KR20060054030A - 레이저 광원 장치, 홀로그램 장치 및 레이저광의 검출 방법 - Google Patents

레이저 광원 장치, 홀로그램 장치 및 레이저광의 검출 방법 Download PDF

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Abstract

레이저 광원 장치는 멀티 모드의 레이저광을 발광하는 레이저 광원과, 상기 레이저 광원에 의해 발광된 레이저광을 평행광으로 하는 제 1의 광학 소자와, 상기 제 1의 광학 소자에 의해 평행광으로 된 레이저광중, 0차광을 상기 레이저 광원 이외의 소정의 방향으로 반사하고, 1차광을 레이저 광원측으로 반사하는 회절 격자와, 상기 회절 격자를 반사한 0차광을 소정의 방향으로 반사하며, 또한, 상기 회절 격자를 반사한 0차광의 일부를 투과하는 제 2의 광학 소자와, 상기 제 2의 광학 소자를 투과한 광의 파장 및 해당 광의 강도중 적어도 한쪽을 검출하는 제 1의 검출 수단을 구비한다.
레이저 광원 장치, 홀로그램 장치, 레이저광의 검출

Description

레이저 광원 장치, 홀로그램 장치 및 레이저광의 검출 방법{LASER LIGHT SOURCE DEVICE, HOLOGRAM APPARATUS, AND METHOD FOR DETECTING LASER LIGHT}
도 1은 본 발명의 제 1의 실시 형태에 관한 레이저 광원 장치를 도시한 모식도.
도 2는 외부 공진기의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 3은 분할 포토디텍터의 구성을 도시한 평면도.
도 4는 광의 파장과 광의 굴절 각도와의 관계를 도시한 그래프.
도 5는 위치 검출 소자의 구성을 도시한 평면도.
도 6은 회절 격자 및 불완전 미러의 회전 기구를 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명의 제 2의 실시 형태에 관한 레이저 광원 장치를 도시한 모식도.
도 8은 옵티컬 웨지의 구성을 도시한 단면도.
도 9는 옵티컬 웨지의 작용을 설명하기 위한 도면.
도 10은 본 발명에 관한 홀로그램 기록 재생 장치의 광학 유닛을 도시한 모식도.
도 11은 공간 광 변조기의 평면도.
도 12는 홀로그램 기록 매체의 구성을 도시한 사시도.
기술분야
본 발명은 예를 들면 홀로그램 기록이나 재생에 이용되는 레이저 광원 장치, 이와 같은 레이저 광원을 이용한 홀로그램 장치 및 레이저광의 검출 방법에 관한 것이다.
종래기술
홀로그래피를 사용하여 데이터를 기록하는 홀로그램 기록 장치의 개발이 진행되고 있다.
일반적인 홀로그램 기록 장치에서는 변조된 신호광(데이터가 중첩된 광), 변조되지 않는 참조광의 2개를 레이저광으로부터 생성하고, 이들을 홀로그램 기록 매체의 동일 장소에 조사한다. 그 결과, 홀로그램 기록 매체상에서 신호광과 참조광이 간섭하여 조사점에 회절 격자(홀로그램)가 형성되고, 홀로그램 기록 매체에 데이터가 기록된다.
기록이 끝난 홀로그램 기록 매체에 참조광을 조사함으로써, 기록시에 형성된 회절 격자로부터 회절광(재생광)이 발생한다. 이 재생광은 기록시의 신호광에 중첩된 데이터를 포함하고 있기 때문에, 이것을 수광 소자에서 수광하여 기록한 신호를 재생할 수 있다.
일반적으로, 홀로그램 기록 재생용 광원으로는 극히 코히렌시가 좋은 싱글 모드의 레이저 광원이 필요하게 되고, 가스 레이저, SHG 레이저 등이 이용된다. 통상의 레이저 다이오드는 멀티 모드이기 때문에 코히렌시의 점에서 불충분하지만, 외부 공진기형 레이저를 구성하면 코히렌시가 양호한 홀로그램 기록 재생용의 광원을 실현할 수 있다. 이 때문에, 소형, 전력 절약인 블루 레이저 다이오드를 사용한 외부 공진기형 레이저도 홀로그램 광원으로서 사용할 수 있게 되었다.
또한, 홀로그램 기록에 이용할 때에 중요한 것은 파장의 재현성이다. 특히 파장을 바꾸어 기록하는 파장 분할 다중을 행할 때에는 출력광의 파장을 의도한 길이로 제어하여야 한다. 그 경우, 예를 들면 파장 가변형의 외부 공진기 레이저를 이용할 수 있다.
외부 공진기로서는 예를 들면 릿트로우 타입(Littrow type)을 이용할 수 있다. 이와 같은 외부 공진기에서는 우선 레이저 다이오드로부터 출사된 레이저 빔은 콜리메이터 렌즈에 의해 평행광으로 되고, 반사형의 회절 격자에 조사된다. 회절 격자에 반사한 빔은 0차광과 1차광으로 분리되고, 1차광은 거쳐온 광로를 그대로 통과하여, 레이저 다이오드로 되돌아온다. 이 되돌아온 레이저 빔에 의해 반사형 회절 격자와 레이저 다이오드로 공진기가 구성되고, 레이저 다이오드는 반사형 회절 격자의 격자 형상과, 반사형 회절 격자와 레이저 다이오드의 거리로 정해지는 파장으로 발진한다(일본국 특허공개공보 11-107377호 공보(단락 [0028] 내지 [0031], 도 1을 참조).
이와 같은 파장 가변형의 외부 공진기 레이저에서는 출력하고 있는 레이저광 의 파장이나 강도를 검출할 필요가 있고, 게다가 이와 같은 검출 수단으로서는 보다 간단한 구성이며 장치의 소형화에 기여하는 것이 요망되고 있다.
이상과 같은 사정을 감안하여, 본 발명의 목적은 구성을 간략화하고, 장치의 소형화를 도모하면서, 광의 파장이나 광의 강도를 검출할 수 있는 레이저 광원 장치, 이와 같은 레이저 광원 장치를 이용한 홀로그램 장치 및 레이저광의 검출 방법을 제공함에 있다.
A. 본 발명에 관한 레이저 광원 장치는 멀티 모드의 레이저광을 발광하는 레이저 광원과, 상기 레이저 광원에 의해 발광된 레이저광을 평행광으로 하는 제 1의 광학 소자와, 상기 제 1의 광학 소자에 의해 평행광으로 된 레이저광중, 0차광을 상기 레이저 광원 이외의 소정의 방향으로 반사하고, 1차광을 레이저 광원측으로 반사하는 회절 격자와, 상기 회절 격자를 반사한 0차광을 소정의 방향으로 반사하며, 또한, 상기 회절 격자를 반사한 0차광의 일부를 투과하는 제 2의 광학 소자와, 상기 제 2의 광학 소자를 투과한 광의 파장 및 해당 광의 강도중 적어도 한쪽을 검출하는 제 1의 검출 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
제 2의 광학 소자로서는 예를 들면 불완전 미러를 이용할 수 있다.
예를 들면, 불완전 미러를 투과하는 광은 파장에 따라 굴절한 방향이 다르다. 이 방향의 차이를 제 1의 검출 수단에서 검출함에 의해, 광의 파장을 검출할 수 있다. 또한, 광의 강도에 관해서는 예를 들면 불완전 미러를 투과하는 광을 그대로 제 1의 검출 수단에 의해 검출하는 것이라도 좋다. 제 1의 검출 수단으로서는 광의 파장을 검출하는 것을 전제로 한다면, 예를 들면 분할 포토디텍터나 위치 검 출 소자를 이용하면 좋다. 그러나, 단지 광의 강도를 검출할 뿐이라면, 일반적인 포토디텍터 등을 이용하여도 물론 상관 없다.
본 발명에 따르면, 제 2의 광학 소자로서 광을 소정의 방향으로 반사하며, 또한, 광의 일부를 투과하는 예를 들면 불완전 미러를 이용함으로써, 광의 파장이나 광의 강도를 검출하기 위한 수단으로 인도하기 위한 특별한 광학 소자, 예를 들면 하프 미러 등을 별개로 마련할 필요가 없기 때문에, 구성을 간소화하고, 장치의 소형화에 기여하게 된다.
(1) 상기 회절 격자의 반사면과 상기 제 2의 광학 소자의 반사면이 이루는 각도를 일정하게 유지하면서, 상기 회절 격자의 반사면에 대한 상기 레이저광의 입사각을 가변하는 가변 수단을 구비하도록 하여도 좋다.
회절 격자의 반사면에 대한 레이저광의 입사각을 가변함에 의해, 발진 파장을 가변할 수 있다. 그 경우에, 회절 격자의 반사면과 제 2의 광학 소자의 반사면이 이루는 각도를 일정하게 유지하고 있기 때문에, 레이저광의 출사 방향을 일정한 방향으로 할 수 있다.
(2) 상기 제 1의 검출 수단에 의해 검출된 광의 파장에 의거하여 상기 가변 수단을 제어하는 수단을 구비한다.
이로써, 간단한 구성으로 광의 파장을 정확하게 제어하는 것이 가능해진다.
(3) 상기 제 2의 광학 소자를 반사한 광의 광로상에 배치된 셰어 플레이트와, 상기 셰어 플레이트를 반사한 광에 의거하여 해당 광의 파장을 검출하는 제 2의 검출 수단을 또한 구비하도록 하여도 좋다.
제 2의 검출 소자로서는 예를 들면 분할 포토디텍터를 이용할 수 있다.
셰어 플레이트로서는 예를 들면 옵티컬 웨지를 이용할 수 있다. 그 표면을 반사한 광과 그 이면을 반사한 광의 파장의 차이에 의해 간섭 무늬가 형성된다. 제 2의 검출 수단은 그 간섭 무늬에 의거하여 광의 파장을 검출할 수 있다. 이에 의한 검출은 제 1의 검출 수단에 비하여 보다 고정밀도로 파장을 검출할 수 있다. 제 1의 검출 수단과 병용함으로써, 넓은 레인지면서 또한 고정밀도로 파장의 검출을 행하는 것이 가능해진다.
B. 본 발명의 다른 관점에 관한 홀로그램 장치는 홀로그램 기록 매체에 대해 파장 분할 다중에 의해 홀로그램 기록 또는 재생하는 홀로그램 장치에 있어서, 멀티 모드의 레이저광을 발광하는 레이저 광원과, 상기 레이저 광원에 의해 발광된 레이저광을 평행광으로 하는 제 1의 광학 소자와, 상기 제 1의 광학 소자에 의해 평행광으로 된 레이저광중, 0차광을 상기 레이저 광원 이외의 소정의 방향으로 반사하고, 1차광을 레이저 광원측으로 반사하는 회절 격자와, 상기 회절 격자를 반사한 0차광을 소정의 방향으로 반사하며, 또한, 상기 회절 격자를 반사한 0차광의 일부를 투과하는 제 2의 광학 소자와, 상기 제 2의 광학 소자를 투과한 광의 파장 및 해당 광의 강도중 적어도 한쪽을 검출하는 제 1의 검출 수단을 구비하는 레이저 광원 장치를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 구성을 간략화하고, 장치의 소형화를 도모하면서, 광의 파장이나 광의 강도를 검출할 수 있다.
상기 홀로그램 장치에 있어서, 여기서, 상기 회절 격자의 반사면과 상기 제 2의 광학 소자의 반사면이 이루는 각도를 일정하게 유지하면서, 상기 회절 격자의 반사면에 대한 상기 레이저광의 입사각을 가변하는 가변 수단을 구비하도록 하여도 좋다.
또한, 상기 제 1의 검출 수단에 의해 검출된 광의 파장에 의거하여 상기 가변 수단을 제어하는 수단을 구비하도록 하여도 좋다.
또한, 상기 제 2의 광학 소자를 반사한 광의 광로상에 배치된 셰어 플레이트와, 상기 셰어 플레이트를 반사한 광에 의거하여 해당 광의 파장을 검출하는 제 2의 검출 수단을 또한 구비하도록 하여도 좋다.
C. 본 발명의 또 다른 관점에 관한 레이저광의 검출 방법은 멀티 모드의 레이저광을 발광하고, 상기 발광된 레이저광을 평행광으로 하고, 상기 평행광으로 된 레이저광중, 0차광을 발광측 이외의 소정의 방향으로 반사하고, 1차광을 발광측으로 반사한다. 그리고, 상기 반사한 0차광을 소정의 방향으로 반사하며, 또한, 상기 0차광의 일부를 투과하고, 상기 투과한 광의 파장 및 해당 광의 강도중 적어도 한쪽을 검출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 구성을 간략화하고, 장치의 소형화를 도모하면서, 광의 파장이나 광의 강도를 검출할 수 있다.
본 발명에 의하면, 제 2의 광학 소자로서, 회절 격자를 반사한 0차광을 소정의 방향으로 반사하며, 또한, 회절 격자를 반사한 0차광의 일부를 투과하도록 구성하고, 제 2의 광학 소자를 투과한 광의 파장 및 해당 광의 강도중 적어도 한쪽을 검출하도록 하고 있기 때문에, 구성을 간략화하고, 장치의 소형화를 도모하면서, 광의 파장이나 광의 강도를 검출할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시의 형태를 도면에 의거하여 설명한다.
제 1의 실시 형태의 레이저 광원 장치
도 1은 본 발명의 제 1의 실시 형태에 관한 레이저 광원 장치를 도시한 모식도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 레이저 광원 장치(100)는 레이저 다이오드(101), 콜리메이트 렌즈(102), 회절 격자(103), 불완전 미러(104), 분할 포토디텍터(105) 및 제어부(106)를 구비한다.
레이저 다이오드(101)는 멀티 모드의 레이저광을 발광한다. 예를 들면, 410㎚ 정도의 블루의 레이저광을 발광하는 것이다.
콜리메이트 렌즈(102)는 레이저 다이오드(101)에 의해 발광된 레이저광을 평행광으로 한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 회절 격자(103)는 파장마다 다른 방향으로 1차광을 발생하고, 그 중 특정 파장(예를 들면, 410㎚)의 1차광이 레이저 다이오드(101)로 되돌아오도록 레이저 다이오드(101)와의 사이의 각도가 설정된다. 이로써, 레이저 다이오드(101) 내에서 그 파장 성분만이 증대하고, 싱글 모드로 된다. 레이저 다이오드(101)에 의해 발광되는 레이저광의 대부분은 1차광이 아니라 0차광이고, 회절 격자(103)에서 미러와 같이 반사한다. 즉, 이 레이저 광원 장치(100)는 기본적으로는 릿트로우 타입(Littrow type)의 외부 공진기 레이저이다.
불완전 미러(104)는 회절 격자(103)를 반사한 0차광을 회절 격자 이외의 소정의 방향으로 반사하고, 0차광중 일부의 광을 투과한다.
분할 포토디텍터(105)는 불완전 미러(104)를 투과한 광이 닿는 위치에 배치되어 있다. 이 분할 포토디텍터(105)는 도 3에 도시한 바와 같이, 도 1중 화살표 방향을 따라 2개로 분할된다.
여기서, 예를 들면 도 4에 도시한 바와 같이, 불완전 미러(104)에서는 투과하는 광의 파장에 따라 광이 굴절하는 각도가 다르다. 구체적으로는 광의 파장에 따라 도 1중 화살표 방향을 따라 광의 방향이 변동한다. 분할 포토디텍터(105)는 이 변동에 따라 A와 B의 출력이 변화한다. 그리고, 이 변화를 검출함으로써, 광의 파장을 검출할 수 있다.
보다 상세하게는, 도 3에 있어서, 레이저광은 분할 포토디텍터(105)상에 조사되고, 파장의 변화에 수반하여 화살표의 방향으로 이동한다. 위치의 검출에는 분할 포토디텍터(105)로부터의 광전류(A, B)를 이하의 연산식, 즉,
위치(파장)=(A-B)/(A＋B)
에 의해 구할 수 있다.
또한, 광량은,
광량=A＋B
에 의해 구할 수 있다.
그러나, 빔 지름이 분할 포토디텍터(105)보다도 큰 경우는 상기한 레이저광의 "위치"와 그때의 "광량"을 미리 측정해 놓고 테이블을 작성하여 둔다. 그리고, 실제의 광량 측정에서는 최초 분할 포토디텍터(105)상의 "위치"를 구한다. 그 후, 그 값으로부터 선술한 테이블의 "광량"을 참조하고, 그 양과의 비가 현재 출력으로서 측정된다.
또한, 분할 포토디텍터(105)를 대신하여, 도 5에 도시한 바와 같이, 위치 검출 소자(107)를 이용하여도 된다. 위치 검출 소자(107)는 도 1중 화살표 방향에 대한 광의 위치를 검출하는 것이다. 즉, 광의 조사 위치는 파장의 변화에 수반하여 화살표의 방향으로 이동한다. 위치의 검출에는 상기한 바와 마찬가지로 광전류(A, B)를 이하의 연산식, 즉,
위치(파장)=(A-B)/(A＋B)
에 의해 구할 수 있다.
또한, 광량은
광량=A＋B
에 의해 구할 수 있다.
도 6에 도시한 바와 같이, 회절 격자(103) 및 불완전 미러(104)는 지지 부재(109)에 의해 지지되고, 회절 격자(103)의 반사면과 불완전 미러(104)의 반사면이 항상 소정의 각도로 유지된다. 이로써, 회절 격자(103)가 회전하여도 불완전 미러(104)에 의해 레이저광의 출사 방향을 고정할 수 있다.
지지 부재(109)는 축(110)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 지지 부재(109)는 예를 들면 단면 삼각형 형상이고, 또한, 그 내부가 공동으로 되어 있다. 이 지지 부재(109)에서는 축(110)의 한 측으로 회절 격자(103) 및 불완전 미러(104)가 예를 들면 접착제에 의해 고정되고, 다른 측에 회전용의 축(111)이 일체적으로 마련되어 있다. 물론, 지지 부재(109)에는 회절 격자(103) 및 불완전 미러(104)의 표면이 지지 부재(109)의 내부측으로 노출하도록 창이 마련되고, 또한 광의 출구용의 창도 마련된다. 또한, 회절 격자(103) 및 불완전 미러(104)의 각각의 표면을 연장한 교선은 축(110)의 중심선과 일치하도록 되어 있다.
회전 구동부(112)는 축(110)을 중심으로 하여 지지 부재(109)를 회전하는 것이고, 본체(113), 회전용의 축(111)을 누르기 위한 나사(114), 회전용의 축(111)이 나사(114)에 의해 눌리는 방향과는 반대 방향으로 회전용의 축(111)에 탄성력을 부여하는 판스프링(115)을 구비한다. 나사(114)는 예를 들면 도시를 생략한 회전 구동 모터에 의해 회전되도록 되어 있다.
여기서는 회절 격자(103)를 회전시키는 것, 예를 들면 410㎚ 정도의 블루의 레이저광의 파장을 5 내지 10㎚ 정도 가변할 수 있다.
제어부(106)는 분할 포토디텍터(105)에 의한 검출 결과에 의거하여, 해당 레이저 광원 장치(100)에 의해 발광되는 레이저광의 파장이나 강도를 제어한다. 예를 들면, 분할 포토디텍터(105)에 의한 검출 결과에 의거하여 회전 구동 모터에 의해 회절 격자(103)를 회전시켜 레이저광의 파장이 소망하는 값이 되도록 제어한다. 또한, 분할 포토디텍터(105)에 의한 검출 결과에 의거하여 해당 레이저 광원 장치(100)에 의해 발광되는 레이저광의 강도가 소망하는 값이 되도록 레이저 다이오드(101)에 흐르는 전류를 제어한다.
다음에, 이와 같이 구성된 레이저 광원 장치(100)의 동작을 설명한다.
레이저 다이오드(101)에서 발광한 레이저광은 콜리메이트 렌즈(102)에 의해 평행광으로 된다.
이 레이저광중, 0차광은 회절 격자(103)를 반사하며, 또한 이 광은 불완전 미러(104)가 반사하여 출력광으로서 출력된다.
한편, 불완전 미러(104)에서는 0차광중 일부의 광은 투과하여 분할 포토디텍터(105)에 조사된다. 그리고, 그 조사 위치는 광의 파장에 따라 도 1중 화살표 방향을 따라 광의 방향이 변동한다.
분할 포토디텍터(105)에 의한 검출 결과는 제어부(106)에 전해지고, 제어부(106)에 의해 해당 레이저 광원 장치(100)에 의해 발광되는 레이저광의 파장이나 강도가 제어된다.
본 실시 형태에서의 레이저 광원 장치(100)에서는 본래적으로는 광의 반사에 의해 출력광을 소망하는 방향으로 인도하기 위한 광학 소자를 불완전 미러(104)에 의해 구성하고, 그 불완전 미러(104)를 투과한 광의 조사 위치로부터 광의 파장을 검출하고, 또 해당 광의 강도를 검출하고 있기 때문에, 광을 광의 파장이나 광의 강도를 검출하기 위한 수단으로 인도하기 위한 특별한 광학 소자, 예를 들면 하프 미러 등을 별개로 마련할 필요가 없어진다. 따라서, 구성을 간소화하고, 장치의 소형화에 기여하게 된다.
제 2의 실시 형태에 관한 레이저 광원 장치
도 7은 본 발명의 제 2의 실시 형태에 관한 레이저 광원 장치를 도시한 모식도이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 레이저 광원 장치(200)는 불완전 미러(104)를 반사한 광의 광로상에 셰어 플레이트(201)를 마련하고, 셰어 플레이트(201)를 반사한 광을 분할 포토디텍터(202)에 의해 검출하도록 구성한 점이 제 1의 실시 형태에 관한 레이저 광원 장치와 다르다. 제 1의 실시 형태와 공통되는 요소에는 같은 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
셰어 플레이트(201)로서는 예를 들면 옵티컬 웨지를 이용할 수 있다.
옵티컬 웨지(이하, 부호 201로 한다)란, 도 8에 도시한 바와 같이, 양면이 이루는 각이 수 십도 정도의 유리판이다. 이것에 레이저광을 약 45도 기울여서 입사하면, 유리판의 표면과 이면에서 반사한 광이 간섭 무늬를 형성한다(도 9 참조).
이 간섭 무늬는 광의 파장에 의해 각 위치에서의 광의 강도가 다르게 되기 때문에, 분할 포토디텍터(202)에 의해 소정의 2개소에서의 광의 강도를 검출하고, 제어부(106)에 의해 비교함으로써 광의 파장을 검출할 수 있다.
본 실시 형태에서는 간섭 무늬를 사용하여 광의 파장을 검출하고 있기 때문에, 보다 고정밀도로 광의 파장을 검출하는 것이 가능해진다. 또한, 분할 포토디텍터(105)와 병용함으로써 넓은 레인지이면서 또한 고정밀도로 광의 파장을 검출하는 것이 가능해진다.
홀로그램 기록 재생 장치의 한 예
다음에, 본 발명에 관한 홀로그램 기록 재생 장치의 구성예를 설명한다.
도 10은 본 발명에 관한 홀로그램 기록 재생 장치의 광학 유닛(300)을 도시한 모식도이다. 이 광학 유닛(300)은 콜리니어라고 불리는 타입이고, 신호광과 참 조광으로 동일한 광학계가 이용된다.
이 광학 유닛(300)은 기록 재생용 광원(311), 빔 엑스팬더(312), 공간 광 변조기(313), 불완전 미러(314), 패러데이 소자(315), 렌즈(316), CCD 센서(317)를 갖는다.
기록 재생용 광원(311)은 도 1이나 도 7에 도시한 레이저 광원 장치(100)나 레이저 광원 장치(200)를 이용할 수 있다.
빔 엑스팬더(312)는 기록 재생용 광원(311)으로부터 조사된 레이저광의 지름을 확장하는 광학 소자이다.
공간 광 변조기(313)는 신호광을 공간적으로(여기서는 2차원적으로) 변조하고, 데이터 신호를 중첩하는 광학 소자이다. 공간 광 변조기(313)는 투과형의 소자인 투과형 강유전체 액정 소자를 이용할 수 있다. 또한, 공간 광 변조기로 반사형의 소자인 DMD(Digital micro mirror)나 반사형 액정, GLV(Grating Light Value) 소자를 이용하는 것이 가능하다. 공간 광 변조기(313)는 도 11에 도시한 바와 같이, 신호광이 통과하는 거의 원형 모양의 제 1의 영역(320)과, 참조광이 통과하는 제 2의 영역(321)을 갖는다.
패러데이 소자(315)는 광의 편광 방향을 45°회전시키는 광학 소자이다. 신호광 및 참조광의 편광 방향은 패러데이 소자(315)에 의해 45°회전한다. 또한, 홀로그램 기록 매체(401)를 반사한 반사광은 패러데이 소자(315)에 의해 다시 45°회전한다. 따라서, 홀로그램 기록 매체(401)를 반사한 반사광의 편광 방향은 불완전 미러(314)의 투과축의 방향으로부터 90°회전한 것으로 되고, 홀로그램 기록 매체 (401)를 반사한 반사광은 불완전 미러(314)를 투과하지 않고 반사하고, CCD 센서(317)로 인도된다.
렌즈(316)는 신호광 및 참조광을 홀로그램 기록 매체(401)에 집광하는 광학 소자이다. 공간 광 변조기(313)상에 표시된 상(실상)이 렌즈(316)의 초점 위치에 프라운호퍼(Fraunhofer) 회절상(푸리에(Fourier) 변환상)으로 변환되어 결상함과 함께, 참조광도 렌즈(316)의 초점 위치에 프라운호퍼(Fraunhofer) 회절상(푸리에(Fourier) 변환상)으로 변환하여 결상한다. 그 결과, 홀로그램 기록 매체(401)에서 신호광과 참조광이 간섭하여 조사점에 회절 격자(홀로그램)가 형성되고, 홀로그램 기록 매체(401)에 데이터가 기록된다.
또한, 홀로그램 기록 매체(401)로부터 재생된 회절광은 렌즈(316), 패러데이 소자(315) 및 불완전 미러(314)를 통하여 CCD 센서(317)에 집광한다. 이때, CCD 센서(317)의 검지면에는 공간 광 변조기(313)에 표시되어 있던 실상이 결상한다. 즉, 렌즈(316)는 홀로그램 기록 매체(401)에 기록된 공간 광 변조기(313)의 푸리에 변환상을 역푸리에 변환하여 CCD 센서(317)에 결상하는 역푸리에 변환 렌즈이기도 하다.
CCD 센서(317)는 재생된 신호광을 검출하는 수광 소자이고, 수광 소자가 2방향으로 배열된 2차원 수광 소자이다.
또한, 홀로그램 기록 매체(401)는 도 12에 도시한 바와 같이, 원반 형상(디스크형)이고, 보호층(402), 기록층(403), 보호층(404)을 가지며, 신호광과 참조광에 의한 간섭 무늬를 기록하는 기록 매체이다.
보호층(402, 404)은 기록층(403)을 외계로부터 보호하기 위한 층이다.
기록층(403)은 간섭 무늬를 굴절율(또는 투과율)의 변화로서 기록하는 것으로서, 광의 강도에 따라 굴절율(또는 투과율)의 변화가 행하여지는 재료라면, 유기재료, 무기재료의 별도를 불문하고 이용 가능하다.
무기재료로서, 예를 들면, 니오브산 리튬(LiNbO3)과 같은 전기광학 효과에 의해 노광량에 따라 굴절율이 변화하는 포토리플랙티브 재료를 이용할 수 있다.
유기재료로서, 예를 들면, 광중합형 포토폴리머를 이용할 수 있다. 광중합형 포토폴리머는 그 초기 상태에서는 모노머가 매트릭스 폴리머에 균일하게 분산된다. 이것에 광이 조사되면, 노광부에서 모노머가 중합한다. 그리고, 폴리머화함에 따라서 주위로부터 모노머가 이동하여 모노머의 농도가 장소에 따라 변화한다.
이상과 같이, 기록층(403)의 굴절율(또는 투과율)이 노광량에 따라 변화함으로써, 참조광과 신호광과의 간섭에 의해 생기는 간섭 무늬를 굴절율(또는 투과율)의 변화로서 홀로그램 기록 매체(401)에 기록할 수 있다.
홀로그램 기록 매체(401)는 도시하지 않은 구동 수단으로 이동(홀로그램 기록 매체(401)의 반경 방향) 및 회전(홀로그램 기록 매체(401)의 원주 방향)되고, 공간 광 변조기(313)의 상을 다수의 홀로그램으로서 기록할 수 있다. 홀로그램 기록 매체(401) 자체가 이동하는 것이 아니라, 광학 유닛(300)이 홀로그램 기록 매체(401)의 반경 방향으로 이동하는 것이라도 좋다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 알맞는 실시 형태에 관해 설명하였 지만, 본 발명은 이러한 예로 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다. 당업자라면, 특허청구의 범위에 기재된 범주 내에서, 각종의 변경예 또는 수정예를 상도할 수 있음은 분명하고, 그들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것이라고 이해된다.
이상과 같이, 본 발명에 의하면, 제 2의 광학 소자로서, 회절 격자를 반사한 0차광을 소정의 방향으로 반사하며, 또한, 회절 격자를 반사한 0차광의 일부를 투과하도록 구성하고, 제 2의 광학 소자를 투과한 광의 파장 및 해당 광의 강도중 적어도 한쪽을 검출하도록 하고 있기 때문에, 구성을 간략화하고, 장치의 소형화를 도모하면서, 광의 파장이나 광의 강도를 검출할 수 있다.

Claims (8)

  1. 레이저 광원 장치에 있어서,
    멀티 모드의 레이저광을 발광하는 레이저 광원과,
    상기 레이저 광원에 의해 발광된 레이저광을 평행광으로 하는 제 1의 광학 소자와,
    상기 제 1의 광학 소자에 의해 평행광으로 된 레이저광중, 0차광을 상기 레이저 광원 이외의 소정의 방향으로 반사하고, 1차광을 레이저 광원측으로 반사하는 회절 격자와,
    상기 회절 격자를 반사한 0차광을 소정의 방향으로 반사하며, 또한, 상기 회절 격자를 반사한 0차광의 일부를 투과하는 제 2의 광학 소자와,
    상기 제 2의 광학 소자를 투과한 광의 파장 및 해당 광의 강도중 적어도 한쪽을 검출하는 제 1의 검출 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 광원 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 회절 격자의 반사면과 상기 제 2의 광학 소자의 반사면이 이루는 각도를 일정하게 유지하면서, 상기 회절 격자의 반사면에 대한 상기 레이저광의 입사각을 가변하는 가변 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 광원 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1의 검출 수단에 의해 검출된 광의 파장에 의거하여 상기 가변 수단을 제어하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 광원 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2의 광학 소자를 반사한 광의 광로상에 배치된 셰어 플레이트와,
    상기 셰어 플레이트를 반사한 광에 의거하여 해당 광의 파장을 검출하는 제 2의 검출 수단을 또한 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 광원 장치.
  5. 홀로그램 기록 매체에 대해 파장 분할 다중에 의해 홀로그램 기록 또는 재생하는 홀로그램 장치에 있어서,
    멀티 모드의 레이저광을 발광하는 레이저 광원과, 상기 레이저 광원에 의해 발광된 레이저광을 평행광으로 하는 제 1의 광학 소자와, 상기 제 1의 광학 소자에 의해 평행광으로 된 레이저광중, 0차광을 상기 레이저 광원 이외의 소정의 방향으로 반사하고, 1차광을 레이저 광원측으로 반사하는 회절 격자와, 상기 회절 격자를 반사한 0차광을 소정의 방향으로 반사하며, 또한, 상기 회절 격자를 반사한 0차광의 일부를 투과하는 제 2의 광학 소자와, 상기 제 2의 광학 소자를 투과한 광의 파장 및 해당 광의 강도중 적어도 한쪽을 검출하는 제 1의 검출 수단을 구비하는 레이저 광원 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 홀로그램 장치.
  6. 레이저광의 검출 방법에 있어서,
    멀티 모드의 레이저광을 발광하는 스텝과,
    상기 발광된 레이저광을 평행광으로 하는 스텝과,
    상기 평행광으로 된 레이저광중, 0차광을 발광측 이외의 소정의 방향으로 반사하고, 1차광을 발광측으로 반사하는 스텝과,
    상기 반사한 0차광을 소정의 방향으로 반사하며, 또한, 상기 0차광의 일부를 투과하는 스텝과,
    상기 투과한 광의 파장 및 해당 광의 강도중 적어도 한쪽을 검출하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저광의 검출 방법.
  7. 레이저 광원 장치에 있어서,
    멀티 모드의 레이저광을 발광하는 레이저 다이오드와,
    상기 레이저 다이오드에 의해 발광된 레이저광을 평행광으로 하는 제 1의 광학 소자와,
    상기 제 1의 광학 소자에 의해 평행광으로 된 레이저광중, 0차광을 상기 레이저 다이오드 이외의 소정의 방향으로 반사하고, 1차광을 레이저 광원측으로 반사하는 회절 격자와,
    상기 회절 격자를 반사한 0차광을 소정의 방향으로 반사하며, 또한, 상기 회절 격자를 반사한 0차광의 일부를 투과하는 제 2의 광학 소자와,
    상기 제 2의 광학 소자를 투과한 광의 파장 및 해당 광의 강도중 적어도 한 쪽을 검출하는 제 1의 검출기를 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 광원 장치.
  8. 홀로그램 기록 매체에 대해 파장 분할 다중에 의해 홀로그램 기록 또는 재생하는 홀로그램 장치에 있어서,
    멀티 모드의 레이저광을 발광하는 레이저 광원과, 상기 레이저 광원에 의해 발광된 레이저광을 평행광으로 하는 제 1의 광학 소자와, 상기 제 1의 광학 소자에 의해 평행광으로 된 레이저광중, 0차광을 상기 레이저 광원 이외의 소정의 방향으로 반사하고, 1차광을 레이저 광원측으로 반사하는 회절 격자와, 상기 회절 격자를 반사한 0차광을 소정의 방향으로 반사하며, 또한, 상기 회절 격자를 반사한 0차광의 일부를 투과하는 제 2의 광학 소자와, 상기 제 2의 광학 소자를 투과한 광의 파장 및 해당 광의 강도중 적어도 한쪽을 검출하는 제 1의 검출기를 구비하는 레이저 광원 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 홀로그램 장치.
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