JPH02210627A - 光記録媒体及び記録再生装置 - Google Patents

光記録媒体及び記録再生装置

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JPH02210627A
JPH02210627A JP63315523A JP31552388A JPH02210627A JP H02210627 A JPH02210627 A JP H02210627A JP 63315523 A JP63315523 A JP 63315523A JP 31552388 A JP31552388 A JP 31552388A JP H02210627 A JPH02210627 A JP H02210627A
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optical
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optical waveguide
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直弘 丹野
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [技術分野] 本発明は、反射導波光を生じる屈折率不連続部の有無に
より情報を記録する光導波路を用い、光パルスを導波し
、その反射光パルスから情報を再生する光記録再生装置
に間するものである。
[従来技術] 従来の光記録再生装置は第5図に示すように構成されて
いる。ここで11は半導体レーザ、12〜15はレンズ
、16はフォーカスアクチュエータに設置された集光レ
ンズ、17および18はハーフミラ−19は I/2波
長板、20は整形プリズム、21〜23は光検出器、2
4はレーザビーム記録媒体、たとえばディスク、25は
プリズムによるビームスプリッタであ る。
半導体レーザ11からの光は、レンズ12)整形プリズ
ムに、ハーフミラ−17および集光レンズ16を介して
記録媒体24に入射して、記録が行われる。
その記録の形態としでは、レーザ光のエネルギーにより
、穴をあけたり、結晶−非結晶状態の相変態を利用する
ことによって、光照射による記録媒体の反射率を変化さ
せて情報を書き込む場合と、磁気バイアスを磁気媒体に
加えておき、レーザ光のオン/オフにより磁化を反転さ
せて情報を書き込む場合とがある。
従来の光記録媒体は第6図に示すように構成されている
。ここで光記録媒体lOOは、記録媒体を基板として、
基板面に記録された光反射率の低い凹部101と光反射
率の高い平坦部+02を線上に配列し、矢印103の方
向に記録媒体を移動しつつ、記録再生を行うように構成
されている。かかる平坦部102と凹81sIO+より
の光反射率の比は、高々1対 0.3〜0.5程度であ
り光強度の信号対雑音比は決してよくなく改良も困難で
ある。また、このような記録媒体+00では、再生時に
は各凹部101あるいは平坦部102毎に半導体レーザ
を集束照射して、反射光を検出し、記録媒体100の移
動によってのみ時系列信号が再生され、記録媒体100
の移動速度によって再生さらには記録のアクセス時間が
制限されて、高速アクセスが困難であった。
ここで、レーザビーム記録媒体24が穴あけ記録媒体や
相変l形媒体などのように、反射率変化として情報を記
録する媒体である場合には、ディスク24からの反射光
が光検出器21で検出される。
他方、レーザビーム記録媒体24が光磁気ディスクなど
のように磁化反転として情報を記録する媒体では、記録
部による反射光偏光面の回転をアナライザであるプリズ
ムビームスプリッタ25で分離し、その分離された光を
光検出器22および23の差動出力で検出する。
このような記録再生時には、以上の装置をレーザビーム
記録媒体24の面振れに追随させるために、フォーカス
誤差信号に従って集光レンズ16等を光軸方向に移動さ
せて合焦させている。
このような従来方式では、(1)ビットによる光反射方
式を用いているため記録媒体の一点の記録部毎に合焦を
必要とし、光信号の信号対雑音比が悪く、信頼性に劣る
(ii)  記録媒体の一点の記録部毎に光信号を再生
するため、記録媒体の移動によってのみ時系列信号が再
生され、記録媒体の移動速度によってサイクル時間が制
限される。
(l1i)  個別の光学部品と機構部品とを絹み合わ
せているため、光軸調整等に時間がかかる他、信頼性に
劣る。
(iv)装置が大型であり、重いため、高速アクセス化
やマルチヘッド化がむずかしいなどの問題点があった。
[目的] 本発明はこれらの欠点を解決し、大量の情報を超高速で
一括に読み出すことができる光記録再生装置を提供する
ため、反射導波光を生じる微小な屈折率不連続部を、記
録すべき情報に応じて光導波路中に複数個配列し、パル
スレーザ発掘装置からの光を導波し、その反射の有無的
信号を再生するものであり、以下図面について詳細に説
明する。
[発明の構成] 第11!Iは本発明を説明する原理図であフて、30は
光導波路のコア部、31は光導波路のクラッド層となる
基板、32は空気またはクラッド層となる膜、33は記
録されるべき情報に応じて有無が決められる、入射導波
光に対し反射導波光を生ずる微小な屈折率不連続部であ
る0図に示すように、パルス幅Tのパルスレーザ光を光
導波路の光結合部から光導波路に結合し伝搬させる。屈
折率に不連続部があるとその入射導波光は散乱され一部
は導波光として反射される0図に示すようにこの屈折率
不連続部が記録すべき情報(図では0. 1のデジタル
情報で説明されている)に応じて光導波路中に複数個配
置されていれば、屈折率不連続部間の距離を1、光導波
路の実効屈折率をn、光速なCとすると記録されていた
情報で符号化された t=  2nl/c  の時間間
隔の光パルスが戻ってくることになる。したがって、 
1つの屈折率不連続部の長さがcT/nより短く、パル
ス幅Tがtよりも短ければ、反射光間の重なりはなく、
戻ってきた光パルスを検出することにより記録された情
報を読み出すことが出来る。もちろん複数個の点で往復
反射された光信号も混入するがその振幅は極めて小さく
受光にあるレベル以上のしきい値をもたせることにより
容易にとりのぞくことができる。また、光導波路最終端
に光吸収部あるいは光漏れ部を設け、最終端からの反射
光を無視できるようにできる@   Conferen
ce  on  La5ers   and  Ele
ctroopticsMDI(1987)に開示されて
いるように、色素レーザ装置からの光パルスは6フエム
ト(6X 10−”)秒まで短くなっており、この様な
光パルスを用いれば、実効屈折率をn=2として0.5
μ1間隔に屈折率不連続部を設けても読み出すことがで
きる。小型で装置が簡便な半導体レーザでは今のところ
1ピコ(IX 1G−12)秒程度の光パルスが形成さ
れているにすぎないが、色素レーザと全く同様の手法を
用いて、0.1ピコ秒以下の光パルスは将来容易に形成
されるようになる。
次に記録媒体となる光導波路の材料と屈折率不連続部の
作製法について説明する0本発明では光導波路を作成す
る必要があるので、例えばガラス基板上に、基板よりも
屈折率が大きく、レーザ光に対し透明なPMMA等の高
分子材料、屈折率の大きなガラス、AS2S3等のカル
コゲナイド材料、TeOx等の半導体材料を約1μII
FJ付加したものが用いられている。基板として、導波
路よりも屈折率の小さい高分子材料等を用いることがで
きることは言うまでもない、屈折率の不連続部を形成す
る方法としては微小なビットを形成したり、As25s
やTeOにの相変化による屈折率変化を用いることがで
きる。
本構成例では、光記録部となる屈折率不連続部を光導波
路のコア部に設ける場合を示したが、クラッド層に設け
ても本原理と同じ効果が実現できる。
[実施例] 第2図は本発明の実施例であって、40は前記光導波路
をチャネル型にし、光ディスクあるいは光カード基板に
多数並置したもの、41は光導波路への結合用マイクロ
レンズ、42は高速の光受光器、43はビームスプリッ
タである。レーザ光パルスはマイクロレンズ41で導波
路端面に集光され1つのチャネル光導波路に導波される
。各チャネル型光導波路の幅及び間隔は典型的には約1
uwに選ばれている。また、高速の光受光器としては例
えばUSA l988 Annual Meeting
 TaF5に開示されている 0.5ピコ秒の応答速度
をもつ光半導体受光器を用いることができる。全体のシ
ステムとして0.5ピコ秒の応答を考えると屈折率の不
連続部の間隔は50μ麿となり、lNb1t/c■2の
記録が可能となり、光導波路の長さを 5c爾とすると
1つの光パルスを入れることにより1000bitの情
報がO,Tnsという極めて短い時間内に読み出すこと
ができる。 1つの光導波路の記録している情報を読み
だしたのち、先導波路を多数並置した基板またはレーザ
発振器と光検出器が移動することにより次のチャネルの
記録情報を逐次読み出すことができる。
本説明では光結合部として光導波路の端面に直接集光す
る場合について述べたが、導波路上に作製したテーパー
や回折格子等ももちろん用いることができる。
第31!Iは本発明の他の実施例であり、50は積層ド
ラム型光記録媒体、51はレンズ、52は受光器、53
はビームスプリッタ、54は再生用レーザ発振器である
。積層ドラム型光記録媒体50は、屈折率の不連続によ
り情報を記録した光導波路を付加したテープが重ね合わ
され3次元メモリを構成している。 1枚のテープの厚
みを1μ■、光導波部を横方向と同様に1μ麿とすれば
、5Gb+t/cm’の3次元メモリが実現されること
になる0例えば、直径160m画厚み20■冒のドラム
ではおよそ2000Gbitとなる。再生時には、各光
導波路端面光結合部に、レーザビームを集光して記録さ
れた情報を呼び出し、ドラム50を回転して逐次信号を
再生して行く。
第4図は本発明のさらに他の実施例で、積層板型光記録
再生装置の構成を示し、60は記録用レーザ発信装置、
61.61’はレンズ、62は積層板型3次元光記録媒
体、63は光記録部、64は2連レ一ザビーム発振器、
65はビームスプリッタ、66は複合光検出器である。
積層板型3次元光記録媒体62は第2図に記載のチャネ
ル光導波ga型記録媒体40を配置した光ディスクある
いは光カードを多層にして形成する0本例では、例えば
、積層板型3次元光記録媒体62の立体寸法を5xlO
x1cmとすると、その記録容量は250Gb i t
である。
記録時には、図示のように記録したい層の導波′路の記
録部に記録用レーザビームを合焦して、光導波路に沿っ
て移動しつつ記録部材に相変化などを起こして、屈折率
不連続部を記録すべき情報に応じて記録する。異なる層
に記録するときは、記録用レーザ発振装置60およびレ
ンズ62あるいは積層板型3次元光記録媒体62を上下
して合焦位置を変え、所定の記録を行う0合焦されてい
ない部分は光エネルギー密度が低いので記録され難いこ
とを利用する。
再生時には、本例では、2連レ一ザビーム発振四64を
用い、同時に2つの光導波路に導波して再生光を取り出
し、複合光検出@66を用いて並列高速再生を2つの導
波路毎にアクセスしつつ実現できる。アクセスは2連レ
一ザビーム発振器64および複合光検出器66あるいは
積層板型3次元光記録媒体62を移動しつつ行う、現在
すでに、2〜5連レ一ザビーム半導体発振器は市販され
ており、それらを用いれば3連ビ一ム以上での並列高速
再生も実現できる。
光導波路材料として前述のように相変化材料等を用いる
ことができるので、第4図記載のように記録専用付加レ
ーザ発振装置を設け、そのレーザ出力を記録すべき情報
に応じ変調し、前記記録媒体に屈折率不連続部の有無と
して記録することにより追記型が、さらに消去ビームを
導入することにより書き換え型も可能となる。
[効果] 以上説明したように、本発明の光記録再生装置は一発の
パルス光を入射するのみで大量の情報が超高速で読み出
せる利点をもち、また3次元の高密度メモリが実現でき
る利点をもつので、コンピュータ一対応大容量高速記録
再生装置として、あるいはハイビジョン対応大容量高速
ビデオ再生装置などとして、さらには大容量光カード記
録再生装置として極めて有用な装置を提供できる特徴が
あ る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の詳細な説明する図、 第2図は本発明の一実施例、 第3図は本発明の他の実施例、 第4図は本発明の更に他の実施例、 第5図は従来の光記録再生装置の構成例、第6図は従来
の光記録媒体の例、 30・ 31 番 32・ 33・ ・光導波路コア部、 ・光導波路のクラッド部(基板)、 ・光導波路のクラッド部、 ・屈折率の不連続部、 40・ 41争 43・ ・チャネル光導波路型 ・結合レンズ、 ・受光器、 ・ビームスプリッタ、 記録媒体、 50・ ; 51 ・ 52・ 54φ ・積層ドラム型光記録媒体、 ・レンズ、 ・受光器、 ・ビームスプリッタ、 ・レーザ発振器、 60Φ 61.61’ − 620・ 64・ 65φ 66争 ・記録用レーザ発信装置、 ・レンズ、 ・積層板型3次元光記録媒体、 ・光記録部、 ・2連レ一ザビーム発振器、 ・ビームスプリッタ、 ・複合光検出器、 図面の浄書 11 ・ 12〜15・ 16@ 17、  18会 19・ 20・ 21〜23・ 24・ ・半導体レーザ、 ・レンズ、 ・集光レンズ、 ・ハーフミラ− ・l/2波長板、 ・整形プリズム、 ・光検出器、 ・記録媒体、 ・ビームスプリッタ− 100・ 101 Φ 102 ・ 103Φ ・光記録媒体、 ・光反射率の低い凹部、 ・光反射率の高い平坦部、 ・移動方向矢印である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)光導波路内に反射導波光を生じる微小な屈折率不連
    続部の有無を、記録すべき情報に応じて光導波路に複数
    個配列し設けた記録部を有する光導波路記録媒体と、 該記録媒体である光導波路の一部に設けた光結合部に対
    向して配置したパルスレーザ発振装置および光検出器と
    、 それぞれを支持する部材とを具備し、 該光導波路の光結合部より、前記パルスレーザ発掘装置
    からの光を光導波路内に導波し、該光導波路の屈折率不
    連続部がその入射導波光の一部を反射し、その反射導波
    光が伝搬距離に相当する時間の後、光結合部へ戻り、該
    光結合部に配置した光検出器により受光され、記録情報
    が再生されることを特徴とする光記録再生装置。 2)特許請求の範囲第1項記載の光記録再生装置におい
    て、該記録媒体である光導波路の記録部を所定の長さと
    し、テープ、カードあるいはディスク基板上に該光導波
    路を複数個配置し、その一つの該光導波路の前記光結合
    部より、前記パルスレーザ発振装置からの光を導波し、
    該光導波路の屈折率不連続部により反射される導波光の
    量が増減することにより、該光導波路記録媒体に記録さ
    れた情報を再生し、次にテープ、カード、ディスクある
    いはパルスレーザ発振装置及び光検出器を移動し、異な
    る該光導波路より同様に逐次再生していくことを特徴と
    する光記録再生装置。 3)特許請求の範囲第1項記載の光記録再生装置におい
    て、光導波路記録媒体が配置されたテープ、ディスクあ
    るいはカードが2つ以上積層されていることを特徴とす
    る光記録再生装置。 4)特許請求の範囲第1項記載の光記録再生装置におい
    て、記録時には、記録専用付加レーザ発振装置を具備し
    、あるいは前記レーザ発振装置を併用し、そのレーザ光
    を記録すべき情報に応じ変調し、前記記録媒体に集光し
    あるいは前記記録媒体が積層されている場合は記録すべ
    き目的の層の記録媒体に合焦して、屈折率不連続部の有
    無として記録し、再生時には、特許請求の範囲第1項記
    載の再生方法にて前記記録された情報を再生することを
    特徴とする光記録再生装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0546992A (ja) * 1991-08-14 1993-02-26 Sharp Corp 光再生装置
US5218594A (en) * 1990-03-08 1993-06-08 Pioneer Electric Corporation Recording medium with an optical waveguide and player for playing the same
JPH05197955A (ja) * 1991-04-26 1993-08-06 Naohiro Tanno 立体光記録媒体及び立体光記録装置
US5285274A (en) * 1991-04-26 1994-02-08 Pioneer Electronic Corporation Optical waveguide recording medium and apparatus for playing the same
EP0556260B1 (en) * 1990-11-08 1999-07-14 BRITISH TELECOMMUNICATIONS public limited company Optical memory
US6064785A (en) * 1997-09-30 2000-05-16 Pioneer Electronic Corporation Optical wave guide path recording medium and optical reproducing apparatus

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5218594A (en) * 1990-03-08 1993-06-08 Pioneer Electric Corporation Recording medium with an optical waveguide and player for playing the same
EP0556260B1 (en) * 1990-11-08 1999-07-14 BRITISH TELECOMMUNICATIONS public limited company Optical memory
JPH05197955A (ja) * 1991-04-26 1993-08-06 Naohiro Tanno 立体光記録媒体及び立体光記録装置
US5283777A (en) * 1991-04-26 1994-02-01 Pioneer Electronic Corporation Three-dimensional optical recording medium and optical information recording apparatus using the same
US5285274A (en) * 1991-04-26 1994-02-08 Pioneer Electronic Corporation Optical waveguide recording medium and apparatus for playing the same
JPH0546992A (ja) * 1991-08-14 1993-02-26 Sharp Corp 光再生装置
US6064785A (en) * 1997-09-30 2000-05-16 Pioneer Electronic Corporation Optical wave guide path recording medium and optical reproducing apparatus

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