KR100286066B1 - Optical and optical scanning devices and optical information recording devices - Google Patents

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아르놀두스고드프리드요셉세베렌즈
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미셸요한네스욘게리우스
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엠.제이.엠.반캄
코니클리케필립스일렉트로닉스엔.브이.
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    • G11INFORMATION STORAGE
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    • 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
    • G11B7/126Circuits, methods or arrangements for laser control or stabilisation

Abstract

전자기적 방사가 주파수로 증대되는 광학 디바이스(2)가 기술된다. 전자기적 방사에 의한 주파수 증대를 위해 상기 디바이스(2)는 다이오드 레이저(12)와 비선형 광학 매체(31)를 포함하며, 매체(31)는 다이오드 레이저(12)에 의해 방출된 방사 주파수가 증대되게 하는 역할을 한다. 상기 다이오드 레이저(12)는 펄스 다이오드 레이저이며, 다이오드 레이저에 의해 방출된 방사를 매체의 허용대역내 파장으로 설정하기 위한 피드백 수단은 광학 디바이스 (2)내에 배열된다. 피드백은 광전자적으로 또는 광학적으로 실현될 수 있다.An optical device 2 is described in which electromagnetic radiation is augmented with frequency. The device 2 comprises a diode laser 12 and a nonlinear optical medium 31 for increasing the frequency due to electromagnetic radiation, which causes the radiation frequency emitted by the diode laser 12 to be increased. It plays a role. The diode laser 12 is a pulsed diode laser, and feedback means for setting the radiation emitted by the diode laser to the wavelength within the allowable band of the medium is arranged in the optical device 2. Feedback can be realized optoelectronically or optically.

또한, 방사원 유닛트와 같은 광학 디바이스를 포함하는 정보 평면을 광학적으로 주사하기 위한 장치가 기술된다.Also described is an apparatus for optically scanning an information plane that includes an optical device, such as a radiation source unit.

Description

광학 장치와 광학적 주사 장치 및 광학적 정보 기록 장치Optical and optical scanning devices and optical information recording devices

제1도는 본 발명에 따른 광 디바이스를 포함하고 정보 평면을 광학적으로 주사하는 장치의 개략도.1 is a schematic diagram of an apparatus comprising an optical device according to the invention and for optically scanning an information plane.

제2도는 광전 피드백이 발생하는 본 발명에 따른 광 디바이스의 제 1 실시예도.2 shows a first embodiment of an optical device according to the invention in which photoelectric feedback occurs.

제3도는 광전 피드백이 발생하는 본 발명에 따른 광 디바이스의 제 2 실시예도.3 shows a second embodiment of an optical device according to the invention in which photoelectric feedback occurs.

제4도는 광전 피드백이 발생하는 본 발명에 따른 광 디바이스의 제 1 실시예도.4 shows a first embodiment of an optical device according to the invention in which photoelectric feedback occurs.

제5a도는 파장 선택 피드백이 사용되는 디바이스의 다이오드 레이저 스펙트럼도.5A is a diode laser spectral diagram of a device in which wavelength selective feedback is used.

제5b도는 피드백이 없는 동일한 디바이스의 다이오드 레이저 스펙트럼도.5b is a diode laser spectral diagram of the same device without feedback.

제6도는 상기 다이오드 레이저에 의해 방출된 펄스열을 도시하는 도면.6 shows a pulse train emitted by the diode laser.

제7도는 본 발명에 따른 광 디바이스에서 사용하기 적합한 플래너 격자의 실시예도.7 shows an embodiment of a planar grating suitable for use in the optical device according to the invention.

제8도 내지 제15도는 광 피드백이 발생하는 본 발명에 따른 광 디바이스의 다수의 상이한 실시예도.8-15 illustrate a number of different embodiments of an optical device according to the present invention in which optical feedback occurs.

제16도 및 제17도는 광전 및 광 피드백이 결합된, 본 발명에 따른 두개의 광 디바이스의 실시예도.16 and 17 show an embodiment of two optical devices according to the present invention in which photoelectric and optical feedback are combined.

제18도 내지 제20도는 상기 주파수 증대 방사 세기가 스위칭되는 본 발명에 따른 광 디바이스의 실시예도.18 to 20 show an embodiment of the optical device according to the invention in which the frequency amplified radiation intensity is switched.

제21a도 내지 제21c도는 본 발명에 따른 광 디바이스의 광경로를 폴딩(folding)하기 위한 평면-평행 플레이트의 형태로 있는 광학적으로 투명한 바디의 실시예도.21A-21C show an embodiment of an optically transparent body in the form of a planar-parallel plate for folding the light path of an optical device according to the invention.

제22a도 및 제22b도는 본 발명에 따른 광 디바이스에서 3 차원으로 광경로를 폴딩하기 위한 광학적으로 투명한 폴딩바디의 제 2 실시예의 부분을 나타내는 평면도 및 측면도.22A and 22B are plan and side views showing portions of a second embodiment of an optically transparent folding body for folding an optical path in three dimensions in an optical device according to the invention.

제23도는 본 발명에 따른 광 디바이스의 상기 광경로를 폴딩하기 위한 바(bar) 형태의 광학적으로 투명한 바디의 제 3 실시예도.23 shows a third embodiment of an optically transparent body in the form of a bar for folding the optical path of an optical device according to the invention.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

1 : 광학적 주사 장치 3 : 광기록 매체1: Optical scanning device 3: Optical recording medium

5 : 투명기판 7 : 반사 정보층5: transparent substrate 7: reflective information layer

9 : 트랙 13 : 방사원 유닛9: track 13: radiation source unit

15 : 방사빔 19 : 검출 시스템15: radiation beam 19: detection system

25 : 모터 27 : 화살표25: motor 27: arrow

28 : 빔 분할기 31 : 비선형 광학 매체28 beam splitter 31 nonlinear optical medium

37 : 능동 제어 시스템 39 : 검출기37: active control system 39: detector

본 발명은 전자기 방사가 주파수 증대되는 광학 디바이스에 관한 것이며, 상기 디바이스는 주파수 증대될 방사선을 공급하기 위한 다이오드 레이저와 허용 대역폭을 가진 비선형 광학 매체를 포함하며, 비선형 광학 매체에 의해 주파수 증대가 보장된다.The present invention relates to an optical device in which electromagnetic radiation is frequency boosted, the device comprising a diode laser for supplying radiation to be frequency boosted and a nonlinear optical medium having an allowable bandwidth, wherein the frequency boost is ensured by the nonlinear optical medium. .

본 발명은 또한 이러한 디바이스를 포함하여 정보 평면을 광학적으로 주사하기 위한 장치에 관한 것이다.The invention also relates to an apparatus for optically scanning an information plane including such a device.

허용 대역폭이란 비선형 광학 매체에 의해서 주파수가 효율적으로 증대될 수 있는 방사의 명목상의 파장 근처에 있는 파장 대역의 폭이다.Tolerant bandwidth is the width of the wavelength band near the nominal wavelength of radiation, which can be efficiently increased by nonlinear optical media.

주사란 예컨대, 광학 기록 매체의 정보 평면을 기록하는 동안의 주사와 정보 평면을 판독하는 동안의 주사를 의미한다.Scanning means, for example, scanning while recording an information plane of an optical recording medium and scanning while reading an information plane.

서두에 기술한 형태의 디바이스는 1988 년 8 월에 출간된 간행물 "Electronics" 에 "Blue-light laser ups CD density" 라는 제목으로 48 페이지에 기술되어있다. 상기 간행물에 기술된 디바이스는 오디오 프로그램이 저장되어 있는 광학 기록 매체를 판독하기 위한 장치에서 사용된다. 주파수를 배가함으로써, 즉 종래의 다이오드 레이저의 방사 파장을 반감함으로써, 상기 방사선에 의해 형성된 판독점의 직경은 반감될 수 있다. 따라서, 주파수를 배가하지 않고도 그 크기가 판독 가능한 정보의 절반인 정보의 상세를 판독할 수가 있다. 주파수 배가는 광학 기록 매체내의 정보 밀도를 예컨대, 4의 인수씩 크게 증가시킬 수 있다는 큰 장점을 갖는다.The device of the type described at the outset is described on page 48 in the publication "Electronics" published in August 1988 under the heading "Blue-light laser ups CD density". The device described in the above publication is used in an apparatus for reading an optical recording medium in which an audio program is stored. By doubling the frequency, ie halving the radiation wavelength of a conventional diode laser, the diameter of the read point formed by the radiation can be halved. Therefore, it is possible to read the details of the information whose size is half of the readable information without doubling the frequency. Frequency doubling has the great advantage that the information density in the optical recording medium can be greatly increased, for example, by a factor of four.

주파수 증대의 효율을 개선시키기 위하여, 비교적 긴 비선형 광학매체가 사용되어야 한다. 그러나, 대부분의 매체는 이러한 장치의 다이오드 레이저에 대해서 비교적 엄격한 요건이 부과되도록 비교적 작은 허용 대역폭을 갖는다. 가장 중요한 요건은 다음과 같다.In order to improve the efficiency of the frequency boost, a relatively long nonlinear optical medium should be used. However, most media have a relatively small allowable bandwidth to impose relatively stringent requirements on the diode lasers of such devices. The most important requirements are as follows.

1) 다이오드 레이저에 의해서 방출된 방사선의 파장 대역은 비선형 광학 재료의 허용 대역폭내에 있어야 한다.1) The wavelength band of the radiation emitted by the diode laser must be within the allowable bandwidth of the nonlinear optical material.

상기 요건은 사용 가능한 다이오드 레이저의 출력을 상당한 범위로 제한한다.This requirement limits the output of a usable diode laser to a significant range.

2) 다이오드 레이저는 방출 파장이 비선형 광학 매체의 허용 대역폭내에 항상 존재하도록 매우 안정된 방출 파장을 가져야만 한다. 이는 다이오드 레이저의 출력 스펙트럼이 변화하지 않아야 한다는 것을 뜻한다.2) The diode laser must have a very stable emission wavelength such that the emission wavelength is always within the allowable bandwidth of the nonlinear optical medium. This means that the output spectrum of the diode laser should not change.

특히, 다이오드 레이저 및 비선형 광학 매체는 높은 온도 의존 특성을 갖기 때문에, 예컨대 0.5℃ 까지의 높은 온도 정확도로 상기 다이오드 레이저 및 상기 비선형 광학 매체를 안정화시켜야만 하므로, 후자의 요건은 실현시키기가 까다로울 수 있다.In particular, since diode lasers and nonlinear optical media have high temperature dependent properties, the latter requirement can be difficult to realize because the diode laser and the nonlinear optical media have to be stabilized, for example, with high temperature accuracy up to 0.5 ° C.

만약, 온도 편차가 다이오드 레이저의 출력 스펙트럼의 변화를 일으킨다면, 상이한 파장을 방사시켜 실질적으로는 결코 주파수가 배가되거나 증대된 주파수를 갖지 않는 방사를 비선형 광학 매체로부터 방출시켜서 그 디바이스는 비효율적이게 된다.If the temperature deviation causes a change in the output spectrum of the diode laser, the device becomes inefficient by emitting different wavelengths and emitting radiation from the nonlinear optical medium that has virtually never doubled or increased frequency.

본 발명은 서두에서 기술한 형태의 디바이스를 제공하는 것을 목적으로하며, 상기 디바이스는 온도 편차에 대해 상당히 덜 민감하며, 증대 주파수를 갖는 방사의 최소 요구량이 변함없이 얻어지고 마지막으로 언급한 방사량이 상당히 증대될 수 있는 수단을 포함한다.The present invention aims to provide a device of the type described at the outset, wherein the device is significantly less sensitive to temperature variations, and the minimum required amount of radiation with increasing frequency remains unchanged and the amount of radiation mentioned last is considerably A means that can be increased.

본 발명에 따른 디바이스의 실시예는 복수개 존재하며, 상기 실시예는 다이오드 레이저가 펄스 다이오드 레이저이고 다이오드 레이저에 의해서 공급된 방사선을 비선형 광학 매체의 허용 대역폭내의 파장으로 설정하기 위한 피드백수단이 설치되어 있다는 공통의 특징을 갖는다.There are a plurality of embodiments of the device according to the present invention, in which the diode laser is a pulsed diode laser and feedback means for setting the radiation supplied by the diode laser to a wavelength within the allowable bandwidth of the nonlinear optical medium is provided. It has common features.

피드백 수단과 펄스 방사선을 방출하는 다이오드 레이저와의 결합은 증대 주파수를 갖는 방사선이 변함없이 얻어지도록 원하는 다이오드 레이저파장을 작은 편차로 정정하기 위한 혹은 노이즈 특성에 영향을 미칠 가능성을 제공한다.The combination of the feedback means and the diode laser emitting pulsed radiation offers the possibility of correcting the desired diode laser wavelength with small deviations or affecting the noise characteristics so that the radiation with an augmentation frequency is invariably obtained.

이러한 양상을 지닌 디바이스의 제 1 실시예는 피드백 수단이 검출기 및 제어 유닛을 포함하는 능동 제어 시스템으로 형성되고, 상기 검출기는 주파수 증대 방사에 민감하며, 상기 제어 유닛은 주파수 증대 방사량을 결정하는 적어도 하나의 파라미터에 영향을 미치는 상기 검출기의 출력 신호에 의해 제어되는 것을 특징으로 한다.A first embodiment of a device with this aspect is provided with an active control system in which a feedback means comprises a detector and a control unit, the detector being sensitive to frequency boost radiation, wherein the control unit is at least one that determines the frequency boost radiation. It is characterized by being controlled by the output signal of the detector affecting the parameter of.

이 실시예는 펄스 다이오드 레이저가 다중 모드 레이저이며 서로 다른 파장으로 방사선을 방출한다는 사실을 활용하고 있다. 다이오드 레이저 방사는 적어도 한 모드가 비선형 광학 매체의 허용 대역폭내에 있거나 또는 동시적으로 존재하는 2개 모드의 평균 파장이 허용 대역폭 내에 있을 때 주파수가 배가된다. 이들 경우에, 주파수 증대방사가 항상 검출될 수 있다. 이 검출을 토대로 주파수 증대 방사의 량은 피드백을 통해 영향을 받을 수 있다.This embodiment takes advantage of the fact that the pulsed diode laser is a multimode laser and emits radiation at different wavelengths. Diode laser radiation is multiplied in frequency when at least one mode is within the allowable bandwidth of the nonlinear optical medium or when the average wavelength of two modes present simultaneously is within the allowable bandwidth. In these cases, frequency boost radiation can always be detected. Based on this detection, the amount of frequency boost radiation can be affected by feedback.

주파수가 증대되는 펄스 다이오드 레이저는 1979 년 9 월 15 일자 논문지 Applied Physics Letters 30(6)에 P. Gunter 등이 쓴 제목이 "Second-harmonic generation with Ga1-xAlxAs lasers and KNbO3crystals"인 논문에 잘 공지되어 있다.Frequency-increasing pulsed diode lasers are described in the Sept. 15, 1979, journal Applied Physics Letters 30 (6), titled "Second-harmonic generation with Ga 1-x Al x As lasers and KNbO 3 crystals." It is well known in the paper.

그러나, 이 논문은 다이오드 레이저와 비선형 광학 매체와의 결합에 의한 주파수 배가에 따른 온도 변화 영향의 결정에 관한 실험적 데이타만을 기술하고 있다. 펄스 다이오드 레이저가 이용되고 있는데 그 이유는 이러한 펄스 다이오드 레이저가 높은 파워를 제공할 수 있기 때문이다. 상기 논문은 이러한 다이오드 레이저에 의해 공급되는 서로 다른 파장을 유용하게 이용 가능하다 인식에 관해 기술하지 못하고 있다. 상기 논문은 현저히 감소된 온도 감도를 갖지만, 이와는 대조적으로 다이오드 레이저와 비선형 광학 매체가 하나의 오븐에 배열된 실질적으로 응용 가능한 장치를 기술하지 못하고 있다.However, this paper describes only experimental data on the determination of the effect of temperature change on frequency multiplication by the combination of diode laser and nonlinear optical media. Pulsed diode lasers are used because these pulsed diode lasers can provide high power. The paper does not describe the recognition that different wavelengths supplied by such diode lasers are usefully available. The article has a significantly reduced temperature sensitivity, but in contrast does not describe a practically applicable device in which a diode laser and a nonlinear optical medium are arranged in one oven.

펄스 다이오드 레이저에서의 파워는 복수의 모드, 예컨대 10 개로 배분되기 때문에 주파수 배가된 방사의 파워는 원리적으로 만일 장치가 온도면에서 매우 잘 안정화된 경우 연속적으로 방출하는 모노 모드 다이오드 레이저를 갖는 상기 장치에서 얻어질 수 있다. 그러나, 이러한 파워 손실은 전술한 바와 같이 평균 주파수가 비선형 광학 매체의 허용 대역폭내에 있는 2 개의 레이저모드의 방사는 상기 2 개의 레이저 모드가 동시에 존재하는 경우 주파수가 배가될 수 있기 때문에 제한을 받는다. 공지된 바와 같이, 펄스 다이오드 레이저의 펄스당 파워는 또한 모노 모드 다이오드 레이저의 연속 파워보다 상당히 높아지게 된다.Since the power in a pulsed diode laser is distributed in a plurality of modes, for example 10, the power of frequency multiplied radiation is in principle a device with a mono mode diode laser that emits continuously if the device is very well stabilized in terms of temperature. Can be obtained from However, this power loss is limited, as described above, because radiation in two laser modes where the average frequency is within the allowable bandwidth of the nonlinear optical medium can be doubled in frequency when the two laser modes are present at the same time. As is known, the power per pulse of a pulsed diode laser is also significantly higher than the continuous power of a mono mode diode laser.

본 발명의 제 2 양상에 따르면, 주파수 증대 방사의 파워는 광전 피드백 대신에 광학 피드백을 이용하므로써 크게 증대될 수 있다.According to the second aspect of the present invention, the power of the frequency boost radiation can be greatly increased by using optical feedback instead of photoelectric feedback.

이러한 양상을 지닌 디바이스의 제 2 실시예는 피드백 수단이 광학 파장 선택 피드백 수단으로 형성되는 것을 특징으로 한다.A second embodiment of the device with this aspect is characterized in that the feedback means are formed as optical wavelength selective feedback means.

파장이 비선형 광학 매체의 허용 밴드폭내에 있는 다이오드 레이저 방사의 방사부는 피드백 수단에 의해 피드백 된다. 결과적으로, 펄스 다이오드 레이저는 모노 모드 레이저로서 작용하게 되는바, 이것의 방사는 모두 주파수면에서 증대되기에 적합하다.The radiation portion of the diode laser radiation whose wavelength is within the allowable bandwidth of the nonlinear optical medium is fed back by the feedback means. As a result, the pulsed diode laser acts as a mono mode laser, the radiation of which is all suitable for increasing in terms of frequency.

제 2 실시예에서, 주파수 증대 방사량은 제 1 실시예를 통해 얻어지는 주파수 증대 방사량에 비해 상당히 증대될 수 있다. 하나의 장점으로써, 단일 모드는 다이오드 레이저 전류와 다이오드 레이저 온도를 변화시킴으로써 또다른 방식으로 선택될 수 있다. 제 2 실시예는 파장 선택 피드백 수단이 다이오드 레이저로부터 거리 d 에 배열된 적어도 부분적으로 반사를 행하는 피드백 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다. 상기 거리 d 는 다음 조건을 만족한다.In the second embodiment, the frequency-increased radiation amount can be significantly increased compared to the frequency-increased radiation amount obtained through the first embodiment. As one advantage, the single mode can be selected in another way by varying the diode laser current and diode laser temperature. The second embodiment is characterized in that the wavelength selective feedback means comprises feedback means for at least partially reflecting arranged at a distance d from the diode laser. The distance d satisfies the following condition.

d = c/2 ·nT - c/2 ·ε(p + Δp) 여기서, p 는 방출된 레이저 펄스의 펄스 지속시간 T 는 펄스 주기, n = 정수, c 는 방사빔이 통과하는 매체에서의 광속도, p 는 다이오드 레이저에서 펄스 LP 의 형성시간이고, ε는 0 〈 ε 〈 1 을 만족하는 실수로서 피드백 소자로 반사되는 방사 펄스의 감소 또는 증가 에너지 E(Pr)로 이들 제한 범위내에서 증가하거나 또는 감소하여, 이 방사 펄스가 다이오드 레이저로 들어가는 경우 다음 조건이 만족된다.d = c / 2 nT-c / 2 ε (p + Δp) where p is the pulse duration of the emitted laser pulse, T is the pulse period, n = an integer, and c is the speed of light in the medium through which the radiation beam passes , p is the formation time of the pulse LP in the diode laser, and ε is the real number satisfying 0 &lt; ε &lt; In decreasing, when this radiation pulse enters the diode laser, the following condition is satisfied.

E( Pr) 〉 E (LPi)E (Pr)〉 E (LPi)

여기서 E (LPi)는 다이오드 레이저에서 형성되는 방사 에너지이다.Where E (LPi) is the radiant energy produced by the diode laser.

이러한 척도로 인해, 다이오드 레이저는 본 장치의 광학 소자상에서의 레이저 방사의 반사에 의해 영향을 받지 않게 된다.Due to this measure, the diode laser is not affected by the reflection of the laser radiation on the optical element of the device.

다이오드 레이저가 레이저 빔의 방사경로에 있는 반사를 거쳐 다이오드 레이저의 활성 레이어로 복귀하는 레이저광에 민감하다는 것은 일반적으로 공지되어 있다. 복귀하는 방사의 양에 따라, 이것은 선폭의 증가, 높은 노이즈 또는 레이저 파장의 변동에 의한 출력 스펙트럼의 변화와 같은 원하지 않는 효과를 일어나게 할 수 있다. 펄스 다이오드 레이저의 거동은 새로운 광 펄스가 발생되는 시간 간격으로 레이저내에서 발생하는 이벤트에 의해 주로 결정되며, 시간 간격과 같이 정확한 피드백의 결과 충분히 많은 수의 잉여 광자기 도달하기 때문에 이와같은 잉여 광자가 반사된 방사 펄스의 에너지와 그 지연 시간을 적응시킴으로서 레이저의 거동을 주로 결정하는 것으로 알려지고 있다. 결국, 다이오드 레이저는 설치된 피드백에 의해 규정된 방법으로 제어될 수 있으며, 그 결과 또는 설치된 피드백의 결과와 같은 순간에 다이오드 레이저에 방사 펄스가 도달하게 하고 다이오드 레이저에 영향을 미치지 않는 펄스에 대해 상당히 낮은 세기를 갖게 함으로서 다른 원치 않는 피드백의 영향은 감소될 수 있다.It is generally known that the diode laser is sensitive to laser light returning to the active layer of the diode laser via reflection in the radiation path of the laser beam. Depending on the amount of radiation returned, this can lead to undesirable effects such as changes in the output spectrum due to increased line width, high noise or variations in laser wavelength. The behavior of a pulsed diode laser is largely determined by the events occurring within the laser at the time intervals at which new light pulses occur, and because such surplus photons reach a sufficiently large number of surplus magneto magnets as a result of accurate feedback, It is known that the behavior of the laser is mainly determined by adapting the energy of the reflected radiation pulse and its delay time. As a result, the diode laser can be controlled in a prescribed manner by the installed feedback, which results in significantly lower values for pulses which cause the radiation pulse to reach the diode laser at the same moment as the result or the result of the installed feedback and which do not affect the diode laser. By having strength, the effects of other unwanted feedback can be reduced.

피드백 소자는 비선형 광소자로서 다이오드 레이저와 같은 면에 배열될 수 있다. 이때 거리 d 는 피드백 소자와 다이오드 레이저의 출구면간의 거리이다. 안정화시키기 위해 다이오드 레이저의 배면으로부터 방출되는 방사가 역시 사용될 수 있다. 이때 거리 d 는 상기 면과 피드백 소자간의 거리이다. 광학 장치를 위한 설계상의 효율과 자유도의 견지로 볼 때, 후자가 바람직하다.The feedback element may be arranged on the same side as the diode laser as the nonlinear optical element. The distance d is the distance between the feedback element and the exit face of the diode laser. Radiation emitted from the back of the diode laser can also be used to stabilize. At this time, the distance d is the distance between the surface and the feedback element. In view of the design efficiency and the degree of freedom for the optical device, the latter is preferred.

본 발명에 따른 디바이스의 대안의 실시예는 파장 선택 피드백 수단이 격자를 포함하는 것을 특징으로 한다.An alternative embodiment of the device according to the invention is characterized in that the wavelength selective feedback means comprises a grating.

격자는 매우 적합한 파장선택소자이다.The grating is a very suitable wavelength selection device.

본 발명에 따른 디바이스의 또 다른 실시예는 격자가 홀로그래픽 격자인 것을 특징으로 한다.Another embodiment of the device according to the invention is characterized in that the grating is a holographic grating.

본 발명에 따른 디바이스의 또 다른 실시예는 격자가 섬유에 존재하고 매체에 연속하는 플래너 격자인 것을 특징으로 한다.Another embodiment of the device according to the invention is characterized in that the grating is a planar grating present in the fiber and continuous to the medium.

본 발명에 따른 디바이스의 대안의 실시예는 격자가 매체내에 배열된 플래너 격자인 것을 특징으로 한다.An alternative embodiment of the device according to the invention is characterized in that the grating is a planar grating arranged in a medium.

마지막에 상술된 두가지 실시예의 장점은 격자가 디바이스의 분할 구성요소가 아니라, 이미 장치와 결합된 구성 요소의 일부를 형성한다는 것을 특징으로 한다.The advantage of the two embodiments described last is that the grating is not a dividing component of the device, but rather forms part of a component already combined with the device.

파장 선택 피드백 수단이 다이오드 레이저로부터의 상술된 거리에서 부분적으로 반사소자를 구비하는 디바이스가 분할 반사소자 및 분할 파장 선택소자를 구비할 수 있다. 그러나, 디바이스는 모두 부분적으로 반사하고 파장을 선택하는 하나의 소자로부터 형성되는 파장 선택 피드백 수단인 것을 특징으로 한다.A device in which the wavelength selective feedback means has a reflecting element partly at the above-mentioned distance from the diode laser may have a split reflecting element and a split wavelength selecting element. However, the devices are characterized in that they are all wavelength selective feedback means formed from one element which partially reflects and selects the wavelength.

하나의 소자에 부분적인 반사와 파장 선택이라는 두 가지 기능을 결합함으로써, 구성 요소의 수가 줄어들어 공간을 절약할 수 있다.By combining two functions into one device, partial reflection and wavelength selection, the number of components can be reduced, saving space.

본 발명에 따른 디바이스의 상기 실시예는 소자가 에탈론(etalon)인 부가적인 특성이 있을 수 있다.This embodiment of the device according to the invention may have the additional property that the device is an etalon.

에탈론은 파장 선택 반사를 실현하기 위해 매우 적합한 원소일 수 있다. 에탈론은 서로에 대해 소정의 거리로 배열된 부분적으로 반사하는 두개의 평면 또는 곡선으로 된 면에 접하는 표면을 구비하는 원소를 의미한다. 에어(air)와 같은 일부 매체가 상기 두개의 면 사이에 존재할 수 있다. 에탈론은 대안적으로 광전도 섬유 또는 소정의 길이를 갖는 광도파관일 수 있다.Etalons can be very suitable elements to realize wavelength selective reflection. Etalon means an element having a surface that abuts two partially reflecting planes or curved faces arranged at a predetermined distance from each other. Some medium, such as air, may be present between the two sides. Etalons may alternatively be photoconductive fibers or optical waveguides having a predetermined length.

대안적으로, 마지막에 언급한 실시예는 소자가 부분적으로 반사하는 격자인 것을 특징으로 한다.Alternatively, the last mentioned embodiment is characterized in that the device is a grating partially reflected.

본 발명에 따른 광 디바이스의 부가적인 실시예는 방사 경로를 폴딩하기 위한 폴딩 수단(folding means)이 다이오드 레이저와 피드백 수단사이에 배열되는 것에 특징이 있다.An additional embodiment of the optical device according to the invention is characterized in that folding means for folding the radiation path are arranged between the diode laser and the feedback means.

이때 레이저 빔의 스펙트럼을 안정화시키는데 필요한 피드백 소자와 다이오드 레이저간의 거리 d 는 디바이스가 콤팩트하도록 작은 체적내에서 실현될 수 있다.The distance d between the feedback element and the diode laser necessary to stabilize the spectrum of the laser beam can then be realized in a small volume so that the device is compact.

폴딩 수단은 예로 광빔이 전파하는 광빔 사이에서 두 개의 마주하는 반사면으로 구성될 수 있다.The folding means may, for example, consist of two opposing reflective surfaces between the light beams through which the light beams propagate.

본 발명에 따른 광 디바이스의 바람직한 실시예는 폴딩 수단이 적어도 두개의 반사면을 갖고 입구 창(entrance window)과 출구 창(exit window)이 제공되는 광학적으로 투명한 재료로 된 폴딩 몸체로 이루어지며, 반사면중 한 면에는 피드백 수단으로/으로부터 다이오드 레이저 방사를 전송하기 위한 제 3 의 창이 설치되는 것에 특징이 있다.A preferred embodiment of the optical device according to the invention consists of a folding body of optically transparent material, the folding means having at least two reflective surfaces and provided with an entrance window and an exit window, It is characterized in that one of the four sides is provided with a third window for transmitting diode laser radiation to / from the feedback means.

광 경로를 폴딩하기 위한 수단은 하나의 피스로 형성된 몸체로 이루어지는 것이 바람직하다. 이런 식으로 허용오차는 2 개의 분할 대향면의 경우에서처럼 2 개의 반사면의 상호 위치 선정에 의해서 라기 보다는 단지 상기 몸체가 제조될 때에 결정된다.The means for folding the optical path preferably consists of a body formed of one piece. In this way the tolerance is determined only when the body is manufactured, rather than by the mutual positioning of the two reflecting surfaces as in the case of the two opposing facing surfaces.

폴딩 몸체(folding body)는 비교적 높은 굴절율, 예컨대 n = 1.8 인 유리로 만들어 질 수 있다. 그 다음에 기하학적 경로길이는 n = 1 인 에어에서의 기하학적 경로 길이에 대해서 1.8 의 인수씩 감소 될 수 있어서 장치는 보다 콤팩트하게 될 것이다.The folding body can be made of glass with a relatively high refractive index, for example n = 1.8. The geometric path length can then be reduced by a factor of 1.8 for the geometric path length in air with n = 1 so that the device will be more compact.

입구창과 출구창은 모두 접는 몸체의 제 1 표면내에 구비될 수 있으며 서로 동시에 같은 공간을 차지할 수 있다. 이 경우에 있어서, 다이오드 레이저 방사와 주파수 증대 방사는 주파수 증대가 일어나는 장소와 폴딩 몸체간 서로로부터 분리되어야 한다. 이것은 예를 들어 빔 분할기와 같은 파장 선택 소자에 의해 가능할 수 있어 주파수 증대 방사는 디바이스 외부에서 결합될 수 있다.Both the inlet and outlet windows can be provided in the first surface of the folding body and occupy the same space at the same time. In this case, the diode laser radiation and the frequency boost radiation must be separated from each other between the place where the frequency boost occurs and the folding body. This may be possible for example by means of a wavelength selecting element such as a beam splitter so that the frequency boost radiation may be coupled outside the device.

대안으로서, 입구창은 제 1 반사면내에 구비되고, 출구창은 제 2 반사면내에 구비될 수도 있다. 이 경우에, 주파수증대방사는 여분의 소자에 의해 디바이스 외부에서 결합될 필요는 없고, 출구창은 부분 투과 반사기로 형성될 수 있다.Alternatively, the inlet window may be provided in the first reflective surface and the outlet window may be provided in the second reflective surface. In this case, the frequency augmentation radiation need not be coupled outside the device by the extra element, and the exit window can be formed with a partially transmissive reflector.

부분 투과 반사기는 다이오드 레이저 방사를 반사시켜 주파수증대 방사를 투과시키는 파장 선택 반사기인 것이 바람직하다.The partially transmissive reflector is preferably a wavelength selective reflector that reflects diode laser radiation and thus transmits frequency amplified radiation.

본 발명에 따른 광 디바이스는 바람직하게는 피드백 수단이 제 3 창에서 통합되는 것을 특징으로 한다.The optical device according to the invention is preferably characterized in that the feedback means are integrated in the third window.

이와 같은 결합으로 인해서, 구성요소의 수가 감소될 수 있다.Due to this combination, the number of components can be reduced.

본 발명에 따른 광 디바이스의 가능한 실시예는 각각의 반사면에 고반사 계수를 가진 층이 구비되는 것을 특징으로 한다.A possible embodiment of the optical device according to the invention is characterized in that each reflecting surface is provided with a layer having a high reflection coefficient.

고반사 계수를 가진 층으로 인해, 폴딩된 광경로에서의 세기 손실은 제한된다.Due to the layer with high reflection coefficient, the intensity loss in the folded light path is limited.

폴딩 몸체가 주파수 증대 매체뒤에 있을 때에는, 이 실시예는 바람직하게 고반사층이 다이오드 레이저에 의해 공급된 반사에 대해서는 더 높은 반사 계수를 갖고 주파수증대 방사에 대해서는 더 낮은 반사 계수를 갖는 것을 특징으로 한다.When the folding body is behind a frequency boosting medium, this embodiment is characterized in that the high reflecting layer preferably has a higher reflection coefficient for the reflection supplied by the diode laser and a lower reflection coefficient for the frequency boost radiation.

본 발명에 따른 광 디바이스의 가능한 실시예는 폴딩 몸체가 평면 평행 플레이트(plane-parallel plate)으로서, 이 플레이트에서 제 1 반사면과 제 2 반사면이 서로 대향하면서 평행한 것을 특징으로 한다.A possible embodiment of the optical device according to the invention is characterized in that the folding body is a plane-parallel plate in which the first reflecting surface and the second reflecting surface are opposite and parallel to each other.

본 발명에 따른 광 디바이스의 다른 실시예는 고반사 층들이 접는 몸체에 필요치 않으며, 폴딩 몸체가 몸체 재료의 굴절율보다 더 작은 굴절율을 가진 매체내에 존재하며, 폴딩 몸체는 입사하는 방사를 내부 전반사하는(totally and internally reflect) 적어도 2 개 이상의 표면을 가지며, 그리고 그 방사가 폴딩 몸체내에서 동일 평면 방사 경로를 횡단할 때 상기 2 개의 표면 각각에 의해 적어도 한번 이상 반사되는 것을 특징으로 한다.Another embodiment of the optical device according to the invention is not required for the body to which the highly reflective layers are folded, wherein the folding body is present in a medium having a refractive index smaller than the refractive index of the body material, the folding body reflecting the internal radiation totally ( totally and internally reflect) and at least one or more surfaces, and the radiation is reflected at least once by each of the two surfaces when traversing a coplanar radiation path within the folding body.

광 디바이스는 또한 광 프리즘이 입구창과 출구창에 배열되고, 이 프리즘의 표면은 빔의 주광선(chief ray)에 횡단하고, 이 프리즘의 표면을 통해 방사 빔이 이 프리즘으로 들어왔다 나갔다한다.The optical device also has an optical prism arranged in the entry and exit windows, the surface of the prism traversing the chief ray of the beam, through which the radiation beam enters and exits the prism.

광 프리즘들은 방사빔이 폴딩 몸체를 들어오고 나갈때 오반사(false reflection)가 일어나는 것을 방지한다.Light prisms prevent false reflections when the radiation beam enters and exits the folding body.

본 발명에 따른 광 디바이스의 또 다른 실시예는 반사면중 하나에는 제 4 창이 설치되고, 이 창에는 역방향 소자(retro-directive element)가 배열되어 있어서, 많은 반사를 통해서 반사면들에 이르는 제 1 방사 경로를 횡단한 후에, 방사는 폴딩 몸체내의 제 1 평면에서 포획되고, 그 자체에 평행하게 반사되고, 그리고 몸체에 다시 들어가므로써 상기 제 1 평면에 평행한 평면에서 많은 반사를 통해 반사면들에 이르는 적어도 하나 이상의 제 2 방사 경로를 횡단하는 것을 특징으로 한다.In another embodiment of the optical device according to the invention, one of the reflective surfaces is provided with a fourth window, which is arranged with a retro-directive element, leading to the first through the many reflections to the reflective surfaces. After traversing the radiation path, radiation is trapped in the first plane within the folding body, reflected parallel to itself, and reenter the body, thereby returning to the reflective surfaces through much reflection in the plane parallel to the first plane. Leading to at least one or more second radiation paths.

역방향 소자는, 제 1 및 제 2 반사면에 수직인 제 1 평면에서 제 1 방사 경로를 따라 몸체를 통해 전파하는 입사 방사 빔이 제 1 평면에 평행한 제 2 평면에서 제 2 방사 경로에서 몸체를 통해 전파하는 반사 방사 빔으로 변환되는 것을 보증한다. 이런 식으로 몸체의 제 3 차원이 또한 방사 경로를 폴딩하는데 이용된다. 역방향 소자는 예컨대 90°의 꼭지점 각(apex angle)을 가진 프리즘으로서 폴딩 몸체상에 배열될 수 있다. 대안으로서 프리즘은 평면-평행 플레이트내에 직접 설치될 수도 있다.The reverse element is characterized in that the incident radiation beam propagating through the body along the first radiation path in a first plane perpendicular to the first and second reflective surfaces is directed to the body in a second radiation path in a second plane parallel to the first plane. It is guaranteed to be converted into a reflected radiation beam propagating through. In this way the third dimension of the body is also used to fold the radial path. The reverse element may for example be arranged on the folding body as a prism with an apex angle of 90 °. Alternatively, the prism may be installed directly in the plane-parallel plate.

2 개 이상의 평행면들을 이용할 수 있도록 그러한 형상을 몇차례 반복할 수도 있다.Such a shape may be repeated several times so that two or more parallel planes are available.

피드백 수단이 격자를 포함하는 본 발명에 따른 광 디바이스의 다른 실시예는, 상기 격자가 상기 제 3 창에 대하여 0°가 아닌 작은 각도를 이루며 뻗어있는 것을 특징으로 한다.Another embodiment of the optical device according to the invention, wherein the feedback means comprises a grating, is characterized in that the grating extends at a small angle other than 0 ° with respect to the third window.

격자의 파장 분해능이 이 격자에 입사하는 빔의 직경에 의해서도 결정되므로, 그 빔이 더 큰 각도로 격자에 입사하게 하여 격자위의 방사점(radiation spot) 직경을 증가시킴으로써 이러한 분해능이 향상될 수 있다.Since the wavelength resolution of the grating is also determined by the diameter of the beam incident on the grating, this resolution can be improved by causing the beam to enter the grating at a larger angle and increasing the diameter of the radiation spot on the grating. .

본 발명에 따른 광 디바이스의 다른 실시예는, 다이오드 레이저를 향해 반사된 방사빔의 파장을 변화시키기 위하여 다이오드 레이저에 의해 공급된 방사빔에 대하여 조그만 각도에 걸쳐 회전가능하게 상기 접힌 몸체가 배열되는 것을 특징으로 한다.Another embodiment of the optical device according to the invention is that the folded body is rotatably arranged over a small angle with respect to the radiation beam supplied by the diode laser to change the wavelength of the radiation beam reflected towards the diode laser. It features.

상기 몸체의 방향을 잡고, 결과적으로 입사 방사빔에 대하여 다른 방식으로 이 몸체에 통합된 파장 선택 소자의 방향을 잡음으로써 주어진 파장을 선택할 수 있다.It is possible to select a given wavelength by orienting the body and consequently orienting the wavelength selective element integrated into the body in a different manner with respect to the incident radiation beam.

본 발명에 따른 디바이스의 다른 실시예는, 상기 주파수 증대 방사에 감응하는 검출기와 이 검출기의 출력 신호에 의해 조절되어 상기 주파수증대 방사의 양을 결정하는 적어도 하나의 파라미터에 영향을 미치는 제어 유닛을 포함하는 능동 제어 시스템에 의해 상기 광파장 선택 피드백 수단이 보충되는 것을 특징으로 한다.Another embodiment of the device according to the invention comprises a detector that is sensitive to the frequency boost radiation and a control unit that is adjusted by an output signal of the detector to affect at least one parameter that determines the amount of frequency boost radiation. The optical wavelength selection feedback means is supplemented by an active control system.

상기 광 피드백 수단에 능동 제어 시스템을 부가함으로써 보다 큰 범위의 온도 변화를 허용할 수 있고 훨씬 더 정밀하게 다이오드 레이저 파장과 비선형 광학 매체의 허용 대역폭을 튜닝할 수 있다.By adding an active control system to the optical feedback means it is possible to allow for a wider range of temperature changes and to tune diode laser wavelengths and the allowable bandwidth of nonlinear optical media with much more precision.

파장 선택 소자의 선택에 따라, 영향을 받는 파라미터에 관한 선호도가 바뀐다.Depending on the choice of wavelength selection element, the preferences on the affected parameters change.

부가적 능동 제어 시스템을 사용하는 상기 실시예는 상기 파라미터가 다이오드 레이저를 통한 전류이고, 상기 제어 유닛이 이 전류를 제어하는 것을 특징으로 한다.The embodiment using an additional active control system is characterized in that the parameter is a current through a diode laser and the control unit controls this current.

대안적으로, 이 실시예는 파라미터가 다이오드 레이저 온도이고 제어 유닛이 이 온도를 제어하는 것을 특징으로 한다.Alternatively, this embodiment is characterized in that the parameter is a diode laser temperature and the control unit controls this temperature.

두 경우, 다이오드 레이저의 동작은 영향을 받고 레이저 파장이 정확하게 교정될 수 있다. 레이저 전류 또는 레이저 온도를 변화시킴으로써 출력 스펙트럼이 이동할 것이다. 격자가 절대적으로 파장을 한정하고 다이오드 레이저의 출력 스펙트럼과 조합하여 에탈론이 주기적으로 파장을 한정하므로, 격자를 사용하는 디바이스에서 보다 에탈론을 사용하는 장치에서 그러한 제어가 더 효과를 발휘한다. 격자를 사용하는 디바이스에서는 다이오드 레이저의 출력 스펙트럼에서 모드 거리(mode distance)내의 정교한 제어를 내포하고, 에탈론을 사용하는 디바이스에서는 다른 모드로 안정화할 수 있다.In both cases, the operation of the diode laser is affected and the laser wavelength can be accurately corrected. By changing the laser current or laser temperature the output spectrum will shift. Since the grating absolutely limits the wavelength and the etalon periodically defines the wavelength in combination with the output spectrum of the diode laser, such control is more effective in the device using the etalon than in the device using the grating. In devices using a grating, it is possible to incorporate sophisticated control within the mode distance in the output spectrum of the diode laser, while in devices using etalons it can be stabilized in other modes.

부가적인 능동 제어 시스템을 사용하는 실시예는 상기 파라미터가 비선형 광학 매체의 온도이고 제어 유닛이 그 온도를 제어하는 것을 특징으로 한다.Embodiments using an additional active control system are characterized in that the parameter is the temperature of the nonlinear optical medium and the control unit controls the temperature.

이러한 디바이스의 실시예는 상기 파라미터가 비선형 광학 매체의 반사율이고 제어 유닛이 이 매체에 대한 전기장의 크기를 제어함을 특징으로 한다.An embodiment of such a device is characterized in that the parameter is the reflectivity of the nonlinear optical medium and the control unit controls the magnitude of the electric field for this medium.

두가지 제어 장치에 의해서 비선형 광학 매체의 허용 대역이 이동될 수 있고, 이 제어 장치는 에탈론을 사용하는 디바이스뿐만 아니라 격자를 사용하는 디바이스에 대해서도 적합하다. 온도 제어에 대한 광전자 제어의 잇점은 적응 속도가 크다는 것이다.The two control devices allow the allowable band of nonlinear optical media to be shifted, which is suitable for devices using gratings as well as devices using etalons. The advantage of optoelectronic control over temperature control is the high rate of adaptation.

본 발명에 따른 디바이스의 다른 실시예는 다이오드 레이저가 자동 펄스 발생(self-pulsing) 다이오드 레이저라는 것을 특징으로 한다.Another embodiment of the device according to the invention is characterized in that the diode laser is a self-pulsing diode laser.

어떤 펄스 발생 다이오드 레이저는 그러한 응용에 적합하다. 자동 펄스 발생 레이저는 무엇보다도 영국 특허 출원 번호 제 GB 2 221 094 호에 공지되어 있다.Some pulsed diode lasers are suitable for such applications. Automatic pulse generating lasers are known first of all in British Patent Application No. GB 2 221 094.

본 발명에 따른 디바이스의 다른 실시예는 비선형 광학 매체가 비선형 광학 결정(optical crystal)을 포함하는 것을 특징으로 한다.Another embodiment of the device according to the invention is characterized in that the nonlinear optical medium comprises a nonlinear optical crystal.

이러한 두가지 가능성들 사이의 선택은 이 디바이스에 부과되는 요건들과 디바이스의 가격에 의해서도 결정된다. 결정(crystal)의 잇점이라면 도파관의 경우보다 결합이 더 간단하고 기계적으로 더 안정하다는 것이다. 반면에, 도파관의 경우에는 다이오드 레이저 방사의 복귀 효율이 더 높아질 수 있다.The choice between these two possibilities is also determined by the requirements placed on the device and the price of the device. The advantage of the crystal is that the bond is simpler and more mechanically stable than in the case of waveguides. On the other hand, in the case of waveguides, the return efficiency of diode laser radiation can be higher.

본 발명에 따른 상기 디바이스의 부가적인 실시예는 상기 도파관이 KTP, LiNbO3또는 LiTaO3중의 한 물질로 형성되는 것을 특징으로 한다.An additional embodiment of the device according to the invention is characterized in that the waveguide is formed of one of KTP, LiNbO 3 or LiTaO 3 .

KTP(인산 티탄화 칼륨), KiNbO3(니오브화 리튬)과 LiTaO3(탄탈화리튬)은 상기 주파수를 증가시키기에 적합한 물질들이다.KTP (potassium titanate), KiNbO 3 (lithium niobate) and LiTaO 3 (lithium tantalum) are suitable materials for increasing the frequency.

본 발명에 따른 상기 디바이스의 부가적인 실시예는 상기 비선형 광 결정이 KNbO3또는 KLiNbO3인 것을 특징으로 한다.An additional embodiment of the device according to the invention is characterized in that the nonlinear photonic crystal is KNbO 3 or KLiNbO 3 .

결정 형태에 있어서 LNbO3(니오브화 칼륨) 및 KLiNbO3(리듐 니오브화 칼륨)은 상기 주파수를 증가시키기 위한 비선형 광 물질로 아주 적합하다.In the crystalline form, LNbO 3 (potassium niobium) and KLiNbO 3 (potassium lithium niobium) are well suited as nonlinear minerals to increase the frequency.

본 발명은 또한 정보면(information plane)을 광학 주사하는 장치에 관한 것인데, 이 장치는 상기 정보면에 있는 주사점에 상기 방사 소스 유닛에 의해 주어지는 상기 방사선을 촛점 맞추기 위한 광학계와 방사 소스 유닛을 구비한다.The invention also relates to an apparatus for optically scanning an information plane, the apparatus having an optical system and a radiation source unit for focusing the radiation given by the radiation source unit at a scan point in the information plane. do.

상기 장치는 레코드 캐리어를 읽고 쓰기기에 적합하고, 상기 정보면의 방사선을 전기적 신호로 복귀하는 방사선 감응 검출 시스템을 부가적으로 구비하는데, 상기 장치는 상기 방사 소스 유닛이 앞서 언급된 대로 광 디바이스로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The apparatus further comprises a radiation sensitive detection system suitable for reading and writing record carriers and for returning radiation of the information surface to an electrical signal, wherein the radiation source unit comprises an optical device as previously mentioned. It is characterized by.

어떤 장치가 레코드 캐리어를 쓰기에 특히 적합하고 기록되는 상기 정보에 일치하여 상기 방사 소스 유닛에 의해 제공된 상기 빔의 강도를 스위칭하기 위한 강도 스위치를 포함하는 상기 장치에 있어서, 상기 방사 소스 유닛은 앞서 언급된 디바이스이고, 상기 강도 스위치는 다음의 파라미터들, 즉In the apparatus, which apparatus is particularly suitable for writing a record carrier and comprises an intensity switch for switching the intensity of the beam provided by the radiation source unit in accordance with the information recorded, the radiation source unit is referred to above. Device, the strength switch having the following parameters:

- 상기 다이오드 레이저 펄스들의 상기 반복 주파수 파라미터와,The repetition frequency parameter of the diode laser pulses,

- 상기 다이오드 레이저로 복귀하는 상기 방사 펄스의 상기 광 경로 길이 파라미터,The optical path length parameter of the radiation pulse returning to the diode laser,

- 상기 다이오드 레이저로 복귀하는 상기 방사 펄스의 상기 에너지 파라미터 및,The energy parameter of the radiation pulse returning to the diode laser, and

- 상기 비선형 광 매개의 상기 허용 대역 파라미터들중 하나를 셋팅하기 위한 수단으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Means for setting one of the allowed band parameters of the nonlinear optical mediator.

제 1 도는 광기록 매체(3)의 정보면을 광학식으로 주사하는 장치(1)를 도시한 것이다. 상기 주사란 용어는 기록 매체의 판독 동안의 주사 뿐만 아니라 기록 동안의 주사도 의미하는 것으로 해석된다. 방사단면으로 부분적으로 도시된 기록 매체(3)는 투명 기판(5)과 반사 정보층(7)으로 형성되어 있다. 이 정보층(7)은 다수의 정보 영역(도시되지 않음)을 구비하고 있으며, 이들 영역은 이들의 주위 환경과 광학적으로 구별되어있다. 상기 정보 영역은 다수의 트랙(9), 예를들어 공동으로 나선형 트랙을 형성하는 준(quasi) 동심 트랙에 배열되어 있다. 이러한 목적으로, 상기 장치는 방사빔(15)을 공급하는 방사원 유닛(13)과, 기록 매체(3)상의 주사점(11)에 상기 방사빔(15)을 접속시키는 광학계(17)와, 기록 매체(3)로부터 반사된 방사(21)를 전기신호로 변환시키는 검출 시스템(19)을 갖는 광학장치(2)를 구비하고 있다. 방사원(12)에서 발생되어 방사원 유닛(13)에서 방사되는 빔(15)은 단일 렌즈 소자로 도시되어있는 대물렌즈계(16)에 의해 빔(15)을 반사시키는 정보면중의 판독점(11)에 접속되어진다. 기록 매체(3)가 모터(25)로 구동되어지는 축(23)에 의해 회전되면, 정보 트랙이 주사되어진다. 기록 매체(3) 및 장치(2)를 서로에 대해 화살표(27)의 방향으로 이동시킴으로써, 전체 정보면을 주사할 수 있다.FIG. 1 shows an apparatus 1 for optically scanning the information surface of the optical recording medium 3. The term scanning is interpreted to mean scanning during recording as well as scanning during reading of the recording medium. The recording medium 3 partially shown in the radiation cross section is formed of a transparent substrate 5 and a reflective information layer 7. This information layer 7 has a plurality of information areas (not shown), which are optically distinguished from their surroundings. The information area is arranged on a plurality of tracks 9, for example quasi concentric tracks which collectively form spiral tracks. For this purpose, the apparatus comprises a radiation source unit 13 for supplying a radiation beam 15, an optical system 17 for connecting the radiation beam 15 to a scanning point 11 on a recording medium 3, and a recording. An optical device 2 having a detection system 19 for converting radiation 21 reflected from the medium 3 into an electrical signal is provided. The beam 15 generated at the radiation source 12 and radiated at the radiation source unit 13 is a read point 11 in the information plane that reflects the beam 15 by the objective lens system 16 shown as a single lens element. Is connected to. When the recording medium 3 is rotated by the shaft 23 driven by the motor 25, the information track is scanned. By moving the recording medium 3 and the device 2 with respect to each other in the direction of the arrow 27, the entire information surface can be scanned.

주사동안 반사된 빔(21)은 연속된 정보 영역에 기억되어 있는 정보에 따라 강도가 변화한다. 투사된 빔(15)과 방사된 빔(21)을 분리시키기 위하여, 광학계(17)에는 예를 들어 부분적으로 투명미러(도시되지 않음)가 제공될 수 있으며, 이 미러는 반사되고 변화되어진 빔(21)의 일부를 방사 감응 검출 시스템(19)으로 반사시킨다. 그러나, 제 1 도에서 도시된 편광감응 빔 분할기(28)와 λ/4 플레이트(30)의 결합을 사용하는 것이 적합하다. 이렇게 하면 레이저 빔(15)은 빔 분할기(28)에 의해 전부 통과될 수 있는 편광 방향을 가질 수 있다. 기록 매체(3)의 빔 경로에서 이 빔은 첫번째로 λ/4 플레이트(30)를 트래버스하고, 기록 매체에 의한 반사후에는 두번째로 λ/4 플레이트(30)를 트래버스하여 빔 분할기(28)로 다시 입사되기 전에 편광방향이 90° 회전되어진다. 따라서, 빔(21)은 검출 시스템(19)으로 전부 반사되어진다.The beam 21 reflected during the scanning changes in intensity depending on the information stored in the continuous information area. In order to separate the projected beam 15 from the emitted beam 21, the optical system 17 can be provided, for example, with a partially transparent mirror (not shown), which mirrors the reflected and varied beam ( A portion of 21 is reflected back to the radiation sensitive detection system 19. However, it is suitable to use a combination of the polarization sensitive beam splitter 28 and the λ / 4 plate 30 shown in FIG. This allows the laser beam 15 to have a polarization direction that can all be passed by the beam splitter 28. In the beam path of the recording medium 3 this beam first traverses the λ / 4 plate 30 and after reflection by the recording medium the second traverses the λ / 4 plate 30 to the beam splitter 28. The polarization direction is rotated 90 ° before it is incident again. Thus, beam 21 is wholly reflected back to detection system 19.

판독 장치에 대한 상세한 설명에 관해서는 M. G. carasso, I. B. H. Peek 및 J. P. Sinjou 에 의한 논문지 Philips Technisch Tijdschrift 40 의 no. 9, 1981/82, p267- 272 에 제목이 "Het systeem" compact Disc Digital Audio 인 논문에 실려있다.For a detailed description of the reading device see no. Of the journal Philips Technisch Tijdschrift 40 by M. G. carasso, I. B. H. Peek and J. P. Sinjou. 9, 1981/82, p. 267-272, in a paper entitled "Het systeem" compact Disc Digital Audio.

이러한 장치를 소형화하기 위하여 방사원(12)으로서 다이오드 레이저를 선택한다. 또한, 이러한 장치는 광기록 매체의 정보밀도가 상당한 정도까지 증가할 수 있으므로 작은 주사점을 필요로한다. 통상의 다이오드 레이저의 방사 주파수를 배가하거나 파장을 절반으로 함으로서 주사점을 바라는 대로 축소시킬 수 있다. 주파수배가는 비선형 광 매체를 통해 다이오드레이저 방사를 통과시킴으로써 실현될 수 있다. 비선형 광 매체의 특성 파라미터중 하나가 허용 대역폭이다. 이것은 파장 대역으로서, 이 대역내에서는 상기 광 매체가 공급된 방사의 주파수를 확실하게 배가시킬 수 있다. 그러나 허용 대역의 영역은 온도에 크게 좌우된다. 주어진 온도에서 결정은 어느 파장에 주파수 배가 방사에 기여하는지를 정한다.In order to miniaturize such a device, a diode laser is selected as the radiation source 12. In addition, such an apparatus requires a small scanning point because the information density of the optical recording medium can be increased to a considerable extent. The scanning point can be reduced as desired by doubling the radiation frequency of a conventional diode laser or halving the wavelength. Frequency doubling can be realized by passing diode laser radiation through a nonlinear optical medium. One of the characteristic parameters of nonlinear optical media is the allowed bandwidth. This is a wavelength band, and within this band, it is possible to reliably double the frequency of radiation supplied with the optical medium. However, the area of the tolerance band is highly dependent on temperature. At a given temperature, the crystal determines at which wavelength the frequency multiple contributes to the radiation.

반면에, 다이오드레이저는 파장이 또한 온도에 크게 좌우된다는 단점이 있다. 또한 다이오드 레이저는 광학계에서의 반사로 인해 레이저의 활성 레이어로 복귀하는 레이저광에 매우 감응한다. 따라서, 레이저빔의 강도 뿐만 아니라 레이저의 출력 스펙트럼도 상당히 영향을 받을 수 있다.On the other hand, diode lasers have the disadvantage that the wavelength is also highly dependent on temperature. Diode lasers are also very sensitive to laser light returning to the active layer of the laser due to reflection in the optical system. Thus, not only the intensity of the laser beam but also the output spectrum of the laser can be significantly affected.

충분히 배가된 주파수 방사를 발생하기 위해서는 광 매체의 허용대역의 레이저 파장 및 영역은 튜닝 되어야하며 서로 튜닝되어야한다. 이러한 것은 다이오드 레이저와 비선형 광 매체를 온도에 매우 정확하게 안정화시킴으로써 달성될 수 있는데, 이것은 비교적 곤란하며 또한 비용이 많이 드는 해결 방법이다. 본 발명에 의하면 이러한 문제는 펄스다이오드 레이저는 피드백수단을 공동으로 이용함으로써 상당히 간단하게 실현될 수 있다. 이것으로 다이오드 레이저 방사가 비선형 광 매체의 허용 대역폭내에 있는 파장으로 설정되는 것을 보증할 수 있다.In order to generate sufficiently doubled frequency radiation, the laser wavelength and region of the allowable band of the optical medium must be tuned and tuned to each other. This can be achieved by stabilizing diode lasers and nonlinear optical media very accurately with temperature, which is a relatively difficult and expensive solution. According to the present invention, this problem can be realized quite simply by using a pulsed diode laser jointly with feedback means. This can ensure that diode laser radiation is set to a wavelength within the allowable bandwidth of the nonlinear optical medium.

원하는 제한은 여러 방법으로 실현될 수 있다. 제 1 방법은 제 2 도 및 제 3 도에서 도시된 광전자 방법이다. 이 경우에 있어서는 펄스다이오드 레이저의 스펙트럼이 여러 모드로 구성되어 있으므로 여러 파장이 존재한다는 사실을 이용하는데, 상기 여러 파장중 적어도 하나는 허용 대역폭내에서 불변이며 이들 파장중 두 파장은 허용 대역폭내에 있는 평균 파장을 갖는다. 따라서, 비교적 큰 온도 변하에서도 주파수 배가된 방사량을 검출할 수 있으며, 이러한 방사에 의해 다이오드 레이저 파장은 피드백을 통해 최적으로 설정할 수 있다.Desired limitations can be realized in several ways. The first method is the optoelectronic method shown in FIGS. 2 and 3. In this case, we take advantage of the fact that the pulse diode laser's spectrum consists of several modes, so that there are several wavelengths, at least one of which is invariant within the allowable bandwidth and two of these wavelengths are averaged within the allowable bandwidth. Has a wavelength. Therefore, the frequency multiplied radiation amount can be detected even at a relatively large temperature change, and by this radiation, the diode laser wavelength can be optimally set through feedback.

제 2 도에서 도시된 방사된 유닛(13)에서 다이오드 레이저(12)에 의해 발생된 방사빔(15)은 예를 들어 두 렌즈 소자로 구성되는 제 1 렌즈계(29)에 의해 방사 주파수가 배가되어지는 비선형 광 매체(31)에서 접속되어진다. 매체(31)로부터 방출되는 방사(33)는 예를 들어 단일 렌즈 소자로 구성되는 제 2 렌즈계(35)에 의해 증대된 주파수에 감응하는 검출기(39)에서 접속된다. 이 검출기는 비교기(41) 및 제어 유닛(43)을 또한 구비하는 능동 제어 시스템(37)의 일부를 형성한다. 주파수 배가된 방사의 일부는 검출기(39)에 의해 전기 신호 SD로 변환되어진다. 이 신호는 주파수 배가된 방사의 희망하는 양을 나타내는 기준 신호와 비교기에서 비교된다. 신호 SD와 Sref각의 차는 제어 신호 Sc로 변환되며, 이 신호 Sc에 의해 제어 유닛(43)이 제어된다. 주파수 배가된 방사 강도의 측정인 검출기 출력신호 SD에 관해서 다이오드레이저(12)에 의해 공급된 방사 파장은 다이오드 레이저의 조정 가능한 파라미터중 하나를 변화시킴으로써 설정될 수 있다. 주파수 배가된 방사의 양에 영향을 미칠 수 있는 파라미터에 따라서, 제어 유닛(43)은 다르게 실현될 수 있다. 조정 가능한 파라미터는, 예를 들어, 레이저 전류 및 레이저 온도이다. 이것은 제어 유닛(43)이 전류 또는 다이오드 레이저 온도를 설정하도록 변형될 수 있다는 것을 의미한다. 두 대안간에서의 선택은 도면에서 I/T 로 표시되어 있다. 레이저 파장이 온도에 따라 변화하므로, 주파수 배가된 방사의 최대 전력을 공급하는 파장은 다이오드 레이저의 온도를 변화시킴으로써 정확하게 설정될 수 있다.The radiation beam 15 generated by the diode laser 12 in the radiated unit 13 shown in FIG. 2 is multiplied by a radiation frequency, for example by a first lens system 29 consisting of two lens elements. The paper is connected in the nonlinear optical medium 31. The radiation 33 emitted from the medium 31 is connected at the detector 39 in response to the increased frequency, for example by the second lens system 35 composed of a single lens element. This detector forms part of an active control system 37 which also has a comparator 41 and a control unit 43. Some of the frequency multiplied radiation is converted into an electrical signal S D by the detector 39. This signal is compared in the comparator with a reference signal that represents the desired amount of frequency multiplied radiation. The difference between the signals S D and S ref is converted into the control signal S c , and the control unit 43 is controlled by this signal S c . The radiation wavelength supplied by the diode laser 12 with respect to the detector output signal S D , which is a measure of the frequency multiplied radiation intensity, can be set by changing one of the adjustable parameters of the diode laser. Depending on the parameters that can affect the amount of frequency multiplied radiation, the control unit 43 can be realized differently. Adjustable parameters are, for example, laser current and laser temperature. This means that the control unit 43 can be modified to set the current or diode laser temperature. The choice between the two alternatives is indicated by I / T in the figures. Since the laser wavelength changes with temperature, the wavelength that supplies the maximum power of frequency multiplied radiation can be set accurately by changing the temperature of the diode laser.

제 3 도는 제어 유닛(43)이 비선형 광 물질에 영향을 미치는 광전자 피드백의 다른 실시예이다. 이러한 제어는, 예를 들어, 온도 제어일 수 있다. 비선형 광 물질의 온도를 변화시킴으로써, 비선형 광물질의 허용 대역을 다이오드 레이저의 파장 대역과 최적으로 중첩되도록 시프트시킬 수 있다.3 is another embodiment of the optoelectronic feedback in which the control unit 43 affects nonlinear minerals. Such control can be, for example, temperature control. By varying the temperature of the nonlinear mineral, the allowable band of the nonlinear mineral can be shifted to optimally overlap with the wavelength band of the diode laser.

다른 광전자 피드백은 비선형 광물질에 전극을 제공한 것이다. 전극간에 전압을 공급하여, 검출기 신호 SD에 따라 비선형 광학 매체에 전기장을 공급함으로써, 상기 매체의 굴절율이 바뀌어질 수 있도록 하여 그 허용 대역이 이동될 수 있게 한다.Another optoelectronic feedback is the provision of electrodes to nonlinear minerals. By supplying a voltage between the electrodes and supplying an electric field to the nonlinear optical medium in accordance with the detector signal S D , the refractive index of the medium can be changed so that the tolerance band can be shifted.

광전자 피드백 또한 동적으로 실현될 수 있다. 이를 위해, 주파수 증대 방사의 강도는 작은 진폭으로 변조되어지며, 상기 방사의 위상 동기 검출이 활용된다. 즉, 변조 신호 SD의 위상은 변조가 성립되어지는 제어 신호의 위상과 비교되어진다. 이러한 방법에 있어서, 주파수 증대 방사 강도의 작은 변화는 앞서 검출되어져 정정될 수 있다. 주파수증대 방사의 강도는 특히, 다이오드 레이저를 통한 전류의 DC 성분을 변화시킴에 의해서 또는 비선형 매체의 허용 대역을 전기 광학적으로 변화시킴으로써 변조되어질 수 있다.Optoelectronic feedback can also be realized dynamically. To this end, the intensity of the frequency boost radiation is modulated with a small amplitude and phase locked detection of the radiation is utilized. That is, the phase of the modulation signal S D is compared with the phase of the control signal to which modulation is established. In this way, small changes in the frequency boost radiation intensity can be detected earlier and corrected. The intensity of the frequency boost radiation can be modulated, in particular, by changing the DC component of the current through the diode laser or by electro-optically changing the allowable band of the nonlinear medium.

광전자 피드백(37)의 수단에 의해서 주파수 증대 방사의 최대치를 제어하기 위해, 단지 적은 부분의 상기 방사가 사용되어져, 그 나머지가 제 1 도에 도시된 주사 장치와 같은 광학 장치에 이용하는 유용한 방사가 되도록 한다. 유용한 방사 RU 는 실지 예로, 비선형 광소자(31) 및 검출기(39)간의 임의의 위치에 배치되는 부분적으로 투명한 미러(44)와 같은 부분적으로 투명한 소자를 이용함으로써 제 2 도 및 제 3 도에 따라 디바이스로부터 분리될 수 있다.In order to control the maximum of the frequency boost radiation by means of the optoelectronic feedback 37, only a small part of the radiation is used so that the remainder is a useful radiation for use in an optical device such as the scanning device shown in FIG. do. Useful radiation RU is in accordance with FIGS. 2 and 3 by using a partially transparent element such as a partially transparent mirror 44 disposed at an arbitrary position between the nonlinear optical element 31 and the detector 39. Can be separated from the device.

비선형 광소자상에 다이오드 레이저의 출구면을 비추어 상기 소자에 의해 방사되는 방사를 집중시키기 위한 렌즈계(29 및 35) 대신에, 광섬유 또는 평면 도파관이 대안적으로 이용될 수 있다.Instead of lens systems 29 and 35 for focusing the radiation emitted by the device by illuminating the exit face of the diode laser on the nonlinear optical device, optical fibers or planar waveguides may alternatively be used.

주파수 증대방사의 강도에 대한 상당한 증가가 광전자 피드백 대신에 선택적 파장인 광 피드백을 실현함으로써 얻어질 수 있다.A significant increase in the intensity of the frequency boost radiation can be obtained by realizing optical feedback, which is an optional wavelength instead of optoelectronic feedback.

제 4 도는 상기가 실현되는 디바이스의 실시예를 도시한다. 상기 디바이스는 펄스 다이오드 레이저가 비선형 광학 매체(31)의 허용 대역폭내에 있는 그 파장의 선택적 피드백에 따라 단일 모드 레이저로 작용하는 점을 활용한다. 상기 파장이 상기 허용 대역폭내에 있다는 것이 확실하므로, 주파수증대방사의 크기는 제 2 도 및 제 3 도에 도시되는 디바이스의 크기와 관련하여, 실례로 어떠한 조건하에서는 15 배로, 상당히 증가된다.4 shows an embodiment of the device in which the above is realized. The device takes advantage of the fact that the pulsed diode laser acts as a single mode laser in accordance with the selective feedback of its wavelength within the allowable bandwidth of the nonlinear optical medium 31. Since it is certain that the wavelength is within the allowable bandwidth, the magnitude of the frequency augmentation radiation is significantly increased, for example 15 times under some conditions, with respect to the size of the device shown in FIGS. 2 and 3.

선택적 피드백의 효과는 제 5a 도 및 제 5b 도에 설명되어진다. 제 5a 도는 피드백으로 다이오드 레이저 스펙트럼을 보여주며, 제 5b 도는 선택적인 파장 피드백이 없을 때 다이오드 레이저에 의해 방사되는 스펙트럼을 도시한다. 이들 도면에 있어서, 파장 λ는 수평 축상에 구성되며, 그 세기는 수직축상에 놓여진다.The effect of selective feedback is illustrated in FIGS. 5A and 5B. FIG. 5a shows the diode laser spectrum with feedback, and FIG. 5b shows the spectrum emitted by the diode laser when there is no selective wavelength feedback. In these figures, the wavelength λ is constructed on the horizontal axis, and its intensity lies on the vertical axis.

광 피드백이 소정의 최대 효과를 가지게 하고, 주파수 증대방사가 이용되어지는 장치에서 광소자상에 다이오드 레이저 방사의 반사 작용에 따른 원치않는 피드백의 영향을 최소화하기 위하여, 제 4 도의 선택적인 피드백 수단(37)에 의해 나타나게된 방사 펄스가 그러한 에너지를 가지어, 다이오드 레이저 방사에 최대로 영향을 미칠 수 있는 순간에 다이오드 레이저에 도착하게 한다. 반사된 레이저 펄스 부분 LPr이 충족되어지는 상기 세기 조건 및 지연 시간 조건은 제 6 도와 관련하여 유지될 수 있다. 이 도면에 있어서, 다수의 레이저 펄스 시리즈의 펄스 LPi가 i = 1, 2, ...., N 으로서 도시되어 있다. 레이저 펄스의 펄스 지속시간은 P 이고, 시리즈의 기간은 T 이다. 반사 펄스 LPr이 다이오드 레이저에 의해 방사된 펄스 LPi에 영향을 미칠 수 있게 하도록, 반사된 펄스의 지연 시간 Rt는 주어진 범위 내에 있어야한다. 더우기, 그에 따라 발생된 결과는 펄스 성립의 방사 에너지와 관련하여 반사된 펄스의 방사 에너지에 상당히 의존하게 된다.Optional feedback means 37 of FIG. 4 to minimize the effect of undesired feedback due to the reflective action of diode laser radiation on the optical device in devices in which frequency augmentation radiation is used and in which frequency boosting radiation is used. The radiation pulses shown by) have such energy to arrive at the diode laser at the moment when it can have the greatest impact on the diode laser radiation. The intensity condition and delay time condition for which the reflected laser pulse portion LP r is satisfied can be maintained in relation to the sixth degree. In this figure, pulses LP i of a plurality of laser pulse series are shown as i = 1, 2, ..., N. The pulse duration of the laser pulse is P and the duration of the series is T. In order for the reflected pulse LP r to affect the pulse LP i emitted by the diode laser, the delay time R t of the reflected pulse must be within a given range. Moreover, the resulting result will be highly dependent on the radiation energy of the reflected pulse with respect to the radiation energy of the pulse establishment.

지연 시간 범위 제한은 다음과 같이 주어진다.The delay time range limit is given by

Rt= TR t = T

Rt= T - p - ΔpR t = T-p-Δp

원리적으로, 반사된 레이저 펄스 LPr,1는 다음의 레이저 펄스 LP2를 유도하는 것이 아니라 제 2 의 다음 펄스 LP3또는 연속 펄스들 LPi중 하나를 유도하기 때문에, 상기 언급된 제한은 다음과 같이 일반화 될 수 있다.In principle, since the reflected laser pulse LP r, 1 does not induce the next laser pulse LP 2 , but induces one of the second next pulse LP 3 or the continuous pulses LP i , Can be generalized as:

Rt= nT, n = 1, 2, ...,R t = nT, n = 1, 2, ...,

Rt= nT - p - Δp, n = 1, 2, ...R t = nT-p-Δp, n = 1, 2, ...

방사 에너지 조건은 다음과 같이 공식화될 수 있다.The radiant energy condition can be formulated as follows.

E(Pr) 〉 E (LPi)E (P r )〉 E (LP i )

i 번째 펄스의 성립 시간내의 순간 tε,i에서 반사된 방사 펄스가 레이저에 주입된다.The radiation pulse reflected at the instant t ε, i within the establishment time of the i th pulse is injected into the laser.

이것은 반사된 펄스가 순간 tε,i에서 다이오드 레이저 작용에 영향을 미칠 수 있게 하기 위해, 반사된 펄스의 방사 에너지가 다이오드 레이저에 의해 방사되어질 다음의 펄스에 대한 레이저에서의 그 순간에 성립되는 방사 에너지보다 커야 만 한다는 것을 의미한다.This allows the reflected pulse to affect the diode laser action at the instant t ε, i so that the radiation energy of the reflected pulse is established at that moment in the laser for the next pulse to be emitted by the diode laser. It must be greater than energy.

만일 상한선의 제한 Rt= n. T 가 충족되었다면, 반사된 방사 펄스의 트레일링 에지(하강 구간)는 방사될 다음 펄스가 완전히 성립되는 순간과 일치할 것이며, 더 이상 반사된 펄스가 방사될 펄스에 어떠한 영향도 미치지 않게 할 것이다. 만일 하한선의 제한 Rt= nT - p - Δp 가 충족되었다면, 반사된 펄스의 리딩 에지(상승 구간)는 영향을 받지 않도록 새로운 펄스가 아직 시작되지 않았을 때의 순간과 일치할 것이다.Limit of upper limit if R t = n. If T is satisfied, the trailing edge (falling edge) of the reflected radiation pulse will coincide with the moment when the next pulse to be emitted is fully established, and no longer cause the reflected pulse to have any effect on the pulse to be emitted. If the lower limit R t = nT-p-Δp is satisfied, then the leading edge (rising edge) of the reflected pulse will coincide with the moment when a new pulse has not yet started so that it is not affected.

상기 제한들은 절대적인 제한들이 아니다. 상황에 따라 이러한 제한들을 다소 초과하였을 경우 어떤 영향이 여전히 발생할 수 있다.The above limitations are not absolute limitations. Depending on the circumstances, some impact may still occur if these limits are exceeded somewhat.

한편, 지연시간 즉, 다이오드 레이저의 출구면으로부터의 경로를 커버하기 위한 다이오드 레이저를 후진시키는 방사 펄스 LPi에 의해 요구되는 시간이 2d/c 로 주어지며, 여기에서 d 는 다이오드 레이저(12) 및 피드백 소자(27)간의 거리이고, c 는 방사 빔에 의해 관통되는 매체에서 빛의 전파 속도이다. 상기 두개의 제한 조건과 관련하여, 상기는 다음의 지연 조건을 따른다.On the other hand, the delay time, i.e. the time required by the radiation pulse LP i which reverses the diode laser for covering the path from the exit face of the diode laser, is given by 2d / c, where d is the diode laser 12 and Is the distance between the feedback elements 27, and c is the speed of propagation of light in the medium penetrated by the radiation beam. With respect to the two constraints, the following delay conditions are followed.

nT - p - Δp 〈 2d/c 〈 ntnT-p-Δp <2d / c <nt

거리 d 는 다음으로 주어진다.The distance d is given by

d = c/2 ·nT - c/2 ·ε(p + Δp) 여기에서, ε은 영보다는 크며, 반사된 펄스의 에너지에 의해 결정되는 2 값 보다는 작은 수이다. 만일 상기 에너지가 상대적으로 크다면, 반사된 펄스는 성립되는 시간보다 늦은 순간에 도착하게되어, ε 이 1 보다는 0 에 가깝게 된다. 만일 반사된 펄스의 에너지가 보다 낮다면, 상기 펄스는 성립되는 시간보다 빠른 순간에 도착하게되어, ε 이 0 보다는 1 에 가깝게 된다. 때문에 ε 은 반사된 펄스 에너지에 반비례한다.d = c / 2 nT-c / 2 epsilon (p + Δp) where epsilon is greater than zero and is a number less than two determined by the energy of the reflected pulse. If the energy is relatively large, the reflected pulse arrives at a moment later than the time at which it is established, so that ε is closer to zero than one. If the energy of the reflected pulse is lower, the pulse arrives at a moment earlier than the time it is established, so that ε is closer to 1 than zero. Ε is inversely proportional to the reflected pulse energy.

광 피드백은 다이오드 레이저(12)로부터 거리 d 에서 적합한 반사계수를 가지는 최소한의 부분적 반사 소자(45)를 배치함으로써 실현될 수 있다. 방사선을 반사할 수도 있는 다른 모든 소자를 d 에 대한 상술된 일반 조건을 만족하지 않는 거리에 배치시키므로써, 다이오드 레이저의 동작과 그에 따른 레이저 빔의 파라미터 및 질이 단지 첫번째로 언급된 소자(45)를 경유하여 피드백에 의해서만 결정되고 일정하게 유지됨이 달성된다.Light feedback can be realized by disposing a minimum partial reflecting element 45 having a suitable reflection coefficient at a distance d from the diode laser 12. By placing all other elements that may reflect radiation at a distance that does not meet the general conditions described above for d, the operation of the diode laser and thus the parameters and quality of the laser beam are only the first mentioned elements 45. Determination is made only by the feedback and remains constant through.

그러나, 파장 선택 소자(47)의 위치는 상술된 지연 시간 조건이 반사 소자(45)에 의해 만족되는 한 필수적이지 않다.However, the position of the wavelength selecting element 47 is not essential as long as the above-described delay time condition is satisfied by the reflecting element 45.

실제로 피드백 소자(37)는 상이한 방법으로 제공될 수도 있다.Indeed, the feedback element 37 may be provided in different ways.

첫번째 가능한 방법이 제 4 도에 도시되며, 이때 파장 선택 소자(47)는 격자이다. 이 격자는 상기 반사 소자(45), 예를 들면 거울에 대해 입사 레이저 방사선을 반사한다. 상기 거울에 의해 반사된 방사선은 다이오드 레이저(12)에 대하여 상기 격자에 의해 반사된다. 상기 격자가 방사선을 반사하는 방향은 상기 방사선의 파장 및 격자의 주기, 즉 두개의 동일한 격자 스트립사이의 거리에 의해 결정된다. 상기 주기는 단지 비선형 광학 매체의 허용 대폭이내의 파장을 가진 방사선만이 상기 다이오드 레이저에 들어가도록 하는 방법에 의해 선택될 수도 있다.The first possible method is shown in FIG. 4, in which the wavelength selecting element 47 is a grating. This grating reflects incident laser radiation to the reflecting element 45, for example a mirror. The radiation reflected by the mirror is reflected by the grating against the diode laser 12. The direction in which the grating reflects radiation is determined by the wavelength of the radiation and the period of the grating, ie the distance between two identical grating strips. The period may be selected by a method such that only radiation having a wavelength within the permissible width of the nonlinear optical medium enters the diode laser.

상기 다이오드 레이저가 약 850 ㎚ (적색 광)의 파장에서 방사선을 보내고 상기 비선형 광학 매체가 상기 다이오드 레이저 신호의 주파수가 두배로 되는 KTP(포타슘 티타닐 파스페이트) 도파관인 디바이스의 실시예에 있어서, 상기 격자는 1.67 ㎛ 의 주기 즉 ㎜ 당 600 스트립을 갖는다. 평균 레이저 파워는 방사된 펄스폭과 펄스 반복 주파수사이의 1 : 3.5 비율의 20 mw 정도이며 2 배 주파수 신호(청색 광)의 파워는 약 150㎼ 이다. 온도 안정화는 실행될 필요가 없다.In an embodiment of the device wherein the diode laser is a KTP (potassium titanyl phosphate) waveguide in which the radiation is transmitted at a wavelength of about 850 nm (red light) and the nonlinear optical medium is a frequency of the diode laser signal doubled. The grating has a period of 1.67 μm, ie 600 strips per mm. The average laser power is about 20 mw with a 1: 3.5 ratio between the emitted pulse width and the pulse repetition frequency, and the power of the double frequency signal (blue light) is about 150 Hz. Temperature stabilization does not need to be performed.

상이한 레이저 모드가 제 5a 도로부터 알 수 있듯이 예컨대 0.3 ㎚ 에서 서로 밀접하게 위치해 있기 때문에, 상기 격자는 큰 분산력을 가지며, 따라서 상이한 파장의 방사선이 공간적으로 양호하게 분리되어 위치하게 된다. 상기 분산력은 상기 입사 방사 빔에 의해 커버된 격자 주기의 수에 따라 좌우된다. 2 또는 그보다 높은 치수로 회절된 방사선이 상기 피드백에 사용될 경우, 원하는 분산력을 가진 격자는 그것이 비교적 간단한 방식으로 제조될 수 있도록 비교적 큰 격자 주기를 가질 수 있다.Since the different laser modes are closely located at each other, for example at 0.3 nm, as can be seen from FIG. 5a, the grating has a large dispersing force, so that radiation of different wavelengths is spatially well separated. The dispersion force depends on the number of grating periods covered by the incident radiation beam. When radiation diffracted at two or higher dimensions is used for the feedback, the grating with the desired dispersing force can have a relatively large grating period so that it can be manufactured in a relatively simple manner.

상기 격자는 기계적 프로세스(스크래칭) 또는 리소그래피 공정에 의한 공지된 방법으로 제조될 수도 있다. 위와 같은 격자는 또한 두개의 평면 방사파로 하여금 포토리소그래픽 플레이트상에서 간섭하게 하고 포토리소그래픽 플레이트를 현상 및 에칭하므로써 얻어질 수도 있다. 그때 레이저 사진 격자가 얻어진다. 파두면(wavefronts)에 적응시킴으로써, 소정 범위의 집속 또는 분산 또는 보정과 같은 광학적 특성이 상기 레이저 사진 격자에 제공될 수 있다.The grating may be manufactured by known methods by mechanical processes (scratching) or lithographic processes. Such a grating may also be obtained by causing two planar radiation waves to interfere on the photolithographic plate and developing and etching the photolithographic plate. Then a laser photogrid is obtained. By adapting to wavefronts, optical properties such as a range of focusing or dispersion or correction can be provided to the laser photo grating.

격자 구조가 상술된 방식중 하나에 의해 복제 프로세스에서 매트릭스로써 제공되는 서포트를 사용하므로써 다수의 값싼 복제품을 얻을 수 있다.Many inexpensive replicas can be obtained by using support in which the grid structure is provided as a matrix in the replication process in one of the manners described above.

상기 격자는 또한 제 7 도에 도시된 플래너 격자(50)일 수도 있다. 이 도면에서 광전도층(52)이 예컨대 유리, 투명 합성체, 반도체 또는 니오브산 리튬과 같은 결정체로된 기판(51)상에 제공된다. 상기 층(52)은 좌측에서 들어오는 빔 에너지의 상당 부분이 상기 층안에서 에워싸여진 상태로 남아 있도록 기판의 것보다 높은 굴절률을 가진 투명체로 구성된다. 상기 층(52)에는 연장된 중간 영역(54)에 대해 X 방향으로 번갈아 나타나는 구부러진 연장 영역(53)의 2 차원 주기적 구조가 제공된다. 상기 영역(53)은 층(52)의 중간 영역(54)보다 높거나 낮은 레벨에 위치할 수도 있다. 상기 영역(53 및 54)이 동일한 높이에서 서로 다른 굴절율로 위치하는 것이 가능하다. 상기 구조(53, 54)는 b1, b2및 b3에 의해 제 7 도에 도시된 방사선의 파장에 따라 상기 층(52)에 연결된 방사선을 임의의 방향으로 반사시킨다. 특별히 플래너 격자(50)의 구조 및 동작에 관한 설명에 대해서는 미국 특허 번호 제 4,746,136 호를 참조하라. 여기서 광학 도파관 통신 시스템용 멀티플렉서의 격자를 사용하는 것에 대해서 기술하고 있다.The grating may also be the planar grating 50 shown in FIG. In this figure, a photoconductive layer 52 is provided on a substrate 51 made of, for example, glass, transparent composite, semiconductor or crystals such as lithium niobate. The layer 52 is composed of a transparent body having a higher refractive index than that of the substrate so that a significant portion of the beam energy coming from the left side remains enclosed in the layer. The layer 52 is provided with a two-dimensional periodic structure of curved extending regions 53 which alternate in the X direction with respect to the extending intermediate region 54. The region 53 may be located at a level higher or lower than the middle region 54 of the layer 52. It is possible that the regions 53 and 54 are located at different refractive indices at the same height. The structures 53, 54 reflect in any direction the radiation connected to the layer 52 according to the wavelength of the radiation shown in FIG. 7 by b 1 , b 2 and b 3 . See, for example, US Pat. No. 4,746,136 for a description of the structure and operation of the planar grating 50. Here, the use of a grating of a multiplexer for an optical waveguide communication system is described.

상기 플래너 격자가 제 4 도에 도시된 디바이스안에서 상기 격자(47)대신 사용될 수도 있다. 한편, 상기 디바이스는 제 8 도에 도시된 바와 같은 격자의 반사 특성을 사용할 경우 단순화될 수도 있다. 렌즈계(35')는 비선형 소자로부터의 방사선이 광전도 층(52)안에 집속되게 해주어야만 한다. 플래너 격자 소자(50)는 정면(56)에 대한 법선이 들어오는 빔의 주 광선에 대해 작은 각도로 연장되는 방법으로 배치될 수 있으며, 그에 따라 원하는 파장을 가진 반사 빔 성분(b')의 방향이 다이오드 레이저 빔(b)의 방향에 정반대로 된다. 상기 디바이스의 훨씬 더 간단한 실시예는 격자가 제 9 도에 도시된 바와 같이 비선형 광학 매체(31')안에 통합되어 있다.The planar grating may be used instead of the grating 47 in the device shown in FIG. On the other hand, the device may be simplified when using the reflective characteristics of the grating as shown in FIG. The lens system 35 ′ must allow radiation from the nonlinear element to be focused in the photoconductive layer 52. The planar grating element 50 can be arranged in such a way that the normal to the front 56 extends at a small angle with respect to the main beam of the incoming beam, so that the direction of the reflected beam component b 'with the desired wavelength is It is opposite to the direction of the diode laser beam b. A much simpler embodiment of the device is the grating is integrated into the nonlinear optical medium 31 'as shown in FIG.

본 발명에 따른 디바이스에 있어서, 직선 연장 영역과 반복적으로 변하는 주기를 가진 격자가 제 10 도에 도시된 바와 같이 사용될 수 있다. 이 도면에서는 주기 P1, P2및 P3를 가진 단지 세개의 격자 부분만이 명료성을 위해 도시되며 주기사이의 차가 과장되게 도시되어 있다. 사실, 상기 격자는 보다 많은 격자 부분과 보다 상이한 주기를 가지며, 주기사이의 차이는 보다 작아진다. 방사빔(b)의 전파 방향에서 서로 앞뒤로 위치한 격자 부분 각각은 다이오드 레이저에서 관련 부분의 특징 파장에서 방사선을 반사할 것이다. 레이저 펄스 반복 주파수의 특정 값을 조절하므로써, 다이오드 레이저안에서 방사선을 반사하고 비선형 광학소자의 허용 대역폭안의 파장을 가진 격자 부분으로부터 발생하는 방사펄스에 의해 지연 시간 조건이 확실히 만족될 수 있다.In the device according to the invention, a grating with a period of linear extension and a period that changes repeatedly can be used as shown in FIG. In this figure only three grating parts with periods P 1 , P 2 and P 3 are shown for clarity and the differences between the periods are exaggerated. In fact, the grating has a different period with more grating portions, and the difference between the periods becomes smaller. Each of the grating portions located back and forth with each other in the direction of propagation of the radiation beam b will reflect radiation at the characteristic wavelength of the relevant portion in the diode laser. By adjusting a specific value of the laser pulse repetition frequency, the delay time condition can be reliably satisfied by the radiation pulses from the grating portion reflecting radiation in the diode laser and having a wavelength within the allowable bandwidth of the nonlinear optical element.

하나 이상의 렌즈계가 하나 이상의 광 섬유로 대체된 디바이스에서, 상기 격자가 이러한 광섬유안에 배열될 수도 있다. 이러한 경우의 실시예가 제 11 도에 도시된다. 이 도면에서 참조 번호(60)는 광통신 시스템을 위한 특정 포락선(envelope)을 나타내며, 광섬유(71)의 입구 면상에 다이오드 레이저 출력을 비추기 위해 다이오드 레이저(12) 및 렌즈계(62)를 통합한다. 파장 선택 광 소자(70)는 영국 특허 출원 제 2,161,648 호에 기술된 바와 같이 구현될 수도 있다. 이 소자에서 광섬유(71)의 일부분이 예컨대 유리로 된 블럭(73)의 굽은 관안에 제공된다. 이 광섬유 피스의 상단부가 격자(74)가 설치된 코어(72)에서 멀리 떨어져 그라운드된다. 상기 격자와 섬유 피스 사이의 잔류 공간은 적합한 굴절률을 가진 액체로 채워진다. 상기 섬유 코어를 통해 전파하는 방사선의 일부가 상기 액체에 대해 분산되고 상기 방사선을 편향시키는 격자에 도달하며 그 후 섬유 코어로 들어간다. 상기 격자의 주기는 격자와의 상호 작용 후 구조적으로 직접 통과된 광과 간섭하는 방사선의 파장을 결정한다. 상기 광 소자(70)에 대한 상세한 설명에 대해서는 파장-선택 피드백을 거쳐서 다이오드 레이저를 안정시키기 위한 소자를 기술하는 독일 특허 출원 제 3254754 호를 참조하라.In devices in which one or more lens systems have been replaced by one or more optical fibers, the grating may be arranged in such optical fibers. An embodiment in this case is shown in FIG. Reference numeral 60 in this figure represents a specific envelope for the optical communication system and incorporates a diode laser 12 and a lens system 62 to illuminate the diode laser output on the entrance face of the optical fiber 71. The wavelength selective optical element 70 may be implemented as described in British Patent Application No. 2,161,648. In this device a portion of the optical fiber 71 is provided in a curved tube of block 73 of glass, for example. The upper end of this optical fiber piece is grounded away from the core 72 provided with the grating 74. The remaining space between the grating and the fiber piece is filled with a liquid having a suitable refractive index. A portion of the radiation propagating through the fiber core is dispersed against the liquid and reaches the grating that deflects the radiation and then enters the fiber core. The period of the grating determines the wavelength of the radiation that interferes with the structurally passed light after interaction with the grating. For a detailed description of the optical device 70, see German Patent Application No. 3254754, which describes a device for stabilizing a diode laser via wavelength-selective feedback.

통합된 격자를 가진 광 섬유는 대안적으로 광섬유의 클래딩내에서 주기적 구조를 에칭하므로써 얻어질 수도 있다.Optical fibers with an integrated grating may alternatively be obtained by etching the periodic structure within the cladding of the optical fiber.

제 11 도의 실시예에 있어서, 파장 선택 소자의 다이오드 레이저와 비선형 광학 매체(31)사이에 배치된다.In the embodiment of FIG. 11, it is arranged between the diode laser of the wavelength selecting element and the nonlinear optical medium 31.

제 8 도에 도시된 장치의 소자(50) 또한 상기 위치에서 배치될 수 있다.The device 50 of the device shown in FIG. 8 can also be arranged in this position.

제 12 도는 파장-선택 섬유 컴포넌트(70)가 비선형 광학 소자(31)뒤에 배치되고 광섬유(75)가 최종 언급된 소자 및 레이저 사이에 배치되는 실시예를 도시한 것이다.12 illustrates an embodiment in which the wavelength-selective fiber component 70 is disposed behind the nonlinear optical element 31 and the optical fiber 75 is disposed between the last mentioned element and the laser.

컴포넌트(70)내의 격자(74)는 광섬유(71)를 통과하여 다이오드 레이저로 향하는 방사선의 일부분을 반사하는 반사 격자가 바람직하다. 만일 상기 격자가 상기 파생된 지연 시간 조건이 이 격자에 의해 반사된 방사펄스에 인가되는 위치에 배치된다면, 반사기(45)는 제거될 수 있다.The grating 74 in the component 70 is preferably a reflective grating that reflects a portion of the radiation passing through the optical fiber 71 and directed to the diode laser. If the grating is placed at a position where the derived delay time condition is applied to the radiation pulse reflected by the grating, the reflector 45 can be removed.

제 13 도는 반사 격자를 지닌 컴포넌트(70)를 갖춘 방사선 소스 유닛(13)의 또 다른 실시예를 도시한 것이다. 이 도면에 도시된 실시예는 반사기(45) 및 광섬유(76)를 구비하지 않는다. 이 실시예는 주파수 증가된 방사가 다이오드 레이저 방사에 대해 최적인 광섬유(71)를 통과하지 못하는 장점이 있다. 주파수 증가된 방사는 비선형 광학 매체(31)로부터 직접 발생될 수 있다.13 shows another embodiment of a radiation source unit 13 with a component 70 with a reflective grating. The embodiment shown in this figure does not have a reflector 45 and an optical fiber 76. This embodiment has the advantage that the frequency increased radiation does not pass through the optical fiber 71 which is optimal for diode laser radiation. Frequency increased radiation can be generated directly from the nonlinear optical medium 31.

이것이 또한 제 9 도에 도시된 장치를 지니고 있다. 제 11 도 및 12 도에 도시된 장치에서, 주파수 증가된 방사는 자신은 통과시키지만 레이저 방사는 반사시키는 다이크로익(dichroic) 미러로서 반사기(45)를 작용시키므로써 장치외부에 결합될 수 있다. 제 8 도에 따르는 장치에서, 주파수 증가된 방사는 자신은 반사시키지만 레이저 방사는 통과시키는 다이크로익 미러(58)를 비선형 광학 매체(31) 및 플래너 격자(50)간에 배치하므로써 결합되지 않을 수 있다. 제 4 도에 따르는 장치에서, 반사기(45)는 주파수 증가된 방사를 통과시키는 다이크로익 미러로서 작용될 수 있다. 만일 반사 격자(47)가 반사기(45) 위치에 배치되어 상기 반사기를 제거할 수 있다면, 주파수 증가된 방사를 커플아웃하기 위한 다이크로익 미러를 이 격자 및 비선형 광학 소자간에 배치된다.This also has the device shown in FIG. In the devices shown in FIGS. 11 and 12, the frequency increased radiation can be coupled to the outside of the device by acting the reflector 45 as a dichroic mirror which allows it to pass but reflects laser radiation. In the apparatus according to FIG. 8, the frequency increased radiation reflects itself but cannot be combined by placing a dichroic mirror 58 between the nonlinear optical medium 31 and the planar grating 50, which passes the laser radiation. . In the apparatus according to FIG. 4, the reflector 45 can act as a dichroic mirror that passes frequency increased radiation. If the reflecting grating 47 is positioned at the position of the reflector 45 to remove the reflector, a dichroic mirror for coupling out the frequency increased radiation is placed between the grating and the nonlinear optical element.

파장 선택 및 다이오드 레이저를 향하도록 반사하는 기능은 반사격자와 더불어 제 14 도에 도시된 바와 같은 Fabry- Perot 에탈론으로 수행될 수 있다. 상기 에탈론은 예를 들어 공기 또는 유리와 같은 매체를 포함한 두개의 부분적으로 반사, 평면 또는 곡선화된 표면을 구비한다. 다중 반사가 상기 표면상에서 일어나기 때문에, 빔 부분들간에 간섭이 성립되거나 파괴된다. 상기 표면간의 거리 W 은 매체의 굴절율을 적당히 선택하므로써, 소정 파장을 갖는 방사가 반사되도록 한다. 이 파장은 물론 비선형 광학 매체(31)의 수신 대역폭내에서 존재한다.The wavelength selection and the function of reflecting toward the diode laser can be performed with a Fabry-Perot etalon as shown in FIG. The etalons have two partially reflective, planar or curved surfaces including media such as, for example, air or glass. Since multiple reflections occur on the surface, interference is established or broken between the beam portions. The distance W between the surfaces appropriately selects the refractive index of the medium so that radiation having a predetermined wavelength is reflected. This wavelength is of course present within the reception bandwidth of the nonlinear optical medium 31.

에탈론은 제 14 도에 도시된 바와 같이 반사에 사용되지만, 또한 추가로 설명되지는 않지만 제 15 도에 도시된 바와 같이 전송에도 사용된다. 전송 에탈론은 제 14 도에 도시된 장치에 또한 사용될 수 있다. 그 경우에, 반사기는 이 에탈론뒤에 거리 d 만큼 떨어져서 배치된다. 이 반사기는 주파수 2 배된 방사를 완전하게 통과시키는 다이크로익 미러일 수 있다.Etalons are used for reflection as shown in FIG. 14, but are also used for transmission as shown in FIG. 15, although not further described. Transmission etalons may also be used in the apparatus shown in FIG. In that case, the reflector is placed behind this etalon a distance d. This reflector can be a dichroic mirror that completely passes frequency doubled radiation.

상기 에탈론은 또한 소정 파장을 지닌 광섬유로 구성될 수 있다. 다이오드 레이저로 복귀하는 반사된 방사 펄스가 이 레이저가 어느 파장을 방출하는지를 결정하기 위하여, 이 방사 펄스의 에너지는 상술된 바와 같이 다이오드 레이저로 복귀하는 순간에 만들어진 방사 에너지보다 커야만 한다. 반사된 방사 펄스의 에너지는 반사 소자(45) 또는 파장 선택 및 반사기능 둘 다를 수행하는 소자(50, 31', 80)의 반사 계수에 의해 영향 받을 수 있다.The etalons may also consist of optical fibers having a predetermined wavelength. In order for the reflected radiation pulse to return to the diode laser to determine which wavelength it emits, the energy of this radiation pulse must be greater than the radiation energy produced at the moment of return to the diode laser as described above. The energy of the reflected radiation pulse can be influenced by the reflection coefficient of the reflective element 45 or of the elements 50, 31 ', 80 that perform both wavelength selection and reflective functions.

예를 들어 광학 레코드 매체가 기록되고 출구면(exit face)이 저반사 계수를 갖는 고 전력 다이오드 레이저 경우, 피드백 소자, 예를 들어 제 14 도 및 15 도의 소자(80)의 반사 계수는 중요한 역활을 한다. 실제로, 출구면의 저반사 계수를 갖는 다이오드 레이저는 레이저 작용동안 최초 언급된 레이저의 큰 전하 매체 밀도 결과로 인해 상기 출구면의 고반사 계수를 갖는 다이오드 레이저보다 짧은 파장을 방출한다는 것이 발견되었다. 말하자면, 다이오드 레이저의 출구면의 반사 계수 및 파장은 피드백 소자(80)의 반사 계수 선택으로 인해 설정될 수 있다. 격자가 피드백 소자로서 사용될 때, 이 격자가 다이오드 레이저 파장을 고정하기 때문에 이 효과는 일어나지 않는다. 그러나, 만일 에탈론이 피드백 소자로서 사용되는 경우, 다이오드 레이저 파장은 이 소자의 반사 계수에 의해 고정될 수 있다.For example, in the case of a high power diode laser in which an optical record medium is recorded and the exit face has a low reflection coefficient, the reflection coefficient of the feedback element, for example the element 80 of FIGS. 14 and 15, plays an important role. do. In fact, it has been found that diode lasers having a low reflection coefficient at the exit face emit shorter wavelengths than diode lasers having a high reflection coefficient at the exit face due to the large charge medium density results of the laser first mentioned during laser operation. In other words, the reflection coefficient and the wavelength of the exit face of the diode laser can be set due to the reflection coefficient selection of the feedback element 80. When the grating is used as a feedback element, this effect does not occur because the grating fixes the diode laser wavelength. However, if etalon is used as the feedback element, the diode laser wavelength can be fixed by the reflection coefficient of this element.

실제로, 다이오드 레이저 및 피드백 소자간의 거리 d, 즉 다이오드 레이저의 스펙트럼 안정성을 얻기 위한 거리는 비교적 긴데, 이것은 광학 장치를 콤팩트화하는데 있어 장애가 된다. 예를 들어, 1ns 의 펄스 주기 p 경우, 대략 150㎚ 의 거리 d 가 요구된다.In practice, the distance d between the diode laser and the feedback element, i.e. the distance to obtain the spectral stability of the diode laser, is relatively long, which is an obstacle in compacting the optical device. For example, for a pulse period p of 1 ns, a distance d of approximately 150 nm is required.

본 발명의 또 다른 양상에 따라서, 다이오드 레이저 12 및 피드백 소자(27)간의 광통로는 겹쳐진다. 결국, 상기 장치는 방사빔이 수회 반사되는 사이에 두개의 마주보는 반사기를 구비한다. 그러나, 안정도로 인해, 광학적으로 투명한 물질로 이루어진 하나의 몸체(20), 예를 들어 유리 몸체가 사용되는데, 여기서 두개의 마주보는 표면은 상기 몸체로 들어오는 방사빔이 수회 반복되도록 반사한다. 몸체의 제조동안 허용한계가 결정된다. 폴딩 몸체는 유리로 만들어졌을 뿐만 아니라 투명 합성 물질과 같이 충분한 고굴절율을 갖는 다른 광학적으로 투명한 물질로 만들어질 수 있다.According to another aspect of the invention, the optical paths between the diode laser 12 and the feedback element 27 overlap. As a result, the device has two opposing reflectors between which the radiation beam is reflected several times. However, due to stability, one body 20, for example a glass body, made of an optically transparent material is used, where two opposing surfaces reflect so that the radiation beam entering the body is repeated several times. Tolerances are determined during the manufacture of the body. The folding body is not only made of glass but can also be made of other optically transparent materials with sufficient high refractive index, such as transparent synthetic materials.

상기 폴딩 몸체(120)의 상이한 실시예도 있을 수 있다. 제 1 실시예가 제 21a 도에 도시되고 서로 대향되어 위치한 제 1 표면(123) 및 제 2 표면(125)이 고반사를 갖는 반사층(127)을 갖춘 평면-평행 플레이트(121)을 구비한다. 제 1 표면(123)은 입구 창(129)을 추가로 갖고 제 2 표면은 출구 창(131)을 갖는다. 다이오드 레이저(12)에 의해 방출된 방사 빔(15)은 예를 들어 콜리메이터(collimator) 렌즈(132)를 경유하여 입구 창(129)을 통과하는 평면-평행 플레이트(121)에 들어가고 빔이 예각으로 표면(123 및 125)상에 입사되기 때문에 이들 표면에 의해 수회 반사된다. 빔은 표면들중 하나의 표면내의 제 3 창(128)뒤에 또는 그내에 배열되는 파장-선택 반사 소자(27)에 도달한다. 순차적으로, 빔은 역방향으로 플레이트(121)를 가로질러, 창 (129)을 경유하여 다이오드 레이저통로 중에 남게된다.There may also be different embodiments of the folding body 120. The first embodiment has a planar-parallel plate 121 with a reflective layer 127 having a high reflection on the first surface 123 and the second surface 125, which are shown in FIG. 21A and located opposite each other. The first surface 123 further has an inlet window 129 and the second surface has an outlet window 131. The radiation beam 15 emitted by the diode laser 12 enters the plane-parallel plate 121 passing through the inlet window 129 via, for example, a collimator lens 132 and the beam is at an acute angle. Because they are incident on the surfaces 123 and 125 they are reflected several times by these surfaces. The beam reaches the wavelength-selective reflecting element 27 arranged behind or in the third window 128 in one of the surfaces. In turn, the beam remains in the diode laser path via window 129, across plate 121 in the reverse direction.

출구 창(131)은 광학 장치 외부에서 주파수 증가된 방사를 커플링하기 위하여 사용되고, 결국 빔 분리 미러와 같이 형성된다. 상기 창(131)은 제 1 표면(123) 및 제 2 표면(125) 상의 층(127)일수 있는 것과 같은 기본 파장에 대해 고반사는 발생된 높은 고조파에 대해 저반사를 갖는 층(134)을 구비한다. 그경우에, 제 2 표면(125)상의 층(127 및 134)은 하나의 비차단된 층을 구성한다.The exit window 131 is used to couple the frequency-increased radiation outside the optics, and is eventually formed like a beam splitting mirror. The window 131 has a layer 134 that has a low reflection for high harmonics generated at high reflections for a fundamental wavelength such as may be the layer 127 on the first surface 123 and the second surface 125. Equipped. In that case, the layers 127 and 134 on the second surface 125 constitute one non-blocking layer.

파장 선택 피드백 소자(27)는 분리 컴포넌트일 수 있다. 그러나, 이 소자는 평면-평행 플레이트(121)와 함께 통합되는 것이 바람직하다. 즉 창(128)위치에 배치되는 것이 바람직하다. 이 소자는 예를 들어 프리즘일 수 있다. 상기 프리즘은 창에 배치되거나 창에서 리세스하므로써 형성될 수 있다. 그러나, 제 21a 도에 도시된 바와 같은 격자(27)는 그것의 비교적 높은 파장-분해능 때문에 선호된다.The wavelength selective feedback element 27 may be a separate component. However, this element is preferably integrated with the planar-parallel plate 121. In other words, it is preferably arranged at the position of the window 128. This device may be a prism, for example. The prism can be formed by placing in or recessing the window. However, the grating 27 as shown in FIG. 21A is preferred because of its relatively high wavelength-resolution.

격자는 다른 방법으로 유리 몸체에 통합된다. 예를 들어, 격자는 유리 폴딩 몸체에서 직접적으로 에칭되거나 폴딩 몸체상의 분리 컴포넌트로써 배열된다. 다른 가능성은 격자가 복제 기술에 의해 연속적으로 제공되는 폴딩 몸체상에 얇은 합성 재료층을 제공하기 위한 것이다.The grating is integrated into the glass body in different ways. For example, the grating is etched directly in the glass folding body or arranged as a separate component on the folding body. Another possibility is to provide a thin layer of synthetic material on the folding body in which the grating is continuously provided by a replication technique.

폴딩으로 인해, 3㎜의 직경을 가진 방사빔에 대해 예를 들어 공기중에서 130㎜ 의 길이를 갖는 방사 경로는 만약 유리가 1.8 의 굴절율을 갖는다면 8㎜ 의 두께 D 및 13㎜ 의 길이 L 를 갖는 유리판에 수용될 수 있다.Due to the folding, for a radiation beam with a diameter of 3 mm a radiation path having a length of 130 mm, for example in air, has a thickness D of 8 mm and a length L of 13 mm if the glass has a refractive index of 1.8. It can be housed in a glass plate.

폴딩은 선택적으로 2 차원 대신 3 차원적으로 영향을 미친다. 이 목적을 위해 역-지시 소자(133)는 제 22 도에 도시된 바와 같이 유리 몸체상에 제 1 광 경로(135)의 끝에서 제 4 창상에 배열된다. 방사빔이 유리몸체의 반사면에 수직인 제 1 평면에 위치한 제 1 광 경로(135)를 통과한 후 그것이 먼저 도면의 평면에 수직인 방향으로 반사되고 소자(133)상에 입사 방향에 평행한 방향으로 계속적으로 반사되므로 상기 빔은 제 1 평면에 평행한 제 2 평면에 위치된 제 2 광 경로(137)를 통과하기 위해 다시 평면-평행 플레이트(121)로 패스된다. 이 방법으로 폴딩된 빛 경로(135, 137) 및 가능한 부가적인 광 경로는 겹쳐지게되고 계속적으로 보다 짧은 길이 L 를 갖는 폴딩 몸체가 스펙트럼 안정을 위해 요구된 전체 길이 d 를 갖는 광 경로를 실현하기 위해 사용될 수 있다. 이 실시예는 제 22 도에 도시된다. 제 22a 도는 평면도이고 제 22b 도는 측면도이다.Folding selectively affects three dimensions instead of two dimensions. For this purpose, the back-directing element 133 is arranged on the fourth window at the end of the first light path 135 on the glass body as shown in FIG. 22. After the radiation beam passes through a first light path 135 located in a first plane perpendicular to the reflective surface of the glass body, it is first reflected in a direction perpendicular to the plane of the drawing and parallel to the direction of incidence on the element 133. As it is continuously reflected in the direction, the beam passes back to the plane-parallel plate 121 to pass through a second light path 137 located in a second plane parallel to the first plane. The light paths 135, 137 and possible additional light paths folded in this way are superimposed so that the folding body with a shorter length L continuously achieves the light path with the total length d required for spectral stability. Can be used. This embodiment is shown in FIG. 22a is a top view and 22b is a side view.

역지시 소자(133)의 매우 적절한 예는 90°의 극점 각을 갖는 프리즘이다. 이 프리즘의 상부 리브는 상기 빔의 주요 광선에 수직이다. 상기 프리즘은 상부 리브에 반대편에 위치된 기저면(139)이 표면(125)에 평행하므로 어떤 반사 손실도 없는 그러한 방법에 근거를 둔다.A very suitable example of the reverse pointing element 133 is a prism having a pole angle of 90 °. The upper rib of this prism is perpendicular to the main beam of the beam. The prism is based on such a method that there is no return loss because the base surface 139 located opposite the upper rib is parallel to the surface 125.

다른 가능한 실시예에서 본 발명에 따른 폴딩 몸체(120)는 제 23 도에 도시된 바와 같이 직사각형 또는 사각형 단면을 갖는다. 이 실시예에서 표면(145, 146, 148 및 149)은 각 표면상의 빔의 전체 내부 반사가 있는 그러한 방법으로 입사 방사 빔에 관하여 향하게된다. 제 23 도의 실시예에서 이는 상기 빔이 창(153)내부 또는 뒤에 배열되는 피드백 소자(27)에 도달하기 전에 각 표면에 대해 2배로 영향을 미친다.In another possible embodiment the folding body 120 according to the invention has a rectangular or rectangular cross section as shown in FIG. In this embodiment the surfaces 145, 146, 148 and 149 are directed relative to the incident radiation beam in such a way that there is a total internal reflection of the beam on each surface. In the FIG. 23 embodiment this affects twice for each surface before the beam reaches the feedback element 27 arranged inside or behind the window 153.

이 소자에 의한 반사이후, 상기 빔은 역방향으로 같은 방사경로를 통과하고 다이오드 레이저로 가는 도중에 표면(145)을 통해 폴딩 몸체를 떠난다.After reflection by this device, the beam passes through the same radiation path in the reverse direction and leaves the folding body through surface 145 on the way to the diode laser.

주파수 증대방사는 표면(149)을 통해 광 디바이스를 떠난다. 이것이 실현된 포인트에서 파장 선택 반사층(151)이 제공되고, 그 층은 다이오드 레이저로부터의 방사에 대해 고반사를 가지며, 주파수증대 반사를 투과한다. 게다가, 프리즘(147)은 주로 상기 포인트에서 제공되고, 그것의 표면 (150)은 빔의 주요 광선에 수직이다. 수직 표면(152)을 갖는 유사한 프리즘(143)도 또한 다이오드 레이저 빔이 폴딩 몸체에 입사하는 위치에서 표면(145)상에 주로 배열된다. 두 프리즘은 예를 들어 유리 몸체와 같은 재료로 만들어진다. 마찬가지로 평면-평행 플레이트를 포함하는 실시예에서와 같이 피드백 소자(27)는 유리 몸체에서 창(53)내부에 또는 뒤에 배열되는 프리즘 또는 에탈론이다.Frequency augmented radiation leaves the optical device through surface 149. At the point at which this is realized, a wavelength selective reflecting layer 151 is provided, which has a high reflection on radiation from the diode laser and transmits the frequency amplified reflection. In addition, the prism 147 is mainly provided at this point, and its surface 150 is perpendicular to the main beam of the beam. Similar prisms 143 with vertical surface 152 are also primarily arranged on surface 145 at the position where the diode laser beam is incident on the folding body. Both prisms are made of a material, for example a glass body. Likewise in an embodiment comprising a planar-parallel plate, the feedback element 27 is a prism or etalon which is arranged inside or behind the window 53 in the glass body.

평면-평행 플레이트에 대해 제 22a 도 및 제 22b 도에 도시된 바와 같이 같은 방법으로 제 23 도의 폴딩 몸체는 3 차원에서 폴딩을 실현하기 위해 역-지시 소자에 의해 겹쳐진 유리 몸체내부에 평행면에서 복수개의 폴딩 광 경로를 포함한다.In the same way as shown in FIGS. 22a and 22b for a planar-parallel plate, the folding body of FIG. 23 has a plurality of parallel planes inside the glass body superimposed by the reverse-directing elements to realize folding in three dimensions. It includes a folding light path.

폴딩 몸체의 두 실시예(121 및 122)는 입구 창 및 출구 창이 같은 표면에 위치되고 일치하는 그러한 방법으로 대안적으로 구현될 수 있다. 그 경우에 주파수 배가된 방사는 주파수 배가 매체 및 폴딩 몸체 사이에 예를 들어 파장 감응빔 스플리터인 추가 파장 선택 소자에 의해 다이오드 레이저 방사로부터 분리된 것이고, 다이오드의 외부에 결합된 것이다.Two embodiments 121 and 122 of the folding body may alternatively be implemented in such a way that the inlet and outlet windows are located on the same surface and coincide. In that case the frequency multiplied radiation is separated from the diode laser radiation by an additional wavelength selection element, for example a wavelength sensitive beam splitter, between the frequency multiplied medium and the folding body, and is coupled to the outside of the diode.

피드백 소자와 같이 격자를 가진 폴딩 몸체의 상기 실시예중 각각에 있어서, 평면-평행플레이트의 형태에서 폴딩 몸체에 대해 제 21b 도 및 제 21c 도에서 격자에 대해 도시된 바와 같이 표면(125 또는 149)에 관하여 예각으로 격자를 배열할 수 있다. 사실상, 파장 분해능력은 방사빔 내부에 격자 기간 폴링의 수에 의존하므로 이 방사빔의 직경에 의존한다. 격자를 유리 몸체의 표면에 대해 경사지게 함으로써 격자의 보다 큰 표면은 같은 방사빔에 의해 덮혀지고 계속적으로 보다 큰 파장 분해능력이 달성될 수 있다.In each of the above embodiments of the folding body with a grating, such as a feedback element, in the form of a planar-parallel plate on the surface 125 or 149 as shown for the grating in FIGS. 21B and 21C for the folding body. The grid can be arranged at an acute angle. In fact, the wavelength resolution depends on the number of lattice period pollings inside the radiation beam and therefore on the diameter of this radiation beam. By inclining the grating relative to the surface of the glass body, the larger surface of the grating is covered by the same radiation beam and consistently higher wavelength resolution can be achieved.

각각의 실시예의 유리 몸체에서, 피드백 소자로서 프리즘과 격자에탈론의 양쪽에 대해, 투사하는 빔(15)에 대해 회전하도록 몸체가 광학 장치(1)에서 정렬할 수 있도록 반사될 파장이 변화될 수 있다.In the glass body of each embodiment, the wavelength to be reflected can be varied so that the body can align in the optical device 1 to rotate about the projecting beam 15, both as a prism and as a feedback element, as a feedback element. have.

파장 선택 피드백 소자를 갖는 상기의 장치는 주파수 증대방사를 공급하도록 공지의 장치보다 온도 변화에 상당히 덜 민감하다. 새로운 장치의 안정성은 비선형 광학 매체의 온도 의존에 의해 주로 결정된다. 만약 이 매체가 KiP의 부분이된 도파관에 의해 구성된다면 이런 변화는 0.05 ㎚/℃ 의 차수이다. 0.3㎚ 의 허용 대역의 비선형 광학 매체에 대해 여러 섭씨 온도의 변화가 허용된다.Such devices with wavelength selective feedback elements are significantly less sensitive to temperature changes than known devices to supply frequency augmented radiation. The stability of the new device is mainly determined by the temperature dependence of the nonlinear optical medium. If the medium consists of waveguides that are part of KiP, this change is on the order of 0.05 nm / ° C. Various degrees of Celsius change are allowed for nonlinear optical media with a tolerance of 0.3 nm.

파장 선택 피드백 소자의 위치에 대한 상대적으로 큰 오차가 추가로 허용된다. 만약 350 psec 의 등급의 펄스 주기와 900㎒ 의 펄스 반복 주파수를 갖는 방사 펄스가 사용된다면 이것은 약 1110 psec 의 펄스 주기에 해당하고 100 psec 의 등급의 지연 시간 변화에 해당하는 10 내지 20 ㎚ 의 정도의 피드백 소자의 대치는 장치의 동작에 영향을 줄 것이다.A relatively large error with respect to the position of the wavelength selective feedback element is further allowed. If a radiating pulse with a pulse period of 350 psec and a pulse repetition frequency of 900 MHz is used, it corresponds to a pulse period of about 1110 psec and a change of 10 to 20 nm corresponding to a delay time change of a class of 100 psec. Replacement of the feedback element will affect the operation of the device.

필요한 허용 대역폭이 더 작으므로 장치의 온도 의존도는 증가한다. 이런 특징을 이용하는 장치의 실시예는 광학 피드백에 부가하여 광전 피드백을 갖는다. 제 16 도에 이 실시예가 도시된다.Since the required allowable bandwidth is smaller, the temperature dependence of the device increases. Embodiments of devices that utilize this feature have photoelectric feedback in addition to optical feedback. This embodiment is shown in FIG.

주파수 증대방사의 일부가 검출기(39)에 의해 검출되고 그것의 출력 신호는 비선형 광학 매체(31)의 온도 제어 유닛(43)에 대해 제어 신호(Sc)를 공급하는 비교기(41)에서 기준 신호(Sref)와 비교된다. 레이저 방사의 파장이 일정하게 유지되는 피드백 소자(80)에 의해 그것은 확실하게 된다. 매체 (31)의 허용 대역이 변하는 더 큰 온도 변화에서 레이저 파장이 상기 허용 대역 내에 있는 그런 방식으로 허용 대역이 광전 피드백(39, 41 및 43)을 통해 정정된다.A portion of the frequency boosting radiation is detected by the detector 39 and its output signal is referred to as a reference signal in the comparator 41 which supplies a control signal Sc to the temperature control unit 43 of the nonlinear optical medium 31. S ref ). This is ensured by the feedback element 80 in which the wavelength of the laser radiation is kept constant. The tolerance band is corrected through the photoelectric feedback 39, 41 and 43 in such a way that the laser wavelength is within the tolerance band at a larger temperature change in which the tolerance band of the medium 31 changes.

피드백 소자로서 에탈론으로 제 14 도에 해당하는 제 15 도의 왼쪽 부분이 일례로 도시된다. 광학 피드백이 제 4 도, 제 8 도, 제 9 도, 제 11 도, 제 12 도 및 제 13 도에 도시된 바와 같이 격자로 구현된다면 파장 선택의 광학 피드백과 광전 피드백의 조합이 역시 가능하다.The left part of FIG. 15, which corresponds to FIG. 14 in etalon as the feedback element, is shown as an example. Combinations of optical and photoelectric feedback of wavelength selection are also possible if the optical feedback is implemented in a grating as shown in FIGS. 4, 8, 9, 11, 12 and 13.

만약 에탈론이 피드백 소자로서 사용된다면, 비선형 광학 매체 대신에 다이오드 레이저(12)가 상기 레이저의 온도를 통해 전류를 변화시킴에 의해 제어 될 수 있다. 제 17 도는 제 2 도 및 제 16 도의 장치를 연결하는 실시예의 조합을 도시하고 더 이상의 설명을 요하지 않는다. 피드백 소자가 만약 에탈론 이라면 이러한 조합은 당연하고 이것은 파장이 다이오드 레이저의 출력 스펙트럼과 두개면의 에탈론사이의 거리 조합에 의해 주기적으로 고정되기 때문이다. 격자가 피드백 소자로서 사용될 때 레이저 파장은 고정되고 적어도 커다란 온도 변화에서의 수정에 대해서는 그렇지 않아서 제 17 도의 피드백을 사용하는 것은 당연하지 않다.If etalon is used as the feedback element, instead of the nonlinear optical medium, the diode laser 12 can be controlled by varying the current through the temperature of the laser. 17 shows a combination of embodiments connecting the devices of FIGS. 2 and 16 and does not require further explanation. If the feedback element is an etalon, this combination is natural because the wavelength is periodically fixed by the combination of the distance between the diode's output spectrum and the two sides of the etalon. When the grating is used as a feedback element the laser wavelength is fixed and not at least for corrections at large temperature variations so it is not natural to use the feedback of FIG. 17.

그러나, 격자가 사용될 때, 예를 들어 다이오드 레이저의 출력 스펙트럼의 모드 거리내에서 비선형 광학 매체의 허용 대역과 다이오드 레이저 파장 사이에 미세 튜닝을 얻기 위해 다이오드 레이저 전류 또는 온도가 검출된 주파수 배가방사에 대해 정정될 수 있다.However, when a grating is used, for frequency doubling radiation where a diode laser current or temperature is detected, for example to obtain fine tuning between the allowable band of the nonlinear optical medium and the diode laser wavelength within the mode distance of the output spectrum of the diode laser. Can be corrected.

검출된 주파수 배가방사에 해당하는 신호가 인가되는 압전 소자상에 격자를 배치하는 것은 가능하다. 격자의 고정된 파장은 이렇게 격자각에 대한 피드백에 의해 정정될 수 있다.It is possible to arrange a grating on a piezoelectric element to which a signal corresponding to the detected frequency doubling radiation is applied. The fixed wavelength of the grating can thus be corrected by feedback for the grating angle.

주기적으로 변하는 전류로 다이오드 레이저를 동작시킴에 의해 펄스 레이저 빔이 얻어질 수 있다. 이것이 펄스 전류이지만 예를 들어 역시 사인 전류이다. 펄스 빔을 공급하는 그런 구조를 갖는 다이오드 레이저가 대안적으로 사용된다. 자체 펄스 레이저로 보통 언급되는 그러한 레이저는 예를 들어 영국 특허 출원 제 2 221 094 호에 공지되어 있다.A pulsed laser beam can be obtained by operating the diode laser with a periodically varying current. This is a pulse current but for example also a sine current. Diode lasers having such a structure for supplying a pulsed beam are alternatively used. Such lasers, which are usually referred to as self pulsed lasers, are known, for example, from British Patent Application No. 2 221 094.

만약 주파수가 증대된 예를 들어 주파수 배가방사(Ru)가 광학 기록 매체를 기입하는데 사용된다면 변화가 기록 매체의 방사감응의 층에서 일어나는 최대레벨과 이것이 일어나지 않는 최소레벨사이에서 기입될 정보에 따라 방사의 강도를 빨리 스위칭하는 것이 가능해야 한다.If the frequency is increased, for example frequency doubled emission (Ru), is used to write the optical recording medium, the radiation is emitted according to the information to be written between the maximum level that occurs in the radiation sensitive layer of the recording medium and the minimum level where this does not occur. It should be possible to switch the strength of the fast.

본 발명은 공지된 방식보다 다른 방식으로 다이오드 레이저를 통해 전류를 스위칭하는 가능성을 제공한다. 제 1 의 가능성은 전류의 반복 주파수를 스위칭하는 것이고 상기 지연 시간 상태가 만족되는 때의 값과 상기 상태가 더 이상 만족되지 않는 때의 값 사이에 레이저 펄스의 것을 스위칭하는 것이다. 이런 가능성은 제 18 도에 도시된다.The present invention offers the possibility of switching the current through the diode laser in a manner other than the known manner. The first possibility is to switch the repetition frequency of the current and to switch the one of the laser pulse between the value when the delay time condition is satisfied and the value when the condition is no longer satisfied. This possibility is shown in FIG. 18.

본 도면에 도시된 디바이스는 제 4 도에서의 그것과 동일한 이론을 근거로하며 추가 구성 요소로서 저자 회로(90)를 포함하고 상기 전자 회로에는, 예를 들어 음성 또는 영상 신호가 기록될 공급 정보 신호 Si가 기존 방식으로 디지탈화되어 코드화된다. 상기 전자 회로(90)의 출력 신호 SM은 다이오드 레이저(12)를 위한 제어 회로(91)로 공급되고, 상기 제어 회로 (91)는 일련의 0 (zero)들과 신호 SM중 하나에 일치하게 두 값 사이의 반복 주파수를 스위칭하기 위한 부 회로(sub-circuit) 뿐만 아니라 전원(92)도 포함한다.The device shown in this figure is based on the same theory as that in FIG. 4 and includes the author circuit 90 as an additional component, in which the supply information signal, for example a voice or video signal, is to be recorded. S i is digitized and coded in a conventional manner. The output signal S M of the electronic circuit 90 is supplied to a control circuit 91 for a diode laser 12, which control circuit 91 matches one of a series of zeros and a signal S M. This includes a power supply 92 as well as a sub-circuit for switching the repetition frequency between the two values.

제 19 도는 최대치와 최소치사이에서 주파수 증대방사의 강도를 스위칭하는 제 2의 가능성을 보여준다. 본 도면에 도시된 디바이스는 제 8 도에서의 그것과 같은 이론을 근거로 하며, 기록될 신호 Si 를 출력 단자들(96 및 97)사이의 전압으로 전환하기 위한 전자 회로(95)를 포함하고, 그 전압은 기록될 신호 S에 일치하게 두 전위사이에서 스위칭된다. 이 전압은 광전자 소자의 전극들(101 및 102)로 공급되어 그 굴절율이 두 값 사이에서 스위칭된다. 따라서, 방사 펄스에 의해 다이오드 레이저(12)에서 파장 선택 반사기로 커버될 광경로 길이는 지연시간 조건이 만족되어 증대된 주파수를 갖는 방사를 발생하는 값과 그와 같은 경우가 아닌 값 사이에서 스위치 될 수 있다.Figure 19 shows the second possibility of switching the intensity of the frequency boost radiation between the maximum and minimum values. The device shown in this figure is based on the same theory as that in FIG. 8 and includes an electronic circuit 95 for converting the signal Si to be written into the voltage between the output terminals 96 and 97, The voltage is switched between two potentials in accordance with the signal S to be written. This voltage is supplied to the electrodes 101 and 102 of the optoelectronic device so that its refractive index is switched between the two values. Thus, the optical path length to be covered by the radiation pulses in the diode laser 12 with the wavelength selective reflector may be switched between a value where the delay time condition is satisfied to produce radiation with an increased frequency and a value other than that. Can be.

주파수증대방사의 강도를 스위칭하는 제 3 의 가능성은 복귀 시 다이오드 레이저에 내재된 에너지보다 각각 크거나 작은 제 1 값 및 제 2 값 사이에 다이오드 레이저로 복귀하는 방사 펄스의 에너지를 스위칭하는 것이다. 이를 위해 디바이스는 고속 보정 반사계수를 갖는 반사기를 포함하여야 한다. 이러한 반사기는 전송이 보정가능한 구성 요소와 결합하여 고정 반사계수를 갖는 반사 구성 요소를 구성할 수 있다. 이 구성 요소는 액정 소자 및 분극 분석기로 구성될 수 있다. 제 20 도에서 이러한 소자들은 각각 110 및 114 로 표기되어 있다. 본 도면에 따른 디바이스는 제 14 도의 그것을 근거로 하며 전자 회로를 포함하고, 상기 전자 회로에서는 기록될 신호 Si가 두 출력 소자(106 및 107)사이의 전압으로 전환되며, 그 전압은 기록될 정보에 따른 두 전위사이에서 스위칭된다. 이 전압은 액정셀(110)의 전극들(111 및 112)사이에 공급된다.A third possibility of switching the intensity of the frequency augmented radiation is to switch the energy of the radiation pulse returning to the diode laser between the first and second values, respectively, greater or less than the energy inherent in the diode laser upon return. For this purpose, the device must include a reflector with a fast corrected reflection coefficient. Such a reflector can be combined with a transmission correctable component to form a reflective component having a fixed reflection coefficient. This component may consist of a liquid crystal element and a polarization analyzer. In FIG. 20 these elements are labeled 110 and 114, respectively. Device according to the drawing is converted to a voltage of between 14 degrees to it based, and includes an electronic circuit, the electronic circuit, the signal S i are both output devices 106 and 107 are to be written, the voltage information to be recorded Is switched between two potentials. This voltage is supplied between the electrodes 111 and 112 of the liquid crystal cell 110.

상기 셀을 통해 전파하는 방사의 분극 상태는 이 전압을 수단으로 하여 스위칭되고 상기 분석기는 두 분극상태를 두 강도 레벨로 전환한다.The polarization state of the radiation propagating through the cell is switched by means of this voltage and the analyzer switches the two polarization states to two intensity levels.

액정물질대신에, 다른 광전 복굴절 재료를 대체하여 사용할 수 있다. 복굴절 소자 및 분석기는 보다 좋게는 평면 간섭계로 대치될 수 있고 상기 평면 간섭계는 분기들중 적어도 한 분기에서 굴절율이 광전학적으로 스위칭된다.Instead of the liquid crystal material, other photoelectric birefringent materials can be used instead. The birefringent element and analyzer can be better replaced with a planar interferometer, the planar interferometer with which the refractive index is photoelectrically switched in at least one of the branches.

주파수증대방사의 강도를 스위칭하는 제 4 의 가능성은 두 값사이에서 광전학적으로, 즉 비선형 광학 매체 양단의 전계에 의하여 상기 비선형 광학 매체의 굴절율을 스위칭하는 것이다. 이 값들은 한 값에 관련된 매체의 허용 대역이 레이저 파장을 포함하고 다른 값에 관련된 허용 대역이 이 파장을 포함하지 않도록 선택된다.A fourth possibility of switching the intensity of the frequency augmented radiation is to switch the refractive index of the nonlinear optical medium photoelectrically between two values, ie by the electric field across the nonlinear optical medium. These values are chosen such that the allowable band of the medium associated with one value includes the laser wavelength and the allowable band associated with the other value does not include this wavelength.

강도를 스위칭하는 것에 관한 모든 상이한 가능성들을 디바이스의 다양한 구체예에서 사용될 수도 있다. 제 18 도, 제 19 도 및 제 20 도는 각각 디바이스의 서로다른 구체예를 도시한 것이다.All different possibilities regarding switching strength may be used in various embodiments of the device. 18, 19 and 20 illustrate different embodiments of the device, respectively.

이미 언급한 바와 같이, 비선형 광학 매체의 선택은 원하는 허용대역에 달려있다. 또한 상기 매체는 상이한 모양을 가질 수도 있다. 상기 매체는 방사 유도층이 비선형 광학 물질을 포함하는 도파관(31) (제 2 도, 제 3 도, 제 8 도 내지 제 15 도, 제 17 도, 제 18 도 및 제 20 도)일수도 있다. 이에 적합한 물질은, 예를 들어 KTP, LiNbO3또는 LiTaO3이다. 상기 매체는 또한 비선형 광학 결정(31a) (제 4 도, 제 16 도 및 제 19 도)일 수도 있다. 이에 적합한 물질은, 예를 들어, KNbO3또는 KLiNbO3이다. 도파관과 비교하여, 결정은 결합이 기계적으로 더욱 안정하다는 장점이 있다. 그러나, 결합상의 손실에도 불구하고 도파관이 있음으로 해서 다이오드 레이저방사의 높은 전환 효율이 달성될 수 있다.As already mentioned, the choice of nonlinear optical media depends on the desired tolerance band. The medium may also have a different shape. The medium may be a waveguide 31 (2nd, 3rd, 8th to 15th, 17th, 18th and 20th) in which the radiation inducing layer comprises a nonlinear optical material. Suitable materials for this are, for example, KTP, LiNbO 3 or LiTaO 3 . The medium may also be a nonlinear optical crystal 31a (FIGS. 4, 16 and 19). Suitable materials for this are, for example, KNbO 3 or KLiNbO 3 . Compared to waveguides, the crystal has the advantage that the bond is mechanically more stable. However, despite the loss of coupling phase, the presence of the waveguide allows a high conversion efficiency of diode laser radiation to be achieved.

본 발명에 관한 서술은 광학 디스크를 읽기 및/또는 쓰기 위한 광학 장치를 근거로 하여 상기 광학 장치에서는 다이오드 레이저의 방사에 관한 주파수가 보다 좋게는 배가된다. 본 발명에 따라 실현된 파장의 온도 독립 및 귀환 무반응 반감 (halving)은, 예를 들어 프린터 및 스캐너 또는 직접 회로, 액정화면 패널등을 포토리소그래피로 제조하는 프로젝션 장치와 같은 기타 장치들에 또한 장점을 제공한다.The description of the present invention is based on an optical device for reading and / or writing an optical disc, in which the frequency with respect to the radiation of the diode laser is more preferably doubled. The temperature independent and feedback unresponsive halving of the wavelengths realized according to the invention is also advantageous for other devices such as, for example, printers and scanners or projection devices for the production of integrated circuits, liquid crystal display panels, etc. by photolithography. To provide.

파장을 반감하는 것, 예를 들어 프린터는 이제까지 사용된 물질보다 높은 감도를 갖는 기타 방사 감응 물질을 사용할 가능성을 제공하여, 프린팅하는데 낮은 방사 에너지가 필요하거나, 또는 동일한 방사에너지로 보다 좋은 프린팅 결과를 달성할 수 있다.Half-wavelength, for example, the printer offers the possibility of using other radiation sensitive materials with higher sensitivity than the materials used so far, requiring lower radiant energy for printing, or better printing results with the same radiant energy. Can be achieved.

본 발명은 주파수배가 또는 파장 반감에 제한되어 있지 않고, 방사원에서의 방사를 다른 크기로 증대시키는데 사용될 수도 있고, 또한 상이한 주파수를 갖는 두 방사원을 혼합함으로서 주어진 주파수의 방사를 얻기 위해 사용될 수 있다.The present invention is not limited to frequency doubling or wavelength halving, but may be used to increase the radiation at the radiation source to different sizes, and may also be used to obtain radiation at a given frequency by mixing two radiation sources having different frequencies.

Claims (36)

주파수가 증대되도록 전자기 방사를 공급하는 다이오드 레이저(diode laser)와, 허용 대역폭을 가졌으며, 주파수 증대를 보장하는 비선형 광학 매체(non-linear optical medium)를 포함하는, 전자기 방사에 의해 주파수가 증대되는 광학 장치(optical device)에 있어서, 상기 다이오드 레이저는 펄스 다이오드 레이저이고, 상기 비선형 광학 매체의 상기 허용 대역폭내의 파장에서 상기 다이오드 레이저에 의해 공급된 방사를 설정하도록 피드백 수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 장치.Frequency increased by electromagnetic radiation, including a diode laser that supplies electromagnetic radiation to increase frequency, and a non-linear optical medium having an acceptable bandwidth and ensuring frequency increase. In an optical device, the diode laser is a pulsed diode laser, and feedback means is provided to set the radiation supplied by the diode laser at a wavelength within the allowable bandwidth of the nonlinear optical medium. Optical devices. 제1항에 있어서, 상기 피드백 수단은 주파수 증대 방사에 민감한 검출기와 주파수 증대 방사 량을 결정하는 적어도 하나의 파라미터에 영향을 미치는 상기 검출기의 출력 신호에 의해 제어되는 제어 유닛을 포함하는 활성 제어 시스템에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 장치.2. The active control system of claim 1, wherein the feedback means comprises a control unit controlled by a detector sensitive to frequency boost radiation and an output signal of the detector affecting at least one parameter determining the amount of frequency boost radiation. Optical device, characterized in that formed by. 제2항에 있어서, 상기 파라미터는 상기 다이오드 레이저를 통해 흐르는 전류인 것을 특징으로 하는 광학 장치.The optical device of claim 2 wherein the parameter is a current flowing through the diode laser. 제2항에 있어서, 상기 파라미터는 상기 다이오드 레이저의 온도인 것을 특징으로 하는 광학 장치.The optical device of claim 2 wherein the parameter is a temperature of the diode laser. 제1항에 있어서, 상기 피드백 수단은 광학 파장 선택 피드백 수단에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 장치.An optical apparatus according to claim 1, wherein said feedback means is formed by optical wavelength selective feedback means. 제5항에 있어서, 상기 파장 선택 피드백 수단은 상기 다이오드 레이저로부터 거리 d로 배열되는 적어도 부분적으로 반사하는 피드백 소자를 포함하고, 상기 거리 d는 다음의 조건, 즉6. The apparatus of claim 5, wherein the wavelength selective feedback means comprises at least partially reflecting feedback elements arranged at a distance d from the diode laser, the distance d being a condition of: d = c/2 ·nT - c/2 ·ε (p + Δp) 여기서, p 는 방출된 레이저 펄스의 펄스 지속시간, T 는 펄스 주기, n = 정수, c 는 방사빔이 통과하는 매체에서의 광속도, p 는 다이오드 레이저에서 펄스 LP 의 형성시간이고, ε는 0 〈 ε 〈 1 을 만족하는 실수로서 피드백 소자에 의해 반사되는 방사 펄스의 감소 또는 증가 에너지 E(Pr)로 이들 제한 범위내에서 증가하거나 또는 감소하며, 이 방사 펄스가 다이오드 레이저로 들어가는 경우 다음 조건, 즉d = c / 2 nT-c / 2 ε (p + Δp) where p is the pulse duration of the emitted laser pulse, T is the pulse period, n = integer, and c is the medium through which the radiation beam passes. The speed of light, p, is the formation time of the pulse LP in the diode laser, and ε is a real number satisfying 0 <ε <1 and increases or decreases within these limits to the increasing or decreasing energy E (Pr) of the radiation pulse reflected by the feedback element. Or decreases, and when this radiation pulse enters the diode laser, E (Pr) 〉 E (LPi)E (Pr)〉 E (LPi) 이 만족되고, 여기서 E (LPi)는 적절한 순간에 다이오드 레이저에서 형성되는 방사 에너지인 것을 특징으로 하는 광학 장치.Is satisfied, wherein E (LPi) is the radiant energy formed in the diode laser at the appropriate moment. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 파장 선택 피드백 수단은 격자(grating)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 장치.7. Optical device according to claim 5 or 6, wherein the wavelength selective feedback means comprises a grating. 제7항에 있어서, 상기 격자는 홀로그래픽 격자(holographic grating)인 것을 특징으로 하는 광학 장치.8. The optical device of claim 7, wherein the grating is a holographic grating. 제7항에 있어서, 상기 격자는 상기 매체에 이어지는 광섬유에 존재하는 플래너 격자인 것을 특징으로 하는 광학 장치.8. The optical device of claim 7, wherein the grating is a planar grating present in an optical fiber subsequent to the medium. 제7항에 있어서, 상기 격자는 상기 매체에 배열된 플래너 격자인 것을 특징으로 하는 광학 장치.8. The optical device of claim 7, wherein the grating is a planar grating arranged on the medium. 제6항에 있어서, 상기 파장 선택 피드백 수단은 부분적으로 반사하고 파장을 선택하는 한 소자로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 장치.7. An optical apparatus according to claim 6, wherein said wavelength selective feedback means is formed from one element that partially reflects and selects a wavelength. 제11항에 있어서, 상기 소자는 에탈론(etalon)인 것을 특징으로 하는 광학 장치.12. The optical device of claim 11 wherein the device is etalon. 제11항에 있어서, 상기 소자는 부분적으로 반사하는 격자인 것을 특징으로 하는 광학 장치.12. The optical device of claim 11 wherein the device is a partially reflective grating. 제1항, 제5항, 제6항, 제11항 또는 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 방사 경로를 폴딩하는 폴딩 수단(folding means)이 상기 다이오드 레이저와 상기 피드백 수단 사이에 배열되는 것을 특징으로 하는 광학 장치.13. The method according to any one of claims 1, 5, 6, 11 or 12, wherein a folding means for folding the radiation path is arranged between the diode laser and the feedback means. An optical device characterized by the above-mentioned. 제14항에 있어서, 상기 폴딩 수단은 적어도 2 개의 반사면을 가졌으며 입구 창(entrance window)와 출구 창(exit window)이 갖춰진 광학적으로 투명한 재료로 만들어진 폴딩 몸체(folding body)를 포함하며, 상기 반사면중 한 반사면에 상기 피드백 수단으로부터 또는 상기 피드백 수단으로의 다이오드 레이저 방사를 전송하는 제 3 창이 제공되는 것을 특징으로 하는 광학 장치.15. The system of claim 14, wherein the folding means comprises a folding body made of an optically transparent material having at least two reflective surfaces and equipped with an entrance window and an exit window. And a third window for transmitting diode laser radiation to or from the feedback means on one of the reflective surfaces. 제14항에 있어서, 상기 피드백 수단이 상기 제 3 창에 통합되는 것을 특징으로 하는 광학 장치.15. The optical device according to claim 14, wherein said feedback means is integrated in said third window. 제15항에 있어서, 각각의 반사면에는 고반사 계수를 가진 층이 설치되는 것을 특징으로 하는 광학 장치.The optical device according to claim 15, wherein each reflecting surface is provided with a layer having a high reflection coefficient. 제17항에 있어서, 상기 고 반사 계수층은 다이오드 레이저에 의해 공급된 방사를 위한 고 반사계수와 주파수 증대된 방사를 위한 저 반사 계수를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 장치.18. The optical device of claim 17, wherein the high reflection coefficient layer has a high reflection coefficient for radiation supplied by a diode laser and a low reflection coefficient for frequency augmented radiation. 제15항에 있어서, 폴딩 몸체는 제 1 반사면과 제 2 반사면이 서로 평행하게 대향 위치된 평면 평행 플레이트인 것을 특징으로 하는 광학 장치.16. The optical device according to claim 15, wherein the folding body is a planar parallel plate in which the first reflecting surface and the second reflecting surface are opposed in parallel to each other. 제15항에 있어서, 상기 폴딩 몸체는 몸체 물질의 굴절률보다 더 작은 굴절률을 갖는 매체에서 존재하며 상기 폴딩 몸체는 적어도 2 개의 면을 갖고 전체적이면서 내부적인 반사 방사가 그위에서 입사되며 상기 방사는 상기 폴딩 몸체내의 동일 평면 방사 통로를 횡단할 때 상기 2 개 면중 각 하나에 의해 적어도 한번 반사되는 것을 특징으로 하는 광학 장치.16. The system of claim 15, wherein the folding body is present in a medium having a refractive index less than the refractive index of the body material and the folding body has at least two sides with a totally internal reflected radiation incident thereon and the radiation being foldable. And at least once reflected by each one of said two faces when traversing a coplanar radiation passage in the body. 제15항에 있어서, 광학 프리즘이 입구창과 출구창 위에 배열되며, 방사빔이 프리즘으로 들어가서 프리즘을 떠나는 상기 프리즘의 면은 상기 빔의 주 광선에 대해서 가로로 놓여있는 것을 특징으로 하는 광학 장치.16. The optical device of claim 15, wherein an optical prism is arranged above the inlet and outlet windows, and the face of the prism in which the radiation beam enters the prism and leaves the prism lies transverse to the main beam of the beam. 제15항에 있어서, 상기 반사면중 하나에는 역 지시 소자가 배열된 제 4 창이 설치되고, 상기 역 지시 소자에 의한 방사는 다수의 반사를 통해 반사면에 연장하는 제 1 방사 통로를 횡단한 후, 폴딩 몸체 내의 제 1 평면에서 포획되어 그 자체에 평행하게 반사되며 제 1 평면에 평행한 평면내에 다수의 반사를 통해 반사면에 연장하는 적어도 제 2 방사 통로를 횡단하는 것을 특징으로 하는 광학 장치.16. The apparatus of claim 15, wherein one of the reflective surfaces is provided with a fourth window in which reverse pointing elements are arranged, and radiation by the reverse pointing elements traverses a first radiation passage extending through the plurality of reflections to the reflective surface. And traverse at least a second radiation passage which is captured in a first plane within the folding body and reflected parallel to itself and extends through the plurality of reflections in the plane parallel to the first plane to the reflective surface. 제15항에 있어서, 상기 피드백 수단은 격자를 포함하며, 상기 격자는 0°에서부터 제 3 창까지 상이한 작은 각도로 연장하는 것을 특징으로 하는 광학 장치.16. The optical device according to claim 15, wherein the feedback means comprises a grating, the grating extending at different small angles from 0 ° to the third window. 제16항에 있어서, 다이오드 레이저쪽으로 반사된 방사의 파장을 변화시키기 위해, 폴딩 몸체는 다이오드 레이저가 공급하는 방사빔에 에 대해 작은 각도에 걸쳐서 회전가능하게 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 장치.17. The optical device of claim 16, wherein the folding body is rotatably arranged over a small angle with respect to the radiation beam supplied by the diode laser, in order to vary the wavelength of radiation reflected towards the diode laser. 제5항, 제6항, 제11항, 제12항, 또는 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광학 파장 선택 피드백 수단은 주파수 증대 방사에 민감한 검출기와 주파수 증대 방사량을 결정하는 적어도 하나의 파라미터에 영향을 미치는 상기 검출기의 출력 신호에 의해서 조절되는 제어 유닛을 포함하는 활성 제어 시스템에 의해 보충되는 것을 특징으로 하는 광학 장치.14. An optical wavelength selective feedback means according to any one of claims 5, 6, 11, 12 or 13, wherein the optical wavelength selective feedback means is at least one for determining a detector sensitive to frequency amplified radiation and the amount of frequency amplified radiation. An optical device supplemented by an active control system comprising a control unit regulated by an output signal of the detector that affects a parameter. 제25항에 있어서, 상기 파라미터는 다이오드 레이저를 통해 흐르는 전류이며 상기 제어 유닛은 상기 전류를 제어하는 것을 특징으로 하는 광학 장치.27. The optical device according to claim 25, wherein said parameter is a current flowing through a diode laser and said control unit controls said current. 제25항에 있어서, 상기 파라미터는 다이오드 레이저 온도이며 상기 제어 유닛은 상기 온도를 제어하는 것을 특징으로 하는 광학 장치.27. The optical device according to claim 25, wherein the parameter is a diode laser temperature and the control unit controls the temperature. 제25항에 있어서, 상기 파라미터는 비선형 광학 매체의 온도이며 상기 제어 유닛은 상기 매체의 온도를 제어하는 것을 특징으로 하는 광학 장치.27. The optical device of claim 25, wherein the parameter is a temperature of a nonlinear optical medium and the control unit controls the temperature of the medium. 제25항에 있어서, 상기 파라미터는 비선형 광학 매체의 굴절률이며 상기 제어 유닛은 상기 매체 양단의 전계의 크기를 제어하는 것을 특징으로 하는 광학 장치.27. The optical device of claim 25, wherein the parameter is a refractive index of a nonlinear optical medium and the control unit controls the magnitude of the electric field across the medium. 제1항, 제2항, 제3항, 제4항, 제5항, 제6항, 제11항, 제12항, 또는 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다이오드 레이저는 자기 펄스 다이오드 레이저인 것을 특징으로 하는 광학 장치.14. A diode laser according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 11, 12, or 13, wherein the diode laser is a magnetic pulse diode. An optical device, characterized in that a laser. 제1항, 제2항, 제3항, 제4항, 제5항, 제6항, 제11항, 제12항, 또는 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비선형 광학 매체는 비선형 광학 재료에서 형성된 도파관을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 장치.The nonlinear optical medium of claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 11, 12, or 13, wherein the nonlinear optical medium is a nonlinear optical medium. And a waveguide formed from the material. 제1항, 제2항, 제3항, 제4항, 제5항, 제6항, 제11항, 제12항, 또는 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비선형 광학 매체는 비선형 광학 결정(crystal)을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 장치.The nonlinear optical medium of claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 11, 12, or 13, wherein the nonlinear optical medium is a nonlinear optical medium. Optical device comprising a crystal (crystal). 제31항에 있어서, 상기 도파관은 KTP로부터 형성되며, 물질 LiNbO3또는 LiTaO3중 하나로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 장치.32. The optical device of claim 31 wherein the waveguide is formed from KTP and is formed from one of the materials LiNbO 3 or LiTaO 3 . 제32항에 있어서, 상기 비선형 광학 결정(crystal)은 KNbO3또는 KLiNbO3인 것을 특징으로 하는 광학 장치.33. The optical device of claim 32, wherein the nonlinear optical crystal is KNbO 3 or KLiNbO 3 . 방사 소스 유닛과, 상기 방사 소스 유닛에 의해 공급된 방사를 정보 평면내에 주사점에 촛점을 맞추기 위한 광학계와, 상기 정보 평면으로부터의 방사를 전기적 신호로 변환시키기 위한 방사 감응 검출 시스템을 구비하는 정보 평면에 광학적으로 주사시키기 위한 장치에 있어서, 상기 방사 소스 유닛은 제1항, 제2항, 제3항, 제4항, 제5항, 제6항, 제11항, 제12항, 또는 제13항 중 어느 한 항에 청구된 바와 같은 광학 장치에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 정보 평면에 광학적으로 주사시키기 위한 장치.An information plane having a radiation source unit, an optical system for focusing radiation supplied by the radiation source unit at a scanning point in the information plane, and a radiation sensitive detection system for converting radiation from the information plane into an electrical signal 13. An apparatus for optically scanning a light source, wherein the radiation source unit comprises at least one of claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 11, 12, or 13. Apparatus for optically scanning onto an information plane, characterized by an optical device as claimed in claim 1. 기록되는 정보와 일치하여 방사원(radiation source)에 의해 공급된 빔강도를 스위칭하기 위한 강도 스위치(intensity switch)와 방사원을 포함하는 매체상의 방사 감응층에서 정보를 기록하기 위한 장치에 있어서, 상기 방사원은 제1항, 제2항, 제3항, 제4항, 제5항, 제6항, 제11항, 제12항, 또는 제13항 중 어느 한 항에 따른 디바이스이며, 상기 강도 스위치는 다음의 파라미터들, 즉 다이오드 레이저 펄스의 반복 주파수와, 다이오드 레이저로 복귀하는 방사 펄스의 광학 경로길이와, 다이오드 레이저로 복귀하는 방사펄스의 에너지와, 비선형 광학 매체의 허용 대역중 하나를 설정하기 위한 수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 정보 기록 장치.An apparatus for recording information in a radiation sensitive layer on a medium comprising a radiation source and an intensity switch for switching the beam intensity supplied by a radiation source in accordance with the recorded information. A device according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 11, 12, or 13, wherein the strength switch is: Means for setting one of the following parameters: the repetition frequency of the diode laser pulse, the optical path length of the radiation pulse returning to the diode laser, the energy of the radiation pulse returning to the diode laser, and the allowable band of the nonlinear optical medium. An information recording apparatus, characterized in that consisting of.
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