JPS60154337A - 光ピツクアツプ装置 - Google Patents
光ピツクアツプ装置Info
- Publication number
- JPS60154337A JPS60154337A JP59011200A JP1120084A JPS60154337A JP S60154337 A JPS60154337 A JP S60154337A JP 59011200 A JP59011200 A JP 59011200A JP 1120084 A JP1120084 A JP 1120084A JP S60154337 A JPS60154337 A JP S60154337A
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- Japan
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- light
- laser
- semiconductor laser
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- light source
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-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording 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
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/13—Optical detectors therefor
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Head (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は半導体レーザを用い、光学的に情報を再生する
情報再生装置ζこ適した光ピツクアップ装置に関する。
情報再生装置ζこ適した光ピツクアップ装置に関する。
（従来技術とその問題点）
光ビデオディスクや光オーディオディスクなど、から光
学的に情報を再生するために、光源として半導体レーザ
を有する元ピックアップが用いられる。
学的に情報を再生するために、光源として半導体レーザ
を有する元ピックアップが用いられる。
光ピツクアップの基本槽底を第１図に示す。半導体レー
ザ１の出射光をレンズ２１こよりコリメート光とし、偏
光ビームスプリッタ３と％波長板４を通過せしめレンズ
５により記録媒体６１こスポットとして集光する。媒体
よりの反射光はレンズ５、Ｋ波長板４を再び通雫するが
、偏光ビームスプリッタ３４こおいては何波長板を２回
通過して偏光方向が９０ 回転しているため偏光ビーム
スプリッタ３で反射して検出６７１こ入射する。このよ
うｌこ偏 ゛光ビームスプリッタと阿波長板を用いるの
は、主に、半導体レーザの雑材特性が後述するようｌこ
わすかな戻り元によっても劣化する為である。
ザ１の出射光をレンズ２１こよりコリメート光とし、偏
光ビームスプリッタ３と％波長板４を通過せしめレンズ
５により記録媒体６１こスポットとして集光する。媒体
よりの反射光はレンズ５、Ｋ波長板４を再び通雫するが
、偏光ビームスプリッタ３４こおいては何波長板を２回
通過して偏光方向が９０ 回転しているため偏光ビーム
スプリッタ３で反射して検出６７１こ入射する。このよ
うｌこ偏 ゛光ビームスプリッタと阿波長板を用いるの
は、主に、半導体レーザの雑材特性が後述するようｌこ
わすかな戻り元によっても劣化する為である。
しかしながら、第１図の構成においてもレーザへの戻り
光は発生する。記録媒体は一般にアクリルやポリカーボ
ネイトなどの高分子樹脂で表面を覆っているが、このよ
うな高分子樹脂は製造時の膚 応力などによりわずかなり油性を４つ。このため偏光ビ
ームスプリッタと３Ａ波畏板による反射光分離が十分に
できす、半導体レーザにわすかな戻り光が生じる。
光は発生する。記録媒体は一般にアクリルやポリカーボ
ネイトなどの高分子樹脂で表面を覆っているが、このよ
うな高分子樹脂は製造時の膚 応力などによりわずかなり油性を４つ。このため偏光ビ
ームスプリッタと３Ａ波畏板による反射光分離が十分に
できす、半導体レーザにわすかな戻り光が生じる。
両端面を反射面としたファブリペロ型（以下Ｆ−Ｐ型）
で戻り光が無いときに年−モード発振をする半導体レー
ザにおける雑貨特性の戻り光量依存性を第２図の実線で
示す。戻り光量はレーザｉ１面出射全光景に対し、レー
ザ端面まで戻る光量の割合を表わ丁。０．１％以上の戻
り光量ではＳ／Ｎが２０ ｄ Ｂ以上劣化する。第１図
の８１成の光ヘッドにおいては、０．１％程度の戻り光
量は避けられないため再生情報信号の８／Ｎは劣化して
しまう。
で戻り光が無いときに年−モード発振をする半導体レー
ザにおける雑貨特性の戻り光量依存性を第２図の実線で
示す。戻り光量はレーザｉ１面出射全光景に対し、レー
ザ端面まで戻る光量の割合を表わ丁。０．１％以上の戻
り光量ではＳ／Ｎが２０ ｄ Ｂ以上劣化する。第１図
の８１成の光ヘッドにおいては、０．１％程度の戻り光
量は避けられないため再生情報信号の８／Ｎは劣化して
しまう。
ビデオディスクでは８／Ｎ９５〜１００ｄｌ：ｌ（帯域
１０ＫＨｚ） が必要である。半導体レーザで戻り光存
在下薯こおいても比較的良好な雑貨特性を得る方法とし
て、レーザの直流駆動電流に６００ ＭＨｚ以上の周波
数の高周波電流を重畳する方法がある。
１０ＫＨｚ） が必要である。半導体レーザで戻り光存
在下薯こおいても比較的良好な雑貨特性を得る方法とし
て、レーザの直流駆動電流に６００ ＭＨｚ以上の周波
数の高周波電流を重畳する方法がある。
この方法による雑音の戻り光量依存性は第２図の破線の
ように改善される。また、屈折率導波型と利得導波型の
中間的な特性を示すように活性層厚を増すなど構造上の
工夫を加え自己発振を起こさせて高周波電流を重畳する
ことと同様の効果を起こす方法もある。この方法でも雑
音は第２図の破線のように改善される。改善の理由は、
発振がマルチモード化しレーザビームの干渉性が低下す
ることによる。
ように改善される。また、屈折率導波型と利得導波型の
中間的な特性を示すように活性層厚を増すなど構造上の
工夫を加え自己発振を起こさせて高周波電流を重畳する
ことと同様の効果を起こす方法もある。この方法でも雑
音は第２図の破線のように改善される。改善の理由は、
発振がマルチモード化しレーザビームの干渉性が低下す
ることによる。
しかし、高周波電流を重畳する方法ζこおいては、半導
体レーザを駆動するためζこ高周波を発生する付加回路
が必要であり、光ピツクアップが大型化してしまう。韮
た自己発振を起こさせる方法ｌこおいては、レーザ素子
の製造上での再現性の低さや、長期的な特性の安定性が
良くないなどの間鵜点がある。
体レーザを駆動するためζこ高周波を発生する付加回路
が必要であり、光ピツクアップが大型化してしまう。韮
た自己発振を起こさせる方法ｌこおいては、レーザ素子
の製造上での再現性の低さや、長期的な特性の安定性が
良くないなどの間鵜点がある。
（発明の目的）
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を除去せし
めて、雑音特性の良好な光ピツクアップ装置を提供する
ことにある。
めて、雑音特性の良好な光ピツクアップ装置を提供する
ことにある。
（発明の構成）
本発明は光源と、光検出器さ、前記光源からの出射光を
記録媒体ｌこ照射し、記録媒体からの反射光を前記光検
出器に導く光学系とから成る光ピツクアップ装置におい
て、前記光源は単一波長を選択する構造を有して単一軸
モードで発振する半導体レーザから成り、前記光学系は
前記光源に所定光量の光を帰還させる手段を具備してい
ることに特徴がある。
記録媒体ｌこ照射し、記録媒体からの反射光を前記光検
出器に導く光学系とから成る光ピツクアップ装置におい
て、前記光源は単一波長を選択する構造を有して単一軸
モードで発振する半導体レーザから成り、前記光学系は
前記光源に所定光量の光を帰還させる手段を具備してい
ることに特徴がある。
（構成の詳細な説明）
第２図に示すように戻り光により雑音が増加する原因と
しては、半導体レーザの発振モードが数個の軸モード間
で常に飛び移っていること（モードホッピング）と、半
導体レーザと記録媒体の反射面により構成される外部共
儀器のモードが常に飛び移っていることによる。
しては、半導体レーザの発振モードが数個の軸モード間
で常に飛び移っていること（モードホッピング）と、半
導体レーザと記録媒体の反射面により構成される外部共
儀器のモードが常に飛び移っていることによる。
発振モードを戻り光存在下でも単一軸モードで発振させ
る半導体レーザとして、第３図Ａｔこ示Ｔ基本構成図の
ように、レーザの活性層１１に近接して発振波長の整数
分の１の周期を持つような周期構造１２を設けた分布帰
還型レーザ、又、第３図Ｂに示ＴようにＦ−Ｂ型におけ
る活性層１４の端面ミラーの一方または両方を分布ブラ
ッグ反射型の構造１５とした分布反射ミラー型レーザな
どがある。
る半導体レーザとして、第３図Ａｔこ示Ｔ基本構成図の
ように、レーザの活性層１１に近接して発振波長の整数
分の１の周期を持つような周期構造１２を設けた分布帰
還型レーザ、又、第３図Ｂに示ＴようにＦ−Ｂ型におけ
る活性層１４の端面ミラーの一方または両方を分布ブラ
ッグ反射型の構造１５とした分布反射ミラー型レーザな
どがある。
上記のような単一軸モード発振が強安定化された半導体
レーザの戻り元ζこよる雑音の増加は外部共振器モード
ホッピングによって生ずる。分布帰還型半導体レーザの
雑音特性の戻り光量依存性の一例を第４図に示す。Ｐ−
Ｐ型半導体レーザと比べて特徴的なことは、わすかな戻
り光量においてＳ／Ｎの良好な範囲が存在することで、
これは発明者により見い出された。この原因は半導体レ
ーザの軸モードホッピングが生じない為で以下のように
説明できる。
レーザの戻り元ζこよる雑音の増加は外部共振器モード
ホッピングによって生ずる。分布帰還型半導体レーザの
雑音特性の戻り光量依存性の一例を第４図に示す。Ｐ−
Ｐ型半導体レーザと比べて特徴的なことは、わすかな戻
り光量においてＳ／Ｎの良好な範囲が存在することで、
これは発明者により見い出された。この原因は半導体レ
ーザの軸モードホッピングが生じない為で以下のように
説明できる。
半導体レーザの電流や温度変化、外部反射面の位置変化
などによりレーザの発振モードは外部共振器モード間を
遷移する。戻り光が小の第４図Ａの領域の状態では外部
共振器モードの１つがモードホッピングを生ずることな
く安定に発振する温度や外部反射面位置に対する条件の
範囲が狭く、手性の変化によるモード遷移時に発振が不
安定となりモードホッピングを生じ雑音が増加する。戻
り光が増したＢの領域では前記のモードが安定な範囲が
広がり、隣接モード間で安定な条件の範囲が重なり合う
ため発振が不安定化する条件がなくなり、雑音増加のな
いモード遷移が生ずる。ざらζこ戻り光量が増したＣの
領域では複数の外部共撮器モードが同時に発振するため
再び雑音が増加するようＯこなる。
などによりレーザの発振モードは外部共振器モード間を
遷移する。戻り光が小の第４図Ａの領域の状態では外部
共振器モードの１つがモードホッピングを生ずることな
く安定に発振する温度や外部反射面位置に対する条件の
範囲が狭く、手性の変化によるモード遷移時に発振が不
安定となりモードホッピングを生じ雑音が増加する。戻
り光が増したＢの領域では前記のモードが安定な範囲が
広がり、隣接モード間で安定な条件の範囲が重なり合う
ため発振が不安定化する条件がなくなり、雑音増加のな
いモード遷移が生ずる。ざらζこ戻り光量が増したＣの
領域では複数の外部共撮器モードが同時に発振するため
再び雑音が増加するようＯこなる。
Ｂの領域の戻り光量は、半導体レーザの電流、コリメー
ト用のレンズの開口数、レーザ端面での戻り光のスポッ
ト位置により異なってくる。例えば、第４図の測定に用
いた半導体レーザにおいては、電流全増加形増加させる
七Ｂ領域は０．２〜１．０％の戻り光量となる。コリメ
ート用レンズの開口数を減らすとＢ領域は戻り光量の側
へ移動する傾向を示す。例えば、第４図の測定において
レンズの開口数を半分に減らすと、Ｂ領域は０．７〜５
％の範囲となり、開口数を２倍にすると、Ｂ領域は０．
０４〜０３％の範囲となる。
ト用のレンズの開口数、レーザ端面での戻り光のスポッ
ト位置により異なってくる。例えば、第４図の測定に用
いた半導体レーザにおいては、電流全増加形増加させる
七Ｂ領域は０．２〜１．０％の戻り光量となる。コリメ
ート用レンズの開口数を減らすとＢ領域は戻り光量の側
へ移動する傾向を示す。例えば、第４図の測定において
レンズの開口数を半分に減らすと、Ｂ領域は０．７〜５
％の範囲となり、開口数を２倍にすると、Ｂ領域は０．
０４〜０３％の範囲となる。
Ｂ領域の戻り光量は、個々の半導体レーザによって異な
っている。広い例では０．０６〜２％の範囲でＢ領域が
得られた半導体レーザもある。複数の分布帰還型半導体
レーザの測定においてＢ領域の存在は確認されている。
っている。広い例では０．０６〜２％の範囲でＢ領域が
得られた半導体レーザもある。複数の分布帰還型半導体
レーザの測定においてＢ領域の存在は確認されている。
このように８／Ｎ７’ｌＳｌくなる戻り元−鼠は、使用
する光源、光学系等により変るため、光源、光学系等に
合わせ適宜戻り光量を設定すればよい。
する光源、光学系等により変るため、光源、光学系等に
合わせ適宜戻り光量を設定すればよい。
光ビデオディスクなど従来の実用的な光ピツクアップの
戻り光量は０．２〜０．７％の範囲ζこあるものが多い
。よって、このような元ピックアップに単一軸モード発
振が強化された半導体レーザを用いればＳ／Ｎが改善さ
れる。更にＳ／Ｈの改善を安定化させるため光利用率の
変化、戻り光量の調整など光学系を工夫し常にこの範囲
の炭り光量を半導体レーザに与えることも容易である。
戻り光量は０．２〜０．７％の範囲ζこあるものが多い
。よって、このような元ピックアップに単一軸モード発
振が強化された半導体レーザを用いればＳ／Ｎが改善さ
れる。更にＳ／Ｈの改善を安定化させるため光利用率の
変化、戻り光量の調整など光学系を工夫し常にこの範囲
の炭り光量を半導体レーザに与えることも容易である。
（実施例） １
本実施例は第１図ａ同じ構成さし、光源Ｉこ分布帰還型
半導体レーザを用い、炭り光量そ０．５Φｌこ設定した
。
半導体レーザを用い、炭り光量そ０．５Φｌこ設定した
。
分布帰還型の半導体レーザは、米国雑誌アプライド・フ
ィジックス・レターズ誌（Ａｐｐｌ １ｅｄＰｈｙｓｉ
ｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ ）の２９巻第２８７頁に報告さ
れているようζこ、埋め込みへテロ接合構成において液
相エピタキシー成長技術とフォトリソグラフィー技術を
用いて実現することができる。このような単一軸モード
を強安定化した半導体レーザを第１図のレーザ光源１と
して用いる。半導体レーザへの戻り光量は阿波長板の角
度により調節が可能である。Ｋ波長板を２度通過した光
は入射光と直交する直線偏光となるが、％波長板を光軸
にそって回転させると直線偏光とはならす楕円偏光とな
り偏光ビームスプリッタ３で完全に反射されすに半導体
レーザへ戻り光が生じる。光ビームの利用率、波長板の
特性等によって異なるが数度波長板を回転させることに
より、０．５％程度の戻り光量を半導体レーザＩこ与え
ることができる。このような戻り光Ｍｋｌこ設定してお
けば記録媒体の複屈折の変化で生じる±０．２％程度の
戻り光量の変化に対しては第４図に示されるように雑材
特性の良好な範囲内にあるため８７Ｎが劣化することは
ない。
ィジックス・レターズ誌（Ａｐｐｌ １ｅｄＰｈｙｓｉ
ｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ ）の２９巻第２８７頁に報告さ
れているようζこ、埋め込みへテロ接合構成において液
相エピタキシー成長技術とフォトリソグラフィー技術を
用いて実現することができる。このような単一軸モード
を強安定化した半導体レーザを第１図のレーザ光源１と
して用いる。半導体レーザへの戻り光量は阿波長板の角
度により調節が可能である。Ｋ波長板を２度通過した光
は入射光と直交する直線偏光となるが、％波長板を光軸
にそって回転させると直線偏光とはならす楕円偏光とな
り偏光ビームスプリッタ３で完全に反射されすに半導体
レーザへ戻り光が生じる。光ビームの利用率、波長板の
特性等によって異なるが数度波長板を回転させることに
より、０．５％程度の戻り光量を半導体レーザＩこ与え
ることができる。このような戻り光Ｍｋｌこ設定してお
けば記録媒体の複屈折の変化で生じる±０．２％程度の
戻り光量の変化に対しては第４図に示されるように雑材
特性の良好な範囲内にあるため８７Ｎが劣化することは
ない。
上記実施例の他に種々の変形が考えられる。例えば決り
光を与える方法として、偏光ビームスプリッタのかわり
に適当な反射率のミラーを用い、４の代引こレンズ２と
ミラーの間に適当な光域表器を挿入してもよい。
光を与える方法として、偏光ビームスプリッタのかわり
に適当な反射率のミラーを用い、４の代引こレンズ２と
ミラーの間に適当な光域表器を挿入してもよい。
上述のような方法を用いる以前に当初から０．５％以上
の戻り３’ｔ ’ｉ？Ｌが存在するような元ピックアッ
プｌこおいては、半導体レーザを出射した光の内、記録
媒体−こ達Ｔる光の割合を下け、レーザの出方をその分
増加して戻り光量を０．２％以下に減らした後に、上述
のような方法により所定の戻り光量そ半導体レーザに与
えればよい。
の戻り３’ｔ ’ｉ？Ｌが存在するような元ピックアッ
プｌこおいては、半導体レーザを出射した光の内、記録
媒体−こ達Ｔる光の割合を下け、レーザの出方をその分
増加して戻り光量を０．２％以下に減らした後に、上述
のような方法により所定の戻り光量そ半導体レーザに与
えればよい。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明により再生情報・は号の良
好な光ピツクアップ装置を得ることができる。
好な光ピツクアップ装置を得ることができる。
第１図は光ピツクアップの基本構成を示Ｔ図、第２図は
Ｆ−Ｐ型半導体レーザの雑音の戻り光量依存性の図、第
３図Ａ、Ｂは分布帰還型半導体レーザ、分布反射ミラー
型半導体レーザの基本構成を示す図、第４図は分布帰還
型半導体レーザの雑音の戻り光？依存性の図である。 図において、 １・・・・・・半導体レーザ、 ２・・・・・・レンズ
、 ３・・・偏光ビームスブリラグ、 ４・・・・・・
Ｍ波長板、５・・・・・・レンズ、６・・・・・・記録
媒体、７・・・・・・光検出器、 工１．１４・・・・
・・活性層、 １２・・・・・・周期構造、１３．１６
・・・・・・′市価ストライブ、 １５・・・・・・分
布ブラッグ反射構造をそれぞれ示す。 第１図 第７図 第３図 只りヴｔ＝量
Ｆ−Ｐ型半導体レーザの雑音の戻り光量依存性の図、第
３図Ａ、Ｂは分布帰還型半導体レーザ、分布反射ミラー
型半導体レーザの基本構成を示す図、第４図は分布帰還
型半導体レーザの雑音の戻り光？依存性の図である。 図において、 １・・・・・・半導体レーザ、 ２・・・・・・レンズ
、 ３・・・偏光ビームスブリラグ、 ４・・・・・・
Ｍ波長板、５・・・・・・レンズ、６・・・・・・記録
媒体、７・・・・・・光検出器、 工１．１４・・・・
・・活性層、 １２・・・・・・周期構造、１３．１６
・・・・・・′市価ストライブ、 １５・・・・・・分
布ブラッグ反射構造をそれぞれ示す。 第１図 第７図 第３図 只りヴｔ＝量
Claims (1)
- 光源と、光検出器と、前記光源からの出射光を記録媒体
に照射し、記録媒体からの反射光を前記光検出器に導く
光学系とから成る元ピックアップ装置において、前記光
源は単一波長を選択する構造を有して単一軸モードで発
振する半導体レーザから成り、前記光学系は前記光源に
所定光量の光を帰還させる手段を具備していることを特
徴とする光ピツクアップ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59011200A JPS60154337A (ja) | 1984-01-24 | 1984-01-24 | 光ピツクアツプ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59011200A JPS60154337A (ja) | 1984-01-24 | 1984-01-24 | 光ピツクアツプ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60154337A true JPS60154337A (ja) | 1985-08-14 |
Family
ID=11771391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59011200A Pending JPS60154337A (ja) | 1984-01-24 | 1984-01-24 | 光ピツクアツプ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60154337A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62137734A (ja) * | 1985-11-20 | 1987-06-20 | Mitsubishi Electric Corp | 光学ヘツド装置 |
| JPH06111356A (ja) * | 1992-09-24 | 1994-04-22 | Sharp Corp | 光記録情報読み出し装置及び読み出し方法 |
| WO1998009280A1 (en) * | 1996-08-27 | 1998-03-05 | Quinta Corporation | Single-frequency laser source for optical data storage system |
-
1984
- 1984-01-24 JP JP59011200A patent/JPS60154337A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62137734A (ja) * | 1985-11-20 | 1987-06-20 | Mitsubishi Electric Corp | 光学ヘツド装置 |
| JPH06111356A (ja) * | 1992-09-24 | 1994-04-22 | Sharp Corp | 光記録情報読み出し装置及び読み出し方法 |
| WO1998009280A1 (en) * | 1996-08-27 | 1998-03-05 | Quinta Corporation | Single-frequency laser source for optical data storage system |
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