JPH1126861A - Ｓｈｇレーザの安定化制御装置及び光ディスク記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ＤＢＲ半導体レーザの発振波長がモードホップ
を起こし得ない範囲で、波長可変電流を自動的に設定し
て、ＳＨＧ出力の第２高調波パワーを安定化させること
が可能なＳＨＧレーザの安定化制御装置を提供する 【解決手段】半導体レーザ１のＤＢＲ領域１−２に注入
される波長可変電流をモード内波長可変電流ＩLDmcに設
定すれば、このモード内波長可変電流ＩLDmcをモード境
界のギャップ電流値から十分に離して設定できるので、
ＳＨＧレーザ３からの第２高調波パワーを最大近傍で安
定させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＳＨＧ（Second H
armonic Generation）レーザの出射光強度を安定化させ
るためのＳＨＧレーザ安定化制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知の様に、光ディスクの記録容量の増
大には、短波長コヒーレント光源が必要である。すなわ
ち、ディスク上の面記録密度の向上に伴い、ディスク上
の集光スポットサイズを小さくする必要があり、この集
光スポットサイズが波長に比例するという単純な原理か
ら、光源の短波長化は本質的な要請となっており、小型
で実用的な短波長光源の出現が待望されている。

【０００３】短波長化の技術としては、近赤外半導体レ
ーザと擬似位相整合（quasi phasematch、以下ＱＰＭと
記す）方式の分極反転型導波路（文献：山本ら,Optics
Letters Vol.16,No.15, 1156（1991））デバイスを用い
た第２高調波発生（secondharmonic generation、以下
ＳＨＧと記す）がある。

【０００４】分極反転型導波路デバイスを用いたブルー
光源の概略構成図を図２０に示す。図２０において、１
０１９は０.85μｍ帯の100mW級AlGaAs系分布ブラック反
射型（distributed bragg reflection、以下ＤＢＲと記
す）レーザ、１０２０はN.A.=0.5のコリメートレンズ、
１０２１は半波長（λ／２）板、１０２２はN.A.=0.5の
フォーカシングレンズ、１０２３は波長変換素子の分極
反転型導波路デバイスである。

【０００５】ＤＢＲ半導体レーザ１９は、発振波長を固
定するためのＤＢＲ部を有し、このＤＢＲ内部には、発
振波長を可変するための内部ヒータが形成されている。

【０００６】分極反転型導波路デバイス１０２３は、Li
TaO３基板１０２４に形成された光導波路１０２５と、
周期的な分極反転領域１０２６より構成されている。

【０００７】コリメートレンズ１０２０によって平行に
されたレーザ光は、λ／２板１０２１で偏向方向を回転
されてから、フォーカシングレンズ１０２２によって分
極反転型導波路デバイス１０２３の光導波路１０２５の
端面に集光される。更に、該レーザ光は、分極反転領域
１０２６を含む光導波路１０２５を伝搬して、該レーザ
光の成分が高調波に変換され、この高調波及び変換され
なかった基本波が光導波路１０２５の出射端面より出射
される。

【０００８】分極反転型導波路デバイス１０２３は、波
長変換の高効率化のために、該デバイス１０２３の位相
整合波長許容幅が０．１ｎｍ程度と小さく設定されてい
る。そのため、ＤＢＲ半導体レーザ１０１９のＤＢＲ部
への注入電流を制御して、発振波長を分極反転型導波路
デバイス１０２３の位相整合波長許容範囲内に設定し固
定する。これによって、光導波路１０２５内への入射光
強度70mWに対し、波長425nmのブルー光が3mW程度得られ
ている。

【０００９】ＤＢＲ半導体レーザは、利得を与えるため
の活性領域と発振波長を制御するためのＤＢＲ領域より
構成される。ＤＢＲ領域がレザー光の波長８５０nmに対
して透明となるような、回折格子が活性領域に形成され
ている。この構造の場合は、発振波長は、ＤＢＲ領域で
反射される光の波長に制御される。また、ＤＢＲ領域の
屈折率を変化させることにより、発振波長を可変するこ
とができる。ＤＢＲ領域の屈折率を変化させる方法とし
ては、ＤＢＲ領域に注入する波長可変電流を変化させる
方法、電子冷却素子（ペルチェ素子等）により温度を変
化させる方法等がある。

【００１０】図３は、ＤＢＲ領域へ注入される波長可変
電流とＤＢＲ半導体レーザの発振波長の関係を示してい
る。図３に示すように、波長可変電流を変化させて発振
波長を変化させると、発振波長は、モードホップを繰り
返しながら、波長可変電流の増加に対して長波長側に波
長シフトしていく。また、波長可変電流を上昇させると
きと、下降させるときでは、電流量が同じであっても、
発振波長が異なる。つまり、ヒステリシス特性を示す。
したがって、波長可変電流によって発振波長を変化させ
るとき、所望の波長となる波長可変電流に対して、所定
量小さな波長可変電流あるいは所定量大きな波長可変電
流値を設定した後、そこから所望の波長となる波長可変
電流へと漸増あるいは漸減させると言うヒステリシス対
策を行う必要がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このようなＤＢＲ半導
体レーザを基本波光源として用いた従来のＳＨＧレーザ
では、以下のような課題があった。

【００１２】波長可変電流により発振波長を変化させる
場合、ＳＨＧレーザの出射光の第２高調波パワーが最大
近傍となる様に、ＤＢＲ半導体レーザに供給される波長
可変電流を求めることが要求される。

【００１３】しかしながら、先に述べた様に、ＤＢＲ半
導体レーザの発振波長が波長可変電流に対してモードホ
ップを繰り返しながら波長シフトするので、ＳＨＧレー
ザの出射光の第２高調波パワーが最大となるように波長
可変電流を固定したときに、この固定された波長可変電
流がモードホップを起こし得る電流量の近傍にあると、
ＳＨＧ出力の第２高調波パワーが不安定となった。

【００１４】また、波長可変電流が安定点に設定された
後、ペルチェ素子等によりＳＨＧレーザの温度を変化さ
せて、ＳＨＧレーザの出射光の第２高調波パワーが最大
となるような温度を探査する。この温度を探索するに
は、所定のステップで温度を変化させつつ、第２高調波
パワーの変曲点（＝極大値）を探査し、この変曲点に対
応する温度を判定する。

【００１５】しかしながら、温度変化に対して、ＳＨＧ
レーザの出射光の第２高調波パワーに複数の極大値が存
在することがある。これは、導波路の幅が均一ではない
等による分極反転型導波路デバイスの特性のバラツキを
原因として発生する。複数の極大値が存在する場合は、
最大の第２高調波パワーを正確に認識することが困難で
あり、この最大の第２高調波パワーに対応するＳＨＧレ
ーザの温度も判定することができない。

【００１６】更に、ＳＨＧレーザの温度を変化させる方
法としては、ＳＨＧレーザの温度が一定になるように、
温度サーボを行いながら、ＳＨＧレーザの温度を目標温
度に設定すると言う方法等が考えられる。

【００１７】しかしながら、温度目標値と実際の検出温
度間には、制御誤差や回路オフセットによる温度のオフ
セット値が存在するので、ＳＨＧレーザの温度を温度目
標値に調整しても、ＳＨＧレーザの実際の温度は必ずし
も目標温度と一致しないか、あるいは目標温度近傍に整
定するまでに時間がかかった。

【００１８】また、ＳＨＧレーザの出力光の第２高調波
パワーが最大近傍で安定化するように、波長可変電流を
制御するときには、半導体レーザの出力特性を変化させ
ずに一定に保つ必要がある。

【００１９】しかしながら、半導体レーザの活性領域に
注入する電流を定電圧駆動により制御する場合、ＳＨＧ
レーザの温度を一定に保つ温度制御を行っているにも関
わらず、半導体レーザのＤＢＲ領域の温度が温度制御か
ら外れる程に、波長可変電流を高速に変化させること、
及びＤＢＲ領域と活性領域が近接すること等を原因とし
て、ＤＢＲ領域の温度変化の影響が活性領域に伝わり、
半導体レーザの出力特性が変動してしまった。

【００２０】更に、ＳＨＧレーザの温度を変化させて、
ＳＨＧレーザの出射光の第２高調波パワーが最大となる
様な温度を探査するときにも、先に述べた様に、活性領
域に注入する電流を定電圧駆動により制御することが原
因となって、ＤＢＲ領域に温度変化が発生して、半導体
レーザの出力特性が変動してしまった。

【００２１】そこで、本発明の第１課題は、ＤＢＲ半導
体レーザの発振波長がモードホップを起こし得ない範囲
で、波長可変電流を自動的に設定して、ＳＨＧ出力の第
２高調波パワーを安定化させることが可能なＳＨＧレー
ザの安定化制御装置を提供することにある。

【００２２】本発明の第２課題は、ＳＨＧレーザの出射
光の第２高調波パワーに複数の極大値が存在する場合で
も、最大の第２高調波パワーを正確に認識して、この最
大の第２高調波パワーに対応するＳＨＧレーザの温度を
判定することが可能なＳＨＧレーザの安定化制御装置を
提供することにある。

【００２３】本発明の第３課題は、ＳＨＧレーザの温度
制御を正確かつ速やかに行い得るＳＨＧレーザの安定化
制御装置を提供することにある。

【００２４】本発明の第４課題は、半導体レーザの活性
領域に注入する電流を定電圧駆動により制御しつつ、半
導体レーザの出力特性を一定に保つことが可能なＳＨＧ
レーザの安定化制御装置を提供することにある。

【００２５】本発明の第５課題は、上述したＳＨＧレー
ザの安定化制御装置を適用した光ディスク記録再生装置
を提供することにある。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のＳＨＧレーザの安定化制御装置は、波長可
変電流の変化に応答して波長がステップ的に変化する半
導体レーザ、及び前記半導体レーザの出射光の波長を短
い波長に変換する波長変換素子を含むＳＨＧレーザと、
前記ＳＨＧレーザの出射光の波長のステップ的な変化を
検出する光検出手段と、前記半導体レーザの波長を変化
させるために該半導体レーザに供給される波長可変電流
を変化させる電流可変手段と、前記電流可変手段によっ
て波長可変電流を変化させて、前記光検出手段によって
波長のステップ的な変化が検出されたときの波長可変電
流のギャップ電流値を求め、このギャップ電流値に対す
る所定電流値の加算及び減算のうちのいずれかを行っ
て、波長可変電流値を設定する波長可変電流制御手段と
を具備している。

【００２７】１実施形態では、前記光検出手段は、前記
ＳＨＧレーザの出射光強度を検出する。

【００２８】１実施形態では、前記波長可変電流制御手
段は、前記電流可変手段を制御することにより、波長可
変電流の漸増及び漸減のいずれかを行って、前記光検出
手段出力のステップ的な変化が最大となる波長可変電流
のギャップ電流値を求め、このギャップ電流値に対する
所定電流値の加算及び減算のうちのいずれかを行って、
波長可変電流値を設定する。

【００２９】１実施形態では、前記波長可変電流制御手
段は、前記電流可変手段を制御することにより、波長可
変電流の漸増及び漸減のいずれかを行って、前記検出さ
れたＳＨＧレーザ出力がステップ的に変化した波長可変
電流の第１ギャップ電流値及び該第１ギャップ電流値に
隣り合う次の第２ギャップ電流値を求め、第１及び第２
ギャップ電流値の差電流に基づいて、ギャップ電流値に
対して加算及び減算のうちのいずれかをなされる所定電
流値を求める。

【００３０】１実施形態では、波長可変電流器手段は、
前記電流可変手段を制御することにより、波長可変電流
の漸増及び漸減のいずれかを行って、前記検出されたＳ
ＨＧレーザの出射光強度がステップ的に変化した波長可
変電流の第１ギャップ電流値及び該第１ギャップ電流値
に隣り合う次の第２ギャップ電流値を求め、第１及び第
２ギャップ電流値の差電流の２０〜８０％をギャップ電
流値に対して加算及び減算のうちのいずれかをなされる
所定電流値として求める。

【００３１】１実施形態では、前記波長可変電流制御手
段は、前記電流可変手段を制御することにより、波長可
変電流を変化させて、前記光検出手段出力が最大になる
波長可変電流ＩLDpmaxを求めると共に、波長可変電流を
漸増させて、前記光検出手段出力のステップ的な変化が
最大となる波長可変電流に対応するギャップ電流値ＩLD
spmaxを求めて、ギャップ電流値ＩLDspmaxが最大の波長
可変電流ＩLDpmax以下であれば、ギャップ電流値ＩLDsp
maxに所定電流値を加算し、ギャップ電流値ＩLDspmaxが
最大の波長可変電流ＩLDpmaxを越えれば、ギャップ電流
値ＩLDspmaxから所定電流値を減算して、波長可変電流
値を設定する。

【００３２】１実施形態では、前記波長可変電流制御手
段は、前記電流可変手段を制御することにより、波長可
変電流を変化させて、前記光検出手段出力が最大になる
波長可変電流ＩLDpmaxを求めると共に、波長可変電流を
漸減させて、前記光検出手段出力のステップ的な変化が
最大となる波長可変電流に対応するギャップ電流値ＩLD
spmaxを求めて、ギャップ電流値ＩLDspmaxが最大の波長
可変電流ＩLDpmax以下であれば、ギャップ電流値ILDspm
axから所定電流値を減算し、ギャップ電流値ＩLDspmax
が最大の波長可変電流ＩLDpmaxを越えれば、ギャップ電
流値ILDspmaxに所定電流値を加算して、波長可変電流値
を設定する。

【００３３】１実施形態では、前記波長可変電流制御手
段は、前記電流可変手段を制御することにより、波長可
変電流の漸増及び漸減のいずれかを行って、前記光検出
手段出力のステップ的な変化が最大となる波長可変電流
のギャップ電流値ＩLDspmaxを求め、更に波長可変電流
の漸増及び漸減のいずれかを行って、前記光検出手段出
力がステップ的に変化したときの波長可変電流のギャッ
プ電流値を求め、前記求めた各ギャップ電流値の差電流
を求め、前記ギャップ電流値ＩLDspmaxに対する前記差
電流未満の所定電流値の加算及び減算のいずれかを行っ
て、波長可変電流値を設定する。

【００３４】１実施形態では、前記波長可変電流制御手
段は、前記電流可変手段を制御することにより、波長可
変電流の漸増及び漸減のいずれかを行って、前記光検出
手段出力のステップ的な変化が最大となる波長可変電流
のギャップ電流値ＩLDspmaxを求め、更に波長可変電流
の漸増及び漸減のいずれかを行って、前記光検出手段出
力がステップ的に変化したときの波長可変電流のギャッ
プ電流値を求め、前記求めた各ギャップ電流値の差電流
を求め、前記ギャップ電流値ＩLDspmaxに対する前記差
電流の２０％〜８０％である所定電流値の加算及び減算
のいずれかを行って、波長可変電流値を設定する。

【００３５】１実施形態では、前記ＳＨＧレーザは、前
記半導体レーザと前記波長変換素子を同一基材上に一体
化した構成である。

【００３６】１実施形態では、前記ＳＨＧレーザの温度
を変化させる温度可変手段と、前記ＳＨＧレーザの温度
を検出する温度検出器と、前記温度検出器の出力に基づ
いて前記ＳＨＧレーザの温度が所定温度となるように前
記温度可変手段を制御する温度制御手段とを備える。

【００３７】１実施形態では、前記半導体レーザの出射
光強度を変化させるパワー可変電流を一定に制御した状
態で、前記半導体レーザの波長を変化させる波長可変電
流を制御する。

【００３８】１実施形態では、前記ＳＨＧレーザ出射光
の赤外光をカットするフィルターを備え、前記ＳＨＧレ
ーザの出射光を前記赤外光カットフィルターを介して検
出する。

【００３９】本発明のＳＨＧレーザの安定化制御装置
は、波長可変電流の変化に対して波長がステップ的に変
化する半導体レーザ、及び前記半導体レーザの出射光の
波長を短い波長に変換する波長変換素子を含むＳＨＧレ
ーザと、前記ＳＨＧレーザの出射光強度を検出する光検
出手段と、前記半導体レーザの波長を変化させるために
該半導体レーザに供給される波長可変電流を変化させる
電流可変手段と、前記電流可変手段を制御することによ
り、波長可変電流を変化させて、前記光検出手段の最大
出力を求め、波長可変電流を漸増させて、前記最大出力
よりも所定値だけ小さな第１しきい値を越えたときの前
記光検出手段出力Ｐth1を求め、波長可変電流を漸増さ
せて、前記光検出手段出力がＰth1よりも所定値だけ小
さな第２しきい値を越えたときの波長可変電流を求め、
前記求めた波長可変電流に所定電流値を加算して、波長
可変電流値を設定する波長可変電流制御手段とを具備し
ている。

【００４０】１実施形態では、前記第１しきい値は、前
記光検出手段の最大出力に対応する波長可変電流未満の
側で、該最大出力に最も近い前記光検出手段出力のステ
ップ的な変化が発生した波長可変電流から、前記最大出
力に対応する波長可変電流に至るまでの、該波長可変電
流の変化に伴って連続的に変化する前記光検出手段出力
範囲の最大値以下に設定される。

【００４１】１実施形態では、前記第２しきい値は、前
記光検出手段の最大出力に対応する波長可変電流未満の
側で、該最大出力に最も近い前記光検出手段出力のステ
ップ的な変化点において、前記光検出手段出力の大きい
方の値と小さい方の値間に設定される。

【００４２】本発明のＳＨＧレーザの安定化制御装置
は、波長可変電流の変化に対して波長がステップ的に変
化する半導体レーザ、及び前記半導体レーザの出射光の
波長を短い波長に変換する波長変換素子を含むＳＨＧレ
ーザと、前記ＳＨＧレーザの出射光強度を検出する光検
出手段と、前記半導体レーザの波長を変化させるために
該半導体レーザに供給される波長可変電流を変化させる
電流可変手段と、前記電流可変手段を制御することによ
り、波長可変電流を変化させて、前記光検出手段の最大
出力を求め、波長可変電流を漸減させて、前記最大出力
よりも所定値だけ小さな第１しきい値を越えたときの前
記光検出手段出力Ｐth1を求め、波長可変電流を漸減さ
せて、前記光検出手段出力がＰth1よりも所定値だけ小
さな第２しきい値を越えたときの波長可変電流を求め、
前記求めた波長可変電流から所定電流値を減算して、波
長可変電流値を設定する波長可変電流制御手段とを具備
している。

【００４３】１実施形態では、前記第１のしきい値は、
前記光検出手段の最大出力に対応する波長可変電流を越
えた側で、該最大出力に最も近い前記光検出手段出力の
ステップ的な変化が発生した波長可変電流から、前記最
大出力に対応する波長可変電流に至るまでの、該波長可
変電流の変化に伴って連続的に変化する前記光検出手段
出力範囲の最大値以下に設定される。

【００４４】１実施形態では、前記第２しきい値は、前
記光検出手段の最大出力に対応する波長可変電流を越え
た側で、該最大出力に最も近い前記光検出手段出力のス
テップ的な変化点において、前記光検出手段出力の大き
い方の値と小さい方の値間に設定される。

【００４５】本発明のＳＨＧレーザの安定化制御装置
は、波長可変電流の変化に対して波長がステップ的に変
化する半導体レーザ、及び前記半導体レーザの出射光の
波長を短い波長に変換する波長変換素子を含むＳＨＧレ
ーザと、前記ＳＨＧレーザの出射光強度を検出する光検
出手段と、前記半導体レーザの波長を変化させるために
該半導体レーザに供給される波長可変電流を変化させる
電流可変手段と、前記電流可変手段によって波長可変電
流を変化させて、前記光検出手段出力がステップ的に変
化する波長可変電流のギャップ電流値を求め、このギャ
ップギャップ電流値に対する所定電流値の加算及び減算
のうちのいずれかを行って、波長可変電流値を設定する
波長可変電流制御手段と、前記ＳＨＧレーザの温度を変
化させる温度可変手段と、前記ＳＨＧレーザの温度を検
出する温度検出器と、前記温度検出器の出力に基づいて
前記ＳＨＧレーザの温度が所定温度となるように前記温
度可変手段を制御し、この状態で、前記波長可変電流制
御手段によって波長可変電流が所定電流値に設定された
後に、前記光検出手段出力が所定値になるように前記温
度可変手段を制御する温度制御手段とを具備している。

【００４６】１実施形態では、前記温度制御手段は、前
記温度検出器の出力に基づいて前記ＳＨＧレーザの温度
が所定温度となるように前記温度可変手段を制御し、こ
の状態で、前記波長可変電流制御手段によって波長可変
電流が所定電流値に設定された後に、前記温度可変手段
によって前記ＳＨＧレーザの温度を所定の範囲で変化さ
せて、前記光検出手段出力が所定値となる温度を求め、
次に前記求めた温度中心に再度所定変化幅で温度を変化
させて、前記光検出手段出力が所定値になるように制御
する。

【００４７】１実施形態では、前記温度制御手段は、前
記温度検出器の出力に基づいて前記ＳＨＧレーザの温度
が所定温度となるように前記温度可変手段を制御し、こ
の状態で、前記波長可変電流制御手段によって波長可変
電流が所定電流値に設定された後に、前記温度可変手段
によって前記ＳＨＧレーザの温度を目標となる下限温度
より低い温度に向かって変化させて、前記ＳＨＧレーザ
の温度が前記下限温度に到達後、前記ＳＨＧレーザの温
度を目標となる上限温度より高い温度に向かって変化さ
せて、前記ＳＨＧレーザの温度が前記下限温度から前記
上限温度に向かって変化しているときに、前記光検出手
段出力が所定値になったときの温度を求め、この求めた
温度を中心に再度所定変化幅で、前記ＳＨＧレーザの温
度を変化させて、前記光検出手段出力が所定値となるよ
うに制御する。

【００４８】本発明のＳＨＧレーザ安定化制御装置は、
波長可変電流に応答して波長がステップ的に変化すると
共に、パワー可変電流に応答して出射光強度が変化する
半導体レーザ、及び前記半導体レーザの出射光の波長を
短い波長に変換する波長変換素子を含むＳＨＧレーザ
と、前記ＳＨＧレーザの出射光の高調波光ビームを検出
する第１光検出手段と、前記ＳＨＧレーザの出射光の基
本波光ビームを検出する第２光検出手段と、前記半導体
レーザの波長を変化させるために該半導体レーザに供給
される波長可変電流を変化させる電流可変手段と、前記
電流可変手段によって波長可変電流を変化させて、前記
第１光検出手段出力がステップ的に変化する波長可変電
流のギャップ電流値を求め、このギャップ電流値に対す
る所定電流値の加算及び減算のうちのいずれかを行っ
て、波長可変電流値を設定する波長可変電流制御手段
と、前記波長可変電流制御による制御のときには、前記
第２光検出手段出力が一定になるように前記パワー可変
電流を制御し、前記波長可変電流制御による制御の後に
は、前記第１光検出手段出力が一定になるように前記パ
ワー可変電流を制御するパワー可変電流制御手段とを具
備している。

【００４９】本発明のＳＨＧレーザ安定化制御装置は、
波長可変電流に応答して波長がステップ的に変化すると
共に、パワー可変電流に応答して出射光強度が変化する
半導体レーザ、及び前記半導体レーザの出射光の波長を
短い波長に変換する波長変換素子を含むＳＨＧレーザ
と、前記ＳＨＧレーザの出射光の高調波光ビームを検出
する第１光検出手段と、前記ＳＨＧレーザの出射光の基
本波光ビームを検出する第２光検出手段と、前記半導体
レーザの波長を変化させるために該半導体レーザに供給
される波長可変電流を変化させる電流可変手段と、前記
電流可変手段によって波長可変電流を変化させて、前記
第１光検出手段出力がステップ的に変化する波長可変電
流のギャップ電流値を求め、このギャップ電流値に対す
る所定電流値の加算及び減算のうちのいずれかを行っ
て、波長可変電流値を設定する波長可変電流制御手段
と、前記ＳＨＧレーザの温度を変化させる温度可変手段
と、前記ＳＨＧレーザの温度を検出する温度検出器と、
前記温度検出器出力に基づいて前記ＳＨＧレーザの温度
が所定温度となるように前記温度可変手段を制御し、こ
の状態で前記波長可変電流制御手段によって波長可変電
流が所定電流値に設定された後に、前記第１光検出手段
出力が所定値になるように前記温度可変手段を制御する
温度制御手段と、前記波長可変電流制御による制御及び
前記ＳＨＧレーザの温度変更を行っているときには、前
記第２光検出手段出力が一定になるように前記パワー可
変電流を制御し、前記波長可変電流制御による制御及び
前記ＳＨＧレーザの温度変更を行っていないときには、
前記第１光検出手段出力が一定になるように前記パワー
可変電流を制御するパワー可変電流制御手段とを具備し
ている。

【００５０】本発明の光ディスク記録再生装置は、上述
したＳＨＧレーザ安定化制御装置と、前記ＳＨＧレーザ
安定化制御装置における前記ＳＨＧレーザの出射光を光
ディスクに集光する光学手段とを備えている。

【００５１】

【発明の実施の形態】

（第１実施形態）第１実施形態では、ＤＢＲ半導体レー
ザの発振波長がモードホップを起こすことのない範囲
で、波長可変電流を自動的に設定して、ＳＨＧ出力の第
２高調波パワーを安定化させている。

【００５２】図１は、本発明の第１実施形態のＳＨＧレ
ーザの安定化制御装置の概略構成を示すブロック図であ
る。

【００５３】図１において、半導体レーザ１は、利得を
与えるための活性領域１−１と発振波長を制御するため
のＤＢＲ領域１−２から構成されている。ＳＨＧレーザ
３は、半導体レーザ１と非線形光学素子からなるＳＨＧ
（Second Harmonic Generation）デバイス２とを同一基
材４上に一体化したものである。

【００５４】ＳＨＧレーザ３は、図２０のＳＨＧレーザ
と同様に、半導体レーザ１とＳＨＧデバイス２間に、コ
リメートレンズ、λ／２板及びフォーカシングレンズを
備えているが、図１においては、これらを省略してい
る。半導体レーザ１からの光ビームは、（図示省略の）
コリメートレンズで平行にされた後、（図示省略の）λ
／２板で偏向方向を回転され、（図示省略の）フォーカ
シングレンズによってＳＨＧデバイス２の光導波路の端
面に集光される。

【００５５】本発明における波長可変電流の制御は、好
ましくは、後述の温度制御を行うことによってＳＨＧレ
ーザ３の温度が所定値に安定化した状態で行う。この状
態で、定電流制御手段８は、半導体レーザ１の活性領域
１−１に一定量の電流を注入する。また、波長可変電流
制御手段１２は、後に詳述する様に、半導体レーザ１の
ＤＢＲ領域１−２に注入される波長可変電流を制御し
て、半導体レーザ１の発振波長をＳＨＧデバイス２の位
相整合波長許容範囲内に設定し固定する。ＳＨＧデバイ
ス２は、基本波（850nm）と第２高調波（425nm）からな
るレーザ光を出射する。

【００５６】ＳＨＧデバイス２から出射されたレーザ光
は、好ましくは、赤外光カットフィルター９を通過させ
る。これによって、基本波がカットされ、第２高調波の
みがレーザ光として光検出器１０に入射される。ＳＨＧ
デバイス２の出力を光検出器１０上に集光するために
は、（図示省略の）集光レンズをＳＨＧデバイス２の直
後に配置して、光検出器１０上に光スポットが形成され
るようにすればよい。

【００５７】光検出器１０は、ＳＨＧレーザ３からの第
２高調波の強度を検出する。光検出器１０の検出出力
は、波長可変電流制御手段１２に入力される。波長可変
電流制御手段１２は、光検出器１０の出力、つまりＳＨ
Ｇレーザ３の出力を計測しながら、電流可変手段１１を
調整してＤＢＲ領域１−２に注入される波長可変電流を
制御する。

【００５８】ＳＨＧレーザ３が一体化され設けられた基
材４の下側には、電子的に温度を可変し得る温度可変手
段（例えばペルチェ素子）５が設けられており、また半
導体レーザ１近くの基材４の部位には、ＳＨＧレーザ３
の温度を検出する温度検出器６が設けられている。温度
制御手段７は、温度検出器６によって検出された温度が
目標温度（例えば２５℃）になるように、温度可変手段
５に供給される電流を調整してＳＨＧレーザ３の温度が
目標温度になるように制御する。

【００５９】次に、波長可変電流の制御について、図
１、図２、図３、及び図４を用いて、更に詳しく説明す
る。

【００６０】図２は、ＳＨＧデバイス２の特性を示して
おり、第２高調波波長と出力パワーの関係を示すグラフ
である。図３は、半導体レーザ１のＤＢＲ領域に注入さ
れる波長可変電流と半導体レーザ１の出力波長の関係を
示すグラフである。図４は、波長可変電流とＳＨＧレー
ザ３から出力される第２高調波パワーの関係を示すグラ
フである。ＳＨＧデバイス２の特性のバラツキ等を原因
として、半導体レーザ１とＳＨＧデバイス２間の位相整
合条件が一定でない場合、例として挙げられた各位相整
合条件毎に、図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）、図
４（ｄ）に示す様な特性が得られる。

【００６１】図２に示すように、ＳＨＧデバイス２の第
２高調波の半値幅は、０．１３ｎｍである。また、図３
に示すように、半導体レーザ１の出力は、波長可変電流
５ｍＡ毎に、モードホップを繰り返しつつ、波長可変電
流の増加とともに長波長側にシフトしていく。そして、
半導体レーザ１の出力波長は、モードホップの度に、
０．１ｎｍ程変化する。このため、図４に示すように波
長可変電流１５〜３５ｍＡの範囲において、ＳＨＧレー
ザ３から出力される第２高調波パワーは、モードホップ
の境界（以下モード境界と記す）で大きく変化し、モー
ド境界と隣のモード境界間（以下モード間と記す）で連
続的に増加あるいは減少するような波形になる。更に、
モード間のＳＨＧレーザ３の出力パワーの増加あるいは
減少の傾きは位相整合状態によって異なる。

【００６２】いま仮に、ＳＨＧレーザ３からの第２高調
波パワーが最大になるように波長可電流を制御するなら
ば、波長可変電流は、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、
（ｄ）のいずれにおいても、モード境界に設定されるこ
とになる。あるいは、波長可変電流が図示されていない
モード間で最大になることもあり得る。波長可変電流が
モード境界に設定される確立は非常に高く、この場合
は、ＳＨＧレーザ３からの第２高調波パワーは、極めて
不安定なものとなる。

【００６３】ここで、モード境界におけるＳＨＧレーザ
３からの第２高調波パワーＰの変化量ΔＰに着目する
と、変化量ΔＰが最大となる波長可変電流のギャップ電
流値ＩLDspmaxは、第２高調波パワーＰが最大となった
波長可変電流ＩLDpmax以下の側で、最も近いモード境界
のギャップ電流値か、または波長可変電流ＩLDpmax以上
の側で、最も近いモード境界のギャップ電流値となる。

【００６４】次に、第１実施形態のＳＨＧレーザの安定
化制御装置におけるアルゴリズムを図５、図６を用いて
説明する。

【００６５】図５（ａ）、（ｂ）は、半導体レーザ１と
ＳＨＧデバイス２間の異なる各位相整合条件毎に、波長
可変電流とＳＨＧレーザ３から出力される第２高調波パ
ワーの関係を示すグラフである。図６は、第１実施形態
における波長可変電流制御フローチャートを示してい
る。

【００６６】まず、波長可変電流制御手段１２は、波長
可変電流制御開始のコマンドに応答して、電流可変手段
１１を制御し、波長可変電流ＩLDに１ステップ０．５ｍ
Ａの波長可変電流変化量δＩLDを加算して、波長可変電
流ＩLDを１ステップずつ０〜１１２ｍＡ程度の範囲で変
化させ、光検出器１０の出力、つまりＳＨＧレーザ３の
出力Ｐが最大となる波長可変電流ＩLDpmaxを求める（ス
テップ１０１，１０２）。

【００６７】次に、波長可変電流制御手段１２は、波長
可変電流に対する半導体レーザ１のヒステリシス特性の
影響を回避するために、波長可変電流を十分に小さな値
（例えばＩLDpmaxより２０ｍＡ程度小さな値）に設定し
た後、再度１ステップ０．５ｍＡずつ所定の値（例えば
ＩLDpmaxより２０ｍＡ程度大きな値）まで波長可変電流
を増加させ、波長可変電流の１ステップの変化に対し
て、光検出器１０の出力の変化量、つまりＳＨＧレーザ
３の出力の変化量ΔＰが最大となる波長可変電流のギャ
ップ電流値ＩLDspmaxを求める（ステップ１０３，１０
４）。

【００６８】そして、波長可変電流制御手段１２は、求
めたＩLDpmaxに対してＩLDspmaxが大きいか小さいかを
判断する（ステップ１０５）。その結果、小さいか等し
い場合は（ステップ１０５，YES）、ＩLDspmaxに１ステ
ップの波長可変電流変化量δＩLDの整数ｎ倍に相当する
波長可変電流戻し量を加算し、モード間のモード内波長
可変電流ＩLDmcを求める（ステップ１０６）。また、大
きい場合は（ステップ１０５，NO）、ＩLDspmaxから１
ステップの波長可変電流変化量δＩLDの整数ｎ倍に相当
する波長可変電流戻し量を減算し、モード間のモード内
波長可変電流ＩLDmcを求める（ステップ１０７）。

【００６９】波長可変電流戻し量は、モード間の幅が５
ｍＡなので、好ましくは、ｎを５に選んで、２．５ｍＡ
程度に設定すればよい。これによって、モード内波長可
変電流ＩLDmcがモード間の略中心に対応する波長可変電
流に設定される。あるいは、好ましくは、モード境界か
ら次のモード境界に変化したときの波長可変電流の変化
分を波長可変電流変化量δＩLDで割った整数値ｍを求
め、２からｍ−２の間の値で、ｎの値を適宜決定しても
よい。

【００７０】こうしてモード内波長可変電流ＩLDmcを求
めた後、波長可変電流制御手段１２は、半導体レーザ１
のヒステリシス特性の影響を回避するために、波長可変
電流を十分に小さな値に設定してから、半導体レーザ１
のＤＢＲ領域１−２に注入される波長可変電流を漸増さ
せてモード内波長可変電流ＩLDmcに設定する（ステップ
１０８）。

【００７１】上記の制御アルゴリズムのＩLDspmaxとＩL
Dpmaxの比較処理をｉｆ…，ｔｈｅｎ…文で表すと、次
のようになる。

【００７２】 if ＩLDspmax ≦ ＩLDpmax then ＩLDmc＝ＩLDspmax＋δＩLD×ｎ if ＩLDspmax ＞ ＩLDpmax then ＩDBRmc＝ＩDBRspmax−δＩDBR×ｎ 以上のような制御アルゴリズムを実現するための波長可
変電流制御手段１２は、好ましくは、光検出器１０から
の出力を入力するＡ／Ｄ変換器と電流可変手段１１を制
御するためのＤ／Ａ変換器を備えたデジタルシグナルプ
ロセッサー（ＤＳＰ）等を用いて構成し、ソフト的な処
理を行う。

【００７３】このようにして半導体レーザ１のＤＢＲ領
域１−２に注入される波長可変電流をモード内波長可変
電流ＩLDmcに設定すれば、このモード内波長可変電流Ｉ
LDmcをモード境界のギャップ電流値から十分に離して設
定できるので、ＳＨＧレーザ３からの第２高調波パワー
を最大近傍で安定させることができる。

【００７４】次に、第１実施形態の変形例を図７に示す
波長可変電流制御フローチャートに従って説明する。

【００７５】図６のフローチャートの処理と図７のフロ
ーチャートの処理を比較すると、図６のフローチャート
の処理においては波長可変電流を漸増させているのに対
して、図７のフローチャートの処理においては波長可変
電流を漸減させている点が異なる。

【００７６】まず、波長可変電流制御手段１２は、波長
可変電流制御開始のコマンドに応答して、電流可変手段
１１を制御し、波長可変電流ＩLDに１ステップ０．５ｍ
Ａの波長可変電流変化量δＩLDを減算して、波長可変電
流ＩLDを０〜１１２ｍＡ程度の範囲で変化させ、光検出
器１０によって検出されたＳＨＧレーザ３の出力Ｐが最
大となる波長可変電流ＩLDpmaxを求める（ステップ２０
１，２０２）。

【００７７】次に、波長可変電流制御手段１２は、波長
可変電流に対する半導体レーザ１のヒステリシス特性の
影響を回避するために、波長可変電流を十分に大きな値
（例えばＩLDpmaxより２０ｍＡ程度大きな値）に設定し
た後、再度１ステップ０．５ｍＡずつ所定の値（例えば
ＩLDpmaxより２０ｍＡ小さな値）まで波長可変電流を減
少させ、波長可変電流の１ステップの変化に対して、光
検出器１０によって検出されたＳＨＧレーザ３の出力の
変化量ΔＰが最大となる波長可変電流のギャップ電流値
ＩLDspmaxを求める（ステップ２０３，２０４）。

【００７８】そして、波長可変電流制御手段１２は、求
めたＩLDpmaxに対してＩLDspmaxが大きいか小さいかを
判断する（ステップ２０５）。その結果、小さいか等し
い場合は（ステップ２０５，YES）、ＩLDspmaxから１ス
テップの波長可変電流変化量δＩLDの整数（ｎ）倍に相
当する波長可変電流戻し量を減算し、モード間のモード
内波長可変電流ＩLDmcを求める（ステップ２０６）。ま
た、大きい場合は（ステップ２０５，NO）、ＩLDspmax
に１ステップの波長可変電流変化量δＩLDの整数ｎ倍に
相当する波長可変電流戻し量を加算し、モード間のモー
ド内波長可変電流ＩLDmcを求める（ステップ２０７）。

【００７９】こうしてモード内波長可変電流ＩLDmcを求
めた後、波長可変電流制御手段１２は、半導体レーザ１
のヒステリシス特性の影響を回避するために、波長可変
電流を十分に大きな値に設定してから、半導体レーザ１
のＤＢＲ領域１−２に注入される波長可変電流を漸減さ
せてモード内波長可変電流ＩLDmcに設定する（ステップ
２０８）。

【００８０】上記の制御アルゴリズムのＩLDspmaxとＩL
Dpmaxの比較処理をｉｆ…，ｔｈｅｎ…文で表すと、次
のようになる。

【００８１】 if ＩLDspmax ≦ ＩLDpmax then ＩLDmc＝ＩLDspmax−δＩLD×ｎ if ＩLDspmax ＞ ＩLDpmax then ＩDBRmc＝ＩLDspmax＋δＩLD×ｎ

【００８２】（第２実施形態）上記第１実施形態では、
最大のギャップ電流値ＩLDspmaxに対して波長可変電流
戻し量を加減して、モード間のモード内波長可変電流Ｉ
LDmcを求めている。

【００８３】これに対して、第２実施形態では、第１及
び第２しきい値を順次求めて設定し、第２しきい値から
ギャップ電流値を判定し、このギャップ電流値に対して
波長可変電流戻し量を加減して、モード間のモード内波
長可変電流を求めている。

【００８４】従って、第２実施形態は、モード内波長可
変電流を求めるまでの手順が第１実施形態と異なるもの
の、波長可変電流を自動的に設定して、ＳＨＧ出力の第
２高調波パワーを安定化させると言う点では第１実施形
態と同様である。

【００８５】本実施形態のＳＨＧレーザの安定化制御装
置は、その構成が図１の装置と全く同様であり、波長可
変電流制御手段１２による波長可変電流の制御アルゴリ
ズムのみが異なる。このため、本実施形態の装置の構成
の説明を省略し、波長可変電流の制御アルゴリズムのみ
について説明する。

【００８６】図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、半導体レ
ーザ１とＳＨＧデバイス２間の異なる各位相整合条件毎
に、波長可変電流とＳＨＧレーザ３から出力される第２
高調波パワーの関係を示すグラフである。図９は、第２
実施形態における波長可変電流制御フローチャートを示
している。

【００８７】まず、波長可変電流制御手段１２は、波長
可変電流制御開始コマンドに応答して、電流可変手段１
１を制御し、波長可変電流ＩLDに１ステップ０．５ｍＡ
の波長可変電流変化量δＩLDを加算して、波長可変電流
ＩLDを１ステップずつ０〜１１２ｍＡ程度の範囲で変化
させ、ＳＨＧレーザ３の最大出力Ｐmaxと、このときの
波長可変電流ＩLDpmaxを求める（ステップ３０１，３０
２）。

【００８８】次に、波長可変電流制御手段１２は、Ｐma
xのＡＡ％（好ましくは７０％程度）を第１しきい値Ｐt
h1として設定し、半導体レーザ１のヒステリシス特性の
影響を回避する処理を行った後、所定の範囲（例えばＩ
LDpmax±２０ｍＡの範囲）で、１ステップ０．５ｍＡず
つ波長可変電流を増加させる（ステップ３０３）。そし
て、波長可変電流制御手段１２は、第１しきい値Ｐth1
を越えたときのＳＨＧレーザ３の出力Ｐ１を求める（ス
テップ３０４）。

【００８９】この後、波長可変電流制御手段１２は、出
力Ｐ１のＢＢ％（好ましくは７０％）を第２しきい値Ｐ
th2として設定し、半導体レーザ１のヒステリシス特性
の影響を回避する処理を再度行った後、所定の範囲（例
えばＩLDpmax±２０ｍＡの範囲）で、１ステップ０．５
ｍＡずつ波長可変電流を増加させる（ステップ３０
５）。そして、ＳＨＧレーザ３の出力Ｐが第２しきい値
Ｐth2を越えたときの波長可変電流を求めて、この波長
可変電流をモード境界のギャップ電流値ＩLDmbとする
（ステップ３０６）。

【００９０】引き続いて、波長可変電流制御手段１２
は、求めたモード境界のギャップ電流値ＩLDmbに１ステ
ップの波長可変電流変化量δＩLDの整数ｎ倍に相当する
波長可変電流戻し量を加算し、モード間のモード内波長
可変電流ＩLDmcを求める（ステップ３０７）。

【００９１】波長可変電流戻し量は、モード間の幅が５
ｍＡなので、好ましくは、ｎを５に選んで、２．５ｍＡ
程度に設定すればよい。これによって、モード内波長可
変電流ＩLDmcがモード間の略中心に対応する波長可変電
流に設定される。また、モード境界の第１波長可変電流
と次のモード境界の第２波長可変電流間の差電流に基づ
いて、波長可変電流戻し量を求めてもよい。この場合、
波長可変電流戻し量は、上記差電流の２０〜８０％の範
囲で適宜設定する。

【００９２】こうしてモード内波長可変電流ＩLDmcを求
めた後、波長可変電流制御手段１２は、半導体レーザ１
のヒステリシス特性の影響を回避するための処理を行っ
てから、半導体レーザ１のＤＢＲ領域１−２に注入され
る波長可変電流を漸増させてモード内波長可変電流ＩLD
mcに設定する（ステップ３０８）。

【００９３】上記アルゴリズムにおいて、的確なモード
内波長可変電流ＩLDmcを設定するためには、次の様な各
条件を満足しなければならない。

【００９４】（条件１）第１しきい値Ｐth1は、ＳＨＧ
レーザ３の最大出力Ｐmaxに対応する波長可変電流ＩLDp
max未満の側で、該最大出力Ｐmaxに最も近いモード境界
から、該波長可変電流ＩLDpmaxのモード境界に至るまで
のモード間におけるＳＨＧレーザ３の出力の最大値Ｐmi
max以下に設定されなければならない。

【００９５】この条件を式で表すと、次の式（１）のよ
うになる。

【００９６】 Ｐmimax ≧ Ｐth1＝Ｐmax×ＡＡ％ …（１） （条件２）第２しきい値Ｐth2は、ＳＨＧレーザ３の最
大出力Ｐmaxに対応する波長可変電流ＩLDpmax未満の側
で、該最大出力Ｐmaxに最も近いモード境界において、
ステップ的に変化するＳＨＧレーザ３の大きい方の出力
Ｐmbupと小さい方の出力Ｐmbdn間に設定されなければな
らない。

【００９７】この条件を式で表すと、次の式（２）のよ
うになる。

【００９８】 Ｐmbdn ＜ Ｐ１×ＢＢ％ ＜ Ｐmbup …（２） （条件３）上記式（１）におけるＡＡ％と上記式（２）
におけるＢＢ％との関係は、次の式（３）を満たさなけ
ればならない。

【００９９】 ＡＡ％≦ＢＢ％ …（３） ここで、上記条件１から３を無視して、例えばＡＡ＝Ｂ
Ｂ＝５０（％）に設定して、図９のフローチャートの処
理を行った場合、図８（ａ）及び（ｂ）においては、的
確なモード内波長可変電流ＩLDmcを設定することができ
る。ところが、図８（ｃ）においては、ギャップ電流値
ＩLDmbを正確に求めることができず、これに伴って的確
なモード内波長可変電流ＩLDmcを設定することができな
くなる。

【０１００】上記条件１から３を満たす場合は、図８
（ｃ）においても、ギャップ電流値ＩLDmbを正確に求め
て、的確なモード内波長可変電流ＩLDmcを設定すること
ができる。

【０１０１】すなわち、本実施形態においては、第１し
きい値Ｐth1がモード境界で設定された場合は、第１し
きい値Ｐth1を越えたときのＳＨＧレーザ３の出力Ｐ１
が最大出力Ｐmaxまでステップ的に増大するので、この
出力Ｐ１からは第１しきい値Ｐth1よりも僅かに小さな
第２しきい値Ｐth2が求められることになり、この第２
しきい値Ｐth2に基づいて該モード境界のギャップ電流
値ＩLDmbを求めることができる。また、第１しきい値Ｐ
th1がモード境界から外れて、つまりモード間で設定さ
れた場合は、第１しきい値Ｐth1を越えたときのＳＨＧ
レーザ３の出力Ｐ１が該第１しきい値Ｐth1と略同一と
なり、この出力Ｐ１からは第１しきい値Ｐth1よりも十
分に小さな第２しきい値Ｐth2が求められて、この第２
しきい値Ｐth2がモード境界で設定されるので、この第
２しきい値Ｐth2に基づいて該モード境界のギャップ電
流値ＩLDmbを求めることができる。これによって、ギャ
ップ電流値ＩLDmbを正確に求めて、的確なモード内波長
可変電流ＩLDmcを設定することができる。

【０１０２】以上のような制御アルゴリズムを実現する
ための波長可変電流制御手段１２は、第１実施形態と同
様に、好ましくは、光検出器１０からの出力を入力する
Ａ／Ｄ変換器と電流可変手段１１を制御するためのＤ／
Ａ変換器を備えたデジタルシグナルプロセッサー（ＤＳ
Ｐ）等を用いて構成し、ソフト的な処理を行う。

【０１０３】このようにして半導体レーザ１のＤＢＲ領
域１−２に注入される波長可変電流をモード内波長可変
電流ＩLDmcに設定すれば、このモード内波長可変電流Ｉ
LDmcをモード境界のギャップ電流値から十分に離して設
定できるので、ＳＨＧレーザ３からの第２高調波パワー
を最大近傍で安定させることができる。

【０１０４】次に、第２実施形態の変形例を図１０に示
す波長可変電流制御フローチャートに従って説明する。

【０１０５】図１０のフローチャートの処理と図９のフ
ローチャートの処理を比較すると、図９のフローチャー
トの処理においては波長可変電流を漸増させているのに
対して、図１０のフローチャートの処理においては波長
可変電流を漸減させている点が異なる。

【０１０６】まず、波長可変電流制御手段１２は、波長
可変電流制御開始コマンドに応答して、電流可変手段１
１を制御し、波長可変電流ＩLDに１ステップ０．５ｍＡ
の波長可変電流変化量δＩLDを減算して、波長可変電流
ＩLDを１ステップずつ０〜１１２ｍＡ程度の範囲で変化
させ、ＳＨＧレーザ３の最大出力Ｐmaxと、このときの
波長可変電流ＩLDpmaxを求める（ステップ４０１，４０
２）。

【０１０７】次に、波長可変電流制御手段１２は、Ｐma
xのＡＡ％（好ましくは７０％程度）を第１しきい値Ｐt
h1として設定し、半導体レーザ１のヒステリシス特性の
影響を回避する処理を行った後、所定の範囲（例えばＩ
LDpmax±２０ｍＡの範囲）で、１ステップ０．５ｍＡず
つ波長可変電流を減少させる（ステップ４０３）。そし
て、波長可変電流制御手段１２は、第１しきい値Ｐth1
を越えたときのＳＨＧレーザ３の出力Ｐ１を求める（ス
テップ４０４）。

【０１０８】この後、波長可変電流制御手段１２は、出
力Ｐ１のＢＢ％（好ましくは７０％）を第２しきい値Ｐ
th2として設定し、半導体レーザ１のヒステリシス特性
の影響を回避する処理を再度行った後、所定の範囲（例
えばＩLDpmax±２０ｍＡの範囲）で、１ステップ０．５
ｍＡずつ波長可変電流を減少させる（ステップ４０
５）。そして、ＳＨＧレーザ３の出力Ｐが第２しきい値
Ｐth2を越えたときの波長可変電流を求めて、この波長
可変電流をモード境界のギャップ電流値ＩLDmbとする
（ステップ４０６）。

【０１０９】引き続いて、波長可変電流制御手段１２
は、求めたモード境界のギャップ電流値ＩLDmbに１ステ
ップの波長可変電流変化量δＩLDの整数ｎ倍に相当する
波長可変電流戻し量を減算し、モード間のモード内波長
可変電流ＩLDmcを求める（ステップ４０７）。

【０１１０】波長可変電流戻し量は、モード間の幅が５
ｍＡなので、好ましくは、ｎを５に選んで、２．５ｍＡ
程度に設定すればよい。これによって、モード内波長可
変電流ＩLDmcがモード間の略中心に対応する波長可変電
流に設定される。また、モード境界の第１波長可変電流
と次のモード境界の第２波長可変電流間の差電流に基づ
いて、波長可変電流戻し量を求めてもよい。この場合、
波長可変電流戻し量は、上記差電流の２０〜８０％の範
囲で適宜設定する。

【０１１１】こうしてモード内波長可変電流ＩLDmcを求
めた後、波長可変電流制御手段１２は、半導体レーザ１
のヒステリシス特性の影響を回避するための処理を行っ
てから、半導体レーザ１のＤＢＲ領域１−２に注入され
る波長可変電流を漸減させてモード内波長可変電流ＩLD
mcに設定する（ステップ４０８）。

【０１１２】上記アルゴリズムにおいて、的確なモード
内波長可変電流ＩLDmcを設定するためには、次の様な各
条件を満足しなければならない。

【０１１３】（条件１）第１しきい値Ｐth1は、ＳＨＧ
レーザ３の最大出力Ｐmaxに対応する波長可変電流ＩLDp
maxを越える側で、該最大出力Ｐmaxに最も近いモード境
界から、該波長可変電流ＩLDpmaxのモード境界に至るま
でのモード間におけるＳＨＧレーザ３の出力の最大値Ｐ
mimax以下に設定されなければならない。

【０１１４】この条件を式で表すと、次の式（４）のよ
うになる。

【０１１５】 Ｐmimax ≦ Ｐth1＝Ｐmax×ＡＡ％ …（４） （条件２）、ＳＨＧレーザ３の最大出力Ｐmaxに対応す
る波長可変電流ＩLDpmax越える側で、該最大出力Ｐmax
に最も近いモード境界において、ステップ的に変化する
ＳＨＧレーザ３の大きい方の出力Ｐmbupと小さい方の出
力Ｐmbdn間に設定されなければならない。

【０１１６】この条件を式で表すと、次の式（5）のよ
うになる。

【０１１７】 Ｐmbdn ＜ Ｐ１×ＢＢ％ ＜ Ｐmbup …（５） （条件３）上記式（４）におけるＡＡ％と上記式（５）
におけるＢＢ％との関係は、次の式（６）を満たさなけ
ればならない。

【０１１８】ＡＡ％＜ＢＢ％ …（６） 以上のような制御アルゴリズムを実現するための波長可
変電流制御手段１２は、第１の実施形態と同様に、好ま
しくは、光検出器１０からの出力を入力するＡ／Ｄ変換
器と電流可変手段１１を制御するためのＤ／Ａ変換器を
備えたデジタルシグナルプロセッサー（ＤＳＰ）等を用
いて構成し、ソフト的な処理を行う。

【０１１９】このようにして半導体レーザ１のＤＢＲ領
域１−２に注入される波長可変電流をモード内波長可変
電流ＩLDmcに設定すれば、このモード内波長可変電流Ｉ
LDmcをモード境界のギャップ電流値から十分に離して設
定できるので、ＳＨＧレーザ３からの第２高調波パワー
を最大近傍で安定させることができる。

【０１２０】（第３実施形態）本実施形態では、上記第
１及び第２実施形態と同様に、波長可変電流を自動的に
設定しているが、これだけでなく、ＳＨＧレーザ３の温
度を自動的に制御して、ＳＨＧ出力の第２高調波パワー
を最大近傍に設定し安定化させるている。

【０１２１】図１１は、本発明の第３実施形態のＳＨＧ
レーザの安定化制御装置の概略構成を示すブロック図で
ある。図１１においては、図１と同じ作用を果たす部位
に、同じ符号を付して説明を省略する。

【０１２２】本実施形態においては、温度制御手段７Ａ
は、温度検出器６によって検出された半導体レーザ１の
温度を入力するだけでなく、上記ＳＨＧレーザ３の温度
制御を可能にするために、光検出器１０によって検出さ
れたＳＨＧレーザ３の第２高調波パワーを入力する。

【０１２３】温度制御手段７Ａは、温度検出器６によっ
て検出された温度と目標温度の差がゼロになるように温
度可変手段５に流れる電流を調整する。また、温度制御
手段７Ａは、光検出器１０によって検出されたＳＨＧレ
ーザ３の出力が所定値となるように目標温度を制御す
る。

【０１２４】本実施形態のＳＨＧレーザ安定化装置は、
好ましくは、第１及び第２実施形態と同様に、波長可変
電流制御を行い、波長可変電流をＳＨＧレーザ３の出力
が最大近傍で安定するように制御した後、温度制御手段
７Ａによって、温度目標値を変化させて、ＳＨＧレーザ
３の出力が最大になる温度を探査する。

【０１２５】ここで、ＳＨＧレーザ３、特に半導体レー
ザ１の温度特性について、図１２を用いて説明する。

【０１２６】図１２（ａ）は、半導体レーザ１の温度と
発振波長の関係を示すグラフである。図１２（ａ）に示
すように、半導体レーザ１の温度１℃の変化に対して、
半導体レーザ１の発振波長が０．０６ｎｍだけ変化す
る。本実施形態の場合では、２０℃のときに、半導体レ
ーザ１の発振波長が８５０ｎｍである。

【０１２７】図１２（ｂ）は、半導体レーザ１の温度と
モード境界のギャップ電流値の関係を示すグラフであ
る。本実施形態では、半導体レーザ１の温度が２５℃
で、波長可変電流が２５ｍＡのとき、半導体レーザ１の
出力がモードホップする。図１２（ｂ）のグラフは、こ
の波長可変電流（ギャップ電流値）が半導体レーザ１の
温度によって変化する特性を示している。本実施形態で
は、半導体レーザ１の温度を２５℃から２０℃に変化さ
せると、ギャップ電流値が２５ｍＡから２３．５ｍＡに
変化する。逆に、半導体レーザ１の温度が２５℃から３
０℃に変化すると、ギャップ電流値が２５ｍＡから２６
ｍＡに変化する。

【０１２８】図１２（ｃ）は、半導体レーザ１の温度に
対するＤＢＲ領域１−２の波長特性を含む半導体レーザ
１の出力パワーの特性を示すグラフである。本実施形態
では、半導体レーザ１の温度２０℃のときに、半導体レ
ーザ１の出力パワーが最大になるような特性となってい
る。

【０１２９】次に、ＳＨＧレーザ３の温度に対するＳＨ
Ｇレーザ３の出力パワー特性について図１３を用いて説
明する。

【０１３０】図１３（ａ）は、ＳＨＧデバイス２の温度
に対する波長特性を示すグラフである。本実施形態で
は、ＳＨＧデバイス２の波長特性は、０．０３５ｎｍ／
℃であって、２０℃のときに波長８５０ｎｍを入力する
と、４２５ｎｍの第２高調波を出力する。

【０１３１】図１３（ｂ）は、ＳＨＧレーザ３の温度に
対する波長特性を示すグラフである。ここでは、半導体
レーザ１側からみたときのＳＨＧレーザ３の波長特性を
示している。この場合、半導体レーザ１の上記波長特性
０．０６ｎｍ／℃からＳＨＧデバイス２の上記波長特性
０．０３５ｎｍ／℃を差し引いた結果がＳＨＧレーザ３
の波長特性となる。したがって、ＳＨＧレーザ３の温度
に対する波長特性は０．０２５ｎｍ／℃である。

【０１３２】図１３（ｃ）は、ＳＨＧデバイス２の理想
的な特性を前提として、ＳＨＧレーザ３の温度に対する
ＳＨＧレーザ３からの第２高調波パワー特性を示すグラ
フである。図１３（ｃ）のグラフに示すように、本実施
形態では、ＳＨＧデバイス２が理想的な特性を有してい
るとき、２０℃のときに最大３ｍＷの第２高調波出力を
得ることができる。そして、温度に対する第２高調波パ
ワー特性は２０℃を中心に対称な特性となる。

【０１３３】図１３（ｄ）は、ＳＨＧデバイス２のバラ
ツキのある特性を前提とし、ＳＨＧレーザ３の出力波長
に対するＳＨＧレーザ３からの第２高調波パワーの特性
を示すグラフである。

【０１３４】ＳＨＧデバイス２の導波路が均一でない等
のＳＨＧデバイス２のバラツキがある場合、例えば、図
１３（ｄ）のグラフに示すように、ＳＨＧレーザ３の波
長に対するＳＨＧレーザ３の第２高調波パワーの特性
は、２０℃を中心に非対称であって、かつ変曲点を２つ
有するような特性となる。この非対称性、変曲点の数と
その位置等はデバイスの特性によって変化する。

【０１３５】図１３（ｅ）は、ＳＨＧデバイス２のバラ
ツキのある特性を前提とし、ＳＨＧレーザ３の温度に対
するＳＨＧレーザ３からの第２高調波パワーの特性を示
すグラフである。

【０１３６】ＳＨＧレーザ３の温度に対する波長特性が
線形なものであるため、図１３（ｄ）における横軸に対
して、波長の代わりに、ＳＨＧレーザ３の温度を当ては
めると、図１３（ｅ）のグラフが得られる。

【０１３７】以上説明したように、ＳＨＧデバイス２の
導波路が不均一である等の特性的なバラツキがあると、
ＳＨＧレーザ３からの第２高調波パワーは、複数の変曲
点を有する特性となる。したがって、ＳＨＧレーザ３の
温度を変化させることによって、ＳＨＧレーザ３の出力
の最大値を探査する（例えば所定のステップで温度を変
化させて変曲点（＝極大値）を探査する方法により第２
高調波パワーを最大に制御する）場合、各変曲点のうち
から最大の変曲点を的確に選択する必要がある。

【０１３８】本実施形態においては、温度制御手段７Ａ
によって、各変曲点のうちから最大の変曲点を的確に選
択し、この最大の変曲点の温度にＳＨＧレーザ３の温度
を設定している。

【０１３９】本実施形態におけるアルゴリズムの概略
は、まず第１及び第２実施形態と同様に、波長可変電流
をＳＨＧレーザ３からの第２高調波パワーが最大近傍で
安定する様に制御し、この後に、温度制御手段７Ａによ
って、第２高調波パワーが更に大きくなるＳＨＧレーザ
３の温度を探索する。このとき、前述の様に複数の変曲
点が存在する場合の対策として、まず、ＳＨＧレーザ３
の初期温度に対して所定値低い温度から所定値高い温度
までの温度範囲で、目標温度を大きく変化させながら、
ＳＨＧレーザ３の出力と温度検出器６の出力を計測し
て、ＳＨＧレーザ３からの第２高調波パワーが最大とな
るＳＨＧレーザ３の温度を探査する。これをラフ温度探
査と称す。この後、ラフ温度探査によって求めた温度近
傍で、所定温度幅のステップ、例えば１ステップ０．１
℃の温度幅で、ＳＨＧレーザ３の温度を変化させて、Ｓ
ＨＧレーザ３の出力が最大になる温度を探査する。これ
をファイン温度探査と称す。

【０１４０】次に、第３実施形態のＳＨＧレーザの安定
化制御装置におけるアルゴリズムを図１４、図１５を詳
細に説明する。

【０１４１】図１４は、ラフ温度探査の制御フローチャ
ートである。

【０１４２】まず、温度制御手段７Ａは、ラフ温度探査
開始コマンドに応答して、温度検出手段６によって検出
されたＳＨＧレーザ３の初期温度（例えば２２℃）に対
して、温度目標値を５℃低い下限温度１７℃に設定し、
温度検出手段６によって検出されたＳＨＧレーザ３の温
度を監視しつつ、温度可変手段５を制御して、ＳＨＧレ
ーザ３の温度を目標温度に調整する（ステップ５０
１）。

【０１４３】次に、温度制御手段７Ａは、ＳＨＧレーザ
３の温度が目標温度１７℃近傍で安定になったことを確
認する（ステップ５０２）。引き続いて、温度制御手段
７Ａは、目標温度を初期温度に対して５℃高い上限温度
２７℃に設定し、ＳＨＧレーザ３の温度を監視しつつ、
温度可変手段５を制御して、ＳＨＧレーザ３の温度を目
標温度まで上昇させる。これによって、ＳＨＧレーザ３
の温度が１７℃から２７℃まで変化する。このとき、温
度制御手段７Ａは、光検出器１０の出力、つまりＳＨＧ
レーザ３の出力Ｐを監視して、該出力Ｐが最大となるＳ
ＨＧレーザ３の温度Ｔpmax1を求める。この後、温度制
御手段７Ａは、ＳＨＧレーザ３の温度が目標温度２７℃
近傍で安定になったことを確認する（ステップ５０
３）。

【０１４４】こうしてＳＨＧレーザ３の出力Ｐが最大と
なるＳＨＧレーザ３の温度Ｔpmax1を求めると、温度制
御手段７Ａは、ＳＨＧレーザ３の温度を監視しつつ、温
度可変手段５を制御して、ＳＨＧレーザ３の温度を温度
Ｔpmax1に設定する（ステップ５０４）。

【０１４５】図１５は、ファイン温度探査の制御フロー
チャートである。

【０１４６】まず、温度制御手段７Ａは、ファイン探査
開始コマンドに応答して、ラフ温度探査によって設定さ
れた温度Ｔpmax1のときに光検出器１０によって検出さ
れたＳＨＧレーザ３の出力（Ｐn-1）をサンプリングす
る（ステップ６０１）。その後、温度制御手段７Ａは、
目標温度を温度Ｔpmax1から所定ステップ幅、例えば１
ステップ０．１℃だけ高く設定し、温度検出手段６によ
って検出されたＳＨＧレーザ３の温度を監視しつつ、温
度可変手段５を制御して、ＳＨＧレーザ３の温度を上昇
させ（ステップ６０２）、ＳＨＧレーザ３の出力Ｐnが
目標温度変更前の値より大きくなったか否かを判断する
（ステップ６０３）。ＳＨＧレーザ３の出力Ｐnが目標
温度変更前の値より大きくなった場合は（ステップ６０
３，YES）、更に目標温度を０．１℃だけ高く設定し、
ＳＨＧレーザ３の温度を上昇させ（ステップ６０２）、
ＳＨＧレーザ３の出力Ｐnが目標温度変更前の値より大
きくなったか否かを判断する（ステップ６０３）。

【０１４７】ＳＨＧレーザ３の出力Ｐnが目標温度変更
前の値より小さくなった場合は（ステップ６０３，N
O）、温度制御手段７Ａは、目標温度を１ステップ０．
１℃だけ低く設定し、温度検出手段６によって検出され
たＳＨＧレーザ３の温度を監視しつつ、温度可変手段５
を制御して、ＳＨＧレーザ３の温度を下降させ（ステッ
プ６０４）、ＳＨＧレーザ３の出力Ｐnが目標温度変更
前の値より大きくなったか否かを判断する（ステップ６
０５）。ＳＨＧレーザ３の出力Ｐnが目標温度変更前の
値より大きくなった場合は（ステップ６０５，YES）、
更に目標温度を０．１℃だけ低く設定し、ＳＨＧレーザ
３の温度を下降させ（ステップ６０４）、ＳＨＧレーザ
３の出力Ｐnが目標温度変更前の値より大きくなったか
否かを判断する（ステップ６０５）。

【０１４８】ＳＨＧレーザ３の出力Ｐnが目標温度変更
前の値より小さくなった場合は（ステップ６０５，N
O）、温度制御手段７Ａは、目標温度を１ステップ分の
０．１℃だけ高く戻して、この目標温度を温度Ｔpmax2
として求め、ＳＨＧレーザ３の温度を１ステップ分の
０．１℃だけ上昇させて、ＳＨＧレーザ３の温度を温度
Ｔpmax2に設定して安定化させる（ステップ６０６）。

【０１４９】この様にＳＨＧレーザ３の出力が増加する
方向に、目標温度を０．１℃ずつ変化させて、ＳＨＧレ
ーザ３の出力が増加から減少に変化したときの温度、つ
まり光検出器１０出力の変曲点（＝極大値）となる温度
Ｔpmax2を求めている。そして、目標温度を変曲点の温
度Ｔpmax2に設定して、ファイン温度探査を終了する。

【０１５０】以上説明したように、ＳＨＧデバイス２の
導波路が不均一である等の特性的なバラツキを原因とし
て、ＳＨＧレーザ３からの第２高調波パワーに複数の変
曲点があったとしても、第２高調波パワーが最大となる
温度に、ＳＨＧレーザ３の温度を確実に設定することが
できる。

【０１５１】次に、ラフ温度探査の他の例を図１６に示
す波長可変電流制御フローチャートに従って説明する。

【０１５２】まず、温度制御手段７Ａは、ラフ温度探査
開始コマンドに応答して、温度検出手段６によって検出
されたＳＨＧレーザ３の初期温度（例えば２２℃）より
も５℃低い下限温度１７℃を設定し、更に下限温度１７
℃よりも低い目標温度１５℃を設定する（ステップ７０
１）。そして、温度制御手段７Ａは、ＳＨＧレーザ３の
温度が目標温度１５℃に達する様に、温度可変手段５を
制御する。

【０１５３】こうしてＳＨＧレーザ３の温度を下降させ
ている途中、温度制御手段７Ａは、ＳＨＧレーザ３の温
度が目標温度１５℃に達する以前に、ＳＨＧレーザ３の
温度が下限温度１７℃になったことを確認する（ステッ
プ７０２）。これに応答して、温度制御手段７Ａは、Ｓ
ＨＧレーザ３の初期温度２２℃よりも５℃高い上限温度
２７℃を設定し、更に上限温度２７℃よりも高い目標温
度２９℃を設定する。そして、温度制御手段７Ａは、Ｓ
ＨＧレーザ３の温度が目標温度２９℃に達する様に、温
度可変手段５を制御する。このとき、温度制御手段７
は、ＳＨＧレーザ３の出力Ｐを監視して、該出力Ｐが最
大となるＳＨＧレーザ３の温度Ｔpmax1を求める。この
後、温度制御手段７Ａは、ＳＨＧレーザ３の温度が目標
温度２７℃近傍に達したことを確認する（ステップ７０
３）。

【０１５４】こうしてＳＨＧレーザ３の出力Ｐが最大と
なるＳＨＧレーザ３の温度Ｔpmax1を求めると、温度制
御手段７Ａは、ＳＨＧレーザ３の温度を監視しつつ、温
度可変手段５を制御して、ＳＨＧレーザ３の温度を温度
Ｔpmax1に設定する（ステップ７０４）。

【０１５５】この様に下限温度よりも低い温度を目標温
度と設定すると共に、上限温度よりも高い温度を目標温
度として設定すると、ＳＨＧレーザ３の温度を下限温度
及び上限温度へと速やかに変化させることができるの
で、ラフ温度探査の制御時間を短縮することができる。

【０１５６】以上のような制御アルゴリズムを実現する
ために温度制御手段７Ａは、好ましくは、光検出器１０
からの出力を入力するＡ／Ｄ変換器と、温度検出器６か
らの出力を入力するＡ／Ｄ変換器と、温度可変手段５を
制御するためのＤ／Ａ変換器を備えたデジタルシグナル
プロセッサー（ＤＳＰ）等を用いて構成し、ソフトウエ
ア的な処理を行う。

【０１５７】（第４実施形態）本実施形態では、上記第
１及び第２実施形態と同様に、波長可変電流を自動的に
設定しているが、これだけでなく、半導体レーザ１の活
性領域１−１に注入されるパワー可変電流を制御するこ
とによって、ＳＨＧレーザ３の出力を安定化させてい
る。

【０１５８】図１７は、本発明の第４実施形態のＳＨＧ
レーザの安定化制御装置の概略構成を示すブロック図で
ある。図１７においては、図１の装置と同様の作用を果
たす部位には、同じ符号を付して説明を省略する。

【０１５９】図１７において、１４は、ＳＨＧレーザ３
からの光ビームを分割するビームスプリッターである。
１６は、ビームスプリッター１４で分割した一方のビー
ムを検出する第２光検出器である。１５は、ビームスプ
リッター１４で分割した他方のビームを赤外光カットフ
ィルター９を介して入力することによって、ＳＨＧレー
ザからの第２高調波レーザ光を検出する第１光検出器で
ある。１７は、半導体レーザ１の活性領域１−１にパワ
ー可変電流を注入する電流可変手段である。１８は、電
流可変手段１７を制御して、半導体レーザ１の活性領域
１−１に注入するパワー可変電流を制御するパワー可変
電流制御手段である。

【０１６０】上記第１実施形態においては、定電流制御
手段８によって、半導体レーザ１の活性領域１−１に注
入する電流を一定にしていたのに対して、本実施形態に
おいては、パワー可変電流制御手段１８によって、第１
光検出器１５あるいは第２光検出器１６の出力が一定に
なるように、電流可変手段１７から半導体レーザ１の活
性領域１−１に注入されるパワー可変電流を制御してい
る点が異なる。

【０１６１】本実施形態では、波長可変電流の制御に先
立ち、パワー可変電流制御手段１８は、第２光検出器１
６の出力が一定となるように、半導体レーザ１の活性領
域１−１に注入するパワー可変電流を制御する。つま
り、パワー可変電流制御手段１８は、ＳＨＧデバイス２
からの基本波パワーが一定になるように、半導体レーザ
１の活性領域１−１に注入するパワー可変電流を制御す
る。

【０１６２】こうして基本波パワーが一定となるよう
に、パワー可変電流が制御されている状態で、好ましく
は、第１の実施形態と同様に、ＳＨＧレーザ３の温度が
一定となるように、温度制御を行いつつ、第１光検出器
１５によって検出されたＳＨＧレーザ３からの第２高調
波パワーが最大近傍でかつ安定になるように波長可変電
流を制御する。

【０１６３】この波長可変電流制御が終了したら、パワ
ー可変電流制御手段１８は、第１光検出器１５の出力が
一定となるように、半導体レーザ１の活性領域１−１に
注入するパワー可変電流を制御する。つまり、パワー可
変電流制御手段１８は、ＳＨＧデバイス２からの第２高
調波パワーが一定になるように、半導体レーザ１の活性
領域１−１に注入するパワー可変電流を制御する。

【０１６４】ここで、波長可変電流を変化させた結果、
第１光検出器１５の出力が増加すると、基本波パワーの
成分は減少する。本実施形態では、波長可変電流制御に
際し、基本波パワーが一定になるようにパワー可変電流
を制御しているので、波長可変電流の変化に対する第２
高調波パワーの変化率は、活性領域１−１に一定電流を
注入する第１実施形態と比べて大きくなる。したがっ
て、ＳＨＧレーザ３からの第２高調波パワーを最大近傍
で安定化させるための波長可変電流制御において、波長
可変電流の変化に対するＳＨＧレーザ３からの第２高調
波パワーの検出感度を向上することができる。

【０１６５】また、本実施形態においては、波長可変電
流制御後に、ＳＨＧレーザ３からの第２高調波パワーが
一定となるように、パワー可変電流を制御しているの
で、より安定した第２高調波パワーを得ることができ
る。

【０１６６】（第５実施形態）本実施形態では、上記第
１及び第２実施形態と同様に、波長可変電流を自動的に
設定しているが、これだけでなく、ＳＨＧレーザ３の温
度を自動的に制御すると共に、半導体レーザ１の活性領
域１−１に注入される電流を制御することによって、Ｓ
ＨＧレーザ３の出力を安定化させている。

【０１６７】図１８は、本発明の第５実施形態のＳＨＧ
レーザの安定化制御装置の概略構成を示すブロック図で
ある。図１８においては、図１７の装置と同様の作用を
果たす部位には、同じ符号を付して説明を省略する。

【０１６８】本実施形態の装置においては、図１７の装
置における温度制御手段７の代わりに、温度制御手段７
Ａを適用している点が主に異なり、上記第３実施形態と
同様に、ＳＨＧレーザ３からの第２高調波パワーが最大
となる様なＳＨＧレーザ３の温度を探査する（以下温度
探査と称す）。

【０１６９】本実施形態では、波長可変電流制御及び温
度探査を行う場合、パワー可変電流制御手段１８は、第
２光検出器１６の出力が一定となるように、半導体レー
ザ１の活性領域１−１に注入するパワー可変電流を制御
する。つまり、パワー可変電流制御手段１８は、ＳＨＧ
レーザ３からの基本波パワーが一定になるように、半導
体レーザ１の活性領域１−１に注入するパワー可変電流
を制御する。

【０１７０】こうして基本波パワーが一定となるよう
に、パワー可変電流が制御されている状態で、好ましく
は、第１実施形態と同様に、波長可変電流制御を行い、
波長可変電流をＳＨＧレーザ３の出力が最大近傍で安定
するように制御した後、第３の実施形態と同様に、温度
制御手段７Ａによって、温度目標値を変化させて、ＳＨ
Ｇレーザ３の出力が最大になる温度を探査する。

【０１７１】波長可変電流制御及び温度探査が終了した
ら、パワー可変電流制御手段１８は第１光検出器１５の
出力が一定となるように、半導体レーザ１の活性領域１
−１に注入するパワー可変電流を制御する。つまり、Ｓ
ＨＧデバイス２出力の第２高調波パワーが一定になるよ
うに、半導体レーザ１の活性領域１−１に注入するパワ
ー可変電流を制御する。

【０１７２】ここで、波長可変電流を変化させた結果あ
るいは温度探査した結果、第１光検出器１５の出力が増
加すると、基本波のパワー成分は減少する。本実施形態
では、波長可変電流制御に際し、基本波パワーが一定に
なるようにパワー可変電流を制御しているので、波長可
変電流の変化に対する第２高調波パワーの変化率は、活
性領域１−１に一定電流を注入する第１実施形態と比べ
て大きくなる。したがって、ＳＨＧレーザ３からの第２
高調波パワーを最大近傍で安定化させるための波長可変
電流制御や温度探査において、波長可変電流の変化に対
するＳＨＧレーザ３からの第２高調波パワーの検出感度
を向上することができる。

【０１７３】また、本実施形態においては、波長可変電
流制御後に、ＳＨＧレーザ３からの第２高調波パワーが
一定となるように、パワー可変電流を制御しているの
で、より安定した第２高調波パワーを得ることができ
る。

【０１７４】（第６実施形態）本実施形態では、上記第
５実施形態のＳＨＧレーザの安定化制御装置を適用した
光ディスク記録再生装置を示す。

【０１７５】図１９は、本発明の第６実施形態の光ディ
スク記録再生装置を示している。図１９においては、図
１８の装置と同様の作用を果たす部位には、同じ符号を
付している。

【０１７６】本実施形態の光ディスク記録再生装置は、
図１９から明らかな様に、図１８のＳＨＧレーザの安定
化制御装置を備えるだけでなく、コリメータレンズ１
９、フォーカシングレンズ２０、ミラー２１、対物レン
ズ２２、レンズホルダ２３、永久磁石２４ａ、永久磁石
２４ｂ、板バネ２５ａ、板バネ２５ｂ、コイル２６ａ、
コイル２６ｂ、ディスク２７を備えている。

【０１７７】図１９のＳＨＧレーザの安定化制御装置に
おいては、図１８の装置とその機能が異なるので若干の
説明を補足する。

【０１７８】図１９において、ＳＨＧレーザ３からの出
射光は、コリメータレンズ１９で略平行光にされてから
赤外光カットフィルタ９へ入射される。赤外光カットフ
ィルタ９は、入射光の基本波成分をカットして第２高調
波のみのレーザ光を出力する。第２高調波のみのレーザ
光は、ビームスプリッター１４Ａへ入力される。ビーム
スプリッター１４Ａは、第２高調波のレーザ光の一部を
反射して、その反射光が第１光検出器１５へ入力され
る。この第１光検出器１５によって検出された第２高調
波が最大値近傍で安定するように、上記第５実施形態と
略同様に、波長可変電流制御、温度探査、及びパワー可
変電流を制御している。ただし、ＳＨＧレーザ３からの
基本波を検出していないので、上記第５実施形態とは若
干異なる制御を行うことになる。

【０１７９】本実施形態の図１９に示すパワー可変電流
制御手段１８Ａと、上記第８実施形態の図１８に示すパ
ワー可変電流制御手段１８によるＳＨＧレーザの安定化
制御の異なる点は、次の通りである。

【０１８０】図１８においては、赤外光カットフィルタ
９を通過する前に、ＳＨＧレーザ３の出射光の一部をビ
ームスプリッタ１４で反射し、その反射光、つまり基本
波を第２光検出器１６によって検出し、この第２光検出
器１６の検出出力をパワー可変電流制御手段１８に入力
している。波長可変電流制御に際し、パワー可変電流制
御手段１８は、第２光検出器１６の出力に基づいてＳＨ
Ｇレーザ３からの基本波パワーが一定になるように制御
している。

【０１８１】これに対して、本実施形態の図１９におい
ては、ＳＨＧレーザ３から赤外光カットフィルタ９を介
して第２高調波を第１光検出器１５によって検出し、こ
の第１光検出器１５の検出出力のみをパワー可変電流制
御手段１８Ａに入力している。従って、パワー可変電流
制御手段１８Ａは、ＳＨＧレーザ３からの基本波パワー
を認識することができず、このために波長可変電流制御
に際しては、半導体レーザ１の活性領域１−１に一定の
電流を注入している。

【０１８２】しかしながら、パワー可変電流制御手段１
８Ａは、パワー可変電流制御手段１８と同様に、波長可
変電流制御後に、ＳＨＧレーザ３からの第２高調波パワ
ーが一定となるように、パワー可変電流を制御すること
ができるので、より安定した第２高調波パワーを得るこ
とができる。

【０１８３】さて、図１９において、ビームスプリッタ
ー１４Ａを透過した第２高調波のレーザ光は、ミラー２
１で反射されて、その反射光は対物レンズ２２へ入力さ
れる。対物レンズ２２は、入力された第２高調波レーザ
光を収束してディスク２７上に照射する。ディスク２７
で反射された第２高調波のレーザ光は、対物レンズ２２
を通過後、ミラー２１で反射されてビームスプリッター
１４Ａへ入力される。ディスクからの第２高調波のレー
ザ光は、ビームスプリッター１４Ａで反射されて、フォ
ーカシングレンズ２０へ入力される。フォーカシングレ
ンズ２０は、ディスクからの第２高調波レーザ光を収束
して第３光検出器２８へ入力する。

【０１８４】第３光検出器２８は、後述する光ディスク
におけるサーボ用のエラー信号を生成するために、分割
された複数の光検出器を備えている。第３光検出器２８
は、好ましくは４分割されており、分割された各光検出
器の出力に基づいて、公知の非点収差法等によってフォ
ーカスエラーを検出し、公知のプッシュプル法等によっ
てトラッキングエラーを検出することができる。また、
各光検出器の出力の和に基づいて、ディスクに記録され
ている情報を再生し、再生信号を得ることができる。

【０１８５】このように構成された光ディスク装置は、
この装置の起動時、図示省略のスピンドルモータ上に装
着されたディスクが回転した状態で、ＳＨＧレーザの安
定化制御を行う。

【０１８６】ＳＨＧレーザ３の出力として、安定かつ所
望の出力が得られるようになった状態で、第３光検出器
２８の出力に基づいて、ディスク２７上に照射された第
２高調波レーザ光の収束状態を示すフォーカスエラー信
号を生成し、このフォーカスエラー信号に基づいて、コ
イル２６ａ、コイル２６ｂ、板バネ２５ａ、板バネ２５
ｂ、永久磁石２４ａ、永久磁石２４ｂから概略構成され
たフォーカスアクチュエータによって、レンズホルダ２
３及び対物レンズ２２をディスク２７に対して略垂直な
方向に移動し、ディスク２７上に照射された第２高調波
レーザ光の収束状態を制御する。これをフォーカスサー
ボと称す。

【０１８７】また、フォーカスサーボを動作させた後、
第３光検出器２８の出力に基づいて、ディスク２７のト
ラックに対する第２高調波のレーザ光の照射位置ずれを
示すトラッキングエラー信号を生成し、このトラッキン
グエラー信号に基づいて、第２高調波のレーザ光がディ
スク２７のトラックを追従するように制御する。これを
トラッキングサーボと称す。

【０１８８】上記フォーカスサーボ、トラッキングサー
ボ等を行った状態で、第３光検出器２８の分割された各
光検出器の出力信号の和から、ディスク２７の情報を再
生することができる。

【０１８９】また、波長可変電流の制御を行って、ＳＨ
Ｇレーザ３の出力を安定させた状態で、パワー可変電流
手段１８によって半導体レーザ１の活性領域１−１に注
入するパワー可変電流を調整して、ＳＨＧレーザ３から
の第２高調波のレーザ光の強度を適宜に変更する。これ
によって、ディスク２７に情報を記録するのに必要な第
２高調波のレーザ光の強度、ディスク２７の情報を消去
するのに必要な第２高調波のレーザ光の強度、ディスク
２７の情報を再生するのに必要な第２高調波のレーザ光
の強度を選択的に設定することができる。

【０１９０】以上説明したように、上記第５実施形態の
ＳＨＧレーザの安定化制御装置を適用した光ディスク記
録再生装置においては、光ディスク上の面記録密度を向
上してかつ安定な記録再生特性を得ることができる。

【０１９１】なお、上記各実施形態では、ＳＨＧレーザ
の出射光強度を検出して、この出射光強度がステップ的
に変化するときがモード境界であるとみなしているが、
これに限定されるものでなく、ＳＨＧレーザの出射光の
波長がステップ的に変化するときにモード境界であると
みなし、このときのＳＨＧレーザの出射光強度やその変
化を求める様にしても構わない。

【０１９２】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明のＳＨＧレー
ザの安定化制御装置によれば、ＤＢＲ半導体レーザの発
振波長がモードホップを起こし得ない範囲で、波長可変
電流を自動的に設定して、ＳＨＧ出力の第２高調波パワ
ーを安定化させることができる。

【０１９３】また、ＳＨＧレーザの出射光の第２高調波
パワーに複数の極大値が存在する場合でも、最大の第２
高調波パワーを正確に認識して、この最大の第２高調波
パワーに対応するＳＨＧレーザの温度を判定することが
できる。

【０１９４】更に、ＳＨＧレーザの温度制御を正確かつ
速やかに行うことができる。

【０１９５】また、半導体レーザの活性領域に注入する
電流を定電圧駆動により制御しつつ、半導体レーザの出
力特性を一定に保つことができる。

【０１９６】本発明の光ディスク記録再生装置において
は、上述したＳＨＧレーザの安定化制御装置を適用して
いるので、光ディスク上の面記録密度を向上してかつ安
定な記録再生特性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態のＳＨＧレーザの安定化
制御装置の概略構成を示すブロック図である。

【図２】ＳＨＧデバイスの特性を示すグラフである。

【図３】半導体レーザのＤＢＲ領域に注入される波長可
変電流と半導体レーザの出力波長の関係を示すグラフで
ある。

【図４】半導体レーザの波長可変電流とＳＨＧレーザの
第２高調波パワーの関係を示すグラフである。

【図５】本発明の第１実施形態の波長可変電流制御アル
ゴリズムを説明するために用いたグラフである。

【図６】本発明の第１実施形態の波長可変電流制御を示
すフローチャートである。

【図７】本発明の第１実施形態の変形例の波長可変電流
制御を示すフローチャートである。

【図８】本発明の第２実施形態の波長可変電流制御アル
ゴリズムを説明するために用いたグラフである。

【図９】本発明の第２実施形態の波長可変電流制御を示
すフローチャートである。

【図１０】本発明の第２実施形態の変形例の波長可変電
流制御を示すフローチャートである。

【図１１】本発明の第３実施形態のＳＨＧレーザの安定
化制御装置の概略構成を示すブロック図である。

【図１２】（ａ）は半導体レーザの温度と発振波長の関
係を示すグラフ、（ｂ）は半導体レーザの温度とモード
境界のギャップ電流値の関係を示すグラフ、（ｃ）は半
導体レーザの温度に対するＤＢＲ領域の波長特性を含む
半導体レーザの出力パワーの特性を示すグラフである。

【図１３】（ａ）はＳＨＧデバイスの温度に対する波長
特性を示すグラフ、（ｂ）はＳＨＧレーザの温度に対す
る波長特性を示すグラフ、（ｃ）は理想的な特性を持つ
ＳＨＧデバイスを前提とした、ＳＨＧレーザの温度に対
する第２高調波パワー特性を示すグラフ、（ｄ）はバラ
ツキのある特性を持つＳＨＧデバイスを前提とした、Ｓ
ＨＧレーザの出力波長に対する第２高調波パワーの特性
を示すグラフ、（ｅ）はバラツキのある特性を持つＳＨ
Ｇデバイスを前提とした、ＳＨＧレーザの温度に対する
第２高調波パワーの特性を示すグラフである。

【図１４】本発明の第３実施形態のラフ温度探査の制御
を示すフローチャートである。

【図１５】本発明の第３実施形態のファイン温度探査の
制御を示すフローチャートである。

【図１６】本発明の第３実施形態のラフ温度探査の他の
制御を示すフローチャートである。

【図１７】本発明の第４実施形態のＳＨＧレーザの安定
化制御装置の概略構成を示すブロック図である。

【図１８】本発明の第５実施形態のＳＨＧレーザの安定
化制御装置の概略構成を示すブロック図である。

【図１９】本発明の第６実施形態の光ディスク記録再生
装置を示すブロック図である。

【図２０】分極反転型導波路デバイスを用いた従来のブ
ルー光源の概略構成図である。

【符号の説明】

１ 半導体レーザ ２ ＳＨＧデバイス ３ ＳＨＧレーザ ４ 基材 ５ 温度可変手段 ６ 温度検出器 ７，７Ａ 温度制御手段 ８ 定電流制御手段 ９ 赤外光カットフィルター １０ 光検出器 １１ 電流可変手段 １２ 波長可変電流制御手段 １４ ビームスプリッター １５ 第１光検出器 １６ 第２光検出器 １７ 電流可変手段 １８ パワー可変電流制御手段 ２１ ミラー ２２ 対物レンズ ２３ レンズホルダ ２４ａ，２４ｂ 永久磁石 ２５ａ，２５ｂ 板バネ ２６ａ，２６ｂ コイル ２７ ディスク ２８ 第３光検出器

Claims (25)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 波長可変電流の変化に応答して波長がス
   テップ的に変化する半導体レーザ、及び前記半導体レー
   ザの出射光の波長を短い波長に変換する波長変換素子を
   含むＳＨＧレーザと、 前記ＳＨＧレーザの出射光の波長のステップ的な変化を
   検出する光検出手段と、 前記半導体レーザの波長を変化させるために該半導体レ
   ーザに供給される波長可変電流を変化させる電流可変手
   段と、 前記電流可変手段によって波長可変電流を変化させて、
   前記光検出手段によって波長のステップ的な変化が検出
   されたときの波長可変電流のギャップ電流値を求め、こ
   のギャップ電流値に対する所定電流値の加算及び減算の
   うちのいずれかを行って、波長可変電流値を設定する波
   長可変電流制御手段とを具備したＳＨＧレーザの安定化
   制御装置。
2. 【請求項２】 前記光検出手段は、前記ＳＨＧレーザの
   出射光強度を検出する請求項１に記載のＳＨＧレーザの
   安定化制御装置。
3. 【請求項３】 前記波長可変電流制御手段は、前記電流
   可変手段を制御することにより、波長可変電流の漸増及
   び漸減のいずれかを行って、前記光検出手段出力のステ
   ップ的な変化が最大となる波長可変電流のギャップ電流
   値を求め、このギャップ電流値に対する所定電流値の加
   算及び減算のうちのいずれかを行って、波長可変電流値
   を設定する請求項２に記載のＳＨＧレーザの安定化制御
   装置。
4. 【請求項４】 前記波長可変電流制御手段は、前記電流
   可変手段を制御することにより、波長可変電流の漸増及
   び漸減のいずれかを行って、前記検出されたＳＨＧレー
   ザ出力がステップ的に変化した波長可変電流の第１ギャ
   ップ電流値及び該第１ギャップ電流値に隣り合う次の第
   ２ギャップ電流値を求め、第１及び第２ギャップ電流値
   の差電流に基づいて、ギャップ電流値に対して加算及び
   減算のうちのいずれかをなされる所定電流値を求める請
   求項２に記載のＳＨＧレーザの安定化制御装置。
5. 【請求項５】 波長可変電流器手段は、前記電流可変手
   段を制御することにより、波長可変電流の漸増及び漸減
   のいずれかを行って、前記検出されたＳＨＧレーザの出
   射光強度がステップ的に変化した波長可変電流の第１ギ
   ャップ電流値及び該第１ギャップ電流値に隣り合う次の
   第２ギャップ電流値を求め、第１及び第２ギャップ電流
   値の差電流の２０〜８０％をギャップ電流値に対して加
   算及び減算のうちのいずれかをなされる所定電流値とし
   て求める請求項２に記載のＳＨＧレーザの安定化制御装
   置。
6. 【請求項６】 前記波長可変電流制御手段は、前記電流
   可変手段を制御することにより、波長可変電流を変化さ
   せて、前記光検出手段出力が最大になる波長可変電流Ｉ
   LDpmaxを求めると共に、波長可変電流を漸増させて、前
   記光検出手段出力のステップ的な変化が最大となる波長
   可変電流に対応するギャップ電流値ＩLDspmaxを求め
   て、ギャップ電流値ＩLDspmaxが最大の波長可変電流ＩL
   Dpmax以下であれば、ギャップ電流値ＩLDspmaxに所定電
   流値を加算し、ギャップ電流値ＩLDspmaxが最大の波長
   可変電流ＩLDpmaxを越えれば、ギャップ電流値ＩLDspma
   xから所定電流値を減算して、波長可変電流値を設定す
   る請求項２に記載のＳＨＧレーザの安定化制御装置。
7. 【請求項７】 前記波長可変電流制御手段は、前記電流
   可変手段を制御することにより、波長可変電流を変化さ
   せて、前記光検出手段出力が最大になる波長可変電流Ｉ
   LDpmaxを求めると共に、波長可変電流を漸減させて、前
   記光検出手段出力のステップ的な変化が最大となる波長
   可変電流に対応するギャップ電流値ＩLDspmaxを求め
   て、ギャップ電流値ＩLDspmaxが最大の波長可変電流ＩL
   Dpmax以下であれば、ギャップ電流値ILDspmaxから所定
   電流値を減算し、ギャップ電流値ＩLDspmaxが最大の波
   長可変電流ＩLDpmaxを越えれば、ギャップ電流値ILDspm
   axに所定電流値を加算して、波長可変電流値を設定する
   請求項２に記載のＳＨＧレーザの安定化制御装置。
8. 【請求項８】 前記波長可変電流制御手段は、前記電流
   可変手段を制御することにより、波長可変電流の漸増及
   び漸減のいずれかを行って、前記光検出手段出力のステ
   ップ的な変化が最大となる波長可変電流のギャップ電流
   値ＩLDspmaxを求め、更に波長可変電流の漸増及び漸減
   のいずれかを行って、前記光検出手段出力がステップ的
   に変化したときの波長可変電流のギャップ電流値を求
   め、前記求めた各ギャップ電流値の差電流を求め、前記
   ギャップ電流値ＩLDspmaxに対する前記差電流未満の所
   定電流値の加算及び減算のいずれかを行って、波長可変
   電流値を設定する請求項２に記載のＳＨＧレーザの安定
   化制御装置。
9. 【請求項９】 前記波長可変電流制御手段は、前記電流
   可変手段を制御することにより、波長可変電流の漸増及
   び漸減のいずれかを行って、前記光検出手段出力のステ
   ップ的な変化が最大となる波長可変電流のギャップ電流
   値ＩLDspmaxを求め、更に波長可変電流の漸増及び漸減
   のいずれかを行って、前記光検出手段出力がステップ的
   に変化したときの波長可変電流のギャップ電流値を求
   め、前記求めた各ギャップ電流値の差電流を求め、前記
   ギャップ電流値ＩLDspmaxに対する前記差電流の２０％
   〜８０％である所定電流値の加算及び減算のいずれかを
   行って、波長可変電流値を設定する請求項２に記載のＳ
   ＨＧレーザの安定化制御装置。
10. 【請求項１０】 前記ＳＨＧレーザは、前記半導体レー
    ザと前記波長変換素子を同一基材上に一体化した構成で
    ある請求項２に記載のＳＨＧレーザ安定化制御装置。
11. 【請求項１１】 前記ＳＨＧレーザの温度を変化させる
    温度可変手段と、 前記ＳＨＧレーザの温度を検出する温度検出器と、 前記温度検出器の出力に基づいて前記ＳＨＧレーザの温
    度が所定温度となるように前記温度可変手段を制御する
    温度制御手段とを備える請求項２に記載のＳＨＧレーザ
    安定化制御装置。
12. 【請求項１２】 前記半導体レーザの出射光強度を変化
    させるパワー可変電流を一定に制御した状態で、前記半
    導体レーザの波長を変化させる波長可変電流を制御する
    請求項２に記載のＳＨＧレーザ安定化制御装置。
13. 【請求項１３】 前記ＳＨＧレーザ出射光の赤外光をカ
    ットするフィルターを備え、 前記ＳＨＧレーザの出射光を前記赤外光カットフィルタ
    ーを介して検出する請求項２に記載のＳＨＧレーザ安定
    化制御装置。
14. 【請求項１４】 波長可変電流の変化に対して波長がス
    テップ的に変化する半導体レーザ、及び前記半導体レー
    ザの出射光の波長を短い波長に変換する波長変換素子を
    含むＳＨＧレーザと、 前記ＳＨＧレーザの出射光強度を検出する光検出手段
    と、 前記半導体レーザの波長を変化させるために該半導体レ
    ーザに供給される波長可変電流を変化させる電流可変手
    段と、 前記電流可変手段を制御することにより、波長可変電流
    を変化させて、前記光検出手段の最大出力を求め、波長
    可変電流を漸増させて、前記最大出力よりも所定値だけ
    小さな第１しきい値を越えたときの前記光検出手段出力
    Ｐth1を求め、波長可変電流を漸増させて、前記光検出
    手段出力がＰth1よりも所定値だけ小さな第２しきい値
    を越えたときの波長可変電流を求め、前記求めた波長可
    変電流に所定電流値を加算して、波長可変電流値を設定
    する波長可変電流制御手段とを具備したＳＨＧレーザの
    安定化制御装置。
15. 【請求項１５】 前記第１しきい値は、前記光検出手段
    の最大出力に対応する波長可変電流未満の側で、該最大
    出力に最も近い前記光検出手段出力のステップ的な変化
    が発生した波長可変電流から、前記最大出力に対応する
    波長可変電流に至るまでの、該波長可変電流の変化に伴
    って連続的に変化する前記光検出手段出力範囲の最大値
    以下に設定される請求項１４に記載のＳＨＧレーザの安
    定化制御装置。
16. 【請求項１６】 前記第２しきい値は、前記光検出手段
    の最大出力に対応する波長可変電流未満の側で、該最大
    出力に最も近い前記光検出手段出力のステップ的な変化
    点において、前記光検出手段出力の大きい方の値と小さ
    い方の値間に設定される請求項１４に記載のＳＨＧレー
    ザの安定化制御装置。
17. 【請求項１７】 波長可変電流の変化に対して波長がス
    テップ的に変化する半導体レーザ、及び前記半導体レー
    ザの出射光の波長を短い波長に変換する波長変換素子を
    含むＳＨＧレーザと、 前記ＳＨＧレーザの出射光強度を検出する光検出手段
    と、 前記半導体レーザの波長を変化させるために該半導体レ
    ーザに供給される波長可変電流を変化させる電流可変手
    段と、 前記電流可変手段を制御することにより、波長可変電流
    を変化させて、前記光検出手段の最大出力を求め、波長
    可変電流を漸減させて、前記最大出力よりも所定値だけ
    小さな第１しきい値を越えたときの前記光検出手段出力
    Ｐth1を求め、波長可変電流を漸減させて、前記光検出
    手段出力がＰth1よりも所定値だけ小さな第２しきい値
    を越えたときの波長可変電流を求め、前記求めた波長可
    変電流から所定電流値を減算して、波長可変電流値を設
    定する波長可変電流制御手段とを具備したＳＨＧレーザ
    の安定化制御装置。
18. 【請求項１８】 前記第１のしきい値は、前記光検出手
    段の最大出力に対応する波長可変電流を越えた側で、該
    最大出力に最も近い前記光検出手段出力のステップ的な
    変化が発生した波長可変電流から、前記最大出力に対応
    する波長可変電流に至るまでの、該波長可変電流の変化
    に伴って連続的に変化する前記光検出手段出力範囲の最
    大値以下に設定される請求項１７に記載のＳＨＧレーザ
    の安定化制御装置。
19. 【請求項１９】 前記第２しきい値は、前記光検出手段
    の最大出力に対応する波長可変電流を越えた側で、該最
    大出力に最も近い前記光検出手段出力のステップ的な変
    化点において、前記光検出手段出力の大きい方の値と小
    さい方の値間に設定される請求項１７に記載のＳＨＧレ
    ーザの安定化制御装置。
20. 【請求項２０】 波長可変電流の変化に対して波長がス
    テップ的に変化する半導体レーザ、及び前記半導体レー
    ザの出射光の波長を短い波長に変換する波長変換素子を
    含むＳＨＧレーザと、 前記ＳＨＧレーザの出射光強度を検出する光検出手段
    と、 前記半導体レーザの波長を変化させるために該半導体レ
    ーザに供給される波長可変電流を変化させる電流可変手
    段と、 前記電流可変手段によって波長可変電流を変化させて、
    前記光検出手段出力がステップ的に変化する波長可変電
    流のギャップ電流値を求め、このギャップギャップ電流
    値に対する所定電流値の加算及び減算のうちのいずれか
    を行って、波長可変電流値を設定する波長可変電流制御
    手段と、 前記ＳＨＧレーザの温度を変化させる温度可変手段と、 前記ＳＨＧレーザの温度を検出する温度検出器と、 前記温度検出器の出力に基づいて前記ＳＨＧレーザの温
    度が所定温度となるように前記温度可変手段を制御し、
    この状態で、前記波長可変電流制御手段によって波長可
    変電流が所定電流値に設定された後に、前記光検出手段
    出力が所定値になるように前記温度可変手段を制御する
    温度制御手段とを具備したＳＨＧレーザの安定化制御装
    置。
21. 【請求項２１】 前記温度制御手段は、前記温度検出器
    の出力に基づいて前記ＳＨＧレーザの温度が所定温度と
    なるように前記温度可変手段を制御し、この状態で、前
    記波長可変電流制御手段によって波長可変電流が所定電
    流値に設定された後に、前記温度可変手段によって前記
    ＳＨＧレーザの温度を所定の範囲で変化させて、前記光
    検出手段出力が所定値となる温度を求め、次に前記求め
    た温度中心に再度所定変化幅で温度を変化させて、前記
    光検出手段出力が所定値になるように制御する請求項２
    ０に記載のＳＨＧレーザの安定化制御装置。
22. 【請求項２２】 前記温度制御手段は、前記温度検出器
    の出力に基づいて前記ＳＨＧレーザの温度が所定温度と
    なるように前記温度可変手段を制御し、この状態で、前
    記波長可変電流制御手段によって波長可変電流が所定電
    流値に設定された後に、前記温度可変手段によって前記
    ＳＨＧレーザの温度を目標となる下限温度より低い温度
    に向かって変化させて、前記ＳＨＧレーザの温度が前記
    下限温度に到達後、前記ＳＨＧレーザの温度を目標とな
    る上限温度より高い温度に向かって変化させて、前記Ｓ
    ＨＧレーザの温度が前記下限温度から前記上限温度に向
    かって変化しているときに、前記光検出手段出力が所定
    値になったときの温度を求め、この求めた温度を中心に
    再度所定変化幅で、前記ＳＨＧレーザの温度を変化させ
    て、前記光検出手段出力が所定値となるように制御する
    請求項２０に記載のＳＨＧレーザの安定化制御装置。
23. 【請求項２３】 波長可変電流に応答して波長がステッ
    プ的に変化すると共に、パワー可変電流に応答して出射
    光強度が変化する半導体レーザ、及び前記半導体レーザ
    の出射光の波長を短い波長に変換する波長変換素子を含
    むＳＨＧレーザと、 前記ＳＨＧレーザの出射光の高調波光ビームを検出する
    第１光検出手段と、 前記ＳＨＧレーザの出射光の基本波光ビームを検出する
    第２光検出手段と、 前記半導体レーザの波長を変化させるために該半導体レ
    ーザに供給される波長可変電流を変化させる電流可変手
    段と、 前記電流可変手段によって波長可変電流を変化させて、
    前記第１光検出手段出力がステップ的に変化する波長可
    変電流のギャップ電流値を求め、このギャップ電流値に
    対する所定電流値の加算及び減算のうちのいずれかを行
    って、波長可変電流値を設定する波長可変電流制御手段
    と、 前記波長可変電流制御による制御のときには、前記第２
    光検出手段出力が一定になるように前記パワー可変電流
    を制御し、前記波長可変電流制御による制御の後には、
    前記第１光検出手段出力が一定になるように前記パワー
    可変電流を制御するパワー可変電流制御手段とを具備し
    たＳＨＧレーザの安定化制御装置。
24. 【請求項２４】 波長可変電流に応答して波長がステッ
    プ的に変化すると共に、パワー可変電流に応答して出射
    光強度が変化する半導体レーザ、及び前記半導体レーザ
    の出射光の波長を短い波長に変換する波長変換素子を含
    むＳＨＧレーザと、 前記ＳＨＧレーザの出射光の高調波光ビームを検出する
    第１光検出手段と、 前記ＳＨＧレーザの出射光の基本波光ビームを検出する
    第２光検出手段と、 前記半導体レーザの波長を変化させるために該半導体レ
    ーザに供給される波長可変電流を変化させる電流可変手
    段と、 前記電流可変手段によって波長可変電流を変化させて、
    前記第１光検出手段出力がステップ的に変化する波長可
    変電流のギャップ電流値を求め、このギャップ電流値に
    対する所定電流値の加算及び減算のうちのいずれかを行
    って、波長可変電流値を設定する波長可変電流制御手段
    と、 前記ＳＨＧレーザの温度を変化させる温度可変手段と、 前記ＳＨＧレーザの温度を検出する温度検出器と、 前記温度検出器出力に基づいて前記ＳＨＧレーザの温度
    が所定温度となるように前記温度可変手段を制御し、こ
    の状態で前記波長可変電流制御手段によって波長可変電
    流が所定電流値に設定された後に、前記第１光検出手段
    出力が所定値になるように前記温度可変手段を制御する
    温度制御手段と、 前記波長可変電流制御による制御及び前記ＳＨＧレーザ
    の温度変更を行っているときには、前記第２光検出手段
    出力が一定になるように前記パワー可変電流を制御し、
    前記波長可変電流制御による制御及び前記ＳＨＧレーザ
    の温度変更を行っていないときには、前記第１光検出手
    段出力が一定になるように前記パワー可変電流を制御す
    るパワー可変電流制御手段とを具備したＳＨＧレーザの
    安定化制御装置。
25. 【請求項２５】 請求項１に記載のＳＨＧレーザ安定化
    制御装置と、 前記ＳＨＧレーザ安定化制御装置における前記ＳＨＧレ
    ーザの出射光を光ディスクに集光する光学手段とを備え
    る光ディスク記録再生装置。