JPH0585970B2 - - Google Patents
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- JPH0585970B2 JPH0585970B2 JP57007572A JP757282A JPH0585970B2 JP H0585970 B2 JPH0585970 B2 JP H0585970B2 JP 57007572 A JP57007572 A JP 57007572A JP 757282 A JP757282 A JP 757282A JP H0585970 B2 JPH0585970 B2 JP H0585970B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- laser
- quarter
- feedback
- wave plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Lifetime
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-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording 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
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/065—Mode locking; Mode suppression; Mode selection ; Self pulsating
- H01S5/0656—Seeding, i.e. an additional light input is provided for controlling the laser modes, for example by back-reflecting light from an external optical component
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/005—Optical components external to the laser cavity, specially adapted therefor, e.g. for homogenisation or merging of the beams or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optical Head (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体レーザダイオードを用いた光ピ
ツクアツプ装置に関するものである。
ツクアツプ装置に関するものである。
光デイスク等の信号再生に用いる光ピツクアツ
プ装置に於いて、レーザダイオード等の光束を光
学レンズ等でデイスク信号面に微少スポツトに絞
り込み、デイスク信号により変調された反射光を
光検出器で電気信号に変換し情報を再生する。
プ装置に於いて、レーザダイオード等の光束を光
学レンズ等でデイスク信号面に微少スポツトに絞
り込み、デイスク信号により変調された反射光を
光検出器で電気信号に変換し情報を再生する。
この種光ピツクアツプの構成を第１図に示す。
レーザダイオード１の光束をカツプリングレン
ズ２で平行光束にし、偏光プリズム３，1/4波長
板４を通り絞り込みレンズ５によりデイスク６の
信号面に絞り込まれる。反射光は５，４を通り偏
光プリズム３で反射され光検出器７で電気信号に
変換される。この種の光学系に於いては、偏光プ
リズム３と1/4波長板４を用いるために、原理的
にはレーザ１には反射光が帰還しない。すなわち
直接偏光している半導体レーザ１からの出射光
は、偏波面を1/4波長板４の結晶軸に対して45°の
角度をなして入射させることにより、1/4波長板
４通過後のレーザ光は円偏光になる。このレーザ
光がデイスク６の反射面で反射し、再び1/4波長
板４を通過すると、最初の入射偏光方向とは偏波
面が90°回転した直接偏光となる。90°偏光方向が
異なる光は直線偏光となる。90°偏光方向が異な
る光は偏光プリズム３を通過せずに反射するため
に半導体レーザ１へは戻らなくなる。しかし、部
品の精度、組立精度、またデイスクの光学的異方
性（複屈折）等により微少ではあるが、レーザ１
に帰還し帰還光量を零にすることは不可能であ
る。この場合、特に屈折率ガイド構造等の縦モー
ドのシングルモードレーザダイオードはこの微少
な帰還光量のため、縦モードが変化し、光出力が
変化する。信号再生は場合この出力変動がノイズ
になつてしまいデイスクより良好な信号を検出す
ることが困難となる。
ズ２で平行光束にし、偏光プリズム３，1/4波長
板４を通り絞り込みレンズ５によりデイスク６の
信号面に絞り込まれる。反射光は５，４を通り偏
光プリズム３で反射され光検出器７で電気信号に
変換される。この種の光学系に於いては、偏光プ
リズム３と1/4波長板４を用いるために、原理的
にはレーザ１には反射光が帰還しない。すなわち
直接偏光している半導体レーザ１からの出射光
は、偏波面を1/4波長板４の結晶軸に対して45°の
角度をなして入射させることにより、1/4波長板
４通過後のレーザ光は円偏光になる。このレーザ
光がデイスク６の反射面で反射し、再び1/4波長
板４を通過すると、最初の入射偏光方向とは偏波
面が90°回転した直接偏光となる。90°偏光方向が
異なる光は直線偏光となる。90°偏光方向が異な
る光は偏光プリズム３を通過せずに反射するため
に半導体レーザ１へは戻らなくなる。しかし、部
品の精度、組立精度、またデイスクの光学的異方
性（複屈折）等により微少ではあるが、レーザ１
に帰還し帰還光量を零にすることは不可能であ
る。この場合、特に屈折率ガイド構造等の縦モー
ドのシングルモードレーザダイオードはこの微少
な帰還光量のため、縦モードが変化し、光出力が
変化する。信号再生は場合この出力変動がノイズ
になつてしまいデイスクより良好な信号を検出す
ることが困難となる。
本発明の目的は、光出力変動ノイズの欠点を低
減しかつ光利用効率の優れた光ピツクアツプ装置
を提供することにある。
減しかつ光利用効率の優れた光ピツクアツプ装置
を提供することにある。
光源であるレーザダイオードには大別して、上
記した屈折率ガイドを設けたいわゆるシングルモ
ードレーザとゲインガイドによるマルチモードレ
ーザがある。シングル、マルチというのは縦モー
ドのことである。シングルモードレーザは帰還光
でモード変化しやすいが、マルチモードレーザ
は、モードが変化しにくいため、帰還光によるノ
イズの点ではマルチモードの方が一般的には優れ
ている。しかしマルチモードレーザには非点隔差
があるため、シリンドリカルレンズ等を用いて、
これを補正しなくてはいけないという欠点があ
る。このため、シングルモードレーザの方が構成
部品が少なくてすむが以上述べたノイズが出ると
いう欠点をもつ。従来は帰還光によるノイズを低
減するため、極力レーザに光が帰還しないように
していた。（参考文献日経メカニカル12/21′
1981等） 出願人がいろいろな半導体レーザでこの帰還ノ
イズのレベルと帰還量の関係を詳しく測定した結
果、ある帰還量の時にノイズがピークなり、それ
以上の量をかえつて帰還した方がノイズレベルが
低下する事実を発見した。第２図にシングルモー
ドレーザの反射帰還光量とノイズレベルの関係を
示す。これはCSP型レーザを用いて、開口数0.15
でカツプリングした例であり、レンズ系を通りデ
イスク面での光量を100％としてある。実際レー
ザの射出光量のすべてを光学系が用いてはいな
い。これは、半導体レーザの発光パターンが非等
方の楕円であることと、絞り込みレンズの開口の
強度が一様である方が小さなスポツトを形成する
ために必要なためである。よつてレーザの発光パ
ターンにより異なるが10〜30％程度が光学系を通
るのが普通である。以下帰還量はこの光学系を通
る光量を100％としてある。第２図において、横
軸はレーザ光の帰還率を示す。また縦軸はレーザ
光を光検出器で観測し直流出力を１とした時の帯
域幅１Hzあたりの相対ノイズ強度を示す。いいか
えれば相対ノイズ強度10-13とは10KHz（10-4）帯
域幅で測定した場合のＳ／N90dBに相当する。
第２図からわかるように、約10％以上帰還させる
と急激にノイズが少なくなる事実がわかつた。こ
れは、ある程度以上帰還させるとシングルモード
レーザがマルチライクになるためと考えられる。
約20％程度レーザに帰還してやればほぼノイズは
低減され支障がないレベルになる。
記した屈折率ガイドを設けたいわゆるシングルモ
ードレーザとゲインガイドによるマルチモードレ
ーザがある。シングル、マルチというのは縦モー
ドのことである。シングルモードレーザは帰還光
でモード変化しやすいが、マルチモードレーザ
は、モードが変化しにくいため、帰還光によるノ
イズの点ではマルチモードの方が一般的には優れ
ている。しかしマルチモードレーザには非点隔差
があるため、シリンドリカルレンズ等を用いて、
これを補正しなくてはいけないという欠点があ
る。このため、シングルモードレーザの方が構成
部品が少なくてすむが以上述べたノイズが出ると
いう欠点をもつ。従来は帰還光によるノイズを低
減するため、極力レーザに光が帰還しないように
していた。（参考文献日経メカニカル12/21′
1981等） 出願人がいろいろな半導体レーザでこの帰還ノ
イズのレベルと帰還量の関係を詳しく測定した結
果、ある帰還量の時にノイズがピークなり、それ
以上の量をかえつて帰還した方がノイズレベルが
低下する事実を発見した。第２図にシングルモー
ドレーザの反射帰還光量とノイズレベルの関係を
示す。これはCSP型レーザを用いて、開口数0.15
でカツプリングした例であり、レンズ系を通りデ
イスク面での光量を100％としてある。実際レー
ザの射出光量のすべてを光学系が用いてはいな
い。これは、半導体レーザの発光パターンが非等
方の楕円であることと、絞り込みレンズの開口の
強度が一様である方が小さなスポツトを形成する
ために必要なためである。よつてレーザの発光パ
ターンにより異なるが10〜30％程度が光学系を通
るのが普通である。以下帰還量はこの光学系を通
る光量を100％としてある。第２図において、横
軸はレーザ光の帰還率を示す。また縦軸はレーザ
光を光検出器で観測し直流出力を１とした時の帯
域幅１Hzあたりの相対ノイズ強度を示す。いいか
えれば相対ノイズ強度10-13とは10KHz（10-4）帯
域幅で測定した場合のＳ／N90dBに相当する。
第２図からわかるように、約10％以上帰還させる
と急激にノイズが少なくなる事実がわかつた。こ
れは、ある程度以上帰還させるとシングルモード
レーザがマルチライクになるためと考えられる。
約20％程度レーザに帰還してやればほぼノイズは
低減され支障がないレベルになる。
また直径が12cmのコンパクトデイスクにおい
て、このレーザ帰還量に対する該デイスク上に記
録されているPCM信号のフレームエラー数を測
定してみると、第３図のようになり、10％以上帰
還させるとエラー数は急激に減ることもわかつ
た。
て、このレーザ帰還量に対する該デイスク上に記
録されているPCM信号のフレームエラー数を測
定してみると、第３図のようになり、10％以上帰
還させるとエラー数は急激に減ることもわかつ
た。
従来からハーフプリズム、ハーフミラーを用い
て光学系を簡略することもできるが、この場合は
光の利用光効が非常に劣化する。第５図にレーザ
帰還量と信号レベル（光利用効率）の関係を偏光
プリズム、λ／４板を用いた光学系の場合を(a)、
ハーフミラーの場合を(b)に示す。同じ20％の帰還
量で、ハーフミラーの方より偏光プリズムの方が
４倍近く効率がよい。
て光学系を簡略することもできるが、この場合は
光の利用光効が非常に劣化する。第５図にレーザ
帰還量と信号レベル（光利用効率）の関係を偏光
プリズム、λ／４板を用いた光学系の場合を(a)、
ハーフミラーの場合を(b)に示す。同じ20％の帰還
量で、ハーフミラーの方より偏光プリズムの方が
４倍近く効率がよい。
よつて、偏光プリズムを用いたまま、少々レー
ザに帰還してやるのが優れている。このためには
１／４波長板を正規のレーザの波長に対して正確に
位相が90°シフトしないようにすればよい。たと
えば入射偏光方向に対し、1/4波長板の光軸を入
射光軸を軸上正規の45°ではなく、30°程度にする
ことにより20％の帰還量を作ることができる。ま
た1/4波長板を入射光軸に対し傾けても容易に可
能となる。
ザに帰還してやるのが優れている。このためには
１／４波長板を正規のレーザの波長に対して正確に
位相が90°シフトしないようにすればよい。たと
えば入射偏光方向に対し、1/4波長板の光軸を入
射光軸を軸上正規の45°ではなく、30°程度にする
ことにより20％の帰還量を作ることができる。ま
た1/4波長板を入射光軸に対し傾けても容易に可
能となる。
次に本発明の一実施例を第４図に示す。本実施
例は前記した入射偏波方向に対し1/4波長板の光
軸を本来の位置よりずらせた例である。
例は前記した入射偏波方向に対し1/4波長板の光
軸を本来の位置よりずらせた例である。
(a)は従来の例である。入射偏波方向に対して1/
４波長板４ａが45°の角度をなしている。(b)は本発
明の例であり、入射偏波方向に対し、1/4波長板
４ｂの光軸を60°に設定してある。このため入射
光の位相変化90°よりずれるため、レーザへの帰
還量を20％にすることができる。
４波長板４ａが45°の角度をなしている。(b)は本発
明の例であり、入射偏波方向に対し、1/4波長板
４ｂの光軸を60°に設定してある。このため入射
光の位相変化90°よりずれるため、レーザへの帰
還量を20％にすることができる。
また、1/4波長板そのものをレーザに20％程度
帰還するように1/4波長ではなく、位相シフト量
そのものが1/4波長からずらしたものを用いても
よい。
帰還するように1/4波長ではなく、位相シフト量
そのものが1/4波長からずらしたものを用いても
よい。
本発明は以上述べたように、レーザダイオード
の光を一部戻してやることにより、レーザの縦モ
ードの変化に伴なうノイズを低減し得、デイスク
より良質な信号を検出することが可能となり、か
つ光利用効率の優れた光ピツクアツプを提供する
ことができる。
の光を一部戻してやることにより、レーザの縦モ
ードの変化に伴なうノイズを低減し得、デイスク
より良質な信号を検出することが可能となり、か
つ光利用効率の優れた光ピツクアツプを提供する
ことができる。
第１図は光ピツクアツプ装置の基本構成図、第
２図は本発明によるレーザの帰還光量とノイズの
関係特性図、第３図は本発明によるレーザ帰還光
量とフレームエラー数の関係特性図、第４図は
λ／４波長板と光軸との関係を示す図、ａは従
来、ｂは本発明の実施例であり、第５図はレーザ
帰還光量と信号レベルとの関係特性を示す図であ
つて、同図ａは第４図ｂの実施例の場合を、第５
図ｂはハーフミラーを用いた場合を夫々示してい
る。 １……レーザダイオード、２……カツプリング
レンズ、３……偏光プリズム、４……1/4波長板、
５……絞り込みレンズ、６……デイスク。
２図は本発明によるレーザの帰還光量とノイズの
関係特性図、第３図は本発明によるレーザ帰還光
量とフレームエラー数の関係特性図、第４図は
λ／４波長板と光軸との関係を示す図、ａは従
来、ｂは本発明の実施例であり、第５図はレーザ
帰還光量と信号レベルとの関係特性を示す図であ
つて、同図ａは第４図ｂの実施例の場合を、第５
図ｂはハーフミラーを用いた場合を夫々示してい
る。 １……レーザダイオード、２……カツプリング
レンズ、３……偏光プリズム、４……1/4波長板、
５……絞り込みレンズ、６……デイスク。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 縦モードがシングルの半導体レーザの出力光
束を、偏光プリズム及び1/4波長板を通して、デ
イスクに絞り込み照射し、該デイスクからの反射
光を該1/4波長板を通し、さらに該偏光プリズム
で反射させて光検出器でピツクアツプするように
した光ピツクアツプ装置において、 該デイスクからの反射光のうちの規定の光量が
該偏光プリズムを透過し、該半導体レーザに帰還
して該半導体レーザの縦モードがシングルモード
からマルチライクに変化するように、該1/4波長
板の結晶軸を、その入射偏波方向に対して、45°
に定めた基準角度よりもずらしたことを特徴とす
る光ピツクアツプ装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57007572A JPS58125245A (ja) | 1982-01-22 | 1982-01-22 | 光ピツクアツプ装置 |
| US06/460,015 US4532619A (en) | 1982-01-22 | 1983-01-21 | Method and apparatus for reducing semiconductor laser optical noise |
| EP83100531A EP0084871B1 (en) | 1982-01-22 | 1983-01-21 | Method and apparatus for reducing semiconductor laser optical noise |
| DE8383100531T DE3376172D1 (en) | 1982-01-22 | 1983-01-21 | Method and apparatus for reducing semiconductor laser optical noise |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57007572A JPS58125245A (ja) | 1982-01-22 | 1982-01-22 | 光ピツクアツプ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58125245A JPS58125245A (ja) | 1983-07-26 |
| JPH0585970B2 true JPH0585970B2 (ja) | 1993-12-09 |
Family
ID=11669520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57007572A Granted JPS58125245A (ja) | 1982-01-22 | 1982-01-22 | 光ピツクアツプ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58125245A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH087869B2 (ja) * | 1983-05-12 | 1996-01-29 | オリンパス光学工業株式会社 | 光ピツクアツプ装置 |
| JPS6089841A (ja) * | 1983-10-21 | 1985-05-20 | Toyo Commun Equip Co Ltd | 反射光一部帰還型光アイソレ−タ |
| JPS60131647A (ja) * | 1983-12-20 | 1985-07-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 波長板 |
| JPH02137132A (ja) * | 1988-11-16 | 1990-05-25 | Sony Corp | 光学記録媒体の再生装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5680193A (en) * | 1979-12-06 | 1981-07-01 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Semiconductor laser device |
| JPS599086B2 (ja) * | 1980-08-20 | 1984-02-29 | 株式会社日立製作所 | 光学的情報再生装置 |
-
1982
- 1982-01-22 JP JP57007572A patent/JPS58125245A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58125245A (ja) | 1983-07-26 |
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