JPS58196634A - 光学ヘツド用光源 - Google Patents

光学ヘツド用光源

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JPS58196634A
JPS58196634A JP57079378A JP7937882A JPS58196634A JP S58196634 A JPS58196634 A JP S58196634A JP 57079378 A JP57079378 A JP 57079378A JP 7937882 A JP7937882 A JP 7937882A JP S58196634 A JPS58196634 A JP S58196634A
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JP
Japan
Prior art keywords
light
optical
ld20a
semiconductor laser
recording
Prior art date
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Pending
Application number
JP57079378A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiko Fujiwara
雅彦 藤原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
Priority to JP57079378A priority Critical patent/JPS58196634A/ja
Publication of JPS58196634A publication Critical patent/JPS58196634A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/40Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/4025Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/40Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/4025Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
    • H01S5/4087Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar emitting more than one wavelength

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、回転するディスク状媒体上の同心円若しくは
螺旋状のトラックに光源からの光を微小な光スポットと
して照射し、ビット、反射率の変化等として情報を記録
し、同様に記録された情報を再生する光学的情報記録、
再生装置の光学ヘッド用光源に関するものである。
近年、ディスク状の記録媒体(以下媒体と略記する)の
上に%同心円若しくは螺旋状に微小なピットの連続とし
て記録され友画倫、音声等の情報を光学的に再生する技
術が進み、ビデオ・ディスク、デジタル・オーディオ・
ディスク等として実用化されてきている。また同様な技
術を応用し単に再生のみならず記録も行ない、メモリに
利用する光ディスク・メモリ、装置の開発も進んでいる
このような記録・再生が可能な光ディスク・メモリ装置
は従来の磁気ディスク装置等に比べ、装置が小型、軽量
、高記録密度、長期保存の信頼性が高い等の利点が有り
画像等のファイル・メモリとして期待されている。この
ような光ディスク・メモリ装置でi、*近ではガス・レ
ーザに比べ小型・高効率の半導体レーザ(La5er 
Diode以下LDと略記する)を光源として用いる事
が多く、通常LDと収束光学系、情報信号及びサーボ信
号の検出系、及びサーボ信号に応じ・て光スポットをト
ラック上に位置させるための微小変位のビーム駆動手段
を一つにまとめた光学ヘッドをトラック追跡の際の粗動
を行なう変位量の大きなアクチュエータに乗せ情報トラ
ックの選択追跡を行ない情報の記録、再生を行なってい
る。従って、多くの機能を併せ持つ光学ヘッドは記録媒
体と共に光デイスク装置の性能を左右する重要な構成要
素である。
従来の光学ヘッドでは構成の簡便な事から一つのLDを
光源として用い、記録時には媒体上で媒体の記録しきい
値より充分高い光ビークパワーが得られるような電気パ
ルスによりLDを駆動し、再生時には記録しきい値より
充分低くかつSNRが確保出来るような光出力レベルの
CW動作で1.、l)を用いている。しかしながらこの
ようなLDの用い方では 1) ic:録画後の記録状態のモニタが不ロエ能。
2)記録時にtユ大W力のパルス動作であるからを設定
し、更にその時にサンプル的にサーボ信号を得るように
する必要が有り検出系が難しい。
という欠点が有る。そのため記録、及び再生を行なう光
スポットをそれぞれ別のLDのビームにより形成し記録
ビームは単VC記録のみ、再生ビームは情報信号の再生
及び記録、8生時のサーボ信号検出に用いる請るダブル
・ビーム構成の光学ヘッドが望ましい。ダブル・ビーム
・光学ヘッドでは記録、再生用の光スポットは収束レン
ズに対し光軸上でほぼ同じ位置に収束され、かつ記録直
後のモニタを行なうためには再生用スポットは記録用ス
ポットより回転するディスクのトラック方向に数μm〜
数10μm遅れた場所に形成される必要があす、トラッ
キング用のトラックと記録領域が分離しているような場
合にも、少なくともトラックと記録領域の間の距離だけ
は空間的に分離している必要がある。このようなダブル
・ビーム・光      □学ヘッドを得るための一つ
の方法は光源であるLDをプレイ化する事であるが、現
状では光学ヘッド収束光学系の拡大倍率U1〜1/2程
度であるためプレイの素子間の間隔も数μm y@ 1
0μm程度にする必要がtbn%素子間の分離、動作の
干渉、放熱等に問題が有り、プレイ中の素子の特性のバ
ラツキにも問題が有る。従って何らかの光学系に192
つのLDからのビームを合波する必要がある。この除光
に述べたように記録用及び再生用スポットは数μmから
数10μm程度空間的に分離されている必要が有るため
、記録用及び、再生用ビーム[1つの共通の対物レンズ
に入射し、なおかつ2つのビームの元軸FJ平行であっ
てはならずめる微小な角度だけ傾いていなければならな
い。第1図のように収束レンズの焦点距離なfとし2つ
の平行なビームが微小角θだけ互いの光軸が傾いて収束
レンズ1に#1は垂直入射した場合を考えると、2つの
光スポツト間の距離Δm14j z ”q f tan
 a = 76と書ける。従ってf=5msとしてΔz
=10μmを得ようとすればθ= 2 mrad (〜
0.1 deg )程度にする必要が有る。このような
微小な角にだけ傾けて2つのビームの光軸を調整する事
は非常に困−であり従来、精度よ〈記録、再生用元スポ
ットを形成する事は困難でめった。この点を解決する九
め次のような方法が考えられている。第2図を用いてそ
の方法につき説明する。この方法はまず2つの発振波長
の異なるLD 10a、 10bからの放射光11a、
 llbをコリメータ・レンズ12゜13により平行化
し平行状態で波長の違いを利用して干渉フィルタ14に
より偏光方向及び光軸を一致させて合渡し合波光15を
作る。その後に合波光15の光路中に波長によシ出射光
の振れ角が変化する媒質16(ここでは分光プリズム)
を挿入し1合波光15工り波長が異なり互いの光軸が微
小な角を為すよう゛な2つのビーム17a、 17bヲ
作製し、それを収束レンズ18に略垂直入射となる工う
に入射させ2つの空間的に分離された光スボッ) 19
a、 19bを形成するものである。
この方法によれは2つのレーザ光を合波する際には完全
に光軸を一致させればよいため、2つの光軸が角度を為
すように設定する場合に比べ調整が容易であり、2つの
光スボッ) 19a、 19bの相対位置はプリズム1
6により調整が可能なため精度良く設置出来るという利
点が有る。しかしながら2つのヒームをここで述べたよ
うに干渉フィルタのような光学系により合波する事は2
つのビームの光軸を完全に一致させる場合であっても調
整には手間がかかるものであシ、パルキイな光学系を用
いた場合長期的に見た際の安定性等には多少の不安が残
る。このような問題を解決するために光学ヘッドの光源
として一つの基板上に多数の発振波長を有するLDを集
積しその出力を一つの出力導波路に結合して出力する光
集積回路型のLDが提案されてはいるが、現状でFi発
振しきい値、得られる出力、信頼性等の点で問題が多く
実用的ではなり0 本発明の目的に上述のような問題を除き、光学系の調整
が容易で、信頼性が高く2つの波長の光を光軸を一致さ
せて出射させる事かり能な光学ヘッド用光源を提供する
ことにある。
本発明は発振波長λ、の第1の半導体レーザと。
λ!より長いλ!なる発振波長の第2の半導体レーザと
レンズ系とから成り前記第2の半導体レーザからの放射
光が前記第1の半導体レーザの発光部分に形成されてい
る三次元光導波路に結合するように端面を近接対向して
同一ヒートシンク上に融着し、前記第1の半導体レーザ
の他方の端面の前方に前記第1の半導体レーザからの放
射光及び、前記第1の半導体レーザ内を伝搬した前記第
2の半導体レーザの放射光をコリメート若しくは収束す
る工うに前記レンズ系を配したことを特徴とするもので
ある。
以下1本発明につき実施例により詳細に説明する。
第3図は本発明による光学ヘッドの光源部分の一実施例
を示す図である。発振波長ハのLD20aとλ1より長
いλ!なる発振波長のLD 20bとを前記LD20b
の出射光がLD20aの活性層及び横%−)’1ld1
14111“!+8g#h6E&x4131結合するよ
うに端面を近づけて対向させてヒートシンク22上に融
着する。この状態でLD20bを再生用、20aを記録
用としてそれぞれDC電源23b、DCバイアス用電源
23aと記録信号用パルス発生器24により駆動する。
このような構成によればLD20bの出力はLD20a
の内部を伝搬し、LD20aの出力21aと共に出射光
21cとなってLD20aの端面から出射される。ここ
でLl)20bの発振波長λ2がLD20aの発振波長
λ、より長いため、LD20bの出射光2]bfl、L
D 2 Oa内を伝搬する際に大きな減衰を受けない。
ハ=0.78μm、λ、=0.83μmとしてλ、とλ
、の差を0.05 μm程度とすれば、LD20bの出
射光21bのLD20a内での吸収損失はIQcR−’
  程度にすることが出来る。従って通常のLDの共振
器長200μm程度では吸収損失t!1dBflfの低
いものとなる。またLD20aと20b[同一構造のも
のを採用すれば伝搬モードの界分布が一致することより
端面結合の際の結合効率ハ充分1に近いものが期待出来
る。従ってLDzoaの端面での反射損失を考えてもL
D20bの出射光21bのうち30〜40チ程度はLD
20Hの端面から出射することKなり再生用には充分利
用可能なレベルである。
また記録用に用いるLD20aの出力は全く減衰するこ
となく利用出来ることになる。その上2つの波長の光は
完全に一つの三次元単一モード導波路から出射されるた
め、光軸ずれは全くなく、同一ヒート・シンク上に融着
することにより位置ずれ等の信頼性の問題も除かれるこ
とになる。そこでLD20aのLD20bと対向(7て
いなり例の端面の前方にレンズ系25を設置すれば波長
λ1及びλ。
の成分を持ちかつ完全に光軸の一致したコリメート・ビ
ーム若しくに収束ビームが得られる。このようなビーム
は先に述べたように波長の違いにより空間的に分離した
スポットを形成する事も%またそのまま2つの線長成分
を含むビームとして出来る。
以上詳細に説明したように本発明の光学ヘッド用光源に
よれば2つの波長成分を含みかつ完全に光軸の一致[−
たビームが得られるため光学ヘッドの調整が容易で、信
頼性も為いものが得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は2つの光スポットの分離を説明するための図、
42図は#L長が異なる2つの光源を用いた場合の光学
ヘッドの構成を示すための図、第3図は本発明による光
学ヘッド用光源の一実施例を示すための図である。 図に於て、l、12,13,25uレンズ%  10 
atlob、 20a、20bH半導体レーザ、lla
、 llb。 15.17a、21a、21b、21ctlレーザ光、
16はグリダム。19a、19bH光スポット%22は
ヒート・シンク、23a、23bU直流屯源、24に記
録信号源である。 牙1図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 発振波長λ、の第1の半導体レーザとλ、より長いλ!
    なる発振波長の第2の半導体レーザとレンズ系から成り
    前記第2の半導体レーザからの放射光が前記第1の半導
    体レーザの発光部分に形成されている三次元光導波路に
    結合するように端面を近接、対向して同一ヒート・シン
    ク上に融着し前記第1の半導体レーザの他方の端面の前
    方に前記第1の半導体レーザからの放射光及び、前記第
    1の半導体レーザ内を伝搬した前記第2の半導体レーザ
    の放射光をコリメート若しくは収束するように前記レン
    ズ系を配した事を特徴とする光学ヘッド用光源。
JP57079378A 1982-05-12 1982-05-12 光学ヘツド用光源 Pending JPS58196634A (ja)

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