KR100381936B1 - 편광 유지 광섬유를 사용하는 광학 데이터 저장 시스템 - Google Patents

편광 유지 광섬유를 사용하는 광학 데이터 저장 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 적어도 하나의 편광 유지 광섬유를 포함하는 광원 및 광학 저장 디스크 세트 사이에서 광을 광경로를 따라 선택적으로 전송하기 위한 광학 시스템 및 방법에 관한 것이다. 광섬유 단부에서의 스퓨리어스 반사(또는 스퓨리어스 반사 효과)를 상당히 감소시키거나 제거하는 여러 잡음 감소 기술이 제공된다. 특히, 광섬유 전단부에서의 스퓨리어스 반사(또는 스퓨리어스 반사 효과)를 제거하기 위하여, 굴절율 매칭, 커버 슬립 기술, 레이저 변조, 또는 각도 연마와 같은 여러 기술이 사용될 수 있다. 광섬유 후단부에서의 스퓨리어스 반사(또는 스퓨리어스 반사 효과)를 제거하기 위하여, 각도 분열, 굴절율 매칭, 또는 다중모드 광섬유 스플라이싱과 같은 여러 기술들이 사용될 수 있다.

Description

편광 유지 광섬유를 사용하는 광학 데이터 저장 시스템 {OPTICAL DATA STORAGE SYSTEM UTILIZING POLARIZATION MAINTAINING OPTICAL FIBER}
현재 기술 사회에서, 정보량이 계속해서 증가함에 따라, 정보의 저장 및 검색은 중요한 역할을 담당하게 될 것이다. 자기-광학(MO) 데이터 저장 및 검색으로서 공지된 특정 정보 저장 기술에서, 이 정보에 대해 개선되게 액세스하려는 오랜 기간의 목표가 계속되고 있다. 정보 액세스는 MO 디스크 상의 해당 부분에서 정보를 판독하고 및/또는 해당 부분에 기록하기 위한 편광 레이저 광원의 사용을 포함한다. 정보 판독의 경우에, MO 기술은 해당 부분에서 표면 기록층에 의해 선형 편광 입사 레이저 빔에 사용된 편광 회전을 검출하도록 자기-광학 효과("케르(Kerr)" 효과)를 사용한다. (해당 부분에 저장된 정보를 표시하는) 편광 회전은 선형 편광 레이저 빔의 반사에서 구체화되고 판독 전자기기에 의해 변환된다. 따라서, MO 디스크로부터 저장된 정보를 정확하게 판독하기 위하여, 반사 레이저 빔의 편광 방향 설정은 MO 디스크로부터 판독 전자기기로 신뢰성 있게 전달되야 한다.
일 제안에서, S. Renard 및 S. Vallette(SPIE Vol. 1499, 광학 데이터 저장 1991, pp 238-247)는 정보를 판독하고 기록하기 위해 세 개의 광섬유를 필요로 하는 MO 헤드 설계에 대해 개시하고 있다. 주로 다수의 광학부 및 정보 판독 및 검색에 사용되는 보상 엘리먼트들 때문에, Renard의 MO 헤드 설계는 바람직하지 않게 복잡하다.
편광 유지(PM) 광섬유를 사용하는 방법에 있어서, 이 광섬유의 고유 특성은 MO 기록에 필요한 편광을 보존하도록 만들어질 수 있다. PM 광섬유는 일반적으로 복굴절(즉, 상이한 편광 방향이 설정되는 상이한 굴절율)을 나타내기 때문에, 외부 스트레스 또는 온도 변화는 PM 광섬유의 2개의 편광 모드 사이에서 원하지 않는 위상 요동을 유발할 수 있다. 따라서, 정보가 PM 광섬유를 통해서 전달될 때, 편광 회전에 의해 전달되는 어떤 정보라도 영향 받을 수 있다. PM 광섬유의 특성으로 인해 초래된 위상 요동을 수동적으로 제거하고자 하는 제안은 광학 데이터 저장(Optical Data Storage)(1991), pp 276-278, SPIE의 M.N. Opsasnick(1499)에 의해 논의될 것이다. Renard 및 Vallette의 설계에서처럼, Opsanick MO 헤드 및 액추에이터 아암 설계는 물리적 크기, 질량, 및 필요한 광학 엘리먼트의 수에 의해 제한된다. 일반적으로, MO 데이터 저장 및 검색 시스템에서 정보를 액세스하는데 사용된 광학 엘리먼트의 수 및 질량이 클수록, 정보가 액세스 될 수 있는 속도는 더 느려지고, 트래킹 대역폭이 좁아지며, 판독 또는 기록될 수 있는 트랙 밀도는 더 낮아진다.
PM 광섬유의 단점은 자기-광학 데이터 저장 및 검색 시스템에서 광섬유의 전단부 및/또는 후단부로부터의 스퓨리어스 반사로 인해 발생하는 원하지 않는 레이저 잡음에 관한 것이다. 특히, 스퓨리어스 반사가 반사 레이저 빔과 함께 전송될 때 그리고 스퓨리어스 반사 및 반사 레이저 빔이 대략적으로 같은 공간 분포를 이룬다고 가정할 때, 원하지 않는 레이저 잡음이 발생하고, 이에 의해 케르 신호의 신호 대 잡음비(SNR)를 감소시킨다.
헤드 사이에서 자유 공간적 광학 전달의 플라잉 헤드 광학 기술에 기초한 데이터 저장에 대한 제 3 방법은 N. Yamada(미국 특허 No. 5,255,260)에 의해 제안된다. 특히, Yamada는 헤드 당 하나의 고정 레이저/검출기 패키지를 필요로 하는 광학 헤드 장치에 대해 설명하고 있고, 이 헤드는 디스크 표면에서의 움직임을 위해 선형 액추에이터 상에 배치된다. Yamada는 디스크의 수직 런아웃(runout) 또는 광학 영역 크기의 감소와 관련된 문제를 제기하지는 않는다. Yamada가 다수의 위상 변화 광학 디스크에 대한 액세스를 제공하지만, 소정의 공간 내에서 동작할 수 있는 광학 디스크의 수 및 광학 디스크와 관련된 동작 특성은 요구되는 광학 및 기계적 컴포넌트의 초과된 수, 크기, 및 비용에 의해 고유하게 제한될 수 있다.
데이터 액세스에 대한 통상적인 노력을 개선시킬 수 있는 광학 시스템 및 방법이 요구된다. 또한 헤드의 무게 및 크기를 감소시키고, 디스크 액세스 시간을 개선시키며, 소수의 광학 컴포넌트를 필요로 하며, 소정의 공간 내에서 동작할 수 있는 저장 디스크의 수를 증가시킬 수 있으며, 경제적이고 제조하기 쉬운 광학 시스템이 필요하다. 또한, 충분한 신호 대 잡음비(SNR)를 가지는 광학 드라이브의 레이저원 및 저장 장소 사이에서 광을 전송할 수 있는 광학 시스템이 필요하다.
본 발명은 일반적으로 데이터 저장 시스템에서 이용되는 광섬유에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 자기 광학 데이터 저장 시스템에서의 편광 유지 광섬유에 관한 것이다.
도 1은 자기-광학 데이터 저장 및 검색 시스템을 도시한 도이다.
도 2는 도 1의 자기-광학 데이터 저장 및 검색 시스템의 레이저-광학 어셈블리를 도시한 도이다.
도 3은 도 1의 자기-광학 데이터 저장 및 검색 시스템의 광섬유를 포함하는 광경로 및 광학 스위치를 도시한 도이다.
도 4a-4g는 도 1의 자기-광학 데이터 저장 및 검색 시스템의 플라잉 자기-광학 헤드의 일 실시예를 도시한 도이다.
도 5는 도 1의 자기-광학 데이터 저장 및 검색 시스템의 플라잉 광학 헤드의 선택적 실시예를 도시한 도이다.
도 6은 자기-광학 데이터 저장 및 검색 시스템을 자기-광학 디스크 드라이브의 부분으로서 도시한 도이다.
도 7은 본 발명에 일 실시예에 따라, 레이저원이 펄스화되는 광학 시스템을 도시한 도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따라, 굴절율 매칭 물질을 가지는 GRIN 렌즈와 커플링되는 광섬유를 도시한 도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따라, 광섬유에 결합되는 커버 슬립을 가지는 GRIN 렌즈와 커플링되는 광섬유를 도시한 도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따라, GRIN 렌즈 및 바뀐 형태의 론치 단부를 가지는 광섬유를 통해서 전송되는 반사 신호 운반 빔을 도시한 도이다.
도 11a는 스퓨리어스 반사가 광섬유 헤드 단부에서 발생하는 광섬유 부분을 도시한 도이다.
도 11b는 광섬유 헤드 단부로부터의 광섬유 단부 반사에 대한 상대적인 역-커플링 효율 대 광섬유 헤드 단부가 분열되는 각의 크기를 도시한 그래프이다.
도 11c는 본 발명의 다른 실시예에 따라, 하부각도 분열을 가지는 광섬유를 포함하는 광학 시스템을 도시한 도이다.
도 11d는 본 발명의 다른 실시예에 따라, 상부각도 분열을 가지는 광섬유를 포함하는 광학 시스템을 도시한 도이다.
도 11e는 본 발명의 다른 실시예에 따라, 각도 분열되지 않은 광섬유를 가지는 광학 시스템을 도시한 도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따라, 직선 분열 또는 연마되지 않은 헤드 단부를 포함하며 굴절율 매칭 유체 또는 에폭시를 가지는 슬라이더에 커플링되는 광섬유를 도시한 도이다.
도 13은 도 12에서 도시된 광학 시스템에서의 신호 운반 빔의 전달 및 스퓨리어스 반사를 도시한 도이다.
도 14a는 본 발명의 다른 실시예에 따라, 다중모드 광섬유 단면에 결합된 헤드 단부를 가지는 광섬유를 도시한 도이다.
도 14b는 도 14a에서 도시된 광학 시스템에서의 신호 운반 빔의 전달 및 스퓨리어스 반사를 도시한 도이다.
도 14c는 광섬유 헤드 단부에서의 반사 대 광섬유에 결합된 다중모드 광섬유 단면의 길이를 도시한 그래프이다.
본 발명에 따르면, 레이저원 및 저장 장소 사이에서 광학 정보를 전송하는 저잡음 장치 및 방법이 제공된다. 통상적인 방법에 비해, 저잡음 장치 및 방법은 바람직하게 헤드의 무게 및 크기를 감소시키고, 적은 수의 측면 광경로 세트를 제공하며, 정보 액세스 시간을 개선하며, 소수의 광학 컴포넌트를 요구하며, 그리고 소정의 공간 내에서 이용 가능한 저장 용량을 증가시킨다.
본 발명에 따르면, 광학 정보는 레이저원 및 선택된 저장 위치 사이에 위치한 제 1 광섬유를 포함하는 광경로를 따라 전송된다. 선택적으로, 광학 정보는 제 1 광섬유 및 제 2 광섬유 세트를 포함하는 광경로 세트로부터 선택된 광경로를 따라 전송된다. 일 실시예에서, 광경로는 초점을 공유하는 광경로이고, 저장 장소는 자기-광학 저장 디스크 세트를 포함하며, 광섬유는 단일 모드 편광 유지(PM) 광섬유이다. 각각의 광경로는 각각의 위치 선정 아암을 따라 각각의 플라잉 자기-광학 헤드에 커플링된다. 각 위치 선정 아암은 예를 들어, 회전형 액추에이터 아암이다. 각 광경로는 선택된 자기-광학 디스크로부터의 편광원의 반사를 선택적으로 액세스하기 위하여, 일반적으로 각각의 회전형 액추에이터 아암에 의해 위치가 선정된다. 광경로 세트는 (광검출 수단과 함께 편광 레이저원을 포함하는) 고정형 광학 모듈 및 자기-광학 저장 디스크 세트 사이에서 선택적으로 정보의 루트를 정하는 광학 스위치를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 견지에서, 광섬유 단부에서의 스퓨리어스(spurious) 반사(또는 스퓨리어스 반사 효과)를 상당히 감소시키거나 또는 제거하는 다양한 잡음 감소 기술이 제공된다. 레이저원이 예를 들어, 패브리-패럿(FP) 또는 분포 궤환형(DFB) 레이저와 같은 단안정 주파수 레이저원이면, 이 잡음 감소 기술이 적용될 수 있다. 특히, 스퓨리어스 반사(또는 스퓨리어스 반사 효과)는 레이저원에 인접한 광섬유 전(론치(launch))단부에서 그리고 저장 매체에 인접한 광섬유 후(헤드)단부에서 제거될 수 있다.
광섬유 전단부로부터의 스퓨리어스 반사 효과를 제거하기 위하여, 레이저원은 광섬유 길이에 의존하는 특정 주파수에서 변조될 수 있다. 따라서, 광섬유 전단부로부터의 스퓨리어스 반사는 저장 매체에서 반사된 주 신호 운반(bearing) 빔에 대해 시분할된다.
본 발명에 따른 다른 실시예에서, 광섬유 코어의 굴절율과 동일한 굴절율을 가지는 물질에 광섬유 전단부를 커플링함으로써 광섬유 전단부로부터의 스퓨리어스 반사가 제거된다. 이 물질은 예를 들어, 에폭시, 유체, 또는 다른 적합한 물질로부터 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 다른 실시예에서, 광섬유 코어의 굴절율과 동일한 굴절율을 가지는 커버 슬립(cover slip)에 광섬유 전단부를 커플링함으로써 광섬유 전단부로부터의 스퓨리어스 반사가 제거된다. 커버 슬립은 예를 들어, 유리 또는 다른 적합한 물질로부터 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 다른 실시예에서, 광학 전파축에 대해 특정 각으로 광섬유 전단부를 연마함으로써 광섬유 전단부(즉, 헤드 단부)로부터의 스퓨리어스 반사 효과가 제거된다. 따라서, 주 신호 운반 빔은 스퓨리어스 반사와 공간적으로 분리된다. 또한, 최적의 광섬유 커플링 효과를 제공하기 위하여, 광섬유 단부에 결합된 GRIN 렌즈는 광학 전파축에 대해 유사한 각으로 연마될 수 있다.
본 발명에 따른 다른 실시예에서, 광학 전파축에 대해 특정 각으로 광섬유 후단부를 분열(cleaving)함으로써 광섬유 후단부로부터의 스퓨리어스 반사 효과가 제거된다. 각도 분열의 결과로써, 스퓨리어스 반사는 광섬유를 통해서 효과적으로 역-커플링되지 않으며, 따라서 효과적으로 제거된다.
본 발명에 따른 다른 실시예에서, 광섬유 코어의 굴절율과 동일한 굴절율을 가지는 유체 또는 에폭시에 광섬유 후단부를 커플링함으로써 광섬유 후단부로부터의 스퓨리어스 반사가 제거된다.
본 발명에 따른 다른 실시예에서, 광섬유 코어의 굴절율과 동일한 굴절율을 가지는 무코어 또는 다중모드 광섬유에 광섬유 후단부를 커플링함으로써 광섬유 후단부로부터의 스퓨리어스 반사가 제거된다. 광섬유의 커플링은 예를 들어, 혼합 결합에 의해 수행된다.
도 1은 본 발명을 수행할 수 있는 자기-광학 데이터 저장 및 검색 시스템을 도시한 도이다. 일 실시예에서, 자기-광학(MO) 데이터 저장 및 검색 시스템(100)은 회전형 MO 디스크(107)(각각의 MO 디스크 표면을 위한 하나의 헤드를 구비) 세트를 사용하는 윈체스터(Winchester)-타입의 플라잉 헤드(106) 세트를 포함한다. 플라잉 헤드(106)(이후부터 MO 헤드(106)로 불리는)는 회전형 MO 디스크(107) 세트의 표면위에 MO 헤드(106) 세트를 배치하도록 각각의 서스펜션(130') 및 액추에이터 아암(105)에 의해 회전형 액추에이터 자석 및 코일 어셈블리(120)에 커플링된다. 동작시, 양력은 MO 헤드(106) 세트 및 회전형 MO 디스크(107) 사이의 공기역학적 상호관계에 의해 발생된다. 양력은 서스펜션(130) 세트에 의해 인가된 동일 및 반대의 탄성력에 의해 방해 받는다. MO 헤드(106) 세트는 회전형 MO 디스크(107) 세트의 양면의 상하부의 소정의 플라잉 높이로 유지될 수 있다. 일반적으로 시스템(100)은 정상 동작 조건하에서, MO 헤드(106) 세트가 회전형 MO 디스크(107) 세트와 직접 접촉하지 않도록 설계된다.
시스템(100)은 또한 레이저-광학 어셈블리(101), 광학 스위치(104), 및 단일모드 PM 광섬유와 같은 광학 엘리먼트(108) 세트로 구성된 레이저 광학 모듈(103)을 포함한다. 일 실시예에서, 단일 모드 PM 광섬유(108) 세트는 각각 액추에이터 아암(105) 세트 및 서스펜션(130) 세트에 커플링되고, MO 헤드(106) 세트 중 각각 하나에서 결국 별도로 연결된다. 요약해서 말하면, PM 광섬유(108)는 통상적인 방법에 비해 시스템(100)의 단위 체적 당 데이터 저장 용량을 개선시키는 소형 및 로우 질량 광경로를 제공하지만, 빠른 탐색 및 데이터 전송 속도를 유지한다.
도 2는 도 1의 자기-광학 데이터 저장 및 검색 시스템의 레이저-광학 어셈블리를 도시한 도이다. 도 2에 있어서, 가시광선 또는 근접한 자외선 영역에서 동작하고 약 30에서 50 mw 사이에서 광학 파워를 발산하는 선형 편광 레이저원(231)을 포함하는 레이저-광학 어셈블리(101)가 도시된다. 레이저-광학 어셈블리(101)는 또한 시준 광학부(234), 저 분산 누설 빔 스플리터(232), 및 커플링 렌즈(233)를 포함한다. 레이저-광학 어셈블리(101)는 선형 편광 레이저원(231)으로부터의 선형 편광 출력 레이저 빔(291)을 회전형 MO 디스크(107) 세트 중 선택된 하나로 출력 레이저 빔(291)을 전송하는 단일 모드 PM 광섬유(108)의 인접 단부(론치 단부)(615)로 전달한다. 레이저-광학 어셈블리(101)는 또한 1/4 파형판(238), 미러(235), 및 편광 스플리터(239)를 포함한다. 회전형 MO 디스크(107)로부터 반사된 레이저 빔(292)은 인접 단부(615)에서 단일 모드 PM 광섬유(108)로 진입하고, 커플링 렌즈(233)에 의해 시준되며, 그리고 누설 빔 스플리터(232)에 의해 1/4 파형판(238), 미러(235), 및 편광 스플리터(239)로 구성되는 차 검출기(240)로 전달한다. 이런 타입의 차 검출법은 반사된 레이저 빔(292)의 2개의 직교 편광 컴포넌트에서 광 파워를 측정하며, 차 신호는 판독시 회전형 MO 디스크(107) 표면에서 케르 효과에 의해 유도된 편광 회전을 세밀하게 측정한다. 광다이오드(236)에 의해 광학-전기적 신호 변환 후에, 차 신호는 차 증폭기(237)에 의해 처리되고 신호(294)로서 출력된다. 차 검출기(240)는 반사된 레이저 빔(292)의 직교 S 및 P 편광 컴포넌트의 광 파워를 측정하며, 바람직하게 차 신호는 특정 MO 디스크(107)의 표면에서 케르 효과에 의해 유도된 편광 회전을 세밀하게 측정한다. 바람직한 실시예가 레이저-광학 어셈블리(101)로서 구체화된 통상적인 공지된 광학 컴포넌트 장치를 포함하지만, 선형 편광 출력 레이저 빔(291)의 방향을 정하고 선형 편광 반사 레이저 빔(292)을 검출하기 위한 다른 기술들이 통상적으로 공지된 바와 같이, 본 발명이 이 장치에 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
도 3은 도 1의 자기-광학 데이터 저장 및 검색 시스템의 광섬유 및 광학 스위치를 포함하는 광경로를 도시한 도이다. 본 발명에 따른 광경로 세트는 광학 스위치(104), 단일 모드 PM 광섬유(108) 세트 중 하나, 및 MO 헤드(106) 세트 중 하나를 포함하는, 도 3에서 도시된 단일 광경로를 참고로 기술될 수 있다. 일 실시예에서, 레이저-광학 어셈블리(101)로부터의 출력 선형 편광 레이저 빔(291)은 단일 모드 PM 광섬유(108)의 각각의 인접 단부(즉, 각각의 론치 단부)로 전송된다. 출력 선형 편광 레이저 빔(291)은 MO 헤드(106)를 통해서 각각의 회전형 MO 디스크(107)의 표면 기록층(349)에 전송하기 위하여 단일 모드 PM 광섬유(108)의 각각의 단부(즉, 각각의 헤드 단부)를 빠져나온다. 광학 스위치(104)는 레이저 빔(291 및 292)이 레이저 광학 어셈블리(101) 및 단일 모드 PM 광섬유(108) 사이로 향하도록 충분한 선택도를 제공한다. 광학 스위치(104)는 통상적인 미세 기계, 전자-광학적, 및/또는 열-광학적 기술 등을 이용하여 수행될 수 있다.
정보를 기록하는 동안, MO 기록층(349)의 퀴리점에 따라 섭씨 약 150도에서 섭씨 약 250 사이에서 해당(340) 선택점을 가열함으로써 표면 기록층(349)의 보자력(coercivity)을 낮추기 위하여, 선형 편광 출력 레이저 빔(291)은 광학 스위치(104)에 의해 회전형 MO 디스크(107)로 선택적으로 전달된다. 일 실시예에서, 선형 편광 출력 레이저 빔(291)의 광학 밀도는 일정하게 유지되지만, 시변 수직 바이어스 자계는 회전형 MO 디스크(107)에 수직인 "상부" 또는 "하부" 자기 영역의 패턴을 한정하는데 사용된다. 이 기술은 자계 변조(MFM)로서 공지되어 있다. 선택적으로, 영역 벽 위치 제어를 개선하고 지터를 감소시키기 위하여, 출력 레이저 빔(291)은 해당(340) 영역에서 시변 수직 바이어스 자계와 동기로 변조될 수 있다. 그 다음에, 선택된 해당 영역(340)이 표면층(349)에서 냉각될 때, 정보는 "상부 또는 하부" 자기 영역 극성의 패턴으로 각각의 회전형 디스크(107)의 표면에서 인코딩된다.
정보 판독 과정 동안, 선형 편광 출력 레이저 빔(291)(기록에 비해 저 파워로)은 각각의 회전형 MO 디스크(107)로 선택적으로 방향이 정해져서, 해당 영역(340)으로부터 반사될 때, 케르 효과는 반사 레이저 빔(292)의 편광 상태를 (화살표(363)에서 지시된 바와 같이) 시계 방향 또는 반시계 방향으로의 회전을 야기한다. 전술한 광경로는 본질적으로 양방향이다. 따라서, 반사 레이저 빔(292)은 MO 헤드(106)를 통해 수신되고 단일 모드 PM 광섬유(108)의 단부(900)에 입력되며, 단부로 나오도록 단일 모드 PM 광섬유(108)를 따라 전송되며, 그 다음의 광학에서 전기적 신호로의 변환을 위해 레이저 광학 어셈블리(101)를 향해 광학 스위치(104)에 의해 선택적으로 전달된다.
도 4a-4g는 도 1의 자기-광학 데이터 저장 및 검색 시스템의 플라잉-광학 헤드의 실시예를 도시한다. 본 발명의 기능을 설명하기 위하여, 플라잉 MO 헤드 세트는 대표적인 단일 MO 헤드(106)를 참조로 기술되고, MO 디스크(107) 세트 중 하나의 표면 기록층(349) 하부에 사용하기 위하여, 플라잉 MO 헤드(106)로서 도 4의 상세도로 도시된다. 일 실시예에서, 플라잉 MO 헤드(106)는 슬라이더 몸체(444), 공기 운반 표면(447), 1/4 파형판(493), 반사 기판(445), 대물 렌즈(446), 및 자기 코일(460)을 포함한다. 슬라이더 몸체(444)는 물리적 크기, 개구수(NA), 및 대물 렌즈(446) 사이의 작업 거리, 단일 모드 PM 광섬유(108), 및 반사 기판(445)을 포함하는 기계적 광학적 제한에 따라 바람직하게 치수화된다. 반사 기판(445)은 공기 운반 표면(447)에 비례하여 약 45도의 각으로 정렬되고 조종 가능한 미세 기계 미러를 포함할 수 있다. 조종 가능한 미세 기계 미러 어셈블리의 예는 전부분에 걸쳐 본 발명에서 구체화된 미국 특허 08/844,207에서 기술된다. 슬라이더 몸체(444)는 산업 표준인 "미니", "마이크로", "나노", 또는 "피코" 슬라이더로서 치수화 될 수 있지만, 선택적으로 치수화된 슬라이더 몸체(444) 또한 전술한 기계적 광학적 제한에 의해 결정되어 사용될 수 있다. 따라서, 일 실시예에서, 슬라이더 몸체(444)는 미니 슬라이더 높이(약 889 미크론) 및 나노 슬라이더(약 1600×2032 미크론)의 면적에 대응하는 평면 푸트프린트(footprint) 면적으로 구성된다.
일 실시예에서, 단일 모드 PM 광섬유(108)는 슬라이더 몸체(444)의 에지를 따라 축 컷아웃(cutout)(443)에 커플링되고 대물 렌즈(446)는 슬라이더 몸체(444)의 코너를 따라 수직 컷아웃(411)에 커플링된다. 축 컷아웃(443)이 슬라이더 몸체 주변을 따라 바람직하게 위치하고 수직 컷아웃(411)이 슬라이더 몸체(444)의 코너에 위치하지만, 축 컷아웃(443) 및 수직 컷아웃(411)은 플라잉 MO 헤드(106) 상의 다른 위치에 도 5의 상세도에서 도시된 바와 같이, 주변 및 중심축 사이 그리고 제 2 단부 이상의 제 1 단부를 향해 각각 배치될 수 있다. 중심축을 벗어난 광섬유(108) 및 대물 렌즈(446)의 위치 선정은 자기-광학 헤드(106)의 질량 중심에 영향을 주는 기능을 할 수 있고, 따라서, 플라잉 다이나믹스에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 서스펜션에 대한 MO 헤드(106)의 부착점은 자기-광학 헤드(106)의 질량의 중심에서 중심을 벗어난 변화를 보상하는 조정이 필요할 수 있다. 바람직하게, 컷아웃(443 및 411)은 채널, v자 홈, 또는 단일 모드 광섬유(108) 및 대물 광학 기기(446)를 플라잉 MO 헤드(106)에 커플링시키고 정렬하기 위해 다른 적절한 치수로서 설계될 수 있다. 일 실시예에서, 레이저 빔(291 및 292)은 단일 모드 PM 광섬유(108), 반사 기판(445), 1/4 파형판(493), 및 대물 렌즈(446)를 포함하는 광경로(MO 디스크(107)의 표면 기록층(349) 사이)를 통과한다. 단일 모드 PM 광섬유(108) 및 대물 광학기기(446)는 포커싱된 광학 영역(448)으로서의 해당 영역 내에서 출력 레이저 빔(291)의 포커싱을 얻도록 각각의 컷아웃 내에 위치될 수 있다. 단일 모드 PM 광섬유(108) 및 대물 광학기기(446)는 자외선 가교 에폭시 또는 유사한 접착제를 이용하여 계속해서 그 위치에 고정될 수 있다. 일 실시예에서, 대물 렌즈(446)는 약 0.254 미크론의 직경 및 약 0.6 내지 0.85 사이의 개구수를 가지는 마이크로 평면-볼록 GRIN(Graded Index) 렌즈로 구성된다.
MO 기록시, MO 디스크(107)로부터의 편광 정보가 바람직하게 판독되기 때문에, 편광 잡음이 최소로 유지되는 것이 중요하다. 하기되는 바와 같이, 여러 잡음 감소 기술은 광섬유(108)의 단부에서 스퓨리어스 반사(또는 스퓨리어스 반사 효과)를 상당히 감소시키거나 제거하기 위해 제공된다. 이 잡음 감소 기술은 레이저원이 예를 들어, FP 또는 DFB일 때, 적용될 수 있다.
슬라이더 몸체(444)의 정사각 공간에 근접하고, 최소 파워가 손실되고 출력 레이저 빔(292) 및 반사된 레이저 빔(292)에서의 상당한 왜곡 및 수차가 발생하지 않도록 출력 레이저 빔(292) 및 반사된 레이저 빔(292)의 전체 단면으로 향하기에 충분히 큰 물리적 공간 내에 설치하기 위하여, 반사 기판(445), 1/4 파형판(493), 및 대물 렌즈(446)는 바람직하게 소형이고 경량이다.
GRIN 렌즈(446)로 구성된 대물 렌즈가 단일 엘리먼트 대물 렌즈로서 기술되지만, 추가의 대물 렌즈 또한 GRIN 렌즈(446)의 특성을 증가시키는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 대물 렌즈는 GRIN 렌즈(446)와 함께 애플러네틱(aplanatic) 렌즈 또는 고체 담금 렌즈를 포함할 수 있다. 추가의 렌즈 엘리먼트를 사용하여, 큰 개구수 및 작은 포커싱된 광학 영역 크기를 달성할 수 있다. 작은 광학 영역의 크기는 바람직하게 MO 디스크(107) 사이에서 기록되고 판독되는 높은 영역 데이터 밀도를 증가시킨다. 성형 유리 또는 플라스틱으로 이루어진 마이크로-광학 렌즈 또한 GRIN 렌즈(446)에 위치하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 2개의 성형 평면-볼록 비구면(aspherical) 렌즈는 높은 개구수 및 좋은 축 외부(off-axis) 성능을 가지는 축소 렌즈 시스템을 제공하도록 서로 2개의 볼록면을 배치함으로써 결합될 수 있다. 2중 비구면 광학 설계에서, 광은 2개의 광학 엘리먼트 사이에서 대략적으로 시준되어, 1/4 파형판(493)은 추가의 렌즈가 필요없이 2개의 엘리먼트 사이에 배치될 수 있다. 다른 실시예에서, 낮은 개구수(약 0.2-0.4)를 가지는 단일 성형 구면 렌즈는 상대적으로 높은(약 0.6 이상의) 개구수를 가지는 광학 포커싱 시스템을 가져오는 애플러네틱 또는 고체 침투 렌즈와 함께 사용될 수 있다. 제조적 관점에서, 성형 렌즈는 저 비용으로 높은 공간에서 발생될 수 있기 때문에 선호된다. 대량 생산을 위해 여기서 개시된 일 방법은 렌즈 배열을 성형하고 그 다음에 별도의 렌즈를 얻기 위해 다이아몬드 톱 절단 또는 레이저 절단에 의해 배열을 나누는 것을 포함한다. 전술한 2개의 렌즈 설계에 있어서, 2개의 성형 평면-볼록 렌즈 배열은 렌즈의 정확한 정렬을 보장하기 위해 절단 전에 테이퍼링된 부품에 의해 결합될 수 있다.
반사 기판(445)은 조종 가능한 미세 기계 미러로 구성될 수 있다. 자기-광학 저장 및 검색 시스템(100)에서 사용되는 바와 같이, 인접한 트랙에 대한 세밀한 트래킹 및 짧은 탐색은 출력 레이저 빔(291)의 전달각이 대물 렌즈(446)에 전송되기 전에 변화되도록 회전축을 중심으로 반사 기판(445)의 반사 내부 미러 판 부분(420)을 회전시킴으로써 형성될 수 있다. 반사 내부 미러 판 부분(420)은 전극을 구동하도록 차동 전압을 인가함으로써 회전된다. 전극 상의 차동 전압은 비틀린 힌지를 중심으로 반사 내부 미러 판 부분(420)을 회전하는 전자력을 생성하여, 포커싱된 광학 영역(448)이 실시예에서 MO 디스크(107)의 방사 방향과 대략적으로 평행한 방향(450)의 앞 뒤로, MO 디스크(107) 상의 약 +/- 2도 또는 동일하게 약 +/- 4 트랙을 포함한 각 편이로 스캔될 수 있게 한다. 따라서, MO 디스크(107) 사이의 포커싱된 광학 영역(448)의 움직임 및 반사된 레이저 빔(292)의 검출은 정보 저장 및 검색, 트래킹 추종, 및 일 데이터 트랙에서 다른 데이터 트랙으로의 탐색에 사용될 수 있다. 거친 트래킹은 액추에이터 자석 및 코일 어셈블리(120)를 회전시키도록 전류를 인가함으로써 유지될 수 있다. MO 디스크(107)의 특정 트랙을 추종하는데 사용되는 트래킹 추종 신호는 당 분야에서 널지 공지된 결합된 거칠고 세밀한 트래킹 서보 기술을 이용하여 얻어질 수 있다. 예를 들어, 샘플링된 섹터 서보 포맷이 트랙을 형성하는데 사용될 수 있다. 서보 포맷은 MO 디스크(107)에 각인된 양각 피트(pit) 또는 데이터 부분과 유사하게 판독되는 자기 영역 방향 설정을 포함할 수 있다. 양각 피트가 사용되면, 가산 출력 회로가 차동 출력 회로(237)(도 2)를 보충하는데 사용될 수 있다. 하나 이상의 자기 디스크를 사용하는 통상적인 윈체스터 자기 디스크 드라이브는 하나의 통합 유니트로서 직렬로 이동하는 각각의 서스펜션 세트 및 액추에이터 아암을 이용하고; 따라서, 특정 자기 디스크 표면을 이용하는 트랙 추종 동안, 다른 자기 디스크 표면의 동시의 트랙 추종은 불가능하다. 따라서, 통상적인 방법에서, 정보의 기록 또는 판독이 한 번에 하나 이상의 디스크 표면에서 발생할 수는 없다. 반대로, 액추에이터 아암(105) 세트 및 서스펜션(130) 세트의 움직임과 관계없이, 본 발명에 따른 플라잉 MO 헤드(106) 세트를 가지는 조종 가능한 미세 기계 미러를 사용하면, 독립적인 트랙 추종 및 탐색을 가능하게 하여 한 번에 하나 이상의 디스크 표면에 정보를 독립적으로 판독 및/또는 기록할 수 있게 한다. 이러한 시스템(도시되지 않음)에서, 별도의 레이저-광학 어셈블리(101), 판독 채널 및 미세한 트랙 전자기기, 및 미러 구동 전자기기는 각 플라잉 MO 헤드(106)에 바람직하게 요구될 수 있다.
도 6은 자기-광학 디스크 드라이브의 부분으로서 자기-광학 데이터 저장 및 검색 시스템을 도시한 도이다. 본 발명은 산업 표준인 절반 높이의 형태 계수이고 6개의 5.25 인치 내부 회전형 MO 디스크(107) 및 12개의 플라잉 MO 헤드(106)를 포함하는 소형 고속 및 대용량 MO 디스크 드라이브(700)에 사용될 수 있다. 각각의 광섬유(108)에 의해 형성된 광경로는 소형 및 경량 광경로 세트 기능을 하여, MO 디스크 드라이브(700)가 통상적인 방식보다 빠르고 효율적으로 정보를 액세스할 수 있게 한다. MO 디스크 드라이브(700)는 통상적인 디스크 드라이브의 등가 공간에서 허용되는 공간 저장 밀도보다 높은 공간 저장 밀도를 포함할 수 있다.
선택적으로, 하프-높이 형태 계수(1.625 인치)를 가지는 MO 디스크 드라이브(700)는 제거 가능한 MO 디스크 카트리지 부분(710) 및 2개의 고정된 내부 MO 디스크(107)를 포함할 수 있다. 제거 가능한 MO 디스크 카트리지 부분(710)을 제공함으로써, 고정된 내부 디스크 및 제거 가능한 디스크의 결합은 외부 정보를 내부 MO 디스크(107)에 계속적인 전달을 위해 MO 디스크 드라이브(700)에 효율적으로 전달될 수 있게 한다. 그 다음에, 복사된 정보는 다른 컴퓨터 시스템에 분배하기 위하여 제거 가능한 MO 디스크 카트리지 부분(710)에 다시 기록될 수 있다. 또한, 제거 가능한 MO 디스크 카트리지 부분(710)은 내부 MO 회전형 디스크(107)에 매우 편리하고 고속도의 백업 저장할 수 있다. 고정된 내부 디스크 및 제거 가능한 디스크의 결합은 또한 제거 가능한 MO 디스크 카트리지 부분(710) 상의 데이터 파일 및 내부 MO 회전형 디스크(107) 상의 시스템 파일과 응용 소프트웨어를 저장할 수 있게 한다. 다른 선택 실시예(도시되지 않음) MO 디스크 드라이브(700)는 전체 내부 MO 디스크(107) 및/또는 전체의 제거 가능한 MO 디스크 카트리지 부분 내의 전체 MO 디스크(107)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 정보는 광학 스위치(104) 및 단일 모드 PM 광섬유(108) 세트 중 선택된 하나를 포함하는 광경로를 따라 레이저-광학 어셈블리(101) 사이에 선택적으로 전달되지만, 별도의 레이저-광학 어셈블리(101) 세트 및 별도의 MO 회전 디스크(107) 세트 사이에서 정보를 전달하는 선택적 실시예에서, 광학 스위치(104)가 반드시 요구되는 것은 아니다. 예를 들어, 선형 액추에이터 아암이 사용될 수 있기 때문에, 회전형 액추에이터 아암이 반드시 필요한 것은 아니다. 전술한 소형 광경로는 (예를 들어, 단부에서 형성된 렌즈를 가지는 테이퍼링된 광섬유 또는 광섬유를 이용하는) 단일 모드 PM 광섬유의 단부에서 회전형 MO 디스크(107)로부터 정보를 직접 액세스하는 광경로에서와 같이, 대물 렌즈(446) 및/또는 반사 표면(기판)(445)(도 4a)을 포함할 필요 없이 회전형 MO 회전 디스크(107) 사이에 정보를 전달하는데 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예는 플라잉 헤드 기술을 사용하여 반드시 제한되지는 않는다. 본 발명은 MO 디스크 드라이브(700)에서 사용되는 바와 같이 기술되지만, 도 1에서 도14c까지를 참조로 기술된 바와 같이, 광섬유 기술을 사용하면, 콤팩트 디스크(CDs), 디지털 비디오 디스크(DVD), 및 통신 시스템을 포함하는 다른 기술들을 이용하여 정보를 전달할 수 있다.
광섬유 단부 반사
스퓨리어스 반사, 특히 광학 시스템에서 결합점에서의 스퓨리어스 반사가 단일-운반 반사 레이저 빔(292)(도 3)과 간섭할 때, 원하지 않는 레이저 잡음이 발생할 수 있다. 결합점은 광섬유(108)의 전단부(론치 단부(615)) 및 후단부(헤드 단부(900))를 포함한다. 특히, 결합점으로부터의 스퓨리어스 반사가 반사된 단일-운반 레이저 빔(292)과 함께 차 검출기(240)(도 2)에 전달될 때 그리고 스퓨리어스 반사 및 반사된 레이저 빔(292)이 대략 동일한 공간 분포를 이룬다고 가정할 때 원하지 않는 레이저 잡음이 발생한다. 따라서, 본 발명의 주된 관심사인 스퓨리어스 반사는 MO 디스크(107)의 기록층(349)으로부터의 반사 레이저 빔(292)과 아주 가깝게 공간적으로 겹치는 파면(wavefront)을 가지는 반사이다.
광섬유 론치 단부(615)의 반사 효과를 감소시키는 RF 변조
전술한 바와 유사하게, 광섬유(108) 세트의 인접 단부(론치 단부)(615)로부터의 스퓨리어스 반사는 SNR을 감소시킬 수 있고, 반사 빔(292)(도 7)은 인접 광섬유 단부(615)로부터의 반사 빔(291)(도 7)과 함께 전달될 수 있으며, 이에 의해서 E(t) + E(t+τ)로 구성된 네트(net) 반사 빔(293)(도 7)의 결과를 가져온다. 이 경우에서, 레이저원(231)은 예를 들어, 약 50% 이하의 듀티 사이클로 펄스 온 및 오프되며, 약 200 MHz에서 약 1.0 GHz 사이에서 변조 주파수를 가지는 패브리-패럿(FP) 타입일 수 있다. 제어기가 레이저원을 펄싱 또는 변조시키기 위해 제공된다. 레이저 모드 분할 다이나믹스가 높은 주파수로 변화하기 때문에, 점차 높은 주파수로(예를 들어, 레이저의 이완 진동 주파수까지) FP 레이저를 펄스화하면, 광학 시스템에서의 모드 분할 잡음 레벨은 점차 감소하게 된다. 레이저(231)를 펄스화하면, 빔(293)의 반사 펄스가 주 신호-운반 빔(292)과 시분할될 수도 있으며, 이에 의해 2개의 펄스열 사이의 간섭이 감소되고 검출된 케르 신호의 SNR을 효율적으로 증가시킨다. 2개의 빔이 시간적으로 겹치고 간섭되는 것이 허용되는 경우에, 모드 분할 잡음 및 레이저 위상 잡음이 증가할 수 있다.
따라서, 레이저원(231)은 (광섬유 론치 단부(615)로부터의) 스퓨리어스 반사 (E(t)) 및 (MO 디스크(107)로부터의) 신호 운반 반사(292)를 시분할함으로써 광학 시스템에서의 잡음을 감소시키도록 변조될 수 있다. 따라서, 2개의 반사 빔 사이의 간섭이 감소되고, 이에 의해 차 검출기(240)(도 2)에 의해 검출된 케르 신호의 SNR을 증가시킨다. 선택적으로, 레이저원(231)은 전술된 바와 유사한 방식으로 펄스화되는 분포 궤환형(DFB) 타입과 같은 단안정 주파수 레이저원일 수 있다.
일 실시예에서, 약 1.5의 굴절율을 가지는 광섬유(108)에 있어서, 각각의 광섬유(108) 길이는 약 350 MHz의 변조 주파수에 대해 약 71.35 mm로 선택된다. 변조 주파수(F) 및 광섬유(108)의 길이(L)는 다음 방정식에서 구체화된다: F = c(2i + 1)4Ln, 여기서 I=0, 1, 2, ..., C = 진공에서 광속도, n = 광섬유의 굴절율이다. 광섬유(108) 세트의 길이는 펄스열이 적절하게 시분할되도록 선택된다. 다른 실시예에서, 광섬유(108)의 길이는 다른 굴절율 및 다른 펄스화 주파수에 따라 선택될 수 있고, 따라서 본 발명은 청구 범위의 범위 내에서만 제한되야 한다.
본 발명에 따라, 광섬유(108)의 론치 단부(615)로부터의 스퓨리어스 반사 효과를 제거하기 위한 부가적인 기술이 논의된다. 이 부가적인 기술은 굴절율 매칭, 커버 슬립 기술, 및 각도 연마를 포함한다. 이 기술은 또한 예를 들어, FP 레이저 또는 DFB 레이저와 같은 단안정 주파수 레이저일 수 있는 레이저원(231)을 사용함으로써 수행될 수 있다.
광섬유 론치 단부(615)의 반사 효과를 감소시키기 위한 굴절율 매칭
광섬유(108)의 론치 단부(615)로부터의 스퓨리어스 반사 효과를 감소시키기 위해 굴절율 매칭 방법도 이용될 수 있다. 일 실시예에서, 도 8에서 도시되는 바와 같이, 시준기(용기)(901)를 형성하기 위하여, 광섬유(108)(또는 광섬유 다발)가 GRIN 렌즈(910)에 결합된다. 굴절율 매칭 물질(905)이 GRIN 렌즈(910) 및 광섬유(108) 사이의 갭에 채워진다. 모세관(capillary)(902)은 시준기(901) 내의 광섬유(108)를 지지한다. GRIN 렌즈(910)는 광섬유(108)의 론치 단부(615)를 통해서 광섬유 코어에 입사 레이저 빔(291)을 포커싱하기 위해 사용되고 예를 들어, 약 0.23의 피치를 가질 수 있다. 굴절율 매칭 물질(905)은 광섬유(108) 코어의 굴절율과 같거나 거의 동일한 굴절율을 가지고, 이에 의해 론치 단부(615) 표면 및 GRIN 렌즈 표면(909)(GRIN 렌즈 굴절율이 광섬유(108)의 굴절율과 상당히 비슷한 정도까지)으로부터의 프레넬(Fresnel) 반사를 제거하거나 또는 상당히 감소시킨다. 굴절율 매칭 물질(905)은 예를 들어, 광학 에폭시, 겔, 또는 유체로 구성될 수 있다. 광섬유(108) 코어의 굴절율이 굴절율 매칭 물질(905)의 굴절율과 매칭되지 않는 정도까지, △n=±0.05인 굴절율 차가 광섬유(108) 코어 및 굴절율 매칭 물질(905) 사이에서 허용될 수 있고, 이에 의해, 약 0.03%의 최대 간섭 반사율이 도출된다. 바람직하게, 굴절율 매칭 물질(905)은 수차(aberration) 또는 분산을 방지하도록 높은 광학 특성을 가진다. 또한, GRIN 렌즈(910)의 공기 입사 표면(908)은 반사를 더욱 최소화시키는 반사 방지(AR) 코팅으로 바람직하게 코팅된다. AR 코팅은 예를 들어, 반사를 감소시키기 위한 임의의 적절한 박막 유전체 스택이다.
공기 입사 표면이 AR 코팅 되더라도 출력 레이저 빔(291)으로부터의 일부 반사량이 공기 입사 표면(908)에서 계속해서 발생할 수 있다. 출력 레이저 빔(291)이 수직으로 입사하여 공기 입사 표면(908)에 부딪히면, 표면(908)에서 출력 레이저 빔(291)의 반사는 반사 신호 운반 빔(292)과 겹칠 수 있다. 그러나, 출력 레이저 빔(291)이 수직으로 입사하여 표면(908)에 부딪힐 가능성은 적다. 전술한 여러 실시예에서, 일반적으로, 출력 레이저 빔(291)은 다음의 결과로서 어느 정도의 입사각으로 표면(908)에 부딪힐 것이다. 레이저 빔(291)을 도 8의 광학 시스템의 광섬유 다발 내의 각 광섬유(108)의 각각의 해당 론치 단부(615)를 향해 적절하게 포커싱되거나 방향을 정하기 위하여, 레이저 빔(291)은 어느 정도의 입사각으로 공기 입사 표면(908)에 부딪힐 것이다. 레이저 빔(291)은 레이저 빔(291)을 수신하는 특정 론치 단부(615)의 좌표에 따른 상이한 입사각으로 공기 입사 표면(908)에 부딪힐 것이다.
도 8에서 도시된 바와 같이, 굴절율 매칭 물질(905)은 스퓨리어스 반사 (E(t))가 광섬유 론치 단부(615)에서 발생하지 않게 한다. 대신에, 스퓨리어스 반사 (E(t))는 비결합 표면(909)에서 발생하는 굴질 지수 차의 범위까지 굴절율 매칭 물질(905) 및 GRIN 렌즈(910) 사이의 인터페이스의 비결합 표면(909)에서 발생할 것이다. 따라서, 스퓨리어스 반사 (E(t))는 신호 운반 빔(291)과 공간적으로 겹치지 않고 또한 MO 디스크(107)(도 3)로부터의 반사 신호 운반 빔과 공간적으로 겹치지 않는다. 스퓨리어스 반사 (E(t))는 반사 신호 운반 빔(292)과 공간적으로 분리되기 때문에, 차 검출기(240)(도 2)는 스퓨리어스 반사 (E(t))로부터의 간섭 없이 반사 신호 운반 빔(292)의 컴포넌트를 검출할 수 있을 것이다.
반대로, 굴절율 매칭 물질이 광섬유 론치 단부(615)에 결합되지 않으면, 광섬유 론치 단부(615) 및 인접한 공기 공간 사이의 인터페이스에서 굴절율 차가 발생한다. 굴절율 차의 결과로, 광섬유 론치 단부(615)에서 발생한 스퓨리어스 반사 (E(t))는 반사 신호 운반 빔(292)과 공간적으로 겹칠 것이다. 이 때, 원하지 않는 스퓨리어스 반사 (E(t))가 반사 신호 운반 빔(292)과 함께 차 검출기(240)(도 2)에 전달된다.
광섬유 론치 단부(615)의 반사 효과를 감소시키기 위한 커버 슬립 기술
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도 9에서는 광섬유(108)의 론치 단부(615)에서 스퓨리어스 반사 (E(t)) 효과를 감소시키기 위한 다른 굴절율 매칭 기술이 개시된다. 시준기(1050)는 광섬유(108) 및/또는 광섬유(108)를 지지하는 모세관(1055)에 결합된 GRIN 렌즈(1015) 및 커버 슬립(1000)을 포함한다. 커버 슬립(1000)은 예를 들어, 커버 슬립과 실질적으로 동일한 굴절율을 가지는 광학 접합제로 광섬유(108)에(지지 모세관(1055)에) 일반적으로 접합되는 후면부(1065)를 포함한다. 커버 슬립(1000)은 유리와 같은 물질 또는 광섬유(108) 코어의 굴절율과 유사한 굴절율을 가지는 다른 적합한 물질로부터 형성될 수 있다.
도 9에서 추가로 도시된 바와 같이, 커버 슬립(1000)은 스퓨리어스 반사 (E(t))가 광섬유 론치 단부(615)에서 발생하지 않게 한다. 대신에, 스퓨리어스 반사 (E(t))는 커버 슬립(1000)의 표면(1060)(비결합점)에서 발생할 것이다. 따라서, 스퓨리어스 반사 (E(t))는 MO 디스크(107)(도 3)로부터의 반사 신호 운반 빔(292)과 공간적으로 겹치게 된다. 스퓨리어스 반사 (E(t))는 공간적으로 반사 신호 운반 빔(292)과 분리되기 때문에, 차 검출기(240)(도 2a)는 스퓨리어스 반사 (E(t))의 간섭 없이 반사 신호 운반 빔(292)의 컴포넌트를 검출할 수 있다.
선택적 실시예에서, 커버 슬립(1000)의 전면부(1060) 또한 전면부(1060)에서프레넬 반사를 감소시키도록 AR 코팅될 수 있다. AR 코팅된 전면부(1060)로부터의 반사는 예를 들어, 약 0.25% 정도로 비슷해질 수 있다.
다른 선택적 실시예에 있어서, GRIN 렌즈(1015) 또한 도 9의 광학 시스템에서 반사를 더욱 최소화하도록 AR 코팅될 수 있다. 커버 슬립(1000)의 굴절율(및 대응 장착 접합제)은 광섬유(108) 코어의 굴절율과 상당부분 매칭되도록 선택되기 때문에, 광학 시스템에서 발생하는 유일한 반사는 커버 슬립(1000)의 AR 코팅된 전면부(1060)로부터의 반사뿐이다. 전면부(1060)는 도 9의 광학 시스템에서 결합점을 포함하지 않기 때문에, 전면부(1060)로부터의 스퓨리어스 반사 (E(t))는 전술한 바와 같이, 신호 운반 빔(292)에 간섭되지 않는다.
광섬유 론치 단부(615)의 반사 효과를 감소시키기 위한 각도 연마
보통, 임의의 적합한 커플링 렌즈(232)들이 도 1의 광학 시스템에서 사용될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 커플링 렌즈(232)들은 도 10에서 도시된 바와 같이, GRIN 렌즈(1100)의 형태일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 각도 연마 방법은 광섬유(108)의 론치 단부(615)로부터의 스퓨리어스 반사 (E(t)) 효과를 감소시키기 위해 이용될 수 있다. 레이저원(231)이 예를 들어, FP 레이저 또는 DFB 레이저로 수행되면, 각도 연마 방법이 사용될 수 있다. 도 10에서 도시된 바와 같이, GRIN 렌즈(1100)는 GRIN 렌즈 표면(1105)이 광학 전파축(1110)에 대해 예각(1109)으로 배치되도록 표면(1105)에서 각도 연마된다. GRIN 렌즈 표면(1105)은 예를 들어, 광학 전파축(1107)에 대해 약 7도에서 약 15도 사이의 각으로 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 광섬유 론치 단부(615) 또한 광학 전파축(1107)에 대해 예각(1111)으로 배치되도록 각도 연마된다. GRIN 렌즈(1100) 및 광섬유(108) 사이에서 광의 커플링을 최소화하기 위하여, GRIN 렌즈 표면(1105) 및 광섬유 론치 단부(615)의 각도는 실질적으로 광학 전파축(1107)에 대해 동일하다.
도 10에서 도시된 바와 같이, GRIN 렌즈 표면(1105) 및/또는 광섬유 론치 단부(615)의 형태를 바꿈으로써, 두 반사는 공간적으로 분리되기 때문에, 스퓨리어스 반사 (E(t)) 및 반사 신호 운반 빔(292)(MO 디스크(107)로부터의) 사이의 간섭은 상당히 감소된다.
(반사 빔(292)으로부터의) 빔 컴포넌트(292') 또한 편광 스플리터(239)를 통과한 후에 (스퓨리어스 반사 E(t)로부터의) 잡음 컴포넌트(E'(t))와 공간적으로 분리된다. 이 때, 빔 컴포넌트(292')는 MO 검출기 렌즈(1115)에 의해 그리고 광다이오드(236) 중 하나에 의해 수신되며, 그 다음에 차 검출기(240)(도 2)에 의해 처리된다. 유사하게, 편광 스플리터(239)를 통과한 후에, 빔 컴포넌트(292")(반사 빔(292)으로부터의)는 잡음 컴포넌트(E"(t))와 공간적으로 분리된다. 그 다음에, 빔 컴포넌트(292")는 MO 검출 렌즈(1120)에 의해 그리고 광다이오드(236)(도 2) 중 하나에 의해 수신되고, 그 다음에 차 검출기(240)(도 2)에 의해 처리된다.
개구를 포함하는 불투명 광 차단 엘리먼트(도시되지 않음)를 사용함으로써 잡음 컴포넌트(E'(t))가 차 검출기(240)로 전송되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 반사 신호 운반 빔 컴포넌트(292')는 개구를 통해서 차 검출기(240)(도 2)로 전송되지만, 불투명 광 차단 엘리먼트는 잡음 컴포넌트(E'(t))를 차단할 것이다. 유사하게, 잡음 컴포넌트(E"(t))를 차단하는데 다른 불투명 광 차단 엘리먼트가 사용될 수 있지만, 신호 운반 빔 컴포넌트(292")를 차 검출기(240)로 전송될 수 있게 한다.
선택적으로, 광학 시스템에서 불투명 광 차단 엘리먼트가 사용되지 않는다. 반사(E(t)) 및 반사 신호 운반 빔(292) 사이에 비스듬한 작은 각이 존재하면, 2개의 파장은 광검출기 플레인에서 공간 간섭 패턴을 발생시키도록 결합될 것이다. 패턴 주기가 브래그(Bragg) 관계식, Λg=λ/(2sinθ)에 의해 주어지는데, sinθ는 반사(E(t)) 및 빔(292) 사이의 반각이다. 도 10의 실시예에서, 차 검출 시스템(240)의 편광 스플리터(239)는 MO 검출기 렌즈(1115 및 1120) 전면에 배치되어, MO 검출기(광다이오드)(236)(도 2) 중 어느 하나에 도달하는 2개의 빔은 동일한 편광을 가지며, 밀도 간섭 효과를 초래한다. 예를 들어, 도 10에서, MO 검출기(236)에서의 반각은 약 10도이며, 약 1.9 미크론의 회절 격자 주기에 대응한다. 약 300-400 미크론의 MO 검출기 크기에 있어서, 평균 밀도는 일반적으로 각 MO 검출기(236)에 의해 감지되며 레이저 잡음 영향은 최소화될 것이다.
GRIN 렌즈 표면(1105) 및/또는 광섬유 론치 단부(615)의 각도 연마는 예를 들어, 캘리포니아, 산타아나, 울트라 테크(Ultra Tec)사에서 입수 가능한 다양한 각도 연마기를 사용함으로써 수행될 수 있다. 다른 적합한 연마기 또한 GRIN 렌즈 표면(1105) 및/또는 광섬유 론치 단부(615)를 바꾸는데 사용될 수 있다.
선택적으로, 광섬유 론치 단부(615)는 광학 전파축(1107)에 대해 예각으로 배치되도록 각도 분열될 수 있다. 광섬유 론치 단부(615) 분열에 적합한 도구에 대한 일례는 영국, 요크 코포레이션(York Corporation)에서 제조되고 상업적으로 이용 가능한 캘리포니아, 이반, 뉴포트 코포레이션(Newport Corporation)에서 제조된 모델 FK12의 각 클리버(cleaver)이다.
광섬유 헤드 단부의 반사(잡음)
도 11a에서는 광섬유(108)의 광학 헤드 단부(900)에서 발생하는 스퓨리어스 반사(EH(t))에 대해 개시된다. 스퓨리어스 반사(EH(t))는 (1) 헤드 단부에 대한 광섬유 표면(900)으로부터의 출력 빔(291)의 반사, 또는 (2) 헤드에 대한 일부 다른 광학 컴포넌트 표면으로부터의 출력 빔(291)의 반사의 결과로서 발생된다. 스퓨리어스 반사(EH(t))는 광학 스위치(104)로 역으로 전달되어, 검출 채널에서 초과 잡음을 발생시키는 반사 신호 운반 빔(292)과 상호 작용할 수 있다. 잡음 특성은 사용되는 레이저원 타입에 의존한다. FP 다이오드 레이저가 사용되면, 모드 분할 잡음(MPN)이 잡음의 주요원이 된다. 검출 모듈에서의 신호 운반 반사광(292)과 결합되기 전에 스퓨리어스 반사(EH(t))는 조금은 상이한 광학 거리를 이동하기 때문에, MPN이 증가한다. DFB 레이저가 사용되면, MPN은 관계 없지만, 매체 잡음은 신호 운반 광과 스퓨리어스 반사의 혼합을 통해서 증폭될 수 있다. 또한, DFB 레이저원을 사용할 때, 작은 광경로차는 초과 레이저 위상 잡음을 초래할 수 있다. 따라서, 헤드 단부로부터 이러한 원치 않는 스퓨리어스 반사를 제거하기 위한(또는 상당히 감소시키기 위한) 기술을 수행하는 것이 중요하다.
광섬유(108)의 헤드 단부(900)에서 스퓨리어스 반사(EH(t)) 효과를 제거하기 위한 여러 기술들이 논의될 것이다. 이 기술은 각도 분열 또는 각도 연마, 굴절율 매칭, 및 무코어(또는 다중 모드) 광섬유 결합 기술을 포함한다. 이 기술들이 이용될 수도 있지만, FP 레이저 또는 DFB 레이저와 같은 여러 타입의 레이저원(231)이 광섬유(108)를 통해서 광을 전달하도록 사용된다.
광섬유 헤드 단부(900)의 반사 효과를 감소시키기 위한 각도 분열
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 광섬유 헤드 단부(900)를 각도 분열 함으로써 광섬유(108)의 헤드 단부(900)로부터의 스퓨리어스 반사(EH(t)) 효과가 제거된다. 광학 전파축(1210)(도 11c)에 대해 광섬유 헤드 단부(900) 상에 형성된 각도 분열의 크기는 광섬유 론치 단부(615)로 역으로 커플링된 스퓨리어스 반사량을 결정한다. 도 11b에서, 그래프(1202)는 광섬유 헤드 단부(900)로부터의 상대적인 반사량 대 광학 전파축(1210)에 대해 광섬유 헤드 단부(900)가 분열되는 각을 도시한다. 예를 들어, 광섬유 헤드 단부(900)가 각도 분열되지 않으면, 약 100%의 스퓨리어스 프레넬 반사(EH(t))량이 광섬유(108)의 론치 단부(615)로 역으로 반사된다. 다른 예에 따르면, 광섬유 헤드 단부(900)가 광학 전파축(1210)(도 11c)에 대해 약 2도로 각도 분열되면, 약 55%의 스퓨리어스 반사(EH(t))량이 광섬유(108)의 론치 단부(615)로 역으로 반사된다. 광섬유 헤드 단부(900)가 광학 전파축(1210)(도 11c)에 대해 약 4도로 각도 분열되면, 약 10% 미만의 스퓨리어스 반사(EH(t))량이 광섬유(108)의 론치 단부(615)로 역으로 반사된다. 광섬유 헤드 단부(900)는 론치 단부(615)로 역으로 전달되는 스퓨리어스 반사(EH(t))가 반드시 제거되도록 바람직하게 광학 전파축(1210)에 대해 약 6도에서 약 15도 사이의 범위에서 분열된다. 반사 방지 코팅(AR) 또한 광섬유 헤드 단부(900)에서의 프레넬 반사를 더욱 감소시키기 위하여 광섬유 헤드 단부(900)에 적용될 수 있다.
도 11c는 예를 들어, 광학 전파축(1210)에 대해 약 8도의 분열 각을 가지는 헤드 단부(900)를 포함하는 광섬유(108)를 도시한다. 바람직하게, PM 광섬유(108)는 우선 PM 광섬유(108)의 스트레스 로드(rod)(도시되지 않음)가 각 클리버에 대해 수평하게 정렬되도록 위치한다. 정렬을 용이하게 하기 위하여, 스트레스 로드는 소정의 적합한 현미경 이미징 시스템을 통해서도 볼 수 있다. 스트레스 로드가 적절하게 방향이 정해진 후에, PM 광섬유의 헤드 단부(900)는 헤드 단부(900)가 광학 전파축(1210)에 대해 적절한 각으로 그 다음에 분열될 수 있도록 적합한 각 클리버에 삽입된다. 각도 분열에 대해 PM 광섬유(108)의 헤드 단부(900) 상에 복굴절축(즉, 스트레스 로드)을 정렬하면, 도 11c에서 도시된 바와 같이, 광경로는 적절하게 방향이 정해질 수 있다.
각도 분열 값(1203)은 광학 전파축(1210)에 대해 예각(1205)(예를 들어, 약 4.0도)으로 출력 빔(291)의 중심 광선이 헤드 단부(900)를 나오게 한다. 이 때 출력 빔(291)은 대물 렌즈(446)를 통해서 전달되고 MO 디스크(107)의 표면 기록층(349)으로 향하는 반사 빔(291')으로서 조종 가능한 미세 기계 미러 어셈블리(400)로부터 반사된다. 반사 빔(291')이 표면 기록층(349)에 대해 실질적으로 수직 방향이 되도록, 조종 가능한 미세 기계 미러 어셈블리(400)는 광학 전파축(1210)에 대해 적합한 각(1215)(예를 들어, 약 43.0도)으로 전달된다. 반사 빔(291')은 광이 광섬유(102) 및 MO 디스크(107) 사이에서 효율적으로 커플링되도록 기록층(349)에 대해 수직으로 향한다. 또한, 광섬유(102)의 위치는 최대 광섬유 결합을 위해 X, Y 및/또는 Z 방향으로 조절될 수 있다.
도 11c에서, 헤드 단부(900)의 분열 각은 하부를 향한다. 도 11d에 도시된 다른 실시예에서, 광섬유(108)는 상부를 향하는 분열 각을 가지는 헤드 단부(900')를 포함한다. 따라서, 조종 가능한 미세 기계 미러 어셈블리(400)의 각(1215)은 반사 빔(291')이 MO 디스크(107)의 기록 표면(349)에 대해 수직으로 향하도록 적합한 값으로 설정된다.
선택적으로, 광섬유 헤드 단부(900)(도 11c) 및/또는 광섬유 헤드 단부(900')(도 11d)는 도 11을 참조로 유사하게 전술한 방식으로, 각도 연마함으로써 광학 전파축(1210)에 대해 바뀔 수 있다.
반대로, 각도 분열(또는 각도 연마)이 광섬유(108)의 헤드 단부(900)상에서 수행되지 않는다면, 출력 빔(291)은 도 11e에서 도시된 바와 같이, 광학 전파축(1210)에 실질적으로 평행인 중심 광선을 통해서 헤드 단부(900)를 나온다. 반사 빔(291')이 표면 기록층(349)에 대해 실질적으로 수직이 되도록, 각도(1215)는 일반적으로 광학 전파축(1210)에 대해 약 45도이다. 도 11e에서 도시된 광학 시스템은 (1) DFB 레이저가 사용되고 (2) 매체 잡음 및 레이저 위상 잡음이 무시될 때, 특히 유용하다.
광섬유 헤드 단부(900)의 반사 효과를 감소시키기 위한 굴절율 매칭
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 광섬유(108)의 헤드 단부(900)로부터의 스퓨리어스 반사(EH(t)) 효과는 굴절율 매칭 방법에 의해 제거된다. 도 12에서 도시된 바와 같이, 광섬유(108)의 일부분은 예를 들어, 접착제(1305)에 의해 슬라이더(1300)에 부착된다. 유리판(1310)은 광섬유(108)에 실질적으로 수직 방향으로 슬라이더 몸체(1300)에 배치된다. 광섬유 헤드 단부(900) 및 유리판(1310) 사이의 갭은 에폭시, 유체, 또는 겔(1315) 또는 광섬유 코어의 굴절율과 실질적으로 동일한 굴절율을 가지는 다른 적합한 물질로 채워진다. 광섬유(108) 코어의 굴절율이 굴절율 매칭 물질(1315)의 굴절율과 매칭되지 않는 정도까지, △n=±0.05의 굴절율 차가 광섬유(108) 코어 및 굴절율 매칭 물질(1315) 사이에서 허용되고, 이에 의해 약 0.03%의 최대 인터페이스 반사율을 초래한다.
도 13에서 도시된 바와 같이, 굴절율 매칭 유체(1315)는 광섬유 헤드 단부(900)에서 스퓨리어스 반사(EH(t))가 일어나지 않게 한다. 대신에, 스퓨리어스 반사(EH(t))는 유리판(1310)의 표면(1312)(즉, 비접합 표면)에서 발생하지만, 제 2 스퓨리어스 반사(E'H(t))는 비접합 표면(1313)에서 발생할 것이다. 따라서, 스퓨리어스 반사(EH(t) 및 E'H(t))는 광섬유에 대해 역으로 커플링되지는 않는다. 광학 시스템에서는 스퓨리어스 반사(EH(t) 및 E'H(t))가 효과적으로 제거되기 때문에, 차 검출기(240)(도 2)는 스퓨리어스 반사(EH(t) 및 E'H(t))로부터의 간섭 없이 반사 신호 운반 빔(292)의 컴포넌트를 검출할 수 있다.
광섬유 헤드 단부(900)의 반사(E H (t)) 효과를 감소시키기 위한 광섬유 결합
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도 14a 및 14b를 참조로 논의된 다른 타입의 굴절율 매칭 방법에 의해 광섬유(108)의 헤드 단부(900)로부터의 스퓨리어스 반사(EH(t)) 효과가 제거된다. 우선 도 14a에서, 무코어 광섬유 단부(1400)는 광섬유(108)의 헤드 단부에 결합된다. 무코어 광섬유 단부(1400)는 예를 들어, 단일 모드 광섬유(108)의 직경(예를 들어, 80 미크론)과 유사한 직경을 가지며, 예를 들어, 혼합 결합에 의해 광섬유(108)에 결합된다. 이 때, 무코어 광섬유 단부(1400)는 무코어 광섬유 단부(1400)의 일부분(1410)이 부분(1415)과 분리되도록 라인(1405)을 따라 절단된다. 따라서, 부분(1415)은 광섬유(108)와 결합된 상태를 유지한다. 선택적 실시예에서, 대(large)-코어 다중모드 광섬유(도시되지 않음)는 무코어 광섬유를 대신하여 사용될 수 있다. 결합된 광섬유 부분(1415)의 길이는 바람직하게 부분(1415)의 면(1420)에서 출력된 출력 빔(291)의 반경이 무코어 광섬유(108)의 직경보다 작도록 선택된다. 부분(1415)은 예를 들어, 약 100 미크론의 길이를 가질 수 있다. 결합 과정 동안, 헤드 단부(900)에 인가된 열 때문에, 헤드 단부(900)(광섬유(108)의)에서 코어의 크기가 변화하면, 광섬유(108)의 유효 모드 필드 직경 및 형태 또한 변화할 것이다. 따라서, 적합한 대물 렌즈가 이 변화를 보상하기 위하여 선택적으로 수행될 수 있다.
무코어 광섬유 단부(1400)(및 부분(1415))의 굴절율은 실질적으로 광섬유(108) 코어의 굴절율과 매칭된다. 광섬유(108) 코어의 굴절율이 광섬유 부분(1415)의 굴절율과 매칭되지 않는 정도까지, △n=±0.05의 굴절율 차가 광섬유(108) 코어 및 결합된 광섬유 부분(1415) 사이에서 허용될 수 있고, 이에 의해 약 0.03%의 최대 인터페이스 반사율을 초래한다. 따라서, 결합점(즉, 헤드 단부(900))으로부터의 반사 효과는 하기되는 바와 같이, 굴절율 매칭 때문에 상당히 감소된다. 또한, AR 코팅이 결합 광섬유 표면(1420)에 배치되면, 표면(1420)으로부터의 프레넬 반사는 약 0.25% 미만으로 억제될 수 있어, 더욱 효율적인(즉, 저손실의) 도 14a의 광학 시스템을 초래한다.
도 14b에서 도시된 바와 같이, 결합된 광섬유 부분(1415)은 광섬유 단부(헤드 단부(900))에서 스퓨리어스 반사(EH(t))가 일어나지 않게 한다. 대신에, 스퓨리어스 반사(EH(t))는 표면(1420) 및 인접 공기 공간 사이의 인터페이스에서 발생할 것이다. 따라서, 스퓨리어스 반사(EH(t))는 효율적으로 광섬유(108)에 역으로 결합되지는 않으며, 따라서 효과적으로 제거된다. 스퓨리어스 반사(EH(t))는 실질적으로 광학 시스템으로부터 제거되기 때문에, 차 검출기(240)(도 2)는 스퓨리어스 반사(EH(t))로부터의 간섭 없이 반사 레이저 빔(292)의 컴포넌트를 검출할 수 있을 것이다.
도 14c는 광섬유 헤드 단부(900)로부터의 반사 대 결합된 광섬유 부분(1415)의 길이를 도시한다. 결합된 광섬유 부분(1415)이 적어도 약 100 미크론의 길이를 가지면, 광섬유 헤드 단부(900)에서의 스퓨리어스 반사(EH(t)) 및 레이저 빔(292) 사이의 간섭은 상당히 감소된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 레이저원(231)이 DFB 레이저로 수행되고 매체 잡음 및 레이저 위상 잡음 모두가 전술한 광학 시스템에서 충분히 낮으면, 헤드 단부 반사를 제거하기 위한 전술한 기술은 필요치 않다.
본 발명은 다른 타입의 광학 드라이브, 통신 시스템, 등과 같은 다양한 환경에서 이용될 수 있다. 따라서, 본 발명이 본 발명의 특정 실시예를 참고로 개시되었지만, 전술한 개시 내용에서 변형, 다양한 변화 및 대체가 허용되며, 일부 예에서, 본 발명의 일부 특성이 기술된 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다른 특성의 대응 사용 없이 이루어질 것이다.

Claims (93)

  1. 레이저원과 저장 매체 사이에서 주 광신호를 전송하는 시스템으로서,
    상기 레이저원과 상기 저장 매체 사이에 배치되고 상기 레이저원에 의해 발생된 상기 주 광신호를 전송하는 편광 유지 광섬유; 및
    상기 주 광신호와 적어도 하나의 스퓨리어스 반사 사이의 간섭이 감소되도록 상기 주 광신호와 상기 적어도 하나의 스퓨리어스 반사를 시간상으로 분리시키기 위해 상기 레이저원을 50% 이하의 듀티비 및 식 F=c(2i+1)/4Ln으로 한정된 변조 주파수로 펄스 온 및 오프하도록 상기 레이저원에 연결된 제어기를 포함하며, 상기 식 중 c는 진공중의 광속이고, L은 상기 광섬유의 길이이며, n은 상기 광섬유의 굴절율이고, i는 적어도 0의 값을 갖는 정수인 주 광신호 전송용 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 레이저원은 패브리-패럿 레이저인 것을 특징으로 하는 주 광신호 전송용 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 레이저원은 단안정 단일 모드 레이저원인 것을 특징으로 하는 주 광신호 전송용 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 단안정 단일 모드 레이저원은 분포 궤환형 레이저인 것을 특징으로 하는 주 광신호 전송용 시스템.
  5. 레이저원과 저장 매체 사이에서 주 광신호를 전송하는 방법으로서,
    상기 레이저원과 상기 저장 매체 사이에 배치된 편광 유지 광섬유를 통해 상기 주 광신호를 전송하는 단계; 및
    상기 주 광신호와 적어도 하나의 스퓨리어스 반사 사이의 간섭이 감소되도록 상기 주 광신호와 상기 적어도 하나의 스퓨리어스 반사를 시간상으로 분리시키기 위해 상기 주 광신호를 50% 이하의 듀티비 및 식 F=c(2i+1)/4Ln으로 한정된 변조 주파수(F)로 펄스 온 및 오프하는 단계를 포함하며, 상기 식 중 c는 진공중의 광속이고, L은 상기 광섬유의 길이이며, n은 상기 광섬유의 굴절율이고, i는 적어도 0의 값을 갖는 정수인 주 광신호의 전송 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 레이저원은 패브리-패럿 레이저인 것을 특징으로 하는 주 광신호의 전송 방법.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 레이저원은 단안정 단일 모드 레이저원인 것을 특징으로 하는 주 광신호의 전송 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 단안정 단일 모드 레이저원은 분포 궤환형 레이저인 것을 특징으로 하는 주 광신호 전송 방법.
  9. 주 광신호를 발생시키는 레이저원;
    광학 저장 매체;
    상기 레이저원에 의해 발생된 상기 주 광신호를 전송하는 편광 유지 광섬유; 및
    상기 주 광신호와 적어도 하나의 스퓨리어스 반사 사이의 간섭을 감소시키도록 상기 주 광신호와 상기 적어도 하나의 스퓨리어스 반사를 시간상으로 분리시키기 위해 상기 레이저원을 50% 이하의 듀티비 및 식 F=c(2i+1)/4Ln으로 한정된 변조 주파수로 펄스 온 및 오프하도록 상기 레이저원에 연결된 제어기를 포함하며, 상기 식 중 c는 진공중의 광속이고, L은 상기 광섬유의 길이이며, n은 상기 광섬유의 굴절율이고, i는 적어도 0의 값을 갖는 정수인 광학 저장 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 레이저원은 패브리-패럿 레이저인 것을 특징으로 하는 광학 저장 장치.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 레이저원은 단안정 단일 모드 레이저원인 것을 특징으로 하는 광학 저장 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 단안정 단일 모드 레이저원은 분포 궤환형 레이저인 것을 특징으로 하는 광학 저장 장치.
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