KR20020049866A - 레이저 다이오드의 임계 대역을 구하는 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광 기록/재생 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레이저 다이오드의 임계 대역(Threshold Bandwidth)을 구하여 최적의 조건에서 광 기록/재생 장치를 동작시키는 레이저 다이오드의 임계 대역을 구하는 방법에 관한 것이다. 레이저 디이오드의 임계 대역을 구하는 방법은 (a) 마이콤이 레이저 다이오드 선형대역 상의 임의의 두 지점으로부터 전원 제어 값 A 및 B를 설정하는 단계, (b) 모니터 수단이 상기 레이저 다이오드 전원 제어 값 A, B에 의해 구동되는 광 디스크로부터 모니터 신호 A', B'를 픽업하는 단계, (c) 상기 마이콤이 상기 선형대역 상의 상기 전원 제어값 A, B 및 그에 대응되는 상기 모니터 신호 A', B'를 연산하여 기울기가 0이 되는 부분에서 임계 대역을 결정하는 단계를 포함한다. 본 발명에 따르면, 상기 방법을 이용하여 비교적 적은 오차의 FPDO 전원을 얻을 수 있고, CD-R에서의 Over drive ratio, CD-RW에서의 Erase/Write 전원 ratio를 정확히 교정하여 광 기록/재생 장치를 최적의 상태에서 동작시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

레이저 다이오드의 임계 대역을 구하는 방법{A method for calibrating threshold bandwidth of laser diode}
본 발명은 광 기록/재생 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레이저 다이오드의 임계 대역(Threshold Bandwidth)을 구하여 최적의 조건에서 광 기록/재생 장치를 동작시키는 레이저 다이오드의 임계 대역을 구하는 방법에 관한 것이다.
광학 정보 기록 매체의 하나인 광 디스크는 오디오(Audio)나 비디오(Video)뿐만 아니라 각종 정보를 기록 및 재생하는데 널리 이용되고 있다. 이러한 광 디스크의 종류를 사용자가 정보를 기록하는 측면에서 보면, 재생 전용 디스크(ROM disc), 추기형 광 디스크(Recordable or write-once disc), 서환형 광 디스크(Rewirtable or overwritable disc) 등이 있다. 재생 전용 디스크는 사용자가 정보를 기록할 수 없고 단지 재생만 가능한 광 디스크로서, 이미 사용화가 된 CD-DA(Compact Disc Digital Audio), CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory) 등이 있다. 추기형 광 디스크는 사용자가 정보를 1회에 한하여 기록할 수 있는 광 디스크로서, CD-R(Compact Disc Recordable) 등이 있다. 서환형 광 디스크는 광 자기 방식 또는 상변화 방식을 채용하여 사용자가 정보를 여러 번 기록할 수 있는 광 디스크로서, 이미 상용화가 된 여러 종류의 MOD(Magneto-Optical Disc), CD-RW(Compact Disc Rewirtable), PD(Power Disc) 등이 있다.
광 디스크에 정보를 기록하고 기록된 정보를 재생하는 것은 기본적으로 광 빔을 주사하는 것에 의해 이루어진다. 이때 사용되는 광으로서는 레이저(Laser)가 사용되며, 레이저를 발생하기 위한 광원으로서는 레이저 다이오드와 같은 반도체 레이저를 사용한다. 그러나 현재 사용되는 광 기록/재생 장치들은 레이저 다이오드의 특성 상 임계 대역이 틀리기 때문에 그에 따라 레이저 다이오드의 동작 불안을 야기하여 정상적인 기록/재생 동작을 할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 광 기록/재생 장치를 최적의 상태에서 동작시키는 레이저 다이오드의 임계 대역을 구하는 방법을 제공하는데 있다.
도 1은 레이저 다이오드의 임계 대역을 구하는 장치의 구성을 보이는 블록도 이다.
도 2는 본 발명에 따른 레이저 다이오드의 임계 대역을 구하는 방법 중 리드 전원에 대한 레이저 다이오드의 임계 대역을 구하는 방법의 동작을 설명하기 위한 파형도 이다.
도 3a-b는 본 발명에 따른 레이저 다이오드의 임계 대역을 구하는 방법 중 라이트 전원에 대한 레이저 다이오드의 임계 대역을 구하는 방법의 동작을 설명하기 위한 파형도 이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 레이저 다이오드의 임계 대역을 구하는 방법은 광 디스크에 정보를 기록 및/또는 재생을 위해 광 빔을 주사하기 위해 임계대역, 선형대역 및 포화대역의 입출력 특성을 가지는 레이저 다이오드, 상기 레이저 다이오드에서 출력되는 신호를 모니터 하는 모니터 수단, 상기 모니터 수단에서 출력되는 모니터 신호에 의해 상기 레이저 다이오드의 출력을 제어하는 마이콤으로 구성된 장치에서 상기 레이저 다이오드를 제어하는 방법에 있어서, (a) 상기 마이콤이 상기 레이저 다이오드 선형대역 상의 임의의 두 지점으로부터 전원 제어 값 A 및 B를 설정하는 단계; (b) 상기 모니터 수단이 상기 레이저 다이오드 전원 제어 값 A, B에 의해 구동되는 상기 광 디스크로부터 모니터 신호 A', B'를 픽업하는 단계; 및 (c) 상기 마이콤이 상기 선형대역 상의 상기 전원 제어값 A, B 및 그에 대응되는 상기 모니터 신호 A', B'를 연산하여 기울기가 0이 되는 부분에서 임계 대역을 결정하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 레이저 다이오드의 임계 대역을 구하는 장치의 구성을 보이는 블록도 이다.
도 1에 도시된 장치는 광 디스크(10), 광 디스크(10)에 정보를 기록 및/또는 재생을 위해 광 빔을 주사하는 레이저 다이오드(11-1) 및 레이저 다이오드(11-1)에서 출력되는 신호를 모니터 하여 FPDO(Feedback Photo DiOde) 신호를 출력하는 모니터 수단(11-2)으로 구성된 픽업(11), 픽업(11)에서 출력되는 모니터 신호에 의해레이저 다이오드(11-1)의 출력을 제어하는 마이콤(12), 마이콤(12)에서 출력되는 레이저 다이오드 전원 제어 신호를 아날로그 신호로 변환하여 레이저 다이오드(11-1)로 입력하는 DAC(Digital Analog Converter)(13)로 구성된다.
도 2는 본 발명에 따른 레이저 다이오드의 임계 대역을 구하는 방법의 동작을 설명하기 위한 파형도 이다.
도 2의 (a)는 아날로그 변환된 레이저 다이오드 전원 제어 값의 순차적인 증가에 대한 모니터 수단(11-2)의 FPDO의 변화를 나타내는 레이저 다이오드(11-1)의 입출력 특성 파형도 이다. 도 2의(b)는 목표로 하는 아날로그 변환된 레이저 다이오드 전원 제어 값에 대한 모니터 수단(11-2)의 FPDO를 나타내는 파형도 이다. 도 2의 (c)는 임계 대역을 구하기 위해 임의의 지점에서의 아날로그 변환된 레이저 다이오드 전원 제어 값(C, D)에 대한 모니터 수단(11-2)의 FPDO 값(C', D')을 나타내는 파형도 이다.
이어서, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이 마이콤(12)이 외부 또는 내부 DAC(13)을 제어하여 리드 또는 라이트 전압을 픽업(11)으로 출력한다. 그러나 동일 사양의 다른 세트에서 픽업(11), 회로 등의 편차로 인해 실제 동일 DA 값(레이저 다이오드(11-1) 전원 제어 값) 대비 모니터 수단(11-1) 출력 신호인 FPDO이 동일하지 않다. 이런 이유로 비교적 적은 오차의 FPDO 전원을 얻기 위해 임계 대역을 구하는 전원 교정(Power Calibration)을 수행한다. 또한 이 오차는 OPC(Optimum Power Calibration)에서 보상된다. 그리고 CD-R에서의 오버 드라이브 비(Over DriveRatio), CD-RW에서의 이레이즈/라이트 전원 비(Erase/Write Power Ratio)를 정확히 할 수 있다.
레이저 다이오드(10)의 임계 대역을 구하기 위한 전제 조건은 픽업(11)의 감도, Watt/Voltage가 모든 픽업(11)에서 동일하고, 레이저 다이오드(11-1)의 입출력 특성이 선형적이고 기울기가 동일하다는 것이다. 그리고 레이저 다이오드(10)의 임계 대역을 구하기 위한 환경은 실제 리드, 라이트 시의 환경과 동일하게 진행되며, 이 때(임계 대역을 구할 때) 사용되는 함수는 1차 방정식이다.
일단 리드 전원을 이용한 레이저 다이오드의 임계 대역을 구하는 방법을 아래에 설명한다. 도 2(a)는 아날로그 변환된 레이저 다이오드 전원 제어 값의 순차적인 증가에 대한 모니터 수단(11-2)의 FPDO의 변화를 나타내는 레이저 다이오드(11-1)의 입출력 특성 파형도 이다. 실제의 경우 레이저 다이오드(11-1)의 특성에 따라 임계 대역의 폭이 차이가 많고 기울기는 거의 동일하다.
이러한 특성을 이용해 도 2(b)와 같은 목표 FPDO인 A'를 출력하게 하는 DA 값인 (A+B)를 찾고 임계 대역의 폭인 B를 찾을 수 있다. 여기서 A를 기억해 둔다. A는 위의 전제 조건이 만족될 경우 어디서나 동일한 상수 값이다.
이제 임계 대역이나 회로적인 특성이 약간 다른 세트에서 임의의 DA 값인 C, D를 출력하여 FPDO 값인 C'와 D'를 얻는다 . 여기서 C, D는 실험적으로 얻어진 값이며, C는 임계 대역보다는 충분히 크고, D는 포화 대역보다는 충분히 작아야 한다. 그리고 C와 D 사이의 구간이 선형적이어야 한다.
C와 D사이는 선형구간이므로, DA(레이저 다이오드(11-1) 전원 제어값)를 x축, 모니터 수단(11-2)에서 출력되는 FPDO 신호를 y축으로 놓고, 임의의 지점 C=x1, D=x2, C'=y1, D'=y2라고 하면 기울기가 0이되는 부분이 임계 대역이 된다.
[수학식 1]
수학식 1을 이용하여 x 절편 값을 구하면 그 값이 임계 대역이 된다. 최종 임계 대역을 구하는 공식이 수학식 2에 나타난다.
[수학식 2]
이렇게 구해진 임계 대역 값에 도 2(b)에서 기억된 상수 A와 더하면 A'를 출력하기 위한 DA값이 (A+B)를 구할 수 있다.
다음으로 라이트 전원을 이용한 레이저 다이오드의 임계 대역을 구하는 방법을 아래에 설명한다. 도 3a는 실제의 레이저 다이오드 특성 곡선을 나타내는 것으로, 실제 라이트를 할 때에는 큰 전원 대역을 사용한다. 그러나 레이저 다이오드 특성을 넓게 보면 선형적이지 않다. 따라서 리드 시와 같이 두 개의 영역으로 샘플링하지 않고, 도 3b와 같이 전원 영역을 여러 개의 구간으로 샘플링 하여 A라는 전원을 사용할 경우에는 a1과 a2를 이용하여 DA 값을 찾아 임계 대역을 구하고, B라는 전원을 사용할 경우에는 b1과 b2를 이용하여 DA 값을 찾아 임계 대역을 구한다.이렇게 구해진 임계 대역으로부터 오차가 작은 전원을 산출한다.
본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 않으며 본 발명의 사상 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 상기 방법을 이용하여 비교적 적은 오차의 FPDO 전원을 얻을 수 있고, CD-R에서의 Over drive ratio, CD-RW에서의 Erase/Write 전원 ratio를 정확히 교정하여 광 기록/재생 장치를 최적의 상태에서 동작시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 광 디스크에 정보를 기록 및/또는 재생을 위해 광 빔을 주사하기 위해 임계대역, 선형대역 및 포화대역의 입출력 특성을 가지는 레이저 다이오드, 상기 레이저 다이오드에서 출력되는 신호를 모니터 하는 모니터 수단, 상기 모니터 수단에서 출력되는 모니터 신호에 의해 상기 레이저 다이오드의 출력을 제어하는 마이콤으로 구성된 장치에서 상기 레이저 다이오드를 제어하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 마이콤이 상기 레이저 다이오드 선형대역 상의 임의의 두 지점으로부터 전원 제어 값 A 및 B를 설정하는 단계;
    (b) 상기 모니터 수단이 상기 레이저 다이오드 전원 제어 값 A, B에 의해 구동되는 상기 광 디스크로부터 모니터 신호 A', B'를 픽업하는 단계; 및
    (c) 상기 마이콤이 상기 선형대역 상의 상기 전원 제어값 A, B 및 그에 대응되는 상기 모니터 신호 A', B'를 연산하여 임계 대역을 결정하는 단계를 포함하는 레이저 다이오드의 임계 대역을 구하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 (c)단계에서 결정되는 임계 대역은 다음과 같은 수학식에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드의 임계 대역을 구하는 방법.
    [수학식]
  3. 제 1항에 있어서, 상기 임의의 지점 A, B의 한 지점은 상기 임계 대역보다 충분히 크고, 다른 한 지점은 포화 대역보다는 충분히 작은 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드의 임계 대역을 구하는 방법.
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