JPH09107151A - 垂直共振器の面発光レーザーダイオードを用いた光ピックアップ - Google Patents
垂直共振器の面発光レーザーダイオードを用いた光ピックアップInfo
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- G11B11/00—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光源でエッジ発光レーザーダイオードの代わ
りに垂直共振器の面発光レーザーダイオードを用いた光
ピックアップを提供する。 【解決手段】 垂直共振器の面発光レーザーダイオード
構造の光源及び光検出器を１つのチップに形成するが、
光検出器として使用される面発光レーザーダイオード構
造の上部反射鏡層の一部または全部を除去することによ
り非点収差の小さく、特性の優秀なレーザービームが得
られ、ディスクから反射される反射光を感度よく検出し
て光損失を顕著に減らしうる。
りに垂直共振器の面発光レーザーダイオードを用いた光
ピックアップを提供する。 【解決手段】 垂直共振器の面発光レーザーダイオード
構造の光源及び光検出器を１つのチップに形成するが、
光検出器として使用される面発光レーザーダイオード構
造の上部反射鏡層の一部または全部を除去することによ
り非点収差の小さく、特性の優秀なレーザービームが得
られ、ディスクから反射される反射光を感度よく検出し
て光損失を顕著に減らしうる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光ピックアップに係
り、特に光源として垂直共振器の面発光レーザーダイオ
ード（vertical cavity surface-emitting laser vcsel
diode）を用いた光ピックアップに関する。
り、特に光源として垂直共振器の面発光レーザーダイオ
ード（vertical cavity surface-emitting laser vcsel
diode）を用いた光ピックアップに関する。
【０００２】
【従来の技術】図１はコンパクトディスクプレーヤーに
使用される従来のホログラム光ピックアップの光学系配
置断面図である。ここで、その構成を説明すれば次のよ
うである。PCB 基板１上にサブマウント２が設置され、
このサブマウント２の側面に光源としてのエッジ発光レ
ーザーダイオード３とこのエッジ発光レーザーダイオー
ド３の光出力を感知するためのフォトダイオード８が装
着されている。またエッジ発光レーザーダイオード３か
ら発振されてディスク７で反射される光を検出するため
の光検出器４がPCB 基板１に搭載されている。そして光
源のレーザーダイオード３から発進された光を回折させ
るホログラム素子５と、前記ホログラム素子５から光を
ディスク７のトラックに載せられた情報の読出できるよ
うに偏光限界まで集束させる対物レンズ６が具備されて
いる。
使用される従来のホログラム光ピックアップの光学系配
置断面図である。ここで、その構成を説明すれば次のよ
うである。PCB 基板１上にサブマウント２が設置され、
このサブマウント２の側面に光源としてのエッジ発光レ
ーザーダイオード３とこのエッジ発光レーザーダイオー
ド３の光出力を感知するためのフォトダイオード８が装
着されている。またエッジ発光レーザーダイオード３か
ら発振されてディスク７で反射される光を検出するため
の光検出器４がPCB 基板１に搭載されている。そして光
源のレーザーダイオード３から発進された光を回折させ
るホログラム素子５と、前記ホログラム素子５から光を
ディスク７のトラックに載せられた情報の読出できるよ
うに偏光限界まで集束させる対物レンズ６が具備されて
いる。
【０００３】このように構成されたコンパクトディスク
プレーヤーの光ピックアップは次のように動作する。ま
ず光源３から発振された偏光方向が一定でないレーザー
ビームはホログラム素子５を経て平行光に変わって対物
レンズ６に入射される。この対物レンズ６に入射された
平行光は偏光限界まで集束されてディスクのトラックに
入射される。
プレーヤーの光ピックアップは次のように動作する。ま
ず光源３から発振された偏光方向が一定でないレーザー
ビームはホログラム素子５を経て平行光に変わって対物
レンズ６に入射される。この対物レンズ６に入射された
平行光は偏光限界まで集束されてディスクのトラックに
入射される。
【０００４】トラックに入射されたレーザービームはト
ラックに記録された情報により偏光方向を変えて反射さ
れ、対物レンズ６を経てホログラム素子５に入射され
る。ホログラム素子５に入射された情報の載せられた反
射光は光検出器４に回折される。この回折光から光検出
器４はディスクに載せられた情報及びフォーカシングエ
ラーとトラッキングエラーの検出のための信号を検出す
る。
ラックに記録された情報により偏光方向を変えて反射さ
れ、対物レンズ６を経てホログラム素子５に入射され
る。ホログラム素子５に入射された情報の載せられた反
射光は光検出器４に回折される。この回折光から光検出
器４はディスクに載せられた情報及びフォーカシングエ
ラーとトラッキングエラーの検出のための信号を検出す
る。
【０００５】ところが、以上説明したような従来の光ピ
ックアップではエッジ発光レーザーダイオード３がサブ
マウント２に装着された状態でその光軸をホログラム素
子５に対して整列しにくく、また別のサブマウント２が
必要であり、光検出器４をプリント回路基板上に別に整
列すべきの難点がある。従って、大量生産時に組立性が
激しく劣るという問題点がある。
ックアップではエッジ発光レーザーダイオード３がサブ
マウント２に装着された状態でその光軸をホログラム素
子５に対して整列しにくく、また別のサブマウント２が
必要であり、光検出器４をプリント回路基板上に別に整
列すべきの難点がある。従って、大量生産時に組立性が
激しく劣るという問題点がある。
【０００６】また、エッジ発光レーザーダイオードは楕
円形の非点収差の大きな光を放射するので光検出器４を
通して検出されるラッキングエラー信号に誤情報を伝達
して正確なラッキングに障害となり、また光学系を通過
する時、光損失が多くてディスク面に到達する光量が激
しく減ることにより光効率が劣る短所がある。前記のよ
うな問題点を改善するために、本出願人は図２乃至図５
に示されたような垂直共振器の面発光レーザーダイオー
ドを利用したホログラム光ピックアップを提案したこと
がある。
円形の非点収差の大きな光を放射するので光検出器４を
通して検出されるラッキングエラー信号に誤情報を伝達
して正確なラッキングに障害となり、また光学系を通過
する時、光損失が多くてディスク面に到達する光量が激
しく減ることにより光効率が劣る短所がある。前記のよ
うな問題点を改善するために、本出願人は図２乃至図５
に示されたような垂直共振器の面発光レーザーダイオー
ドを利用したホログラム光ピックアップを提案したこと
がある。
【０００７】図２を参照すれば、この光ピックアップは
光源としての垂直共振器の面発光レーザーダイオード
３’と反射光検出用の光検出器４’が単一半導体基板
１’に同一構造で形成され単一チップとしてPCB 基板１
に搭載される。そして光源の垂直共振器の面発光レーザ
ーダイオード３’から発振された光を平行光に変えると
共に反射光を回折させる役割をするホログラム素子５
と、前記ホログラム素子５からの平行光をディスク７の
トラックに載せられた情報の読出できるように偏光限界
まで集束させる対物レンズ６が具備されている。
光源としての垂直共振器の面発光レーザーダイオード
３’と反射光検出用の光検出器４’が単一半導体基板
１’に同一構造で形成され単一チップとしてPCB 基板１
に搭載される。そして光源の垂直共振器の面発光レーザ
ーダイオード３’から発振された光を平行光に変えると
共に反射光を回折させる役割をするホログラム素子５
と、前記ホログラム素子５からの平行光をディスク７の
トラックに載せられた情報の読出できるように偏光限界
まで集束させる対物レンズ６が具備されている。
【０００８】このように垂直共振器の面発光レーザーダ
イオード３’を用いたコンパクトディスクプレーヤーの
光ピックアップは次のように動作する。まず垂直共振器
の面発光レーザーダイオード３’から発振された非点収
差の小さい円偏光のレーザービームはホログラム素子５
を経て直線偏光の平行光に変わって対物レンズ６に入射
される。この対物レンズ６に入射された平行光は偏光限
界まで集束されてディスク７のトラックに入射される。
トラックに入射された直線偏光のビームはトラックに記
録された情報に応じて偏光方向を変えて反射され、対物
レンズ６を経てホログラム素子５に入射されて回折され
る。この回折光は光検出器４’に入射される。この回折
光から光検出器４’はディスク７に載せられた情報を電
気的信号に検出することになる。
イオード３’を用いたコンパクトディスクプレーヤーの
光ピックアップは次のように動作する。まず垂直共振器
の面発光レーザーダイオード３’から発振された非点収
差の小さい円偏光のレーザービームはホログラム素子５
を経て直線偏光の平行光に変わって対物レンズ６に入射
される。この対物レンズ６に入射された平行光は偏光限
界まで集束されてディスク７のトラックに入射される。
トラックに入射された直線偏光のビームはトラックに記
録された情報に応じて偏光方向を変えて反射され、対物
レンズ６を経てホログラム素子５に入射されて回折され
る。この回折光は光検出器４’に入射される。この回折
光から光検出器４’はディスク７に載せられた情報を電
気的信号に検出することになる。
【０００９】このように垂直共振器の面発光レーザーダ
イオードの非点収差の小さい単一モードの発振光を利用
すれば、トラッキング（エラー検出）及びフォーカシン
グの特性が改善されうる。即ち、図４（Ｂ）に示された
ように、面発光レーザーダイオード３’から発振された
光は従来のエッジ形レーザーダイオード３（図４
（Ａ））から発振された光より非点収差の小さな円形に
近い単一モードの光であって、拡散が少なくなり光学系
での損失が小さい利点がある。
イオードの非点収差の小さい単一モードの発振光を利用
すれば、トラッキング（エラー検出）及びフォーカシン
グの特性が改善されうる。即ち、図４（Ｂ）に示された
ように、面発光レーザーダイオード３’から発振された
光は従来のエッジ形レーザーダイオード３（図４
（Ａ））から発振された光より非点収差の小さな円形に
近い単一モードの光であって、拡散が少なくなり光学系
での損失が小さい利点がある。
【００１０】このような光ピックアップにおいて、光源
１０と光検出器１１は図３に示されたように同一な垂直
共振器の面発光レーザーダイオードの構造を有するので
１つのチップに同時に集積できて２つの素子を１つの工
程で生産でき、組立時にも光軸調整が一回にできるので
生産性向上の効果が得られる。即ち、垂直共振器の面発
光レーザーダイオードは光源として利用されることだけ
でなく、ダイオード自体に逆バイアス電圧印加による吸
収増加効果とレイジングのための多重反射鏡を通した吸
収強化効果を利用して１００Åほどの薄い吸収層に因す
る吸収効率の減少を克服して光検出器として利用されう
る。よって、光源及び光検出器を単一基板に同じ構造と
して１つのチップに制作しうる。
１０と光検出器１１は図３に示されたように同一な垂直
共振器の面発光レーザーダイオードの構造を有するので
１つのチップに同時に集積できて２つの素子を１つの工
程で生産でき、組立時にも光軸調整が一回にできるので
生産性向上の効果が得られる。即ち、垂直共振器の面発
光レーザーダイオードは光源として利用されることだけ
でなく、ダイオード自体に逆バイアス電圧印加による吸
収増加効果とレイジングのための多重反射鏡を通した吸
収強化効果を利用して１００Åほどの薄い吸収層に因す
る吸収効率の減少を克服して光検出器として利用されう
る。よって、光源及び光検出器を単一基板に同じ構造と
して１つのチップに制作しうる。
【００１１】図３は同一構造の垂直共振器の面発光レー
ザーダイオード３’と光検出器用素子４’が単一チップ
で集積されていることを示す。各素子３’、４’は光源
及び光検出器として各々動作しうる。この際、光検出器
４’には逆バイアス電圧を印加してレーザー発振が起こ
らないようにする。図３及び図５に基づき光源及び光検
出器として使用されるMBE 形垂直共振器の面発光レーザ
ーダイオードの構造を説明すれば次のようである。
ザーダイオード３’と光検出器用素子４’が単一チップ
で集積されていることを示す。各素子３’、４’は光源
及び光検出器として各々動作しうる。この際、光検出器
４’には逆バイアス電圧を印加してレーザー発振が起こ
らないようにする。図３及び図５に基づき光源及び光検
出器として使用されるMBE 形垂直共振器の面発光レーザ
ーダイオードの構造を説明すれば次のようである。
【００１２】PCB １上のn ＋形基板１’の上面にn-GaAs
層とn-AlAs層を交代に積層して形成された下部反射鏡層
１３と、n-Alx Ga1- xAsの下部スペーサ層１４と、i-In
y Ga 1- yAsの活性層１５と、p-Alx Ga1- xAsの上部スペ
ーサ層１６と、 p-AlAs 層とp-GaAs層等を交代に積層し
て形成された上部反射鏡層１７が順次に積層される。全
てのMBE 形の面発光レーザーダイオードはMBE 技法によ
り成長され、一般レーザーダイオードのように２つの反
射鏡と活性層に大別される。この中活性層１５は光を発
生させる部分であって、１００Å厚さの４つのGaAs量子
ウェールを有し、総厚さは４００Åであり、８５００Å
の波長で発光するようになっている。そして、この量子
ウェールはファブリーペロー（Fabry Perot ）共振器の
中央の最大光波振幅の位置に置かれてレーザー発振モー
ドに効率的に寄与しうる。この４つの量子ウェールから
得られるレーザー最大利得は０．０１ほどである。従っ
て、上下反射鏡１３、１７の反射率も少なくとも９９％
以上となるべきである。また、下部反射鏡１３はSiドー
ピングされ、上部反射鏡１７はBeドーピング（P形）さ
れた。Beドーピングは上側に行くほどドーピング密度が
大きくなるように調整されている。そして上下スペーサ
１４、１６の厚さを調整することによりレーザー発振波
長を決定しうる。
層とn-AlAs層を交代に積層して形成された下部反射鏡層
１３と、n-Alx Ga1- xAsの下部スペーサ層１４と、i-In
y Ga 1- yAsの活性層１５と、p-Alx Ga1- xAsの上部スペ
ーサ層１６と、 p-AlAs 層とp-GaAs層等を交代に積層し
て形成された上部反射鏡層１７が順次に積層される。全
てのMBE 形の面発光レーザーダイオードはMBE 技法によ
り成長され、一般レーザーダイオードのように２つの反
射鏡と活性層に大別される。この中活性層１５は光を発
生させる部分であって、１００Å厚さの４つのGaAs量子
ウェールを有し、総厚さは４００Åであり、８５００Å
の波長で発光するようになっている。そして、この量子
ウェールはファブリーペロー（Fabry Perot ）共振器の
中央の最大光波振幅の位置に置かれてレーザー発振モー
ドに効率的に寄与しうる。この４つの量子ウェールから
得られるレーザー最大利得は０．０１ほどである。従っ
て、上下反射鏡１３、１７の反射率も少なくとも９９％
以上となるべきである。また、下部反射鏡１３はSiドー
ピングされ、上部反射鏡１７はBeドーピング（P形）さ
れた。Beドーピングは上側に行くほどドーピング密度が
大きくなるように調整されている。そして上下スペーサ
１４、１６の厚さを調整することによりレーザー発振波
長を決定しうる。
【００１３】しかし、このような面発光レーザーダイオ
ードを使用する光ピックアップは光源と光検出器として
使用される半導体素子を一括工程で製造しうる長所はあ
るが、逆バイアス電圧を印加して光検出器として使用さ
れる面発光レーザーダイオードは９９．６％以上の高反
射率を有するブラッグ（Bragg ）ミラーをその上部に含
んでいるのでディスクに反射された情報を有する反射光
が光検出器の活性層に到達する比率が極めて低くて信号
検出が難しい。
ードを使用する光ピックアップは光源と光検出器として
使用される半導体素子を一括工程で製造しうる長所はあ
るが、逆バイアス電圧を印加して光検出器として使用さ
れる面発光レーザーダイオードは９９．６％以上の高反
射率を有するブラッグ（Bragg ）ミラーをその上部に含
んでいるのでディスクに反射された情報を有する反射光
が光検出器の活性層に到達する比率が極めて低くて信号
検出が難しい。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は非点収
差の小さい単一モードの光を放射して光学系での光損失
を減らし、光源と光検出器を単一チップに集束させると
共に充分量の反射光を光検出器として検出しうる光ピッ
クアップを提供することにある。
差の小さい単一モードの光を放射して光学系での光損失
を減らし、光源と光検出器を単一チップに集束させると
共に充分量の反射光を光検出器として検出しうる光ピッ
クアップを提供することにある。
【００１５】
【発明を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明によるホログラム光ピックアップは、基板上に
下部反射鏡層と、前記下部反射鏡層上の下部スペーサ層
と、前記下部スペーサ層上の活性層と、前記活性層上の
上部スペーサ層と、前記スペーサ層上の上部反射鏡層が
順次に積層され形成された光源としての垂直共振器の面
発光レーザーダイオード及び前記基板上に前記垂直共振
器の面発光レーザーダイオードと各々同一形の下部反射
鏡層、前記下部反射鏡層、下部スペーサ層活性層及び上
部スペーサ層が順次に積層されて形成され、ディスクか
ら反射された光を検出する光検出器が集積されたチップ
と、前記垂直共振器の面発光レーザーダイオードから発
振された光を直線偏光の平行光に変えると共に前記ディ
スクから反射された光を前記光検出器に回折させるホロ
グラム素子と、前記ホログラム素子を通過した光を前記
ディスク上に集束させる対物レンズとを具備することを
特徴とする。
の本発明によるホログラム光ピックアップは、基板上に
下部反射鏡層と、前記下部反射鏡層上の下部スペーサ層
と、前記下部スペーサ層上の活性層と、前記活性層上の
上部スペーサ層と、前記スペーサ層上の上部反射鏡層が
順次に積層され形成された光源としての垂直共振器の面
発光レーザーダイオード及び前記基板上に前記垂直共振
器の面発光レーザーダイオードと各々同一形の下部反射
鏡層、前記下部反射鏡層、下部スペーサ層活性層及び上
部スペーサ層が順次に積層されて形成され、ディスクか
ら反射された光を検出する光検出器が集積されたチップ
と、前記垂直共振器の面発光レーザーダイオードから発
振された光を直線偏光の平行光に変えると共に前記ディ
スクから反射された光を前記光検出器に回折させるホロ
グラム素子と、前記ホログラム素子を通過した光を前記
ディスク上に集束させる対物レンズとを具備することを
特徴とする。
【００１６】本発明において、前記光検出器には逆バイ
アス電圧を加えて光検出器としての役割をさせることが
望ましい。
アス電圧を加えて光検出器としての役割をさせることが
望ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】図６、図７及び図９で、図２、図
３及び図５の構成要素と同じものに対しては同じ部材番
号が使用される。図６を参照するに、本発明による面発
光レーザーダイオードを用いたホログラム光ピックアッ
プはPCB 基板１、ｎ＋形基板１’、面発光レーザーダイ
オード６３、光検出器６４、ホログラム素子５、対物レ
ンズ６を含んで構成される。レーザーダイオード及び光
検出器が集積された素子の拡大斜視図である。
３及び図５の構成要素と同じものに対しては同じ部材番
号が使用される。図６を参照するに、本発明による面発
光レーザーダイオードを用いたホログラム光ピックアッ
プはPCB 基板１、ｎ＋形基板１’、面発光レーザーダイ
オード６３、光検出器６４、ホログラム素子５、対物レ
ンズ６を含んで構成される。レーザーダイオード及び光
検出器が集積された素子の拡大斜視図である。
【００１８】図７を参照するに、例えばMBE 形の面発光
レーザーダイオード６３はPCB １上のn ＋形基板１’の
上面にn-GaAs層とn-AlAs層を交代に積層して形成された
下部反射鏡層１３と、n-Alx Ga1- xAsの下部スペーサ層
１４と、i-Iny Ga1- yAsの活性層１５と、p-Alx Ga1- x
Asの上部スペーサ層１６と、p-AlAs層とp-GaAs層等を交
代に積層して形成された上部反射鏡層１７が順次に積層
された構造となっている。
レーザーダイオード６３はPCB １上のn ＋形基板１’の
上面にn-GaAs層とn-AlAs層を交代に積層して形成された
下部反射鏡層１３と、n-Alx Ga1- xAsの下部スペーサ層
１４と、i-Iny Ga1- yAsの活性層１５と、p-Alx Ga1- x
Asの上部スペーサ層１６と、p-AlAs層とp-GaAs層等を交
代に積層して形成された上部反射鏡層１７が順次に積層
された構造となっている。
【００１９】前述したように全てのMBE 形の面発光レー
ザーダイオード６３はMBE 技法により成長され、一般レ
ーザーダイオードのように２つの反射鏡と活性層に分け
られる。活性層１５は光を発生させる部分であって、１
００Å厚さの４つのGaAs量子ウェールを有し、総厚さは
４００Åであり、８５００Åの波長で発光するようにな
っている。そして、この量子ウェールはファブリーペロ
ー共振器の中央の最大光波振幅の位置に置かれてレーザ
ー発振モードに効率的に寄与しうる。この４つの量子ウ
ェールから得られるレーザー最大利得は０．０１ほどで
ある。従って、上下反射鏡１３、１７の反射率も少なく
とも９９％以上となるべきである。また、下部反射鏡１
３はSiドーピングされ、上部反射鏡１７はBeドーピング
（P 形）されている。Beドーピングは上側に行くほどド
ーピング密度が大きくなるように調整されている。そし
て上下スペーサ１４、１６の厚さを調整することによる
レーザー発振波長を決定しうる。
ザーダイオード６３はMBE 技法により成長され、一般レ
ーザーダイオードのように２つの反射鏡と活性層に分け
られる。活性層１５は光を発生させる部分であって、１
００Å厚さの４つのGaAs量子ウェールを有し、総厚さは
４００Åであり、８５００Åの波長で発光するようにな
っている。そして、この量子ウェールはファブリーペロ
ー共振器の中央の最大光波振幅の位置に置かれてレーザ
ー発振モードに効率的に寄与しうる。この４つの量子ウ
ェールから得られるレーザー最大利得は０．０１ほどで
ある。従って、上下反射鏡１３、１７の反射率も少なく
とも９９％以上となるべきである。また、下部反射鏡１
３はSiドーピングされ、上部反射鏡１７はBeドーピング
（P 形）されている。Beドーピングは上側に行くほどド
ーピング密度が大きくなるように調整されている。そし
て上下スペーサ１４、１６の厚さを調整することによる
レーザー発振波長を決定しうる。
【００２０】光検出器６４は前記面発光レーザーダイオ
ード６３の構造で上部反射鏡１７の一部または全部を蝕
刻により除去することにより形成される。こうすると、
光検出器６４に入射される情報が載せられた反射光が反
射される反射率を大幅に減らすことにより、電気信号に
変わる光量を増加させうる。この電気信号を利用して所
望の情報とトラッキング及びフォーカシング等のディス
クサーボに必要な情報を得る。従って、光効率を高め、
製品の信頼性を大きく向上させる（情報の再生が余程正
確になる）。そして、上部反射鏡は完全に除去すること
が光検出の効率面で優秀である。
ード６３の構造で上部反射鏡１７の一部または全部を蝕
刻により除去することにより形成される。こうすると、
光検出器６４に入射される情報が載せられた反射光が反
射される反射率を大幅に減らすことにより、電気信号に
変わる光量を増加させうる。この電気信号を利用して所
望の情報とトラッキング及びフォーカシング等のディス
クサーボに必要な情報を得る。従って、光効率を高め、
製品の信頼性を大きく向上させる（情報の再生が余程正
確になる）。そして、上部反射鏡は完全に除去すること
が光検出の効率面で優秀である。
【００２１】さらに他の実施例として、光検出器は面発
光レーザーダイオード構造でない通常的なフォトダイオ
ード構造で形成されうる。光検出器をフォトダイオード
で形成した場合には逆バイアスを印加する必要がないの
で駆動方法が簡単になる長所がある。このように、光源
として使用される面発光レーザーダイオード６３の垂直
結晶成長構造は図８に示されたようであり、光検出器６
４として使用される場合の結晶成長構造は図８に構造で
上部Beドーピングミラー層の一部または全部の除去と同
じである。そして、面発光レーザーダイオードの中央領
域での正弦波の強度分布は図９に示された通りである。
光レーザーダイオード構造でない通常的なフォトダイオ
ード構造で形成されうる。光検出器をフォトダイオード
で形成した場合には逆バイアスを印加する必要がないの
で駆動方法が簡単になる長所がある。このように、光源
として使用される面発光レーザーダイオード６３の垂直
結晶成長構造は図８に示されたようであり、光検出器６
４として使用される場合の結晶成長構造は図８に構造で
上部Beドーピングミラー層の一部または全部の除去と同
じである。そして、面発光レーザーダイオードの中央領
域での正弦波の強度分布は図９に示された通りである。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるはホ
ログラム光ピックアップは垂直共振器の面発光レーザー
ダイオード構造の光源及び光検出器を１つのチップに形
成するが、光検出器として使用される面発光レーザーダ
イオード構造の上部反射鏡層の一部または全部を除去す
ることにより非点収差の小さく、特性の優秀なレーザー
ビームが得られることだけでなく、ディスクから反射さ
れる光を感度よく検出して光損失を著しく減らしうる。
ログラム光ピックアップは垂直共振器の面発光レーザー
ダイオード構造の光源及び光検出器を１つのチップに形
成するが、光検出器として使用される面発光レーザーダ
イオード構造の上部反射鏡層の一部または全部を除去す
ることにより非点収差の小さく、特性の優秀なレーザー
ビームが得られることだけでなく、ディスクから反射さ
れる光を感度よく検出して光損失を著しく減らしうる。
【図１】従来のホログラム光ピックアップの光学系配置
図である。
図である。
【図２】本出願人により提示された垂直共振器の面発光
レーザーダイオードを利用したホログラム光ピックアッ
プの光学系配置図である。
レーザーダイオードを利用したホログラム光ピックアッ
プの光学系配置図である。
【図３】図２の垂直共振器の面発光レーザーダイオード
及び光検出器が集積されたチップの斜視図である。
及び光検出器が集積されたチップの斜視図である。
【図４】（Ａ），（Ｂ）は夫々エッジ発光レーザーダイ
オードと垂直共振器の面発光レーザーダイオードとの出
力ビーム特性比較図である。
オードと垂直共振器の面発光レーザーダイオードとの出
力ビーム特性比較図である。
【図５】図３の垂直共振器の面発光レーザーダイオード
及び光検出器の拡大断面図である。
及び光検出器の拡大断面図である。
【図６】本発明による面発光レーザーダイオードを用い
たホログラム光ピックアップの光学系配置図である。
たホログラム光ピックアップの光学系配置図である。
【図７】図６の垂直共振器の面発光レーザーダイオード
及び光検出器が集積されたチップの斜視図である。
及び光検出器が集積されたチップの斜視図である。
【図８】面発光レーザーダイオードの垂直結晶成長の構
造図である。
造図である。
【図９】面発光レーザーダイオードの中央領域での正弦
波の強度分布図である。
波の強度分布図である。
１ ＰＣＢ基板 １’ ｎ＋形基板 ５ ホログラム素子 ６ 対物レンズ ７ ディスク １３ 下部反射鏡層 １４ 下部スペーサ層 １５ 活性層 １６ 上部スペーサ層 １７ 上部反射鏡層 ６３ 面発光レーザーダイオード ６４ 光検出器
Claims (4)
- 【請求項１】 基板上に下部反射鏡層と、前記下部反射
鏡層上の下部スペーサ層と、前記スペーサ層上の活性層
と、前記活性層上の上部スペーサ層と、前記スペーサ層
上の上部反射鏡層が順次に積層され形成された光源とし
ての垂直共振器の面発光レーザーダイオード及び前記基
板上に前記垂直共振器の面発光レーザーダイオードと各
々同一形の下部反射鏡層、前記下部反射鏡層、下部スペ
ーサ層活性層及び上部スペーサ層が順次に積層されて形
成され、ディスクから反射された光を検出する光検出器
が集積されたチップと、 前記光源から発振された光を直線偏光の平行光に変える
と共に前記ディスクから反射された光を前記光検出器に
回折させるホログラム素子と、 そして前記ホログラム素子を通過した光を前記ディスク
上に集束させる対物レンズとを具備することを特徴とす
る光ピックアップ。 - 【請求項２】 前記光検出器には逆バイアス電圧がかか
ることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ。 - 【請求項３】 前記上下反射鏡層は多層構造の多重反射
器よりなることを特徴とする請求項１に記載の光ピック
アップ。 - 【請求項４】 前記光検出器はフォトダイオードよりな
ることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR19044/1995 | 1995-06-30 | ||
| KR1019950019044A KR0170675B1 (ko) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | 수직공진기 면발광 레이저 다이오드를 이용한 광픽엎 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09107151A true JPH09107151A (ja) | 1997-04-22 |
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ID=19419445
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| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0751510B1 (ja) |
| JP (1) | JP3131152B2 (ja) |
| KR (1) | KR0170675B1 (ja) |
| CN (1) | CN1060579C (ja) |
| DE (1) | DE69607419T2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| US6657931B1 (en) * | 1959-02-02 | 2003-12-02 | Sony Corporation | Optical disc drive for performing read/write operations on optical disks |
| KR100195137B1 (ko) * | 1996-10-24 | 1999-06-15 | 윤종용 | 호환형 광픽업장치 |
| US5894467A (en) * | 1997-02-19 | 1999-04-13 | Hewlett-Packard Company | Multiple VSEL assembly for read/write and tracking applications in optical disks |
| JP3426962B2 (ja) * | 1998-05-19 | 2003-07-14 | 株式会社日立製作所 | 光ヘッドおよびそれを用いた光学的情報記録再生装置 |
| US6542527B1 (en) | 1998-08-27 | 2003-04-01 | Regents Of The University Of Minnesota | Vertical cavity surface emitting laser |
| DE19839305B4 (de) * | 1998-08-28 | 2009-01-15 | Siemens Ag | Reflexlichtschranke |
| KR100618969B1 (ko) | 1999-07-12 | 2006-08-31 | 삼성전자주식회사 | 광송수신 모듈 |
| US6351443B1 (en) * | 1999-11-04 | 2002-02-26 | Industrial Technology Research Institute | Diffractive stack pickup head for optical disk drives and method to fabricate the pickup head |
| US6614743B1 (en) * | 1999-11-11 | 2003-09-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor laser device |
| US6515305B2 (en) | 2000-09-18 | 2003-02-04 | Regents Of The University Of Minnesota | Vertical cavity surface emitting laser with single mode confinement |
| US6778581B1 (en) * | 2002-09-24 | 2004-08-17 | Finisar Corporation | Tunable vertical cavity surface emitting laser |
| JP4370597B2 (ja) * | 2003-09-11 | 2009-11-25 | 株式会社エフ・イー・シー | 識別用のｉｃチップと、そのデータの読出し方法、書込み方法 |
| CN1898732A (zh) * | 2003-12-24 | 2007-01-17 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 改进的光学读出 |
| CN100414345C (zh) * | 2006-09-21 | 2008-08-27 | 中北大学 | 快速成形激光二极管能量源及其设备 |
| JP5580676B2 (ja) * | 2010-07-14 | 2014-08-27 | オリンパス株式会社 | 光学式センサ |
| CN104103650B (zh) | 2014-07-09 | 2018-03-23 | 日月光半导体制造股份有限公司 | 光学模块及其制造方法以及包括光学模块的电子装置 |
| EP3176888A1 (en) * | 2015-12-03 | 2017-06-07 | Koninklijke Philips N.V. | Sensor chip |
| DE102018200566B4 (de) * | 2018-01-15 | 2021-07-15 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | System und Verfahren zur Überwachung der Fertigungsgenauigkeit bei der additiven Herstellung dreidimensionaler Bauteile |
| DE102018124040A1 (de) * | 2018-07-24 | 2020-01-30 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelektronische halbleitervorrichtung mit ersten und zweiten optoelektronischen elementen |
| WO2021015198A1 (ja) * | 2019-07-23 | 2021-01-28 | 凸版印刷株式会社 | 光学構造体および光学構造体の製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4906839A (en) * | 1986-05-01 | 1990-03-06 | Pencom International Corp. | Hybrid surface emitting laser and detector |
| EP0390445A3 (en) * | 1989-03-27 | 1992-01-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical pickup head |
| JP2733399B2 (ja) * | 1991-12-04 | 1998-03-30 | シャープ株式会社 | 光ピックアップ装置、及びホログラム素子 |
| US5285466A (en) * | 1992-05-20 | 1994-02-08 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Feedback mechanism for vertical cavity surface emitting lasers |
| US5483511A (en) * | 1993-02-17 | 1996-01-09 | Vixel Corporation | Multiple beam optical memory system with solid-state lasers |
| DE4404635C2 (de) * | 1993-02-17 | 1998-06-18 | Hitachi Ltd | Schwimmender optischer Abtastkopf, der integral mit einer Lichtquelle und einem Photodetektor ausgebildet ist, und optisches Plattengerät mit einem solchen |
| US5406543A (en) * | 1993-04-07 | 1995-04-11 | Olympus Optical Co., Ltd. | Optical head with semiconductor laser |
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1995
- 1995-06-30 KR KR1019950019044A patent/KR0170675B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1996
- 1996-06-25 DE DE69607419T patent/DE69607419T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-06-25 EP EP96304663A patent/EP0751510B1/en not_active Expired - Lifetime
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- 1996-06-26 US US08/672,047 patent/US5874730A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-06-28 CN CN96110129A patent/CN1060579C/zh not_active Expired - Fee Related
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