JP3077774B2 - 光源装置およびそれを用いた光情報記録再生装置 - Google Patents
光源装置およびそれを用いた光情報記録再生装置Info
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- JP3077774B2 JP3077774B2 JP04086007A JP8600792A JP3077774B2 JP 3077774 B2 JP3077774 B2 JP 3077774B2 JP 04086007 A JP04086007 A JP 04086007A JP 8600792 A JP8600792 A JP 8600792A JP 3077774 B2 JP3077774 B2 JP 3077774B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コンパクトディスク，
光磁気ディスクなどへの情報の書込み，読出し等に利用
される光源およびそれを用いた光情報記録再生装置に関
する。
光磁気ディスクなどへの情報の書込み，読出し等に利用
される光源およびそれを用いた光情報記録再生装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、例えば光磁気ディスク装置にお
いては、ディスク基板に０．８μｍ程度のトラッキング
用の案内溝が形成されており、この案内溝をなぞって信
号の記録，再生が行なわれるようになっている。従来、
光磁気ディスク用光学ヘッドのトラッキングサーボ方式
の１つとして、文献「ＮＨＫ技研月報 昭和６２年２月
第５３頁〜６２頁，著者 徳丸春樹」に開示されている
ように、３ビーム法が知られている。３ビーム法では、
ＬＤから出射した光を回折格子によって、主ビーム（０
次光）と２本の副ビーム（±１次光）との合計３本のビ
ームに分ける。このうち、主ビームが記録再生用に利用
され、２本の副ビームは主ビームがトラックから逸れる
ことのないように制御するために，すなわちトラッキン
グ用に利用される。
いては、ディスク基板に０．８μｍ程度のトラッキング
用の案内溝が形成されており、この案内溝をなぞって信
号の記録，再生が行なわれるようになっている。従来、
光磁気ディスク用光学ヘッドのトラッキングサーボ方式
の１つとして、文献「ＮＨＫ技研月報 昭和６２年２月
第５３頁〜６２頁，著者 徳丸春樹」に開示されている
ように、３ビーム法が知られている。３ビーム法では、
ＬＤから出射した光を回折格子によって、主ビーム（０
次光）と２本の副ビーム（±１次光）との合計３本のビ
ームに分ける。このうち、主ビームが記録再生用に利用
され、２本の副ビームは主ビームがトラックから逸れる
ことのないように制御するために，すなわちトラッキン
グ用に利用される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な光記録再生用の３本のマルチビームを発生させる光源
装置において、光磁気ディスク等により高密度の光記録
再生を実現するためには、マルチビームの短波長化が必
要不可欠となる。しかしながら、上記のようなマルチビ
ームを発生させる光源装置に用いられているＬＤの波長
は、現状において、赤外から近赤外域であり、短波長の
マルチビームを出射することができず、従って、光磁気
ディスク等により高密度の光記録再生を行なうには限度
があった。
な光記録再生用の３本のマルチビームを発生させる光源
装置において、光磁気ディスク等により高密度の光記録
再生を実現するためには、マルチビームの短波長化が必
要不可欠となる。しかしながら、上記のようなマルチビ
ームを発生させる光源装置に用いられているＬＤの波長
は、現状において、赤外から近赤外域であり、短波長の
マルチビームを出射することができず、従って、光磁気
ディスク等により高密度の光記録再生を行なうには限度
があった。
【０００４】本発明は、短波長のマルチビームを発生さ
せることができて、光磁気ディスク等により高密度の光
記録再生を行なうことの可能な光源装置およびそれを用
いた光情報記録再生装置を提供することを目的としてい
る。
せることができて、光磁気ディスク等により高密度の光
記録再生を行なうことの可能な光源装置およびそれを用
いた光情報記録再生装置を提供することを目的としてい
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、励起用光源と、該励起用光
源からの光の入射により所定波長のビームが励起される
レーザ媒質とを有し、前記励起用光源には高出力でかつ
細長いビーム断面形状の光を出射する型式の半導体レー
ザが用いられ、前記レーザ媒質の少なくとも一方の端面
には、前記半導体レーザの活性層と平行となるように複
数個のとつ球面形状部が形成されていることを特徴とし
ている。
に、請求項１記載の発明は、励起用光源と、該励起用光
源からの光の入射により所定波長のビームが励起される
レーザ媒質とを有し、前記励起用光源には高出力でかつ
細長いビーム断面形状の光を出射する型式の半導体レー
ザが用いられ、前記レーザ媒質の少なくとも一方の端面
には、前記半導体レーザの活性層と平行となるように複
数個のとつ球面形状部が形成されていることを特徴とし
ている。
【０００６】また、請求項２記載の発明は、励起用光源
と、該励起用光源からの光の入射により所定波長のビー
ムが励起されるレーザ媒質と、該レーザ媒質により励起
された所定波長のビームに基づき、該ビームの波長より
も短かい波長の短波長ビームを発生する非線形光学媒質
とを有し、前記励起用光源には高出力でかつ細長いビー
ム断面形状の光を出射する型式の半導体レーザが用いら
れ、前記レーザ媒質の励起用光源側端面，前記非線形光
学媒質の出射側端面のうち少なくとも一方の端面には、
前記半導体レーザの活性層と平行となるように複数個の
とつ球面形状部が形成されていることを特徴としてい
る。
と、該励起用光源からの光の入射により所定波長のビー
ムが励起されるレーザ媒質と、該レーザ媒質により励起
された所定波長のビームに基づき、該ビームの波長より
も短かい波長の短波長ビームを発生する非線形光学媒質
とを有し、前記励起用光源には高出力でかつ細長いビー
ム断面形状の光を出射する型式の半導体レーザが用いら
れ、前記レーザ媒質の励起用光源側端面，前記非線形光
学媒質の出射側端面のうち少なくとも一方の端面には、
前記半導体レーザの活性層と平行となるように複数個の
とつ球面形状部が形成されていることを特徴としてい
る。
【０００７】また、請求項３記載の発明では、上記励起
用光源に、ブロードエリアタイプの高出力ＬＤが用いら
れるようになっていることを特徴としている。
用光源に、ブロードエリアタイプの高出力ＬＤが用いら
れるようになっていることを特徴としている。
【０００８】また、請求項４記載の発明では、上記励起
用光源に、ＬＤアレイが用いられるようになっているこ
とを特徴としている。
用光源に、ＬＤアレイが用いられるようになっているこ
とを特徴としている。
【０００９】また、請求項５記載の発明では、複数個の
とつ球面形状部が、励起用光源から出射された光のビー
ム形状に合致するようなものに設定されていることを特
徴としている。
とつ球面形状部が、励起用光源から出射された光のビー
ム形状に合致するようなものに設定されていることを特
徴としている。
【００１０】また、請求項６記載の発明では、請求項２
記載の光源装置が光源として用いられ、該光源装置から
出射される短波長光により光記録再生を行なうようにな
っていることを特徴としている。
記載の光源装置が光源として用いられ、該光源装置から
出射される短波長光により光記録再生を行なうようにな
っていることを特徴としている。
【００１１】
【作用】本発明では、励起用光源からの光の入射により
レーザ媒質内では所定波長のビームが励起される。とこ
ろで、上記励起用光源には高出力でかつ細長いビーム断
面形状の光を出射する型式の半導体レーザが用いられ、
上記レーザ媒質の少なくとも一方の端面には、前記半導
体レーザの活性層と平行となるように複数個のとつ球面
形状部が形成されているので、レーザ媒質内で励起され
る所定波長のビームは高パワーのマルチビームとなる。
レーザ媒質により励起されたビームに基づきより短波長
のビームを発生する非線形光学媒質がさらに設けられて
いるときには、非線形光学媒質からは短波長かつ高パワ
ーのマルチビームが出力され、これを光情報記録再生に
利用するとき、短波長マルチビームによりさらに小さな
集光スポットが得られ、より高密度化された光記録再生
が実現できる。
レーザ媒質内では所定波長のビームが励起される。とこ
ろで、上記励起用光源には高出力でかつ細長いビーム断
面形状の光を出射する型式の半導体レーザが用いられ、
上記レーザ媒質の少なくとも一方の端面には、前記半導
体レーザの活性層と平行となるように複数個のとつ球面
形状部が形成されているので、レーザ媒質内で励起され
る所定波長のビームは高パワーのマルチビームとなる。
レーザ媒質により励起されたビームに基づきより短波長
のビームを発生する非線形光学媒質がさらに設けられて
いるときには、非線形光学媒質からは短波長かつ高パワ
ーのマルチビームが出力され、これを光情報記録再生に
利用するとき、短波長マルチビームによりさらに小さな
集光スポットが得られ、より高密度化された光記録再生
が実現できる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１，図２および図３は本発明に係る光源装置の
第１，第２および第３の実施例の構成図である。なお、
図１，図２，図３において同様の箇所には同じ符号を付
している。図１を参照すると、第１の実施例の光源装置
１は、励起用光源としてのブロードエリアタイプＬＤ２
と、レーザ媒質３とから構成されている。また、第２，
第３の実施例の光源装置１１，２１は、ブロードエリア
タイプＬＤ２と、レーザ媒質３と、これらの間に設けら
れたレンズあるいはレンズ効果を有する手段４とから構
成されている。
する。図１，図２および図３は本発明に係る光源装置の
第１，第２および第３の実施例の構成図である。なお、
図１，図２，図３において同様の箇所には同じ符号を付
している。図１を参照すると、第１の実施例の光源装置
１は、励起用光源としてのブロードエリアタイプＬＤ２
と、レーザ媒質３とから構成されている。また、第２，
第３の実施例の光源装置１１，２１は、ブロードエリア
タイプＬＤ２と、レーザ媒質３と、これらの間に設けら
れたレンズあるいはレンズ効果を有する手段４とから構
成されている。
【００１３】図４は、ブロードエリアタイプＬＤ２の概
略構成図である。ブロードエリアタイプＬＤ２は、数１
００ｍＷ級以上の高出力ＬＤに代表される半導体レーザ
であるが、活性層３０の厚さｄが約１μｍ，幅ｗが約１
５０μｍ程度であって、活性層３０の幅ｗが厚さｄに比
べて極めて大きく、このため、光ディスクに利用されて
いる通常のＬＤに比べて一般に出射光の空間分布が悪
く、従来、光記録再生用には使いにくいものとされてい
た。しかしながら、本発明では、ブロードエリアタイプ
ＬＤの高出力性を利用するのみならず、従来使いにくい
とされていた細長いビーム断面形状（細長い近視野像，
すなわちニアフィールドパターンまたは細長いスポット
像）を逆に利用し、ＬＤ光のパワーを無駄なく利用する
マルチビームを得ることを意図している。すなわち、活
性層３０から出射されるＬＤ光は、図４に示すように、
活性層３０に垂直な方向Ｖのビ−ム広がり角が平行方向
Ｈのビ−ム広がり角に比べて大きいため、活性層３０か
らある程度離れると、符号ＥＬで示すように、活性層３
０に垂直な方向Ｖに長い楕円となる。ところが、活性層
３０から出射した直後のビ−ムパタ−ン（すなわちニア
フィ−ルドパタ−ン）は、図４にＮＨ，ＮＶで示すよう
に、活性層３０に平行に細長い形状を示している。換言
すれば、活性層３０の断面形状を反映したものとなって
いる。なお、ＮＨは活性層３０に平行な方向Ｈのニアフ
ィ−ルドパタ−ン成分，ＮＶは活性層３０と垂直な方向
Ｖのニアフィ−ルドパタ−ン成分を表わしている。図１
の第１の実施例，または、後述の第４の実施例では、レ
−ザ媒質３のＬＤ側端面を活性層３０に近接して配置す
ることで、上記のようなニアフィ−ルドパタ−ンをレ−
ザ媒質３に入射させ、活用するようにしている。また、
活性層３０から出射されたＬＤ光をレンズで集光した場
合にも、上記ニアフィ−ルドパタ−ンに似た活性層３０
に平行に細長い楕円となる。従って、図２，図３に示す
第２，第３の実施例，または後述の第５，第６の実施例
では、レ−ザ媒質３のＬＤ側端面を活性層３０に近接し
て配置せずとも、活性層３０とレ−ザ媒質３との間にレ
ンズあるいはレンズ効果を有する手段４を設けること
で、ニアフィ−ルドパタ−ンに似たパタ−ンをレ−ザ媒
質３に入射させ、活用するようにしている。
略構成図である。ブロードエリアタイプＬＤ２は、数１
００ｍＷ級以上の高出力ＬＤに代表される半導体レーザ
であるが、活性層３０の厚さｄが約１μｍ，幅ｗが約１
５０μｍ程度であって、活性層３０の幅ｗが厚さｄに比
べて極めて大きく、このため、光ディスクに利用されて
いる通常のＬＤに比べて一般に出射光の空間分布が悪
く、従来、光記録再生用には使いにくいものとされてい
た。しかしながら、本発明では、ブロードエリアタイプ
ＬＤの高出力性を利用するのみならず、従来使いにくい
とされていた細長いビーム断面形状（細長い近視野像，
すなわちニアフィールドパターンまたは細長いスポット
像）を逆に利用し、ＬＤ光のパワーを無駄なく利用する
マルチビームを得ることを意図している。すなわち、活
性層３０から出射されるＬＤ光は、図４に示すように、
活性層３０に垂直な方向Ｖのビ−ム広がり角が平行方向
Ｈのビ−ム広がり角に比べて大きいため、活性層３０か
らある程度離れると、符号ＥＬで示すように、活性層３
０に垂直な方向Ｖに長い楕円となる。ところが、活性層
３０から出射した直後のビ−ムパタ−ン（すなわちニア
フィ−ルドパタ−ン）は、図４にＮＨ，ＮＶで示すよう
に、活性層３０に平行に細長い形状を示している。換言
すれば、活性層３０の断面形状を反映したものとなって
いる。なお、ＮＨは活性層３０に平行な方向Ｈのニアフ
ィ−ルドパタ−ン成分，ＮＶは活性層３０と垂直な方向
Ｖのニアフィ−ルドパタ−ン成分を表わしている。図１
の第１の実施例，または、後述の第４の実施例では、レ
−ザ媒質３のＬＤ側端面を活性層３０に近接して配置す
ることで、上記のようなニアフィ−ルドパタ−ンをレ−
ザ媒質３に入射させ、活用するようにしている。また、
活性層３０から出射されたＬＤ光をレンズで集光した場
合にも、上記ニアフィ−ルドパタ−ンに似た活性層３０
に平行に細長い楕円となる。従って、図２，図３に示す
第２，第３の実施例，または後述の第５，第６の実施例
では、レ−ザ媒質３のＬＤ側端面を活性層３０に近接し
て配置せずとも、活性層３０とレ−ザ媒質３との間にレ
ンズあるいはレンズ効果を有する手段４を設けること
で、ニアフィ−ルドパタ−ンに似たパタ−ンをレ−ザ媒
質３に入射させ、活用するようにしている。
【００１４】また、レーザ媒質３は、例えばＮｄ：ＹＡ
ＧやＮｄ：ＹＶＯ4から形成されており、これに励起用
光源としてのブロードエリアタイプＬＤ２からの光が入
射することにより所定波長の光を励起して出力するよう
になっている。例えば、ブロードエリアタイプＬＤ２が
中心波長８１０ｎｍ程度の光を出射するものである場合
には、レーザ媒質３内ではこの波長の光が入射すること
により、１０６４ｎｍ程度の光が励起されるようになっ
ている。
ＧやＮｄ：ＹＶＯ4から形成されており、これに励起用
光源としてのブロードエリアタイプＬＤ２からの光が入
射することにより所定波長の光を励起して出力するよう
になっている。例えば、ブロードエリアタイプＬＤ２が
中心波長８１０ｎｍ程度の光を出射するものである場合
には、レーザ媒質３内ではこの波長の光が入射すること
により、１０６４ｎｍ程度の光が励起されるようになっ
ている。
【００１５】また、第１および第３の実施例において
は、レーザ媒質３の出力側端面Ｂには、ブロードエリア
タイプＬＤ２の活性層３０と平行に（すなわち紙面と平
行な面に）、複数個のとつ球面形状部３１ａ〜３１ｎが
直線上に形成されている。この際、第１の実施例では、
前述のように、レーザ媒質３のＬＤ側端面Ａは、活性層
３０に近接して配置されている。また、第２の実施例に
おいては、レーザ媒質３のＬＤ側端面Ａに活性層３０と
平行に複数個のとつ球面形状部３２ａ〜３２ｎが直線上
に形成されている。
は、レーザ媒質３の出力側端面Ｂには、ブロードエリア
タイプＬＤ２の活性層３０と平行に（すなわち紙面と平
行な面に）、複数個のとつ球面形状部３１ａ〜３１ｎが
直線上に形成されている。この際、第１の実施例では、
前述のように、レーザ媒質３のＬＤ側端面Ａは、活性層
３０に近接して配置されている。また、第２の実施例に
おいては、レーザ媒質３のＬＤ側端面Ａに活性層３０と
平行に複数個のとつ球面形状部３２ａ〜３２ｎが直線上
に形成されている。
【００１６】第１乃至第３の実施例の光源装置１，１
１，２１のいずれの場合でも、ブロードエリアタイプＬ
Ｄ２の活性層３０直後の細長い形状のビーム（すなわ
ち，ニアフィ−ルドパタ−ン）がマルチビームを発生さ
せるのに効果的に機能し、光源装置１，１１，２１の動
作はいずれも基本的に同じであるので、例えば第３の実
施例に基づき本発明の光源装置の動作を説明する。図５
（ａ）は図３に示す第３の実施例の光源装置２１の部分
拡大図であり、図５（ａ）には特にレーザ媒質３の部分
が拡大されて示されている。この光源装置２１では、ブ
ロードエリアタイプＬＤ２からの出射光（ＬＤ光）をレ
ンズもしくはレンズ効果を有する手段４によりレーザ媒
質３に絞り込んで入射させる。図３においてブロードエ
リアタイプＬＤ２の活性層３０は紙面と平行な面内にあ
るので、レーザ媒質３のＬＤ側端面ＡでのＬＤ光のビー
ム形状は、紙面と平行な方向に細長い形（すなわち、こ
の第３の実施例では、レンズもしくはレンズ効果を有す
る手段４によって、ニアフィ−ルドパタ−ンＮＨ，ＮＶ
と似た形のビ−ムプロファイル）となっている。図５
（ｂ）はレーザ媒質３のＬＤ側端面ＡでのＬＤ光のビー
ム形状を表わしており、このようなビーム形状のＬＤ光
が入射すると、レーザ媒質３内では、このＬＤ光に基づ
き所定波長のビームが励起されるが、この所定波長のビ
ームもレーザ媒質３内でＬＤ光のビーム形状を反映した
ビーム形状のものとなる。
１，２１のいずれの場合でも、ブロードエリアタイプＬ
Ｄ２の活性層３０直後の細長い形状のビーム（すなわ
ち，ニアフィ−ルドパタ−ン）がマルチビームを発生さ
せるのに効果的に機能し、光源装置１，１１，２１の動
作はいずれも基本的に同じであるので、例えば第３の実
施例に基づき本発明の光源装置の動作を説明する。図５
（ａ）は図３に示す第３の実施例の光源装置２１の部分
拡大図であり、図５（ａ）には特にレーザ媒質３の部分
が拡大されて示されている。この光源装置２１では、ブ
ロードエリアタイプＬＤ２からの出射光（ＬＤ光）をレ
ンズもしくはレンズ効果を有する手段４によりレーザ媒
質３に絞り込んで入射させる。図３においてブロードエ
リアタイプＬＤ２の活性層３０は紙面と平行な面内にあ
るので、レーザ媒質３のＬＤ側端面ＡでのＬＤ光のビー
ム形状は、紙面と平行な方向に細長い形（すなわち、こ
の第３の実施例では、レンズもしくはレンズ効果を有す
る手段４によって、ニアフィ−ルドパタ−ンＮＨ，ＮＶ
と似た形のビ−ムプロファイル）となっている。図５
（ｂ）はレーザ媒質３のＬＤ側端面ＡでのＬＤ光のビー
ム形状を表わしており、このようなビーム形状のＬＤ光
が入射すると、レーザ媒質３内では、このＬＤ光に基づ
き所定波長のビームが励起されるが、この所定波長のビ
ームもレーザ媒質３内でＬＤ光のビーム形状を反映した
ビーム形状のものとなる。
【００１７】ところで、この第３の実施例の光源装置２
１では、レーザ媒質３の出力側端面Ｂには、複数個のと
つ球面形状部３１ａ〜３１ｎが紙面と平行に直線上に形
成されており、とつ球面形状部３１ａ〜３１ｎの形状
（例えばピッチ等）が図５（ｂ）に示すようなＬＤ光の
ビーム形状（あるいはレーザ媒質３内でこのＬＤ光によ
り励起されたビームの形状）に合致するようなものに設
定されている場合には、レーザ媒質３内で励起されたビ
ーム（例えば波長１０６４ｎｍのビーム）を出力側端面
Ｂから図５（ｃ）に示すようなプロファイルで出射させ
ることができる。図５（ｃ）のプロファイルからわかる
ように、レーザ媒質３の出力側端面Ｂから出射されるビ
ームは複数本のビーム，すなわちマルチビームとなり、
これにより、光源装置２１からマルチビームを出射させ
ることができる。本発明では、ＬＤにブロードエリアタ
イプＬＤ２を用いており、その高出力性，並びに細長い
ビーム形状のＬＤ光を無駄なく（利用効率良く）利用す
ることにより、１つのＬＤ２と１つのレーザ媒質３とだ
けで極めて高いパワーのマルチビームを効率良く出射さ
せることが可能となる。
１では、レーザ媒質３の出力側端面Ｂには、複数個のと
つ球面形状部３１ａ〜３１ｎが紙面と平行に直線上に形
成されており、とつ球面形状部３１ａ〜３１ｎの形状
（例えばピッチ等）が図５（ｂ）に示すようなＬＤ光の
ビーム形状（あるいはレーザ媒質３内でこのＬＤ光によ
り励起されたビームの形状）に合致するようなものに設
定されている場合には、レーザ媒質３内で励起されたビ
ーム（例えば波長１０６４ｎｍのビーム）を出力側端面
Ｂから図５（ｃ）に示すようなプロファイルで出射させ
ることができる。図５（ｃ）のプロファイルからわかる
ように、レーザ媒質３の出力側端面Ｂから出射されるビ
ームは複数本のビーム，すなわちマルチビームとなり、
これにより、光源装置２１からマルチビームを出射させ
ることができる。本発明では、ＬＤにブロードエリアタ
イプＬＤ２を用いており、その高出力性，並びに細長い
ビーム形状のＬＤ光を無駄なく（利用効率良く）利用す
ることにより、１つのＬＤ２と１つのレーザ媒質３とだ
けで極めて高いパワーのマルチビームを効率良く出射さ
せることが可能となる。
【００１８】さらに本願の発明者は、上記のような高パ
ワーのマルチビームを効率良く出射する光源装置を利用
しこれを発展させて、実用化に適した高パワーかつ短波
長（例えば５３２ｎｍの波長）のマルチビームを効率良
く出射する光源装置を案出した。図６，図７，図８は本
発明の光源装置の第４，第５，第６の実施例の構成図で
あり、この第４，第５，第６の実施例では、第１，第
２，第３の各光源装置１，１１，２１をそれぞれさらに
発展させて、短波長のマルチビームを出射させるように
構成されている。なお、図６，図７，図８において同様
の箇所には同じ符号を付している。すなわち、図６，図
７，図８の光源装置４１，５１，６１では、図１，図
２，図３の光源装置１，１１，２１の構成に、さらに非
線形光学媒質７が設けられており、レーザ媒質３からの
所定波長（例えば１０６４ｎｍ）のマルチビームを非線
形光学媒質７に入射させ、非線形光学媒質７で短波長の
マルチビームに変換し出射させるようになっている。こ
こで、第４，第６の実施例の光源装置４１，６１におい
て非線形光学媒質７の出力側端面Ｄには、ブロードエリ
アタイプＬＤ２の活性層３０と平行に（すなわち、紙面
と平行な面に）、とつ球面形状部７１ａ〜７１ｎが直線
上に形成されている。また、第５の実施例の光源装置５
１では、レーザ媒質３のＬＤ側端面Ａに、活性層３０と
平行にとつ球面形状部７２ａ〜７２ｎが直線上に形成さ
れている。
ワーのマルチビームを効率良く出射する光源装置を利用
しこれを発展させて、実用化に適した高パワーかつ短波
長（例えば５３２ｎｍの波長）のマルチビームを効率良
く出射する光源装置を案出した。図６，図７，図８は本
発明の光源装置の第４，第５，第６の実施例の構成図で
あり、この第４，第５，第６の実施例では、第１，第
２，第３の各光源装置１，１１，２１をそれぞれさらに
発展させて、短波長のマルチビームを出射させるように
構成されている。なお、図６，図７，図８において同様
の箇所には同じ符号を付している。すなわち、図６，図
７，図８の光源装置４１，５１，６１では、図１，図
２，図３の光源装置１，１１，２１の構成に、さらに非
線形光学媒質７が設けられており、レーザ媒質３からの
所定波長（例えば１０６４ｎｍ）のマルチビームを非線
形光学媒質７に入射させ、非線形光学媒質７で短波長の
マルチビームに変換し出射させるようになっている。こ
こで、第４，第６の実施例の光源装置４１，６１におい
て非線形光学媒質７の出力側端面Ｄには、ブロードエリ
アタイプＬＤ２の活性層３０と平行に（すなわち、紙面
と平行な面に）、とつ球面形状部７１ａ〜７１ｎが直線
上に形成されている。また、第５の実施例の光源装置５
１では、レーザ媒質３のＬＤ側端面Ａに、活性層３０と
平行にとつ球面形状部７２ａ〜７２ｎが直線上に形成さ
れている。
【００１９】また、各実施例において、レーザ媒質３に
は、前述と同様に、Ｎｄ：ＹＡＧやＮｄ：ＹＶＯ4を用
いることができ、また非線形光学媒質７としては、ＫＴ
Ｐ結晶（ＫＴiＯＰＯ4）などを用いることができる。ま
た、レーザ媒質３と非線形光学媒質７の各端面Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄには、例えば次表のようなコーティングが施され
ている。ここで、ＡＲは無反射コーティング，ＨＲは高
反射コーティングを表わし、“−”はコーティングの必
要のないことを表わしている。
は、前述と同様に、Ｎｄ：ＹＡＧやＮｄ：ＹＶＯ4を用
いることができ、また非線形光学媒質７としては、ＫＴ
Ｐ結晶（ＫＴiＯＰＯ4）などを用いることができる。ま
た、レーザ媒質３と非線形光学媒質７の各端面Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄには、例えば次表のようなコーティングが施され
ている。ここで、ＡＲは無反射コーティング，ＨＲは高
反射コーティングを表わし、“−”はコーティングの必
要のないことを表わしている。
【００２０】
【表１】
【００２１】第４乃至第６の実施例の光源装置４１，５
１，６１の動作は、いずれも基本的には同じであるの
で、ここでは第４の実施例を用いて本発明の光源装置の
動作を詳細に説明する。図９は図６に示す第４の実施例
の光源装置４１の部分拡大図であり、図９にはレーザ媒
質３と非線形光学媒質７の部分が拡大されて示されてい
る。第４の実施例においては、レーザ媒質３がブロード
エリアタイプＬＤ２の活性層３０に接近して位置決めさ
れている。ブロードエリアタイプＬＤ２からのＬＤ光
（中心波長が例えば８１０ｎｍ）がレーザ媒質３（例え
ばＮｄ：ＹＶＯ4）のＬＤ側端面Ａに入射すると、レー
ザ媒質３内では、このＬＤ光に基づき例えば波長１０６
４ｎｍのビーム（Ｎｄ：ＹＶＯ4の共振モード）が励起
されて、これが非線形光学媒質７の入射側端面Ｃに入射
する。非線形光学媒質７内では、波長１０６４ｎｍのビ
ームに基づき、これの半分の波長５３２ｎｍのＳＨ光が
励起され、このＳＨ光は非線形光学媒質７の出力側端面
Ｄから出射される。なお、レーザ媒質３，非線形光学媒
質７の各端面Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのコーティングが表１のよ
うになっているときには、レーザ媒質３の端面Ａと非線
形光学媒質７の端面Ｄとの間が１０６４ｎｍのビーム
（Ｎｄ：ＹＶＯ4共振モード）に対する共振器として機
能する。
１，６１の動作は、いずれも基本的には同じであるの
で、ここでは第４の実施例を用いて本発明の光源装置の
動作を詳細に説明する。図９は図６に示す第４の実施例
の光源装置４１の部分拡大図であり、図９にはレーザ媒
質３と非線形光学媒質７の部分が拡大されて示されてい
る。第４の実施例においては、レーザ媒質３がブロード
エリアタイプＬＤ２の活性層３０に接近して位置決めさ
れている。ブロードエリアタイプＬＤ２からのＬＤ光
（中心波長が例えば８１０ｎｍ）がレーザ媒質３（例え
ばＮｄ：ＹＶＯ4）のＬＤ側端面Ａに入射すると、レー
ザ媒質３内では、このＬＤ光に基づき例えば波長１０６
４ｎｍのビーム（Ｎｄ：ＹＶＯ4の共振モード）が励起
されて、これが非線形光学媒質７の入射側端面Ｃに入射
する。非線形光学媒質７内では、波長１０６４ｎｍのビ
ームに基づき、これの半分の波長５３２ｎｍのＳＨ光が
励起され、このＳＨ光は非線形光学媒質７の出力側端面
Ｄから出射される。なお、レーザ媒質３，非線形光学媒
質７の各端面Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのコーティングが表１のよ
うになっているときには、レーザ媒質３の端面Ａと非線
形光学媒質７の端面Ｄとの間が１０６４ｎｍのビーム
（Ｎｄ：ＹＶＯ4共振モード）に対する共振器として機
能する。
【００２２】ところで、ブロードエリアタイプＬＤの活
性層３０は紙面と平行な面内にあるので、レーザ媒質３
のＬＤ側端面ＡでのＬＤ光のビーム形状は、図９に示す
ように、図５（ｂ）と同様、紙面と平行な方向に細長い
形となり、レーザ媒質３内で励起される波長１０６４ｎ
ｍのビームもこの細長いビーム形状のＬＤ光を反映した
細長いビーム形状のものとなる。この細長い形状の波長
１０６４ｎｍのビームは、レーザ媒質３の端面Ａと非線
形光学媒質７の端面Ｄとの間で共振し、共振モードとな
るが、非線形光学媒質７の端面Ｄに紙面と平行に直線状
に形成されている複数個のとつ球面形状部７１ａ〜７１
ｎによって、この共振モードは、とつ球面形状部７１ａ
〜７１ｎに応じて複数本のビーム，すなわちマルチビー
ムとなる。具体的には、複数の共振モード（図９の破
線）は、とつ球面形状部７１ａ〜７１ｎの個数まで存在
できる。ここで、とつ球面形状部７１ａ〜７１ｎが図５
（ｂ）に示すようなＬＤ光のビーム形状（あるいはレー
ザ媒質３内でこのＬＤ光により励起された波長１０６４
ｎｍのビームの形状）に合致するように形成されている
ときには、ＬＤ光のビーム形状（ビ−ムプロファイル）
と複数個の共振モードとが効果的にマッチングし、共振
器内で複数の共振モードのパワーが高められる。
性層３０は紙面と平行な面内にあるので、レーザ媒質３
のＬＤ側端面ＡでのＬＤ光のビーム形状は、図９に示す
ように、図５（ｂ）と同様、紙面と平行な方向に細長い
形となり、レーザ媒質３内で励起される波長１０６４ｎ
ｍのビームもこの細長いビーム形状のＬＤ光を反映した
細長いビーム形状のものとなる。この細長い形状の波長
１０６４ｎｍのビームは、レーザ媒質３の端面Ａと非線
形光学媒質７の端面Ｄとの間で共振し、共振モードとな
るが、非線形光学媒質７の端面Ｄに紙面と平行に直線状
に形成されている複数個のとつ球面形状部７１ａ〜７１
ｎによって、この共振モードは、とつ球面形状部７１ａ
〜７１ｎに応じて複数本のビーム，すなわちマルチビー
ムとなる。具体的には、複数の共振モード（図９の破
線）は、とつ球面形状部７１ａ〜７１ｎの個数まで存在
できる。ここで、とつ球面形状部７１ａ〜７１ｎが図５
（ｂ）に示すようなＬＤ光のビーム形状（あるいはレー
ザ媒質３内でこのＬＤ光により励起された波長１０６４
ｎｍのビームの形状）に合致するように形成されている
ときには、ＬＤ光のビーム形状（ビ−ムプロファイル）
と複数個の共振モードとが効果的にマッチングし、共振
器内で複数の共振モードのパワーが高められる。
【００２３】このようにパワーの高められたマルチビー
ムとしての複数の共振モードに基づき、非線形光学媒質
７内では上記複数の共振モードのビーム形状（ビ−ムプ
ロファイル）を反映した波長５３２ｎｍの複数のＳＨ光
が高パワーで発生し、短波長（グリーン光）のマルチビ
ームとして出力される。換言すれば、図６の光源装置４
１では、１つのレーザ媒質３，１つの非線形光学媒質７
で複数個の短波長光を同時に発振し高パワーで出射する
ことができる。図７，図８の光源装置５１，６１におい
ても、図６の光源装置４１と基本的には同様の原理に基
づき、１つのレーザ媒質３，１つの非線形光学媒質７で
複数個の短波長光を同時に発振し高パワーで出射するこ
とができる。図７の光源装置５１のように、レーザ媒質
３のＬＤ側端面Ａにとつ球面７２ａ〜７２ｎが施されて
いる場合には、ブロードエリアタイプＬＤ２からのＬＤ
光をレンズ４などにより、レーザ媒質３に向かい集光さ
せるのが望ましく、これにより、ＬＤ光と共振モードと
の良好なマッチングをとることができる。
ムとしての複数の共振モードに基づき、非線形光学媒質
７内では上記複数の共振モードのビーム形状（ビ−ムプ
ロファイル）を反映した波長５３２ｎｍの複数のＳＨ光
が高パワーで発生し、短波長（グリーン光）のマルチビ
ームとして出力される。換言すれば、図６の光源装置４
１では、１つのレーザ媒質３，１つの非線形光学媒質７
で複数個の短波長光を同時に発振し高パワーで出射する
ことができる。図７，図８の光源装置５１，６１におい
ても、図６の光源装置４１と基本的には同様の原理に基
づき、１つのレーザ媒質３，１つの非線形光学媒質７で
複数個の短波長光を同時に発振し高パワーで出射するこ
とができる。図７の光源装置５１のように、レーザ媒質
３のＬＤ側端面Ａにとつ球面７２ａ〜７２ｎが施されて
いる場合には、ブロードエリアタイプＬＤ２からのＬＤ
光をレンズ４などにより、レーザ媒質３に向かい集光さ
せるのが望ましく、これにより、ＬＤ光と共振モードと
の良好なマッチングをとることができる。
【００２４】図１０は第４，第５または第６の実施例の
光源装置４１，５１または６１を光情報記録再生装置に
適用した場合の例を示す図である。図１０の光情報記録
再生装置では、光源装置４１，５１または６１から出射
した複数個の短波長光をコリメートレンズ３１，プリズ
ム３２，ビームスプリッタ３３を介し、対物レンズ３４
により光磁気ディスク，相変化光ディスク，ライトワン
ス，レーザディスク，コンパクトディスク等の光記憶媒
体３５上に回折限界まで絞って書込用，消去用，または
読取用の光ビームとして入射させるようになっている。
また、光記憶媒体３５からの反射光をビームスプリッタ
３３，１／２波長板３６，偏光ビームスプリッタ３７か
らトラッキング検出器３８に、また円筒レンズ３９を介
しフォーカス検出器４０に入射させるよう構成されてい
る。なお、この例では、フォーカス検出の仕方として、
円筒レンズ３９を用いた非点収差法が示されている。
光源装置４１，５１または６１を光情報記録再生装置に
適用した場合の例を示す図である。図１０の光情報記録
再生装置では、光源装置４１，５１または６１から出射
した複数個の短波長光をコリメートレンズ３１，プリズ
ム３２，ビームスプリッタ３３を介し、対物レンズ３４
により光磁気ディスク，相変化光ディスク，ライトワン
ス，レーザディスク，コンパクトディスク等の光記憶媒
体３５上に回折限界まで絞って書込用，消去用，または
読取用の光ビームとして入射させるようになっている。
また、光記憶媒体３５からの反射光をビームスプリッタ
３３，１／２波長板３６，偏光ビームスプリッタ３７か
らトラッキング検出器３８に、また円筒レンズ３９を介
しフォーカス検出器４０に入射させるよう構成されてい
る。なお、この例では、フォーカス検出の仕方として、
円筒レンズ３９を用いた非点収差法が示されている。
【００２５】このような光情報記録再生装置において、
光源装置４１，５１または６１からは、従来の近赤外光
よりも波長の短かい高出力の短波長光（すなわち波長５
３２ｎｍの第二高調波）が複数個，例えば３本出射され
る。また、内部共振器型ＳＨＧは、ビームパターンが良
好で安定したグリーン光が得られる。従って、光記憶媒
体３５での３本のビームの集光スポット径を従来よりも
小さくすることができ、高密度記録された情報を読み出
すことができる。
光源装置４１，５１または６１からは、従来の近赤外光
よりも波長の短かい高出力の短波長光（すなわち波長５
３２ｎｍの第二高調波）が複数個，例えば３本出射され
る。また、内部共振器型ＳＨＧは、ビームパターンが良
好で安定したグリーン光が得られる。従って、光記憶媒
体３５での３本のビームの集光スポット径を従来よりも
小さくすることができ、高密度記録された情報を読み出
すことができる。
【００２６】なお、上述の第１乃至第６の実施例では、
励起用光源２としてブロードエリアタイプＬＤを用いた
が、これのかわりに高出力ＬＤアレイを用いることもで
き、高出力ＬＤアレイを用いる場合には、活性層方向に
複数のビ−ムの各ピ−クパワーが均一となるため、レー
ザ媒質３において励起される複数個の各共振モードのパ
ワーをより均一なものにすることができる。これによ
り、第４乃至第６の実施例において、励起用光源２に高
出力ＬＤアレイを用いれば、光出力強度が場所ごとでほ
ぼ均一な短波長のマルチビームを得ることができる。
励起用光源２としてブロードエリアタイプＬＤを用いた
が、これのかわりに高出力ＬＤアレイを用いることもで
き、高出力ＬＤアレイを用いる場合には、活性層方向に
複数のビ−ムの各ピ−クパワーが均一となるため、レー
ザ媒質３において励起される複数個の各共振モードのパ
ワーをより均一なものにすることができる。これによ
り、第４乃至第６の実施例において、励起用光源２に高
出力ＬＤアレイを用いれば、光出力強度が場所ごとでほ
ぼ均一な短波長のマルチビームを得ることができる。
【００２７】また、上述の各実施例では、非線形光学媒
質７にＫＴＰ結晶を用いたが、他の材料を用いることも
できる。但し、ＫＴＰ結晶は角度特性，温度特性が良好
であるので、これを非線形光学媒質７に用いることによ
り、安定した出力が得られる。
質７にＫＴＰ結晶を用いたが、他の材料を用いることも
できる。但し、ＫＴＰ結晶は角度特性，温度特性が良好
であるので、これを非線形光学媒質７に用いることによ
り、安定した出力が得られる。
【００２８】
【発明の効果】以上に説明したように、請求項１記載の
発明によれば、励起用光源には高出力でかつ細長いビー
ム断面形状の光を出射する型式の半導体レーザが用いら
れ、レーザ媒質の少なくとも一方の端面には、前記半導
体レーザの活性層と平行となるように複数個のとつ球面
形状部が形成されているので、励起用光源から出射され
る光のパワーを無駄なく利用することができ、高パワー
のマルチビームを出力することができる。
発明によれば、励起用光源には高出力でかつ細長いビー
ム断面形状の光を出射する型式の半導体レーザが用いら
れ、レーザ媒質の少なくとも一方の端面には、前記半導
体レーザの活性層と平行となるように複数個のとつ球面
形状部が形成されているので、励起用光源から出射され
る光のパワーを無駄なく利用することができ、高パワー
のマルチビームを出力することができる。
【００２９】また請求項２記載の発明によれば、レーザ
媒質により励起されたビームに基づきより短波長のビー
ムを発生する非線形光学媒質がさらに設けられているの
で、高パワーかつ短波長のマルチビームを出力すること
ができる。
媒質により励起されたビームに基づきより短波長のビー
ムを発生する非線形光学媒質がさらに設けられているの
で、高パワーかつ短波長のマルチビームを出力すること
ができる。
【００３０】また、請求項３，４記載の発明によれば、
高出力なマルチビ−ム、短波長マルチビームが得られ、
特に請求項４記載のようにＬＤアレイを用いれば、出力
される複数のビ−ムの各ピ−クパワ−が均一なマルチビ
ーム，短波長マルチビームを得ることができる。
高出力なマルチビ−ム、短波長マルチビームが得られ、
特に請求項４記載のようにＬＤアレイを用いれば、出力
される複数のビ−ムの各ピ−クパワ−が均一なマルチビ
ーム，短波長マルチビームを得ることができる。
【００３１】また、請求項５記載の発明によれば、複数
個のとつ球面形状部が、励起用光源から出射された光の
ビーム形状に合致するようなものに設定されているの
で、励起用光源からの光のビーム形状とマルチビームと
が効果的にマッチングし、マルチビームのパワーをより
高めることができる。
個のとつ球面形状部が、励起用光源から出射された光の
ビーム形状に合致するようなものに設定されているの
で、励起用光源からの光のビーム形状とマルチビームと
が効果的にマッチングし、マルチビームのパワーをより
高めることができる。
【００３２】また、請求項６記載の発明によれば、請求
項２記載の光源装置が光源として用いられ、該光源装置
から出射される短波長マルチビームにより光記録再生を
行なうようになっているので、短波長マルチビームによ
りさらに小さな集光スポットが得られ、より高密度化さ
れた光記録再生が実現できる。
項２記載の光源装置が光源として用いられ、該光源装置
から出射される短波長マルチビームにより光記録再生を
行なうようになっているので、短波長マルチビームによ
りさらに小さな集光スポットが得られ、より高密度化さ
れた光記録再生が実現できる。
【図１】本発明に係る光源装置の第１の実施例の構成図
である。
である。
【図２】本発明に係る光源装置の第２の実施例の構成図
である。
である。
【図３】本発明に係る光源装置の第３の実施例の構成図
である。
である。
【図４】ブロードエリアタイプＬＤの概略構成図であ
る。
る。
【図５】（ａ）は図３に示す第３の実施例の光源装置の
部分拡大図、（ｂ）はレーザ媒質のＬＤ側断面でのＬＤ
光のビーム形状を示す図、（ｃ）はレーザ媒質の出力側
端面から出射されるマルチビームのプロファイルを示す
図である。
部分拡大図、（ｂ）はレーザ媒質のＬＤ側断面でのＬＤ
光のビーム形状を示す図、（ｃ）はレーザ媒質の出力側
端面から出射されるマルチビームのプロファイルを示す
図である。
【図６】本発明に係る光源装置の第４の実施例の構成図
である。
である。
【図７】本発明に係る光源装置の第５の実施例の構成図
である。
である。
【図８】本発明に係る光源装置の第６の実施例の構成図
である。
である。
【図９】図６に示す第４の実施例の光源装置の部分拡大
図である。
図である。
【図１０】本発明に係る光情報記録再生装置の構成例を
示す図である。
示す図である。
１，１１，２１，４１，５１，６１ 光源装置 ２ 励起用光源 ３ レーザ媒質 ４ レンズ ７ 非線形光学媒質 ３１ａ〜３１ｎ，３２ａ〜３２ｎ，７１ａ〜７１ｎ，７
２ａ〜７２ｎ とつ球面形状部
２ａ〜７２ｎ とつ球面形状部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 7/12 - 7/22 H01S 3/00 - 4/00
Claims (6)
- 【請求項１】 励起用光源と、該励起用光源からの光の
入射により所定波長のビームが励起されるレーザ媒質と
を有し、前記励起用光源には高出力でかつ細長いビーム
断面形状の光を出射する型式の半導体レーザが用いら
れ、前記レーザ媒質の少なくとも一方の端面には、前記
半導体レーザの活性層と平行となるように複数個のとつ
球面形状部が形成されていることを特徴とする光源装
置。 - 【請求項２】 励起用光源と、該励起用光源からの光の
入射により所定波長のビームが励起されるレーザ媒質
と、該レーザ媒質により励起された所定波長のビームに
基づき、該ビームの波長よりも短かい波長の短波長ビー
ムを発生する非線形光学媒質とを有し、前記励起用光源
には高出力でかつ細長いビーム断面形状の光を出射する
型式の半導体レーザが用いられ、前記レーザ媒質の励起
用光源側端面，前記非線形光学媒質の出射側端面のうち
少なくとも一方の端面には、前記半導体レーザの活性層
と平行となるように複数個のとつ球面形状部が形成され
ていることを特徴とする光源装置。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の光源装置におい
て、前記励起用光源には、ブロードエリアタイプの高出
力ＬＤが用いられるようになっていることを特徴とする
光源装置。 - 【請求項４】 請求項１または２記載の光源装置におい
て、前記励起用光源には、ＬＤアレイが用いられるよう
になっていることを特徴とする光源装置。 - 【請求項５】 請求項１または２記載の光源装置におい
て、前記複数個のとつ球面形状部は、励起用光源から出
射された光のビーム形状に合致するようなものに設定さ
れていることを特徴とする光源装置。 - 【請求項６】 請求項２記載の光源装置が光源として用
いられ、該光源装置から出射される短波長光により光記
録再生を行なうようになっていることを特徴とする光情
報記録再生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04086007A JP3077774B2 (ja) | 1992-03-09 | 1992-03-09 | 光源装置およびそれを用いた光情報記録再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04086007A JP3077774B2 (ja) | 1992-03-09 | 1992-03-09 | 光源装置およびそれを用いた光情報記録再生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05258333A JPH05258333A (ja) | 1993-10-08 |
| JP3077774B2 true JP3077774B2 (ja) | 2000-08-14 |
Family
ID=13874642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04086007A Expired - Fee Related JP3077774B2 (ja) | 1992-03-09 | 1992-03-09 | 光源装置およびそれを用いた光情報記録再生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3077774B2 (ja) |
-
1992
- 1992-03-09 JP JP04086007A patent/JP3077774B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05258333A (ja) | 1993-10-08 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |