈折率は、注入キャリア密度が高い時はプラズマ効果により小さくなり、注入キャリア密度が低い時はプラズマ効果により大きくなる。したがって、レーザダイオードにおいては、共振条件（ｍ＊λｏ／Ｎ_ｅｆｆ＝２Ｌ_ｌｄ ここで、ｍ：１以上の整数、λｏ：真空中の波長、Ｎ_ｅｆｆ：レーザダイオードの実効屈折率、Ｌ_ｌｄ：レーザダイオードの共振器長である。）の下、注入キャリア密度が高い時は発振する光の波長が短くなる一方、注入キャリア密度が低いときには発振する光りの波長が長くなる。このいわゆるチャーピング現象を考慮すると、レーザダイオードにおいては、光の立ち上がり時は注入キャリア密度が高いので、発振する光の波長が短くなり、立ち下り時には、注入キャリア密度が低いので、発振する光の波長が長くなる。
この点を考慮して戻り光をレーザダイオードに戻すタイミングを検討すると、戻り光を、注入キャリア密度の位相がレーザダイオードの注入キャリア密度のピーク位相プラスπ／２（ラジアン）付近となるタイミングでレーザダイオードに戻すと、レーザダイオードで発振した光の波長と戻り光の波長とが概ね重なってしまい、チャーピングしているにもかかわらず光が干渉し、ノイズが大きくなる。また、戻り光を、注入キャリア密度の位相がレーザダイオードの注入キャリア密度のピーク位相プラスπ（ラジアン）付近となるタイミングでレーザダイオードに戻すと、注入キャリア密度が最小になるため利得が低く、戻り光による誘導放出は抑えられるが吸収が生じて、ノイズが大きくなる。また、戻り光が、レーザダイオードの注入キャリア密度の位相がレーザダイオードの注入キャリア密度のピーク位相プラスπ／２（ラジアン）以上、レーザダイオードの注入キャリア密度のピーク位相プラスπ（ラジアン）以下となるタイミング付近（図２（ａ）で「ＮＧ」と示した範囲）でレーザダイオードに戻した場合には、上記した光の干渉、吸収、あるいは双方の影響によってノイズが大きくなる。
そこで、本実施の形態は、戻り光を、注入キャリア密度が、
（１）レーザダイオードの注入キャリア密度のピーク位相以上、前記レーザダイオードの注入キャリア密度のピーク位相プラス３π／８（ラジアン）以下、
（２）レーザダイオードの注入キャリア密度のピーク位相プラス９π／８（ラジアン）以上、前記レーザダイオードの注入キャリア密度のピーク位相プラス２π（ラジアン）以下、
のいずれかの範囲となるタイミングでレーザダイオードに戻すこととし、上記光の干渉と吸収によるノイズの増大を低減することとした。

なお、本実施の形態に係る光ディスク装置において、レーザダイオードの高周波重畳の周波数が緩和振動帯域にあることとすれば、ノイズをより小さくすることができる。これは、高周波重畳の周波数を緩和振動帯域とした場合には、上述したチャーピングがより顕著に発生するためであると考えられる。ここで、本明細書において「緩和振動帯域」とは、戻り光による影響がない場合におけるレーザダイオードの共振周波数をｆｒとした場合に、ｆｒ／２以上２ｆｒ以下となる周波数帯域をいう。

なお、本実施の形態に係る光ディスク装置においては、高周波電流がレーザダイオードの閾値電流を跨ぐとすることもできるし、跨がないとすることもできる。ここで、レーザダイオードが閾値電流を跨がないとは、レーザダイオードの光出力が「０」より大きいことをいう。従来の装置において、レーザダイオードをオンオフすること（閾値電流を跨ぐこと）が必須条件とされている（特許文献１参照）が、本実施の形態のようにして、戻り光がレーザダイオードに戻るタイミングを考慮した場合には、上記光の干渉や吸収についての対策が図られるため、高周波電流がレーザダイオードの閾値電流を跨ぐことを必須条件としなくとも、ノイズを低減することが可能である。

図４は、評価系を示す図である。
この評価系では、レーザダイオードをＮＡ＝０．３のコリメータレンズを使って平行光にし、その後２つのミラーによって光軸を調整する。点線で囲った２つのミラーは光路長を可変にするためステッピングモータにより平行移動を可能とし、最終的に対物レンズで絞った光をミラーで反射させレーザダイオードまで戻す系とした。また図中Ｐ２の光をモニターすることによりレーザ光ノイズあるいは光波形の測定が可能となる。図中Ｐ３の光をモニターすることにより、ビームスプリッタの分配比からコリメータレンズ手前までの戻る光量を計算できる。また戻り光率は約０．３％となるようにＮＤフィルターを調整した。
光路長は重畳周波数と光の速さによって算出される重畳１周期分の距離を１６分割し、それぞれの光路長においてＲＩＮ（Ｒｅｌａｔｉｖｅ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｎｏｉｓｅ）を測定することとし、基準となるタイミング（０Ｔ／１６）は光波形と光波形の真ん中に戻り光によって引き起こされる誘導放出光が観測される位置とした。光路長と位相とは、次式の関係にある。

以上のセッティングにより光路長を可変させながら戻り光ノイズを評価できるようになり、更にその時の光波形も観測できるようになっている。
またレーザダイオードの出力を５ｍＷ固定とし、高周波電流が閾値電流を跨がない程度に重畳した。

図５〜図７は、上記評価系を用いた実験結果の一例を示す図である。
ここで、図５では重畳周波数を４００ＭＨｚとし、図６では重畳周波数を１２００ＭＨｚとした。図５、６ともに、高周波電流が閾値電流を跨がない程度に重畳している。一方、図７では、光ストレージでは一般的な条件である重畳周波数４００ＭＨｚ ΔＩｔｈ＝２ｍＡとした。
図５〜図７に示すように、ＲＩＮは、重畳周波数及び光路長によって値が大きく異なることが分かった。また、図６と図７を比較してもほぼ同程度の値が得られていることがわかった（図７参照）。

図８〜図１０は、重畳周波数を１２００ＭＨｚ（Ｘ：２００ｐｓｅｃ／ｄｉｖ，Ｙ：５ｍＷ／ｄｉｖ）とした場合における、上記評価系で観測される光波形を示す図である。
図８〜図１０に示すように、光波形の方は、光路長０Ｔ／１６から８Ｔ／１６にかけて、小さな盛上り波形（戻り光起因による光波形のピーク）が裾野から頂上に向かって登っていくことが確認できる。これは戻り光の影響によって誘導放出したためである。一方、光路長８Ｔ／１６以降では小さな盛上り波形はほとんど観測できなかった。

図１１は、ＲＩＮと周波数応答特性の関係を示す図である。
ここで、ＲＩＮは各重畳周波数における各光路長についての平均値である。また、周波数応答特性は、戻り光による影響がない場合におけるレーザダイオードの周波数応答特性であり、この周波数応答特性の共振周波数をｆｒとした場合に、ｆｒ／２以上２ｆｒ以下となる周波数帯域が緩和振動帯域となる。図から分かるように、ＲＩＮは、緩和振動帯域において良い特性を示していることが分かる。なお、高周波電流は、閾値電流を跨がない程度に重畳している。

図１２は、平行平板の硝材を用いたＲＩＮの評価結果を示す図である。
閾値電流を跨がない高周波重畳がレーザの可干渉性を弱め、ＲＩＮに対してどの程度効果があるかを確認するために、平行平板硝材を用いて干渉を起こさせ、重畳周波数とレーザノイズ（ＲＩＮ）の関係を調査した。
評価系はレーザダイオードを５ｍＷ光らせ、ＮＡ＝０．３のコリメータレンズを使って平行光にし、平行平板の硝材に照射させて干渉を発生させ、透過した光のＲＩＮを測定している。ここでも、高周波電流が閾値電流を跨がない程度に重畳している。
干渉有の条件でＣＷと比較すると、閾値電流を跨がない高周波重畳を掛けた場合にＲＩＮが向上しており、特に緩和振動の帯域においてその効果が顕著であることが分かる。また図示しないが、コヒーレンス特性の評価でも緩和振動の帯域において可干渉性を弱めることが分かっている。したがって、閾値電流を跨がない場合であっても、緩和振動帯域であれば、ＲＩＮが低下する。
なお、図１１では周波数応答特性とＲＩＮの極小値がずれているのに対し、図１２ではほぼ一致している。これは、図１１で示したＲＩＮが戻り光有りの条件で測定されたものであるのに対し、図１２で示したＲＩＮが戻り光無しの条件で測定されたものであるからと考えられる。なお、周波数応答特性は、戻り光の有無によって変動するものと考えられる。

光ディスク再生装置のデータ読出し時に、光ディスクからの反射光により発生するレーザダイオードへの戻り光による影響やモードホッピング雑音を低減させる手法として、高周波重畳をかけることが一般的に用いられている。基本的にはレーザダイオードの閾値電流を跨ぐように重畳をかけて緩和振動を発生させ、縦モードをマルチ化させることによってレーザ光の可干渉性を弱め戻り光を対策している。しかし緩和振動のジャイアントパルス（図１３参照。ＣＷと比較すると８倍程度大きくなる）によって、データを誤消去あるいは誤書込してしまうことが課題として残っていた。また、現在、青紫色半導体レーザを使った光ディスク装置の重畳周波数は３００〜５００ＭＨｚ程度で検討されており、現在の重畳周波数では光ディスクの回転スピードが限界まで達した場合に、光ディスク上に形成されている最短ピット長に対して重畳された光が満足に照射されないケースが考えられる。
しかしながら、上記実施の形態に係る光ディスク装置によれば、重畳周波数を緩和振動帯域に高めることにより、閾値電流を跨がない重畳振幅でもレーザダイオードの緩和振動を誘発させ、それによりレーザの可干渉性を弱め、戻り光ノイズを対策する事が可能である。また、上記実施の形態に係る光ディスク装置によれば、重畳する高周波電流がレーザダイオードの閾値電流を跨がないのでジャイアントパルスの発生を従来より低く抑えることもできる。したがって、上記実施の形態に係る光ディスク装置は、光ディスクのデータ読出し時の誤消去や誤書込を低減させ、また高倍速読出しの実現に応用し得る。

なお、重畳周波数を緩和振動帯域のような高い周波数にした場合には、消費電力が増加し、ピックアップ内の温度が上昇し、また、不要輻射が生じるとも考えられる。しかしながら、消費電力の増加及びピックアップ内の温度の上昇については、緩和振動の帯域に重畳をかけることにより、レーザダイオードが自己共振するので、低電力で重畳がかけられ得る。また、不要輻射についても、重畳周波数をスペクトラム拡散させれば、ＥＭＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）が低減できる。

なお、以上説明した実施の形態は、本発明の一例であるから、本発明が上記説明によって何ら限定されるものではないことはいうまでもない。本発明には、
レーザダイオードが高周波重畳法によって駆動される光ディスク装置において、戻り光を、注入キャリア密度の位相が、（１）前記レーザダイオードの注入キャリア密度のピーク位相以上、前記レーザダイオードの注入キャリア密度のピーク位相プラス３π／８（ラジアン）以下、（２）前記レーザダイオードの注入キャリア密度のピーク位相プラス９π／８（ラジアン）以上、前記レーザダイオードの注入キャリア密度のピーク位相プラス２π（ラジアン）以下、のいずれかの範囲となるタイミングでレーザダイオードに戻す、すべての光ディスク装置が含まれる。
なお、戻り光は、注入キャリア密度が、
（１）レーザダイオードの注入キャリア密度のピーク位相以上、前記レーザダイオードの注入キャリア密度のピーク位相プラス２π／８（ラジアン）以下、
（２）レーザダイオードの注入キャリア密度のピーク位相プラス１０π／８（ラジアン）以上、前記レーザダイオードの注入キャリア密度のピーク位相プラス２π（ラジアン）以下、
のいずれかの範囲となるタイミングでレーザダイオードに戻すことが好ましい。
さらに、戻り光は、注入キャリア密度が、
（１）レーザダイオードの注入キャリア密度のピーク位相以上、前記レーザダイオードの注入キャリア密度のピーク位相プラスπ／８（ラジアン）以下、
（２）レーザダイオードの注入キャリア密度のピーク位相プラス１１π／８（ラジアン）以上、前記レーザダイオードの注入キャリア密度のピーク位相プラス２π（ラジアン）以下、
のいずれかの範囲となるタイミングでレーザダイオードに戻すことがより好ましい。

重畳周波数を固定した場合、図２の「ＯＫ」の範囲となる光路長（片道）は、次式により算出される。ただし、説明を簡単にするために、レーザダイオードから光ディスクまでの光路における屈折率Ｎは「１」とする。

具体的な例を挙げると、
（１）重畳周波数ｆ＝８００ＭＨｚ、ｎ＝０とした場合は、５８．５９４ｍｍ ≦ 光路長（片道）Ｌ≦ １７５．７８１ｍｍとなり、
（２）重畳周波数ｆ＝１ＧＨｚ、ｎ＝０とした場合は、４６．８７５ｍｍ ≦光路長（片道）Ｌ≦ １４０．６２５ｍｍとなり、
（３）重畳周波数ｆ＝１．２ＧＨｚ、ｎ＝０とした場合は、３９．０６３ｍｍ ≦光路長（片道）Ｌ≦ １１７．１８８ｍｍとなる。

光路長（片道）を固定した場合、図２の「ＯＫ」の範囲となる重畳周波数は、次式により算出される。ただし、説明を簡単にするために、レーザダイオードから光ディスクまでの光路における屈折率Ｎは「１」とする。

具体的な例を挙げると、
（１）光路長（片道）Ｌ＝４０ｍｍ、ｎ＝０とした場合は、１１７１．８７５ＭＨｚ ≦ ｆ ≦３５１５．６２５ＭＨｚとなり、
（２）光路長（片道）Ｌ＝６０ｍｍ、ｎ＝０とした場合は、７８１．２５ＭＨｚ ≦ ｆ ≦ ２３４３．７５ＭＨｚとなり、
（３）光路長（片道）Ｌ＝８０ｍｍ、ｎ＝０とした場合は、５８５．９３８ＭＨｚ≦ ｆ ≦ １７５７．８１３ＭＨｚとなる。

本発明は、すべての光装置に利用でき、光ディスク装置や光ファイバを用いた発光装置以外にも、たとえばレーザディスプレイなどに利用できる。本発明をレーザディスプレイなどに利用する場合には、レーザ光の可干渉性を抑え、スペックルノイズを抑制し得る。

本発明の実施の形態に係る光ディスク装置１を示す図である。 レーザダイオードの注入キャリア密度と光子密度（光出力）との関係（ａ）、および、これらと戻り光の関係（ｂ）を概念的に示す図である。 光路長と屈折率を説明するための光学系の一例を示す図である。 評価系を示す図である。 上記評価系を用いた実験結果の一例を示す図（重畳周波数４００ＭＨｚ、高周波電流が閾値電流を跨がない程度に重畳）である。 上記評価系を用いた実験結果の一例を示す図（重畳周波数１２００ＭＨｚ、高周波電流が閾値電流を跨がない程度に重畳）である。 上記評価系を用いた実験結果の一例を示す図（重畳周波数４００ＭＨｚ ΔＩｔｈ＝２ｍＡ）である。 重畳周波数を１２００ＭＨｚ（Ｘ：２００ｐｓｅｃ／ｄｉｖ，Ｙ：５ｍＷ／ｄｉｖ）とした場合における、上記評価系で観測される光波形を示す図（その１）である。 重畳周波数を１２００ＭＨｚ（Ｘ：２００ｐｓｅｃ／ｄｉｖ，Ｙ：５ｍＷ／ｄｉｖ）とした場合における、上記評価系で観測される光波形を示す図（その２）である。 重畳周波数を１２００ＭＨｚ（Ｘ：２００ｐｓｅｃ／ｄｉｖ，Ｙ：５ｍＷ／ｄｉｖ）とした場合における、上記評価系で観測される光波形を示す図（その３）である。 ＲＩＮと周波数応答特性の関係を示す図である。 平行平板の硝材を用いたＲＩＮの評価結果を示す図である。 ジャイアントパルスの一例を示す図である。

符号の説明

１ 光ディスク装置
２ 光ディスク
３ サーボ装置
４ 光ピックアップ
５ 信号処理回路

Claims (10)

1. レーザダイオードが高周波重畳法によって駆動される光装置において、
   戻り光を、注入キャリア密度の位相が、
   （１）前記レーザダイオードの注入キャリア密度のピーク位相以上、前記レーザダイオードの注入キャリア密度のピーク位相プラス３π／８（ラジアン）以下、
   （２）前記レーザダイオードの注入キャリア密度のピーク位相プラス９π／８（ラジアン）以上、前記レーザダイオードの注入キャリア密度のピーク位相プラス２π（ラジアン）以下、
   のいずれかの範囲となるタイミングで前記レーザダイオードに戻す、
   ことを特徴とする光装置。
2. 光路長と高周波重畳の周波数とが、次式の関係を満たしている、ことを特徴とする光装置。
   

   
3. 光路長を固定して高周波重畳の周波数を調整することにより、前記戻り光を前記タイミングで前記レーザダイオードに戻すことが可能となる、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光装置。
4. 高周波重畳の周波数を固定して光路長を調整することにより、前記戻り光を前記タイミングで前記レーザダイオードに戻すことが可能となる、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光装置。
5. 高周波重畳の周波数と光路長とを同時に調整することにより、前記戻り光を前記タイミングで前記レーザダイオードに戻すことが可能となる、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光装置。
6. 高周波重畳の周波数と光路長とを交互に調整することにより、前記戻り光を前記タイミングで前記レーザダイオードに戻すことが可能となる、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光装置。
7. 前記高周波重畳法では、高周波電流が前記レーザダイオードの閾値電流を跨がない、ことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の光装置。
8. レーザダイオードが高周波重畳法によって駆動され、高周波電流が前記レーザダイオードの閾値電流を跨がない、ことを特徴とする光装置。
9. 前記高周波重畳法では、高周波重畳の周波数が緩和振動帯域にある、ことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の光装置。
10. 前記高周波電流がスペクトラム拡散されている、ことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の光装置。

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