WO2013035196A1 - 半導体レーザ駆動回路及び情報記録装置 - Google Patents

半導体レーザ駆動回路及び情報記録装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2013035196A1
WO2013035196A1 PCT/JP2011/070604 JP2011070604W WO2013035196A1 WO 2013035196 A1 WO2013035196 A1 WO 2013035196A1 JP 2011070604 W JP2011070604 W JP 2011070604W WO 2013035196 A1 WO2013035196 A1 WO 2013035196A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
semiconductor laser
side transmission
characteristic impedance
output
transmission line
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/070604
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
隆 碓井
Original Assignee
株式会社 東芝
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社 東芝 filed Critical 株式会社 東芝
Priority to PCT/JP2011/070604 priority Critical patent/WO2013035196A1/ja
Publication of WO2013035196A1 publication Critical patent/WO2013035196A1/ja

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/04Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
    • H01S5/042Electrical excitation ; Circuits therefor
    • H01S5/0427Electrical excitation ; Circuits therefor for applying modulation to the laser
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/06Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/062Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
    • H01S5/06226Modulation at ultra-high frequencies

Definitions

  • Embodiments described herein relate generally to a semiconductor laser driving circuit and an information recording apparatus.
  • a relaxation oscillation frequency severe GHz to several tens GHz
  • a short pulse recording method has been studied in which a light pulse corresponding to is generated at a high output and a mark is recorded on an optical disk.
  • Relaxation oscillation is a transient oscillation phenomenon that occurs at the rise when a semiconductor laser is driven with a step-like drive current, and a large overshoot occurs instantaneously. Output can be obtained.
  • it is necessary to drive the semiconductor laser in a short time from a current below the emission threshold to a current above the emission threshold.
  • the medium temperature It is required to have a high output in order to sufficiently increase the power.
  • the semiconductor laser drive circuit for optical discs different power is required for recording and reproduction, and at the time of recording, at least the recording power for forming recording marks on the optical disc medium and the irradiation when rewriting the phase change disc It is necessary to irradiate the erase power.
  • high-quality recording is performed by emitting a recording pulse having a fast rise time and peak power and an erase pulse lower than the peak power at a predetermined timing. Mark width modulation recording becomes possible.
  • the current slew rate related to the rise / fall time is generally about 100 to 200 A / ⁇ s.
  • the time taken for a 100 mA current pulse to reach from 10% to 90% is approximately 400-800 ps.
  • the relaxation oscillation is several GHz to several tens GHz, and at this rise, it is too late for the optical recording pulse using the relaxation oscillation pulse. It is clear that an optical pulse with sufficient output cannot be obtained with a drive current waveform whose rise time is several times slower than the target pulse width.
  • a semiconductor laser driving circuit having a modulation speed exceeding 10 Gbps is used.
  • a drive current circuit using a SiGe process bipolar transistor as a transistor has a current slew rate of about 1000 to 2000 A / ⁇ s and a 100 mA current pulse rise time of 50 ps or less.
  • the maximum modulation current it is approximately 100 mA or less, and it is difficult to obtain a sufficient peak output used for optical recording.
  • An object of the present embodiment is to provide a semiconductor laser driving circuit and an information recording apparatus capable of obtaining a high output while maintaining a fast rise time.
  • a semiconductor laser driving circuit for driving a semiconductor laser includes a first high-speed current source, a second high-speed current source, one or a plurality of low-speed current sources, and a coupler.
  • the first high-speed current source is for supplying a current to the semiconductor laser.
  • the second high-speed current source is for supplying a current to the semiconductor laser and has the same characteristics as the first high-speed current source or a characteristic close to the same.
  • the low-speed current source is for supplying a current to the semiconductor laser, and has a characteristic that it rises slower than the first and second high-speed current sources.
  • the coupler has a first output-side transmission line that is a transmission line on the output side of the first high-speed current source having a first characteristic impedance, and the second characteristic-impedance line has the first characteristic impedance.
  • a signal that flows through one output-side transmission path, a signal that flows through the second output-side transmission path, and a signal that flows through the third output-side transmission path are combined and output to the semiconductor laser.
  • the coupler includes the first, second, and third output side transmission lines, and has the same resistance value between the first output side transmission line and the second output side transmission line.
  • a first coupling portion that connects two resistors having resistance values close to the same in series and connects the third output-side transmission line at an intermediate point where the two resistors are connected to each other. And extending the first output side transmission line and the second output side transmission line by a predetermined distance by a line having a second characteristic impedance larger than the first characteristic impedance, respectively. And a second coupling portion to be connected.
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration in which the circuit of FIG. 4 is used in the semiconductor laser drive circuit of FIG.
  • FIG. 5 is a figure which shows the semiconductor laser drive circuit which concerns on a comparative example.
  • FIG. 5 is a mimetic diagram showing an example of a coupler concerning one embodiment.
  • the information recording device means a device having at least a function of recording information, and includes a device having a function of reproducing information and a device having no function of reproducing information.
  • the former is also called “information recording / reproducing apparatus”.
  • the information recording apparatus to which the semiconductor laser drive circuit of the present invention can be applied is not limited to the information recording apparatus (information recording / reproducing apparatus) illustrated in FIG. 1, and an information recording apparatus having a configuration different from that shown in FIG. It is also applicable to the device.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of an information recording / reproducing apparatus that can use a semiconductor laser driving circuit according to an embodiment.
  • 100 is a recording waveform generation circuit
  • 101 is a semiconductor laser driving circuit
  • 102 is a semiconductor laser diode (laser light emitting element)
  • 103 is an optical system
  • 104 is a photodetector
  • 105 is an RF amplifier
  • 106 is a signal processing circuit.
  • 107 are rotary tables
  • 108 is a spindle motor.
  • the semiconductor laser drive circuit 101, the semiconductor laser 102, the optical system 103, and the photodetector 104 may be mounted in a pickup head.
  • the information recording medium 200 is an optical disc such as Blu-ray, but is not limited thereto. Further, the information recording medium 200 may or may not be a removable disk. In addition, the information recording medium 200 may or may not have a recording layer that is multi-layered or super multi-layered. The information recording / reproducing apparatus records and reproduces information on the information recording medium 200.
  • the information recording medium 200 has grooves formed concentrically or spirally.
  • the concave portion of the groove is called “land”
  • the convex portion of the groove is called “groove”
  • the circumference of the groove or land is called “track”.
  • user data is recorded by forming a recording mark by irradiating a laser beam of peak power (peak power) along this track (only the groove, or the groove and land).
  • a single mark is recorded by raising the recording layer of the information recording medium 200 to a temperature equal to or higher than the melting point by an optical pulse output from the semiconductor laser 102.
  • data is reproduced by irradiating a laser beam with a read power (read power) that is weaker than the peak power during recording along the track, and detecting changes in reflected light intensity due to the recording marks on the track.
  • read power a read power
  • the recorded data is erased by irradiating an erase power (erase power) laser beam that is weaker than the peak power and stronger than the read power along the track to crystallize the recording layer.
  • the information recording medium 200 is held by the rotary table 107 and rotated by the spindle motor 108.
  • the recording waveform generation circuit 100 performs predetermined recording based on recording data and a recording clock supplied from a host device (not shown) via an interface circuit (not shown) during information recording (mark formation). Recording waveform data for realizing the recording waveform is generated.
  • the recording waveform data represents the timing at which the current source of the semiconductor laser drive circuit 101 is turned on / off.
  • the laser drive circuit 101 includes a plurality of current sources and a transmission line having a predetermined characteristic impedance, and supplies a drive current to the semiconductor laser 102.
  • the semiconductor laser drive circuit 101 of this embodiment will be described in detail later.
  • the semiconductor laser 102 generates the various laser beams described above according to the signal supplied from the semiconductor laser drive circuit 101.
  • Laser light emitted from the semiconductor laser 102 passes through the optical system 103 (more specifically, for example, a collimator lens, a half prism, and an objective lens (not shown) configured in the optical system 103). Irradiated on top.
  • Reflected light from the information recording medium 200 passes through the optical system 103 (more specifically, for example, an objective lens, a half prism, a condensing lens, and a cylindrical lens (not shown) configured in the optical system 103). Guided to the photodetector 104.
  • the photodetector 104 is configured by, for example, a photodetection cell divided into four parts, and detection signals of these photodetection cells are output to the RF amplifier 105.
  • the RF amplifier 105 processes a signal from the photodetection cell of the photodetector 104, a focus error signal FE indicating an error from just focus, and a tracking error signal TE indicating an error between the laser beam spot center and the track center. And a reproduction signal RF.
  • the reproduction signal RF is a full addition signal of the output signals of the respective light detection cells of the light detector 104.
  • the focus error signal FE and the tracking error signal TE are supplied to a control circuit (not shown), and the control circuit controls the focus position to a desired position on the information recording medium 200 based on the signal FE and the signal TE.
  • Servo and tracking servo are performed.
  • By performing the focus servo and the tracking servo a change in reflected light from a pit formed on a track of the information recording medium 200 corresponding to the recording information is reflected in the reproduction signal (full addition signal) RF. .
  • This reproduction signal RF is supplied to the signal processing circuit 106.
  • the signal processing circuit 106 reproduces recorded data from the reproduction signal RF.
  • a method for simply increasing the amount of drive current for example, a method may be considered in which a plurality of current sources responsible for supplying peak pulse drive current are connected in parallel and simultaneously driven to increase the peak current.
  • problems such as deterioration of high-frequency characteristics and delay of pulse rise time, and reflection and ringing due to impedance mismatch at the coupling point.
  • a coupler using an impedance-controlled transmission line represented by, for example, the Wilkinson type is known for coupling high-frequency signals, but a signal in a band lower than that is added. That is not taken into account.
  • a low-frequency signal line is connected to a line through which a high-frequency signal passes. Impedance mismatch occurs, causing the characteristics of the high frequency signal to deteriorate.
  • it is conceivable to insert a resistor in series and connect the line but in order not to deteriorate the characteristics of the high-frequency signal, it is necessary to insert a resistor having a relatively large resistance value.
  • it is necessary to mount a resistor having a large withstand voltage which may lead to an increase in mounting area.
  • a peak current larger than the peak current output that can be output by one current source can be obtained by adding a plurality of current sources without degrading the rising characteristics of the current source having high-speed rising characteristics.
  • the semiconductor laser drive circuit 101 that can further output the drive current for realizing the erase pulse without degrading the peak current output characteristics as much as possible is realized.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of the circuit configuration of the semiconductor laser drive circuit 101 according to the present embodiment.
  • 11 and 12 are high-speed current sources
  • 13 is a low-speed current source
  • 21 to 27 are transmission lines
  • 41 to 43 are resistors.
  • a portion indicated by 30 is referred to as a coupler
  • a portion indicated by 31 is referred to as a pre-stage coupler
  • a portion indicated as 32 is referred to as a post-stage coupler.
  • a configuration in which the transmission line 27 is omitted from the configuration in FIG. 2 is also possible.
  • the formation of the recording mark on the information recording medium 200 using the relaxation oscillation pulse includes a peak pulse for recording the mark using the relaxation oscillation, an erase pulse having a lower intensity than the peak pulse, and a bias having a lower intensity than the erase pulse. This can be realized by combining with a pulse.
  • the mark length modulation can be formed by continuously irradiating a plurality of relaxation oscillation pulses a plurality of times in accordance with a desired mark length.
  • FIG. 2 shows that the semiconductor laser drive circuit 101 has two high-speed current sources 11 and 12 that carry peak pulse drive current for generating a peak pulse, and an erase current for generating an erase pulse and a bias current for generating a bias pulse. Are supplied by the low-speed current source 13.
  • FIG. 2 is an example, and other configurations are possible.
  • a configuration in which a DC bias current source 14 for supplying a bias current is provided independently of the low speed current source 13 is possible.
  • a resistor or the like may be further connected between the bias current source 14 and the connection point 38.
  • a configuration in which the transmission line 27 is omitted as described above is also possible.
  • a complementary current drive circuit using a SiGe bipolar transistor may be used as the current sources 11 and 12, or a CMOS type current using a MOSFET.
  • a drive circuit may be used.
  • FIG. 4 shows an example of a complementary current drive circuit that can be used for each current source.
  • 102 is a semiconductor laser diode
  • 51 and 52 are SiGe bipolar transistors
  • 53 is a dummy diode
  • 60 is a constant current source.
  • P is a predetermined timing signal
  • / P is a timing signal obtained by inverting the signal P.
  • the rise time of the high-speed current pulse is preferably 100 ps or less.
  • FIG. 5 shows a circuit configuration example when a complementary current drive circuit is used for the current sources 11, 12, and 13 of the semiconductor laser drive circuit 101 of FIG.
  • each current source may be composed of discrete components, may be configured as an individual integrated circuit, or all current sources may be configured as an integrated circuit of one package. Also good.
  • the two high-speed current sources 11 and 12 preferably have the same characteristics (or substantially the same characteristics) or characteristics close to the same, and have the same characteristics. In this case, the effect of the present embodiment is most exhibited.
  • the transmission line 21 that is the output-side transmission line of the high-speed current source 11 and the transmission line 22 that is the output-side transmission line of the high-speed current source 12 are extended by electric lines having the same characteristic impedance Z0.
  • the characteristic impedance Z0 is matched with the impedance of the semiconductor laser serving as a load.
  • the characteristic impedance Z0 is set to 20 ⁇ , for example.
  • the transmission lines 21 and 22 have the same characteristics (or substantially the same characteristics) or characteristics close to the same as much as possible. The effect by is most exhibited.
  • the low-speed current source 13 may have the same characteristics as the high-speed current sources 11 and 12, and a resistor may be connected in series to the output. In that case, the chip resistor 43 described later can also be used.
  • the characteristic impedance of the output-side transmission line 23 of the low-speed current source 13 may be the same as that of the transmission lines 21 and 22 on the high-speed current source side (for example, 20 ⁇ ), but may be a different impedance.
  • the output-side transmission lines of the low-speed current sources are connected to each other via a resistor of 0 ⁇ or more and the like and can be realized in the same manner.
  • the high-speed current source output-side transmission paths 21 and 22 and the low-speed current source output-side transmission path 23 combine signals flowing through the transmission lines 21, 22, and 23, respectively.
  • the coupler 30 includes a front coupling unit 31 and a rear coupling unit 32.
  • the upstream coupling unit 31 first, two chip resistors 41 and 42 having the same resistance value or a resistance value close to the same are connected in series, and the transmission line 21 and the transmission line 22 are connected.
  • the transmission path 23 is connected via the chip resistor 43 at a connection point where the chip resistor 41 and the chip resistor 42 are connected.
  • the resistance values of the chip resistors 41 and 42 be equal to or approximately equal to the characteristic impedance Z0.
  • the resistance value of the chip resistor 43 is desirably determined in consideration of the effective value of the output current of the low-speed current source 13 and the withstand voltage of the chip resistor, and is determined in a range of approximately 50 ⁇ or less.
  • FIG. 6 shows a circuit configuration of a semiconductor laser driving circuit according to a comparative example.
  • 1001 and 1002 are high-speed current sources
  • 1003 is a low-speed current source
  • 1021 to 1024 and 1026 are transmission lines
  • 1043 is a resistor.
  • the output-side transmission line 1023 of the low-speed current source 1003 is connected at the position of the transmission line 1026 via a series resistor 1043 having the same resistance value.
  • the rising performance is deteriorated compared to the present embodiment.
  • the value of the series resistor 1043 needs to be a considerably large resistance value as compared with the chip resistor 43 in the present embodiment. Yes, it is not realistic in terms of power consumption.
  • FIG. 1 a schematic diagram of the coupler 30 is shown in FIG. This corresponds to a configuration in which the transmission line 27 is omitted from the configuration of FIG.
  • the rear-stage coupling unit 32 inserts the transmission lines 21 and 22 of the two high-speed current sources from the front-stage coupling unit 31 and the transmission lines 24 and 25 having a length L having a characteristic impedance Z1 larger than the characteristic impedance Z0. Are connected after being stretched and output through a transmission line 26 having a characteristic impedance Z0.
  • f is the target frequency
  • is the dielectric constant of the substrate
  • c is the speed of light.
  • represents a power (that is, 2 ⁇ (1/2) is the square root of 2).
  • the target frequency f is more effective when matched with the relaxation oscillation frequency (several GHz to several tens GHz) of the semiconductor laser.
  • FIG. 8 shows a schematic diagram of another example of the coupler 30. This corresponds to the configuration of FIG. In this case, after the transmission lines 24 and 25 having a length L having a characteristic impedance Z1 larger than the characteristic impedance Z0 are inserted and coupled, a transmission line 27 having a distance L having a characteristic impedance Z2 smaller than the characteristic impedance Z0 is inserted. And output through the transmission line 26 having the characteristic impedance Z0.
  • a flexible substrate may be used to provide flexibility in arrangement of the semiconductor laser.
  • Each current source (11, 12, and 13 in the case of FIG. 2) in the semiconductor laser driving circuit 101 and the front-stage coupling portion 31 of the coupler 30 are formed on a rigid board to involve component mounting, while component mounting is performed.
  • the rear-stage coupling portion 32 of the coupler 30 that requires a relatively large physical length on a flexible board necessary for the mechanism, an increase in circuit scale can be suppressed.
  • FIG. 9 shows a simulation waveform when a drive current waveform corresponding to the relaxation vibration recording strategy is output using the semiconductor laser drive circuit 101 of the present embodiment.
  • FIG. 10 shows a simulation waveform when the semiconductor laser driving circuit according to the comparative example of FIG. 6 is used.
  • 11A is an overlay display of the simulation waveform of FIG. 9 and the simulation waveform of FIG. 10, and
  • FIG. 11B is an enlarged view of the portion indicated by 80 in FIG. c) is an enlarged view of the portion indicated by 81 in (a).
  • 83 corresponds to FIG. 9, and 84 corresponds to FIG.
  • 85 corresponds to FIG. 9, and 86 corresponds to FIG.
  • the peak current pulse is output by simultaneously driving two high-speed current sources (11, 12) and a DC bias current source (13 in FIG. 2) (14 in FIG. 3).
  • the erase current pulse is output by simultaneously driving the low-speed current source and the DC bias current source.
  • the latter corresponds to driving the current source 13 so as to supply the current source and the DC bias current source in the case of FIG. 2, and simultaneously driving the low speed current 13 and the DC bias current source 14 in the case of FIG.
  • a 30 ps skew is provided between the transmission path of the current source 11 and the transmission path of the current source 12.
  • the parameters such as the resistance value are optimized so that the rise times of the erase current pulses indicated by 82 in FIG.
  • the driving current waveform according to the comparative example it can be seen that ringing occurs due to impedance mismatch in the addition portion.
  • no ringing occurs in the current waveform of the semiconductor laser drive circuit 101 of the present embodiment.
  • the peak current is increased by about 10% in the semiconductor laser drive circuit 101 of the present embodiment compared to the comparative example, and it can be seen that a fast rise time is realized.
  • the rising characteristic at the peak current can be improved, and ringing accompanying impedance mismatch can be suppressed.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Optical Head (AREA)

Abstract

 実施形態によれば、半導体レーザ駆動回路は、第1、第2の高速電流源、低速電流源、結合器を含む。第1と第2の高速電流源は同一又は同一に近い特性をもち、低速電流源は高速電流源よりも立ち上がりの遅い特性をもつ。結合器は、第1の特性インピーダンスをもつ第1の高速電流源の第1の出力側伝送路、第1の特性インピーダンスをもつ第2の高速電流源の第2の出力側伝送路、低速電流源の第3の出力側伝送路を含み、第1~第3の出力側伝送路を流れる信号を結合して半導体レーザに出力する。結合器は、第1と第2の出力側伝送路間に同一の抵抗値の二つの抵抗体を直列に配置して接続し、該抵抗体同士が接続される中間点で第3の出力側伝送路を接続し、更に第1と第2の出力側伝送路を第1の特性インピーダンスより大きい第2の特性インピ―ダンスをもつ線路で所定の距離だけ夫々延伸して接続する。

Description

半導体レーザ駆動回路及び情報記録装置
 本発明の実施形態は、半導体レーザ駆動回路及び情報記録装置に関する。
 光ディスクの記録倍速の高倍速化のために、記録光パルスの高速変調を実現する方法として、半導体レーザの物理的な変調限界である緩和振動周波数(数GHz~数十GHz)の1~数周期に相当する光パルスを高出力で発生させ、光ディスクにマークを記録する短パルス記録方式が検討されている。
 緩和振動とは半導体レーザをステップ状の駆動電流で駆動した際の立ち上がりに生じる過渡的な振動現象であり、瞬間的に大きなオーバーシュートが出ることから、この現象を利用することで短時間に高出力を得ることができる。半導体レーザの緩和振動を生成するためには、半導体レーザを、発光閾値以下の電流から発光閾値以上の電流まで短時間で駆動する必要があり、加えて良好な記録マークを得るためには媒体温度を十分に上昇させるために高出力であることが求められる。
 また、光ディスク用の半導体レーザ駆動回路においては、記録時と再生時で異なるパワーが必要になり、さらに記録時には、少なくとも光ディスク媒体に記録マークを形成するための記録パワー、相変化ディスクの書き換え時に照射するイレースパワーを照射する必要がある。特に、緩和振動パルスを利用した高線速記録では、速い立ち上がり時間を有し且つピークパワーを有する記録パルスと、ピークパワーよりも低いイレースパルスとを所定のタイミングで発光させることによって、高品位のマーク幅変調記録が可能になる。
 一般的な光ディスク用の半導体レーザ駆動回路においては、立ち上がり・立下り時間に関する電流スルーレートは、100~200A/μs程度が一般的である。100mAの電流パルスが10%から90%まで到達するのにかかる時間はおよそ400~800psである。しかし、緩和振動は数GHz~数10GHzであり、この立ち上がりでは、緩和振動パルスを用いた光記録パルスには遅過ぎる。目的とするパルス幅よりも立ち上がり時間が数倍も遅いような駆動電流波形では、十分な出力の光パルスが得られないことは明らかである。
 一方、光伝送等の分野では、変調速度が10Gbpsを超えるような半導体レーザ駆動回路が用いられている。特にトランジスタにSiGeプロセスのバイポーラトランジスタを用いた駆動電流回路では、1000~2000A/μs程度の電流スルーレートを持ち、100mAの電流パルスの立ち上がり時間が50ps以下のものも実現されている。しかしながら、最大変調電流という点では、概ね100mA以下であり、光記録に用いられるような十分なピーク出力を得ることは難しい。
 このように、緩和振動を利用して高速パルス電流を発生する半導体レーザ駆動回路において、高速化と高出力化との両立は困難である。
特開平07-038309号公報
 従来、緩和振動を利用して高速パルス電流を発生する半導体レーザ駆動回路において、高速な立ち上がり時間を維持しつつ、高出力を得ることは困難であった。
 本実施形態は、高速な立ち上がり時間を維持しつつ、高出力を得ることのできる半導体レーザ駆動回路及び情報記録装置を提供することを目的とする。
 実施形態によれば、半導体レーザを駆動するための半導体レーザ駆動回路は、第1の高速電流源と、第2の高速電流源と、一つ又は複数の低速電流源と、結合器とを含む。第1の高速電流源は、前記半導体レーザに電流を供給するためのものである。前記第2の高速電流源は、前記半導体レーザに電流を供給するためのものであり、前記第1の高速電流源と同一の特性又は同一に近い特性を有する。前記低速電流源は、前記半導体レーザに電流を供給するためのものであり、前記第1及び第2の高速電流源よりも立ち上がりの遅い特性を有する。前記結合器は、第1の特性インピーダンスを有する、前記第1の高速電流源の出力側の伝送路である第1の出力側伝送路と、該第1の特性インピーダンスを有する、前記第2の高速電流源の出力側の伝送路である第2の出力側伝送路と、前記一つ又は複数の低速電流源の出力側の伝送路である第3の出力側伝送路とを含み、該第1の出力側伝送路を流れる信号と、該第2の出力側伝送路を流れる信号と、該第3の出力側伝送路を流れる信号とを結合して前記半導体レーザに対して出力する。また、前記結合器は、前記第1、第2及び第3の出力側伝送路を含み、前記第1の出力側伝送路と前記第2の出力側伝送路との間に、同一の抵抗値又は同一に近い抵抗値を有する二つの抵抗体を直列に配置して接続し、該二つの抵抗体同士が接続される中間点において前記第3の出力側伝送路を接続する第1の結合部と、前記第1の出力側伝送路と前記第2の出力側伝送路とを、前記第1の特性インピーダンスよりも大きい第2の特性インピ―ダンスを有する線路により所定の距離だけ夫々延伸した後に接続する第2の結合部とを含む。
一実施形態に係る情報記録装置を例示するブロック図である。 一実施形態に係る半導体レーザ駆動回路の一例を示す図である。 一実施形態に係る半導体レーザ駆動回路の他の例を示す図である。 電流源の一例を示す回路図である。 図2の半導体レーザ駆動回路に図4の回路を用いた構成を示す図である。 比較例に係る半導体レーザ駆動回路を示す図である。 一実施形態に係る結合器の一例を示す模式図である。 一実施形態に係る結合器の他の例を示す模式図である。 一実施形態に係る半導体レーザ駆動回路のシミュレーション結果を例示する説明図である。 比較例に係る半導体レーザ駆動回路のシミュレーション結果を例示する説明図である。 図9及び図10をオーバーレイ表示した図である。
 以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る半導体レーザ駆動回路及びこれを使用することのできる情報記録装置について詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、同一の番号を付した部分については同様の動作を行うものとして、重ねての説明を省略する。
 まず、後で詳しく説明する半導体レーザ駆動回路が適用可能な情報記録装置について説明する。ここで、情報記録装置とは、少なくとも情報を記録する機能を有する装置を意味し、情報を再生する機能を有する装置も、情報を再生する機能を有しない装置も含む。なお、前者は「情報記録再生装置」とも呼ぶ。
 最初に、図1を参照しながら、本願発明の半導体レーザ駆動回路が適用可能な情報記録装置の一例を説明する。なお、本願発明の半導体レーザ駆動回路が適用可能な情報記録装置は、図1に例示した情報記録装置(情報記録再生装置)に制限されるものではなく、図1とは異なる構成を有する情報記録装置にも適用可能である。
 図1は、一実施形態に係る半導体レーザ駆動回路を使用することのできる情報記録再生装置の構成例を示すブロック図である。図1において、100は記録波形生成回路、101は半導体レーザ駆動回路、102は半導体レーザダイオード(レーザ発光素子)、103は光学系、104は光検出器、105はRFアンプ、106は信号処理回路、107は回転テーブル、108はスピンドルモータである。例えば、半導体レーザ駆動回路101、半導体レーザ102、光学系103及び光検出器104は、ピックアップヘッド内に搭載されても良い。情報記録媒体200は、例えばBlu-rayなどのような光ディスクであるが、これに制限されない。また、情報記録媒体200は、リムーバブルディスクであっても、そうでなくても良い。また、情報記録媒体200は、記録層が多層化又は超多層化されたものであっても、そうでなくても良い。情報記録再生装置は、情報記録媒体200に対して情報の記録及び再生を行うものである。
 情報記録媒体200には、同心円状又は螺旋状に溝が刻まれている。溝の凹部は「ランド」と呼ばれ、溝の凸部は「グルーブ」と呼ばれ、更に、グルーブ又はランドの一周は「トラック」と呼ばれる。記録時においては、このトラック(グルーブのみ、又は、グルーブ及びランド)に沿ってピークパワー(peak power)のレーザ光を照射し、記録マークを形成することによって、ユーザデータを記録する。例えば、半導体レーザ102から出力される光パルスにより情報記録媒体200の記録層を溶点以上の温度に上昇させることによって、単一のマークを記録する。再生時においては、記録時のピークパワーより弱いリードパワー(read power)のレーザ光をトラックに沿って照射し、トラック上にある記録マークによる反射光強度の変化を検出することによって、データ再生を行う。書き換え型ディスクの場合には、ピークパワーより弱く且つリードパワーより強いイレースパワー(erase power)のレーザ光をトラックに沿って照射し、記録層を結晶化することによって、記録されたデータの消去を行う。
 情報記録媒体200は、回転テーブル107により保持され、スピンドルモータ108により回転駆動される。
 記録波形生成回路100は、情報記録時(マーク形成時)には、ホスト装置(図示せず)からインタフェース回路(図示せず)を介して供給される記録データ及び記録クロックに基づいて、所定の記録波形を実現する記録波形データを生成する。記録波形データは、半導体レーザ駆動回路101の電流源をON/OFFするタイミングを表す。レーザ駆動回路101は、複数の電流源及び所定の特性インピ-ダンスを有する伝送路などにより構成され、駆動電流を半導体レーザ102に供給する。本実施形態の半導体レーザ駆動回路101は、後で詳しく説明する。
 半導体レーザ102は、半導体レーザ駆動回路101から供給される信号に応じて、上記した各種のレーザ光を発生する。半導体レーザ102から発せられるレーザ光は、光学系103(より詳しくは、例えば、光学系103内に構成されるコリメータレンズ、ハーフプリズム及び対物レンズ(図示せず))を介して、情報記録媒体200上に照射される。情報記録媒体200からの反射光は、光学系103(より詳しくは、例えば、光学系103内に構成される対物レンズ、ハーフプリズム、集光レンズ及びシリンドリカルレンズ(図示せず))を介して、光検出器104に導かれる。光検出器104は、例えば4分割された光検出セルなどにより構成され、これら光検出セルの検知信号はRFアンプ105に出力される。RFアンプ105は、光検出器104の光検知セルからの信号を処理し、ジャストフォーカスからの誤差を示すフォーカスエラー信号FE、レーザ光のビームスポット中心とトラック中心との誤差を示すトラッキングエラー信号TEと、再生信号RFとを生成する。再生信号RFは、光検出器104の各光検出セルの出力信号の全加算信号である。フォーカスエラー信号FE及びトラッキングエラー信号TEは、制御回路(図示せず)に供給され、制御回路では、信号FE及び信号TEに基づいて焦点位置を情報記録媒体200上の所望の位置に制御するフォーカスサーボ及びトラッキングサーボが行われる。フォーカスサーボ及びトラッキングサーボがなされることによって、記録情報に対応して情報記録媒体200のトラック上に形成されたピットなどからの反射光の変化が、再生信号(全加算信号)RFに反映される。この再生信号RFは、信号処理回路106に供給される。信号処理回路106は、再生信号RFから、記録データを再生する。
 以下では、緩和振動パルスを用いた情報記録媒体200へのマークの記録を実現する半導体レーザ駆動回路101について詳しく説明する。
 ところで、単純に駆動電流量を増やす方法としては、例えば、ピークパルス用駆動電流の供給を担う電流源を複数並列接続し、同時に駆動させることでピーク電流を稼ぐ方法が考えられよう。しかしながら、接続される線路が増えるほど、高周波特性を劣化させ、パルスの立ち上がり時間が遅くなるといった問題や、結合点におけるインピーダンスの不整合が原因で反射・リンギングが生じるといった問題などが考えられる。結合による劣化を防ぐために、高周波信号の結合には、例えばウィルキンソン型に代表される、インピーダンス制御された伝送路を用いた結合器が知られているが、それよりも低い帯域の信号を加算することは考慮されていない。例えば、イレースパルスに代表される比較的低い帯域の信号を同時に加算するためには、高周波信号の通る線路に対して低周波信号の線路を接続することになるが、直接接続すると、接続部でインピーダンスの不整合が生じて、高周波信号の特性を劣化させる原因となる。これを防ぐために、抵抗を直列に挿入して線路を接続することも考えられるが、高周波信号の特性を劣化させないためには、比較的大きな抵抗値の抵抗を挿入することが必要になる。さらに、数十mA~数百mAの比較的大きな電流を流すためには、耐圧の大きな抵抗を実装する必要があり、実装面積の増加につながるという問題が考えられる。
 そこで、本実施形態では、高速な立ち上がり特性を有する電流源の立ち上がり特性を劣化させずに複数加算することで、電流源1つで出力し得るピーク電流出力よりも大きなピーク電流を得ることができ、ピーク電流出力の特性をできる限り劣化させずにイレースパルスを実現するための駆動電流をさらに加算して出力できる半導体レーザ駆動回路101を実現する。
 図2は、本実施形態に係る半導体レーザ駆動回路101の回路構成の一例を示すブロック図である。図2において、11,12は高速電流源、13は低速電流源、21~27は伝送線路、41~43は抵抗を表している。また、30が示す部分を結合器、31が示す部分を前段結合部、32が示す部分を後段結合部と呼ぶ。なお、図2の構成から伝送線路27を省いた構成も可能である。
 緩和振動パルスを用いた情報記録媒体200への記録マークの形成は、緩和振動を利用したマークを記録するピークパルスと、ピークパルスよりも強度の低いイレースパルスと、イレースパルスよりも強度の低いバイアスパルスとを組み合わせることによって、実現することができる。その際、マーク長変調は、複数の緩和振動パルスを所望のマーク長に合わせて複数回連続的に照射することによって、形成することができる。図2は、半導体レーザ駆動回路101が、ピークパルスを発生させるピークパルス用駆動電流を担う2つの高速電流源11,12を有し、イレースパルスを発生させるイレース電流とバイアスパルスを発生させるバイアス電流とを低速電流源13で供給する例を示している。なお、図2の構成は一例であり、他の構成も可能である。例えば、図3に示すように、半導体レーザ駆動回路101において、低速電流源13とは独立して、バイアス電流を供給するDCバイアス電流源14を設ける構成も可能であり、また、図3のDCバイアス電流源14と接続点38との間に更に抵抗等が接続されても良い。それらの場合において、上記のように伝送線路27を省いた構成も可能である。以下では、図2の構成例を中心に説明する。
 本実施形態の半導体レーザ駆動回路101において、電流源11,12には、例えば、SiGeバイポーラトランジスタを用いた相補型の電流駆動回路を用いても良いし、又は、MOSFETを用いたCMOS型の電流駆動回路を用いても良い。他の電流源についても同様である。図4に、各電流源に使用可能な相補型電流駆動回路の一例を示す。図4において、102は半導体レーザダイオード、51,52はSiGeバイポーラトランジスタ、53はダミーダイオード、60は定電流源を表す。また、Pは所定のタイミング信号であり、/Pは信号Pを反転させたタイミング信号である。なお、高速電流パルスの立ち上がり時間は、100ps以下であるのが望ましい。この相補型電流駆動回路では、タイミング信号Pでトランジスタ51をON/OFFさせて、半導体レーザダイオード102に電流60を供給し、また、タイミング信号/Pでトランジスタ52をON/OFFさせて、ダミーダイオード53に電流を供給する。このようにすることによって、レーザON/OFF時の負荷変動を抑制することができる。図5に、図2の半導体レーザ駆動回路101の電流原11,12,13に相補型電流駆動回路を用いた場合の回路構成例を示す。この場合に、各電流原は、ディスクリート部品で構成されていても良いし、若しくは、個別の集積回路として構成されても良いし、又は、全電流原が一つのパッケージの集積回路として構成されても良い。
 本実施形態の半導体レーザ駆動回路101において、2つの高速電流源11,12は、同一の特性(若しくは、実質的に同一の特性)又は同一に近い特性であることが望ましく、同一の特性である場合に本実施形態による効果が最も発揮される。高速電流源11の出力側伝送路である伝送路21と高速電流源12の出力側伝送路である伝送路22は、等しい特性インピーダンスZ0を有する電線路によって延伸されたものである。特性インピーダンスZ0は、負荷となる半導体レーザのインピーダンスと整合させる。特性インピーダンスZ0は、例えば20Ωとされる。
 伝送路21及び22は、可能な限り同一の特性(若しくは、実質的に同一の特性)又は同一に近い特性にすることが望ましく、等長配線にし且つ特性インピーダンスを同一にした場合に本実施形態による効果が最も発揮される。
 低速電流源13は、高速電流源11,12と同一特性のものを用いて、その出力に抵抗を直列に接続するように構成してもよい。その場合、後述するチップ抵抗43と兼用することもできる。
 低速電流源13の出力側伝送路23の特性インピーダンスは、高速電流源側の伝送路21及び22と同じにしても良い(例えば20Ωとされる)が、異なるインピーダンスでも構わない。複数の低速電流源を有する場合は、低速電流源の出力側伝送路同士を0Ω以上の抵抗等を介して接続し、1本の伝送路としておくことで、同様に実現できる。
 さて、本実施形態の半導体レーザ駆動回路101において、高速電流源の出力側伝送路21,22と低速電流源の出力側伝送路23は、伝送路21,22,23をそれぞれ流れる信号を結合して出力する結合器30に接続される。結合器30は、前段結合部31と後段結合部32を含む。前段結合部31では、まず、同一の抵抗値又は同一に近い抵抗値を有する2つのチップ抵抗41,42を直列に接続して、伝送路21と伝送路22との間が接続され、さらに、チップ抵抗41とチップ抵抗42とが接続されている接続点において、チップ抵抗43を介して伝送路23が接続される。
 チップ抵抗41,42の抵抗値は、特性インピーダンスZ0と等しい抵抗値又はほぼ等しい抵抗値にするのが望ましい。チップ抵抗43の抵抗値は、低速電流源13の出力電流の実効値と、チップ抵抗の耐圧とを加味して決定されるのが望ましく、概ね50Ω以下の範囲で決定される。
 上記接続点の位置で伝送路23を結合することが本実施形態の特徴の一つであり、伝送路23を、他の位置で、チップ抵抗43と同一の抵抗値を持つ直列抵抗を介して接続するよりも、立ち上がり特性を良くすることができる。図6に、比較例に係る半導体レーザ駆動回路の回路構成を示す。図6において、1001,1002は高速電流源、1003は低速電流源、1021~1024,1026は伝送線路、1043は抵抗である。図6の回路構成では、低速電流源1003の出力側伝送路1023が、伝送路1026の位置で、同一の抵抗値を持つ直列抵抗1043を介して接続されており、直列抵抗1043の抵抗値を本実施形態におけるチップ抵抗43と同一にすると、立ち上がり性能は本実施形態よりも劣化する。また、この直列抵抗1043を最適化して、本実施形態と同等の立ち上がり特性を得ようとすると、直列抵抗1043の値を、本実施形態におけるチップ抵抗43に比べてかなり大きな抵抗値とする必要があり、消費電力の点からも、現実的でない。
 次に、図7に、結合器30の模式図を示す。なお、これは、図2の構成から伝送線路27を省いた構成に対応する。
 後段結合部32は、前段結合部31から、2つの高速電流源の出力側伝送路21,22を、特性インピーダンスZ0よりも大きな特性インピーダンスZ1を有する長さLの伝送路24,25を挿入して延伸した後に結合し、特性インピーダンスZ0を有する伝送路26で出力する。特に、Z1とLの値に、 
   Z1=2^(1/2)×Z0 
   L=(1/(4f))×c/(ε^0.5) 
により計算される値を用いると、伝送路24,25の結合部50におけるインピーダンス整合を図ることができ、伝送路21,22から伝送路26への通過率を高めることができる。ここで、fは目標周波数、εは基板の絶縁体誘電率、cは光速である。また、^は、累乗を表す(すなわち、2^(1/2)は、2の平方根である)。
 また、伝送路21から、伝送路24を通り結合点50で分岐され、伝送路25、伝送路22へ戻って行く一部の信号は、伝送路21からチップ抵抗41,42を通る信号に対して半波長位相がずれるために、それら信号が打ち消し合う効果があり、結果的に、伝送路21から伝送路22への信号の反射を抑制できる。同様に、伝送路22から伝送路21への信号の反射も抑制できる。
 なお、目標周波数fは、およそ半導体レーザの緩和振動周波数(数GHz~数十GHz)に合わせると、より効果的である。
 図8に、結合器30の他の例の模式図を示す。これは、伝送線路27を含む図2の構成に対応する。この場合、特性インピーダンスZ0よりも大きな特性インピーダンスZ1を有する長さLの伝送路24,25を挿入し結合した後に、特性インピーダンスZ0よりも小さな特性インピーダンスZ2を有する距離Lの伝送路27を挿入し、特性インピーダンスZ0の伝送路26で出力する。特に、Z1とZ2とLの値に、 
   Z1=2^(1/4)×Z0 
   Z2=2^(-1/4)×Z0 
   L=(1/(4f))×c/(ε^0.5) 
により計算される値を用いると、インピーダンスマッチングをより段階的に行う効果が得られ、より高周波特性を高めることができる。
 情報記録再生装置において、半導体レーザ駆動回路101と、半導体レーザダイオード102とを接続する場合、半導体レーザの配置に自由度をもたせるためにフレキシブル基板を用いて接続しても良い。半導体レーザ駆動回路101における各電流源(図2の場合、11,12,13)及び結合器30の前段結合部31を、部品実装を伴うためにリジッド基板上に形成し、一方、部品実装を伴わないが、比較的大きな物理長を必要とする結合器30の後段結合部32を、機構上必要なフレキシブル基板上に実装することで、回路規模の増加を抑制することができる。
 以下では、本実施形態の半導体レーザ駆動回路101を用いて緩和振動記録ストラテジに対応した駆動電流波形を出力した場合のシミュレーション結果について、比較例によるシミュレーション結果と比較しつつ、説明する。
 複数の電流源を接続する場合に、本実施形態の方法とは異なる方法としては、複数の電流源からの出力線を直接接続する方法が考えられる。ここでは、複数の電流源を直接接続した半導体レーザ駆動回路(図6参照)を比較例として説明する。
 図9に、本実施形態の半導体レーザ駆動回路101を用いて緩和振動記録ストラテジに対応した駆動電流波形を出力した場合のシミュレーション波形を示す。図10に、図6の比較例に係る半導体レーザ駆動回路を用いた場合のシミュレーション波形を示す。また、図11の(a)は、図9のシミュレーション波形と図10のシミュレーション波形とをオーバーレイ表示したものであり、(b)は(a)の80で示す部分を拡大したものであり、(c)は(a)の81で示す部分を拡大したものである。図11の(b)において、83は図9に対応し、84は図10に対応する。また、図11の(c)において、85は図9に対応し、86は図10に対応する。
 各種の駆動電流パルスについて、ピーク電流パルスは、2つの高速電流源(11,12)及びDCバイアス電流源(図2の場合、13)(図3の場合、14)を同時に駆動することによって出力し、イレース電流パルスは、低速電流源及びDCバイアス電流源を同時に駆動することによって出力している。なお、後者は、図2の場合、電流源及びDCバイアス電流源を供給するように電流源13を駆動することに対応し、図3の場合、低速電流13及びDCバイアス電流源14を同時に駆動することに対応する。特性のばらつきを想定して、電流源11の伝送路と電流源12の伝送路との間には、30psのスキューを与えている。抵抗値等のパラメータは、図11の(a)の82で示すイレース電流パルスの立ち上がり時間が同等になるように、それぞれ最適化している。
 比較例による駆動電流波形は、加算部分におけるインピーダンス不整合に伴いリンギングが発生していることがわかる。一方、本実施形態の半導体レーザ駆動回路101による電流波形は、リンギングが生じていない。また、ピーク電流は、比較例よりも本実施形態の半導体レーザ駆動回路101の方が10%程度上昇しており、高速な立ち上がり時間を実現していることがわかる。このように、本実施形態によれば、ピーク電流における立ち上がり特性が改善でき、インピーダンス不整合に伴うリンギングも抑制できる。
 以上のように、本実施形態によれば、高速な駆動電流源を複数設け、伝送路中で高周波特性を損なわずに合成することで、高速な立ち上がり時間を維持しつつ、高出力を得ることのできる半導体レーザ駆動回路を提供することができる。
 本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

Claims (15)

  1.  半導体レーザを駆動するための半導体レーザ駆動回路において、
     前記半導体レーザに電流を供給するための第1の高速電流源と、
     前記半導体レーザに電流を供給するための、前記第1の高速電流源と同一の特性又は同一に近い特性を有する第2の高速電流源と、
     前記半導体レーザに電流を供給するための、前記第1及び第2の高速電流源よりも立ち上がりの遅い特性を有する一つ又は複数の低速電流源と、
     第1の特性インピーダンスを有する、前記第1の高速電流源の出力側の伝送路である第1の出力側伝送路と、該第1の特性インピーダンスを有する、前記第2の高速電流源の出力側の伝送路である第2の出力側伝送路と、前記一つ又は複数の低速電流源の出力側の伝送路である第3の出力側伝送路とを含み、該第1の出力側伝送路を流れる信号と、該第2の出力側伝送路を流れる信号と、該第3の出力側伝送路を流れる信号とを結合して前記半導体レーザに対して出力する結合器とを含み、
     前記結合器は、前記第1、第2及び第3の出力側伝送路を含み、前記第1の出力側伝送路と前記第2の出力側伝送路との間に、同一の抵抗値又は同一に近い抵抗値を有する二つの抵抗体を直列に配置して接続し、該二つの抵抗体同士が接続される中間点において前記第3の出力側伝送路を接続する第1の結合部と、前記第1の出力側伝送路と前記第2の出力側伝送路とを、前記第1の特性インピーダンスよりも大きい第2の特性インピ―ダンスを有する線路により所定の距離だけ夫々延伸した後に接続する第2の結合部とを含むことを特徴とする半導体レーザ駆動回路。
  2.  前記第2の結合部は、前記第2の特性インピ―ダンスを有する二つの線路を接続した後に、これを、前記第1の特性インピーダンスを有する線路により前記半導体レーザに接続することを特徴とする請求項1に記載の半導体レーザ駆動回路。
  3.  前記第2の結合部は、前記第2の特性インピ―ダンスを有する二つの線路を接続し、更に、これを、前記第1の特性インピーダンスよりも小さい第3の特性インピーダンスを有する線路により所定の距離だけ延伸した後に、これを、前記第1の特性インピーダンスを有する線路により前記半導体レーザに接続することを特徴とする請求項1に記載の半導体レーザ駆動回路。
  4.  前記第1の特性インピーダンスを、前記半導体レーザのインピーダンスと整合させることを特徴とする請求項1に記載の半導体レーザ駆動回路。
  5.  前記第2の特性インピーダンスを、前記第1の特性インピーダンスに2^(1/2)を乗じた値とすることを特徴とする請求項2に記載の半導体レーザ駆動回路。
  6.  前記第2の特性インピーダンスを、前記第1の特性インピーダンスに2^(1/4)を乗じた値とし、前記第3の特性インピーダンスを、前記第1の特性インピーダンスに2^(-1/4)を乗じた値とすることを特徴とする請求項3に記載の半導体レーザ駆動回路。
  7.  前記半導体レーザ駆動回路は、
     前記第1及び第2の高速電流源並びに前記低速電流源が実装されるリジッド基板部と、
     前記リジッド基板部と前記半導体レーザとを繋ぐフレキシブル基板部とを含むことを特徴とする請求項1に記載の半導体レーザ駆動回路。
  8.  前記第1の結合部は、前記リジッド基板部に実装され、
     前記第2の結合部は、前記フレキシブル基板部に実装されることを特徴とする請求項7に記載の半導体レーザ駆動回路。
  9.  前記高速電流源は、バイポーラトランジスタで構成されることを特徴とする請求項1に記載の半導体レーザ駆動回路。
  10.  前記高速電流源は、バイポーラトランジスタで構成され、その立ち上がり時間が100ps以下であることを特徴とする請求項9に記載の半導体レーザ駆動回路。
  11.  1又は複数の記録層を有する情報記録媒体への記録を行う情報記録装置において、
     半導体レーザと、
     前記半導体レーザを駆動するための半導体レーザ駆動回路とを備え、
     前記半導体レーザ駆動回路は、
     前記半導体レーザに電流を供給するための第1の高速電流源と、
     前記半導体レーザに電流を供給するための、前記第1の高速電流源と同一の特性又は同一に近い特性を有する第2の高速電流源と、
     前記半導体レーザに電流を供給するための、前記第1及び第2の高速電流源よりも立ち上がりの遅い特性を有する一つ又は複数の低速電流源と、
     第1の特性インピーダンスを有する、前記第1の高速電流源の出力側の伝送路である第1の出力側伝送路と、該第1の特性インピーダンスを有する、前記第2の高速電流源の出力側の伝送路である第2の出力側伝送路と、前記一つ又は複数の低速電流源の出力側の伝送路である第3の出力側伝送路とを含み、該第1の出力側伝送路を流れる信号と、該第2の出力側伝送路を流れる信号と、該第3の出力側伝送路を流れる信号とを結合して前記半導体レーザに対して出力する結合器とを含み、
     前記結合器は、前記第1、第2及び第3の出力側伝送路を含み、前記第1の出力側伝送路と前記第2の出力側伝送路との間に、同一の抵抗値又は同一に近い抵抗値を有する二つの抵抗体を直列に配置して接続し、該二つの抵抗体同士が接続される中間点において前記第3の出力側伝送路を接続する第1の結合部と、前記第1の出力側伝送路と前記第2の出力側伝送路とを、前記第1の特性インピーダンスよりも大きい第2の特性インピ―ダンスを有する線路により所定の距離だけ夫々延伸した後に接続する第2の結合部とを含むことを特徴とする情報記録装置。
  12.  前記半導体レーザ駆動回路は、前記第1及び第2の高速電流源から高速電流を同時に出力することで前記半導体レーザダイオードにピーク電流パルスを供給することを特徴とする請求項11に記載の情報記録装置。
  13.  前記半導体レーザから出力される光パルスにより前記情報記録媒体の記録層を溶点以上の温度に上昇させることによって、単一のマークを記録することを特徴とする請求項12に記載の情報記録装置。
  14.  前記第2の結合部は、前記第2の特性インピ―ダンスを有する二つの線路を接続した後に、これを、前記第1の特性インピーダンスを有する線路により前記半導体レーザに接続することを特徴とする請求項11に記載の情報記録装置。
  15.  前記第2の結合部は、前記第2の特性インピ―ダンスを有する二つの線路を接続し、更に、これを、前記第1の特性インピーダンスよりも小さい第3の特性インピーダンスを有する線路により所定の距離だけ延伸した後に、これを、前記第1の特性インピーダンスを有する線路により前記半導体レーザに接続することを特徴とする請求項11に記載の情報記録装置。
PCT/JP2011/070604 2011-09-09 2011-09-09 半導体レーザ駆動回路及び情報記録装置 WO2013035196A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2011/070604 WO2013035196A1 (ja) 2011-09-09 2011-09-09 半導体レーザ駆動回路及び情報記録装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2011/070604 WO2013035196A1 (ja) 2011-09-09 2011-09-09 半導体レーザ駆動回路及び情報記録装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013035196A1 true WO2013035196A1 (ja) 2013-03-14

Family

ID=47831679

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2011/070604 WO2013035196A1 (ja) 2011-09-09 2011-09-09 半導体レーザ駆動回路及び情報記録装置

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2013035196A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008038576A1 (fr) * 2006-09-25 2008-04-03 Panasonic Corporation Distributeur ternaire à deux émissions
JP2009099233A (ja) * 2007-10-19 2009-05-07 Hitachi Ltd 光ディスク記録装置
JP2010079991A (ja) * 2008-09-26 2010-04-08 Hitachi Media Electoronics Co Ltd 光ピックアップ及び光ディスク装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008038576A1 (fr) * 2006-09-25 2008-04-03 Panasonic Corporation Distributeur ternaire à deux émissions
JP2009099233A (ja) * 2007-10-19 2009-05-07 Hitachi Ltd 光ディスク記録装置
JP2010079991A (ja) * 2008-09-26 2010-04-08 Hitachi Media Electoronics Co Ltd 光ピックアップ及び光ディスク装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5381283B2 (ja) レーザ駆動回路
JP2005092942A (ja) 光ディスク記録方法、光ディスク装置、及び光ディスク
JP5181989B2 (ja) 短パルス光源装置、レーザ駆動方法、光ピックアップ及び光ディスク装置
US8369368B2 (en) Laser driving device, laser driving method, optical unit, and light device
JP4709144B2 (ja) 光ピックアップおよび光ディスク装置
JP2007141406A (ja) 記録波形生成装置およびその生成方法
CN100416665C (zh) 信息记录装置和信息记录方法
US20090086603A1 (en) Light emitting element drive circuit and information recording/reproducing apparatus using such circuit
WO2013035196A1 (ja) 半導体レーザ駆動回路及び情報記録装置
US8107342B2 (en) Laser driving device, optical unit, and light device which can change the setting information for a sampling pulse
KR20050024621A (ko) 레이저 다이오드 구동회로 및 광 헤드
JP2009245568A (ja) 光ディスク装置および制御方法
JP2004310954A (ja) 光ディスク装置及びその制御方法
JP2006092664A (ja) 光情報記録装置
US8472297B2 (en) Optical disc apparatus, information recording method, and optical disc
JP2005346853A (ja) 高速記録装置及び評価装置
WO2005096280A1 (ja) 記録パルス生成装置及び情報記録装置
JP5577429B2 (ja) 光ディスク記録方法、光ディスク装置、及び光ディスク
US20110188359A1 (en) Optical Disk Apparatus, Semiconductor Integrated Circuit, and Laser Diode Driver
JP2004199818A (ja) 光ピックアップ装置及び光ディスク装置
US20040252614A1 (en) Information recording apparatus and information recording method
JP2004110975A (ja) 記録再生装置
JP2007272939A (ja) 光ピックアップ
JP2007058975A (ja) 半導体レーザ駆動回路
JP2003099969A (ja) 光ピックアップ

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11872109

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11872109

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP