JPS5868250A - 光変調装置 - Google Patents

光変調装置

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JPS5868250A
JPS5868250A JP56167408A JP16740881A JPS5868250A JP S5868250 A JPS5868250 A JP S5868250A JP 56167408 A JP56167408 A JP 56167408A JP 16740881 A JP16740881 A JP 16740881A JP S5868250 A JPS5868250 A JP S5868250A
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JP
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light
optical modulator
modulated
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electrical signal
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JP56167408A
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English (en)
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Yuji Tsuyukuchi
裕司 露口
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Teac Corp
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Teac Corp
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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
    • G11B7/125Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
    • G11B7/128Modulators
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/0121Operation of devices; Circuit arrangements, not otherwise provided for in this subclass
    • G02F1/0123Circuits for the control or stabilisation of the bias voltage, e.g. automatic bias control [ABC] feedback loops

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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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、光学配録方式等に使用するための光変調装置
に関するものである。
ビデオディスクの原盤を作製する際には、レーザ光を電
気信号で変調し、これ忙よって得られた変調光を記録媒
体としてのディスクに投射する。
この際、もし、レーザ光源、光変調器等の光学系が温度
等に対して安定性を有すれば、変調電気信号と変調光と
の対応関係を一定に維持することが出来る。しかし、A
I)P(アデノシンニ燐#R)結晶等を使用した光変調
器に於いて、周囲温度の変化又はレーザ光による発熱等
でその温度が変化すると、光変調特性が変化し、変調電
気信号に正しく対応した変調光を得ることが困峻になる
第1図〜第3図はADP結晶を使用した光変調器に於け
る温度変化と変調出力との関係を示すものであり、第1
図は正常な変調出力が得られる場合を示し、112図は
変調特性線が温度変化で負の方向にドリフトした場合を
示し、第3図は変p!特性線が温度変化で正の方向にド
リフトした場合を示す。これ岬を更に詳しく説明すると
、第1図〜第3図に於いて、デユーティファクタTw 
/ T が0.5の変調電気信号(1)を光変1141
性# 121を有する光変調器に供給すれば、光変調器
から斜線を付して示す光変調出力(3)を得ることが出
来る。ところで、第1図に示すように、電気信号(1)
の最低点と特性線(2)の最低点とが一致している状態
に於いては、デユーティファクタが0.5の電気信号(
1)に対応してデユーティファクタ(”/)が0.5の
光T。
変り4出力(3)を得ることが出来、且つ光変調出力(
3)の相互間に於いて不要な光出力が生じない。このた
め、記録ディスク上に電気信号filに対応したパター
ンを描くことが可能になる。これに対して、m12図に
示すように特性線(2)が左方向にシフトすると、電気
信号il+の最低点と特性線(2)の最低点とが一致し
なくなり、電気信号fi+が最低の状態であっても光変
調出力が得られ、且つ暖気信号111の最大値を第1図
に示すようVC!性線(2)の最大値に合せておいた場
合には、電気信号fi+の最大値で光変調出力(3)の
最大値を連続的に得ることが不可能になり、光変調出力
(3)K凹部が生じ、変調度が低下する。このため、記
録ディスクに電気信号に対応したパターンを描くことが
不可能になり、再生時の缶み及び感度低下の原因となる
。また、第3図に示すように特性+w(2)が右側にシ
フトした場合には、電気信号il+が最低の時に光出力
が送出され、j!に光出力の最大値が低下する。従って
、第2図の場合と同様な問題が生じる。
上述の如き問題は電気信号txtの最低点を特性−(2
)の最適位置即ち最低点に一致させるように電気信号(
1)のバイアスを変えることにより解決される。
しかし、ドリフト成分を正確且っ答易忙検出することが
困難であり、ドリフトを正確に補償することが難しかっ
た。即ち、光変調器から送出される変調光の一部を検出
し、変調光のレベルを一定に維持するように制御するこ
とが考えられるが、光変調器から送出される変調光の変
動が光変調器のドリフトに基づくものか、光源等の゛変
動に基づ(ものかを判別することが不可能であり、結局
、正確な制御は不可能であった。
そこで、本発明の目的は、ドリフトによる影譬を比較的
に正確且つ容易に除去することが可能な光変調装置を提
供することにある。
上6己目的を達成するための本発明は、連続的に元を送
出する光源と、前記光源から供給される光を電気信号に
応答して変調するための光変調器と、iil 把光源か
ら前記光変調器に供給する光の一部を分割して取り出す
ための第1の光分割器と、前記光変調器から送出される
変調光の一部を分割して取り出すための第2の光分割器
と、前記第1の光分割器で取り出した光の量を電気のt
<変換する第1の光電変換器と、前記第2の光分割器で
取り出した光の量を電気の量に変換する第2の光電変換
器と、前記第2の光電変換器の出力を平滑する記第1の
入力端子には前記第1の光電変換器の出力が直接又は間
接に人力し、前記第2の入力端子には前記平滑回路の出
力が直接又は間接に入力し、前記第1の入力端子の電圧
と前記第2の入力端子の電圧との差に対応した電圧を出
力する比較回路と、デユーティファクタが実質的に一定
の変調電気信号を前記光変調器に供給する変調電気信号
供給回路と、前記比較回路の出力に応答して前記光変調
器から前記変調電気信号に対応した変調光が得られるよ
うに前記変調電気信号又は前記光変調器のバイアス値を
制御するバイアス制御回路とから成る光変調装置に係わ
るものである。
上記本発明によれば、光変調器の入射側に第1の光分割
器を設け、その出射側に第2の光分割器を設け、2つの
分割器の比較に基づいてバイアス制御を行うので、光源
から送出する光の変動分等に実質的に無関係にドリフト
成分のみを検出し、これによりバイアス制御を行うこと
が可能になり、正確なバイアス制御が可能になる。
以下、図面を診照して本発明の実施例について述べる。
第4図に示す本発明の実施例に係わる光学記録装賀は、
ディスク(4)にFM波に対応した光学的記録をなすた
めに、記録時に連続的に光を送出するレーザ光源(5)
、この光源(5)から送出された光を変調する光変調器
(6)、この光変調器(6)に第1図〜第3図の電気信
号il+のような周波数変調波を供給する変調電気信号
供給回路(7)、光変調器(6)から送出される変調光
を集束してディスク(4)に投射する光学装置(8)か
ら成る主要部を有し、更にバイアス制御回路を有する。
尚光変調器(6)は第6図に示すように偏光子(6履)
とADPからなる電気光学結晶(6b)と検光子(6C
)を含む公知の光変調器である。
ドリフトを検出し、これを補償するようにバイアスを制
御する回路を構成するために、・光m t5+と光変調
器(6)との間に、光源(5)から光変調器(6)に供
給する光(9)の一部を分割して取り出すための・ミー
フミラーからなる第1の光分割器部が配置され、また光
変調器(6)と光学装置(8)との間に、光変a#!I
器(6)から送出される変調光信)の一部を分割して取
り出すためのハーフミラ−からなる第2の光分割器Q2
が配置されている。第1の光分割器部は入射光(9)ヲ
光(9a)ト(9b) トic分割し、第2の光分割a
UVは入射変調光Qllを変調光(11m)と(llb
)とに分割する。この際、第1及び第2の光分割器aa
 a′Jのハーフミラ−による入射光の反射率は実質的
に同一であり、それぞれ約1%である。第1及び第2の
光分割器uαa4で取り出した分割光(9b)と分割変
調光(llb)とに基づいてバイアス制御を行うために
、分割光(9b)の光路に第1の光電変換器は31が配
置さtl、分割変調光(llb)の光路に第2の光変換
器Iが配置tされている。第1の光電変換器α3によっ
て分割光(9b)の光量が電気量即ち電圧に変換され、
この電圧が次段の172減衰器a9にて減衰されて電圧
比較回路11句の第1の入力端子aηに入力する。
一方、第2の光冨変換器圓によって分割変調光(11b
)の光量が電気書即ち電圧釦変換され、この電圧が平均
レベルを得るためのローパスフィルタから成る平滑回路
(181にて平滑されて比較回路αeの第20入力端子
(110入力となる。比較回路a0の出力端子は、変調
電気信号のバイアス制御回路を構成する加算器■の一方
の入力端子シυに結合され、加算器□□□の他方の入力
端予報は変調電気信号供給回路(7)に結合され、加X
器圓の出力端子は光変調器(6)の電気光学結晶の電極
忙接続されている。
次に、第4図の装置によるバイアス制御によるドリフト
補償を更に詳しく説明する。ディスク(4)にFM波に
対応した光学的記録領域(24を第5図に示すように形
成する際には、ディスク(4)をディスク回転モータ[
有]で回転し、ディスク(4)又は光学装#(81を含
む記録ヘッドをディスク(4)の半径方向に連続的又は
間欠的に送ることによって、変調光(11麿)とディス
ク(4)との間に相対的走査運動を生じさせ、変調光(
lla)でディスク(4)を渦巻状又は同心円状に走査
する。第1図に示す如く電気信号(1)に対応して理想
的な変調出力(3)即ち第4図の変調光(lla)が得
られている場合には、′s5図に示す−り、−一の状態
で記録領域(至)が形成される。そして、フォトレジス
ト、プレス等の技術によって最終的には記録領域(2ル
に対応する光学ビットを含むビデオディスクが完成する
ところで、この装置では正常状態に於いて第1図に示す
如く電気信号fl+の最低点が特性線(2)の最゛低点
の蟹界−1OvK対応するように電気信号11+にバイ
アスが付与されている。そして、光変調器(6)の温度
等による特性変化に追従して、バイアス電圧が制御され
る。例えば第2図に示すように特性線(21が左側に移
動したとすれば、バイアス電圧をEムボルトだけ下げて
電気信号il+の最低点を特性線(2)の最低点に一致
させる。また第3図に示すように、特性線(2)が右側
に移動したとすれば、バイアス電圧を&ボルトだけ上げ
て電気信号il+の最低点を特性! +21の最低点に
一致させる。上述の如きバイアス制御を可能にするため
に、光変調器(6)の入射側にて分割光(9b)を得、
出射側にて分割変調光(llb)を得ている。そして、
正常状態に於いては、分割光(9b)を光電変換器Q3
で電気量に変換し、更に減衰器霞で172 に減衰する
ことによって得られた比較、回路霞の第1の入力と、分
割変調光(11b)を光電変換器Q41で電気量に変換
し、更に平滑回路α秒で平滑することによって得られた
比較回路(161の第2の入力とが等しくなるように設
定されている。即ち、光変調器f6) Vc於いて#!
1図に示すよ5に正常に変調されている場合には、デユ
ーティファクタが0.50蓋気信号tl+に対応してデ
ユーディファクタ1−/Tが0.5の光変調出力(3)
が得られす るので、光変調器(6)は1/2減衰器と等価な働きを
なし、比較回路叫の第1及び第2の入力端子αDO■に
付与される電圧は等しくなる。同第1の光分割器U〔に
て約1%の光が分離されるために、残りの約99%の光
(9a)が光変調器(6)の入力となるので、減衰器α
9を正確に1/2 減衰とすれば、正常時に第1及び第
2の入力が等しくならないが、こめわずかな誤差は第1
の光電変侯器(131にて補正されている。
ところが、第2図及び第3図に示す如く電気信号Ill
に対応した光変調出力(3)即ちf調光圓が得られなく
なると、光変調器(6)は1/2減衰器とじて働かなく
なる。この結果、第2図の場合には第20光電賢換器α
4の出力が大になり、比較回路q61の第2の入力端子
(Iの電圧も高くなる。一方、第1の光電変換器(l謙
の出力は光変調器(6)のドリフトには無関係であるの
で、光源(51から送出される光1が一定であれば、第
1の光電変換器u3の出力は一定に保たれる。従って、
比較回路u61からは第1の入力端子卸の第1の入力電
圧E、と第2の入力端子−の@2の入力電圧為との差に
対応した出力電圧が得られ、これが加算器■の人力とな
り、変p41[気信号のバイアスを第2図に示すEムボ
ルトだけ下げる。これにより、電気信号+11の最低率
と特性線(2)の最低点とがほぼ一致し、電気信号に対
応した変調光が得られる。
一方、第3図の場合には、光変調出力(3)が低下する
ので、第2の入力電圧E、が低下し、第1の人力ぽ圧E
、よりも第2の入力端子E、が低くなる。この結果、比
較回路1161からは特性線(2)が右[Kシフ、トシ
ていることを示すEiと為との差に対応した電圧が得ら
れ、電気信号(1)のノくイアスミ圧をEmだけ前くす
るような制御となる。
上記制御に於いて、光源(5)から送出する光(9)の
レベルが変化しても、比較回路0eの第1及び第2の入
力端子E1及びE、の両方がこの影響を受けるので、光
源(5)から送出する光の量の変化に実質的に無関係に
ドリフトを検出することが出来る。従って、ドリフトの
検出が正確になり、ドリフトラ補償するように正確にバ
イアス制御することが可能になる。
次に、本発明の別の実施例を示す第7図につtlて述べ
る。但し、符号(41〜(14及び翰〜(ハ)で示すも
のは第4図で同一符号で示すものと実質的に同一である
ので、その説明を省略する。この第7図では第1の光電
変換器0の出力段に第4図に示す如く172減衰器(ハ
)を設ける代りに、第20光電変換器Iの出力段に電圧
を2段にする増幅器(15a)が設けられている。この
ように構成しても第4図と実質的に同一の動作となり、
同様な作用効果を帰ることが出来る。
次に1本発明の更に別の実施例を示す第8図について述
べる。但し、符号(4)〜I及びQe〜(ハ)で示すも
のは第4図で同一符号で示すものと実質的に同一である
ので、その説明を省略する。この実施例では、第4図に
於ける1/2減衰器崗及び第7図に於ける2倍増幅器(
15M)を設ける代りに、第1の光分割器(10による
光(9)の分割率が第2の光分割器(12+による変調
光aυの分割率の1/2に設定されている。このように
光学系の調整で比較回路(Itilの入力レベルを調整
しても第4図と同様な動作が可能になる。
以上、本発明の実施例について述べたが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、更に賢形可能なものである
。例えば、1/2 減衰器05を電気回路に設ける代り
に、光(9b)の通路に光学的な1/2減衰器を挿入し
てもよい、また、第1の光電変換器(13)の光電変換
率をtJ2の光電変換器a4のl/2にするように設定
してもよい。また、分割光(9b)&びこれに対応する
電気出力の減液、又は分割変調光(llb)の電気出力
の増幅等を朽わずに、そのまま比較回路(ll19に入
力させ、両者の間にレベ差を有することを考慮した上で
その比較出力をバイアス制御に使用するようにしてもよ
い。
また、実施例では予めバイアスされた変調電気信号を加
算器■に入力させているが(加算器(4)の代りに第9
図に示す如くバイアス付加回路(ハ)を設け、変調電気
信号供給回路(7)からはバイアスされないFM波な供
給し、加算器(至)でバイアス電圧を加算して第1図に
示すような電気信号(1)としてもよい、この場合、バ
イアス電圧を得るために、加算器−を設け、この加算6
額に固定バイアス電源(至)の電圧と比較回路1Gの出
力とを入力させ、この和をバイアス電圧として加算器(
至)に送る。後段の加算gs(ホ)の出力は光変調器に
接続する。
また、バイアスされた電気信号を形成する代り忙、第1
0図く示す如く光変調器(6)に電気信号供給ライン(
ハ)とバイアス電圧供給ライン(至)とを接続し、光変
調器(6)に於ける電気光学結晶にバイアス電界を与え
るようになし、このバイアス電界を光変調器(6)のド
リフ14応じて制御してもよい。
また、ADP結晶を使用する光変調器に限らず、Kl)
l’等の別の電気光学結晶を使用する場合に4゜適用可
能である。またデユーティファクタが0.5以外の場合
にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図、及び$3図は電気信号と光変調特性線
と光変調器出力との関係を示す変al1%性図である。 第4図は本発明の実施例忙係わる光学記録装置を示すブ
ロック図である。第5図はディスクに於ける記録状態を
示す平面図である。第6図は光変調器を概略的忙示す正
面図である。第7図は本発明の別の実施例に係わる記録
装置を示すブロック図である。第8図は本発明の更に別
の実施例に係わる記録装置を示すブロック図である。 第9図はバイアス制御回路の変形例を示すブロック図で
ある。第10図はバイアス制御方式の変形例を示すブロ
ック図である。 尚図面に用いられている符号において、(5)はレーザ
光源、(6)は光変調器、(7)は変調電気信号供給回
路、Qlは1s1の光分割器、a2は第2の光分割器、
a3は第1の光電変換器、■は第2の光電変換器、σe
は電圧比較回路、錦は平滑回路、四は加X器である。 代理人 高野則次

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)連続的に光を送出する光源と、 前記光源から供給される光を電気信号に応答して変調す
    るための光変調器と、 前記光源から前記光変調器に供給する光の一部を分割し
    て取り出すための第1の光分割器と、前記光変調器から
    送出される変調光の一部を分゛割して取り出すための第
    2の光分割器と、前記第1の光分割器で取り出した光の
    量を電気の童に変換する第1の光電変換器と。 前記第2の光分割器で取り出した光の量を電気の責に変
    換する第2の光電変換器と。 前記第2の光電変換器の出力を平滑する平滑回路と、 第1及び第2の入力端子を有し、前記第1の入力端子に
    は前記第1の光電変換器の出力が直接又は間接に入力し
    、前記第2の入力端子には前記平滑回路の出力が直接又
    は間接に入力し、前記第1の入力端子の電圧と前記第2
    の入力端子の電圧との差に対応した電圧を出力する比較
    回路と、デエーティファクタが実質的に一定の変調電気
    信号を前記光変調器に供給する変調電気信号供給回路と
    、 前記比較回路の出力に応答して前記光変調器から前記変
    調電気信号に対応した変調光が得られるように前記変調
    電気信号又は前記光変調器のバイアス値を制御するバイ
    アス制御回路と、から成る光変調装置。
JP56167408A 1981-10-19 1981-10-19 光変調装置 Pending JPS5868250A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0195606A2 (en) * 1985-03-13 1986-09-24 Sharp Kabushiki Kaisha Optical head in an optical memory device
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