JPH06124475A - 光情報検出装置 - Google Patents
光情報検出装置Info
- Publication number
- JPH06124475A JPH06124475A JP4271608A JP27160892A JPH06124475A JP H06124475 A JPH06124475 A JP H06124475A JP 4271608 A JP4271608 A JP 4271608A JP 27160892 A JP27160892 A JP 27160892A JP H06124475 A JPH06124475 A JP H06124475A
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- JP
- Japan
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- light
- optical
- frequency
- crystal
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 半導体レーザ励起による固体レーザと非線形
光学結晶を組み合わせた和周波混合を用いる。特に、光
磁気記録媒体において、１／２波長板と偏光ビームスプ
リッタからなる差動光学系を通過したＰ成分、Ｓ成分の
読み出し信号光を上記和周波混合における信号光、固体
レーザ光をポンプ光とし、Ｐ成分による和周波光とＳ成
分による和周波光をフォトダイオードにより電流変換し
差動をとる。 【効果】 ビームウエストが非線形光学結晶に位置する
とき、周波数変換により中心部が強調されるので、高解
像の信号が得られる。
光学結晶を組み合わせた和周波混合を用いる。特に、光
磁気記録媒体において、１／２波長板と偏光ビームスプ
リッタからなる差動光学系を通過したＰ成分、Ｓ成分の
読み出し信号光を上記和周波混合における信号光、固体
レーザ光をポンプ光とし、Ｐ成分による和周波光とＳ成
分による和周波光をフォトダイオードにより電流変換し
差動をとる。 【効果】 ビームウエストが非線形光学結晶に位置する
とき、周波数変換により中心部が強調されるので、高解
像の信号が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光記録媒体上に情報を
記録、再生する装置に関し、詳しくは、高密度に記録さ
れた情報を高品質に検出するための装置に関するもので
ある。
記録、再生する装置に関し、詳しくは、高密度に記録さ
れた情報を高品質に検出するための装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】光記録媒体上に高密度に記録された光情
報を検出するには、短波長のレーザ光を利用すること
が、最も一般的である。また、アポディゼイションと共
焦点光学系を組合わせた検出系も考案されている。
報を検出するには、短波長のレーザ光を利用すること
が、最も一般的である。また、アポディゼイションと共
焦点光学系を組合わせた検出系も考案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】光記録媒体上に高密度
に記録された光情報を検出するために短波長レーザ光を
利用した場合、特に、光磁気媒体においては、読み出し
信号強度が低下する問題があり、短波長においても大き
なカー（Kerr）回転角を有する材料の開発が行われてい
る。また、アポディゼーションと共焦点光学系を組み合
わせた検出系では、ピンホールまたはスリットの位置合
わせが必要不可欠であり、経時変化による位置ずれが問
題となる。
に記録された光情報を検出するために短波長レーザ光を
利用した場合、特に、光磁気媒体においては、読み出し
信号強度が低下する問題があり、短波長においても大き
なカー（Kerr）回転角を有する材料の開発が行われてい
る。また、アポディゼーションと共焦点光学系を組み合
わせた検出系では、ピンホールまたはスリットの位置合
わせが必要不可欠であり、経時変化による位置ずれが問
題となる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】非線形光学結晶を利用し
た周波数変換装置を検出光学系に組み込むことによっ
て、高解像の検出を達成する。
た周波数変換装置を検出光学系に組み込むことによっ
て、高解像の検出を達成する。
【０００５】
【実施例】本発明の実施例を図面にしたがって詳しく説
明する。
明する。
【０００６】図１は、本発明の実施例を示すブロックダ
イアグラムである。光源となる半導体レーザ１から出射
した光束は、コリメータレンズ２により平行光に変換さ
れビームスプリッタ３に入射し、さらに偏光ビームスプ
リッタ４を介して対物レンズ５により光磁気ディスク６
の記録面に回折限界に絞り込まれる。
イアグラムである。光源となる半導体レーザ１から出射
した光束は、コリメータレンズ２により平行光に変換さ
れビームスプリッタ３に入射し、さらに偏光ビームスプ
リッタ４を介して対物レンズ５により光磁気ディスク６
の記録面に回折限界に絞り込まれる。
【０００７】光磁気ディスク６により反射された光束の
一部はビームスプリッタ４により反射され、１／２波長
板１１に入射する。また、ビームスプリッタ４を透過し
た光束の一部はビームスプリッタ３により反射され、直
角プリズム７、収束レンズ８、シリンドリカルレンズ９
を介して、四分割フォトディテクタ１０に入射し、非点
収差法によるフォーカスエラー信号およびプッシュプル
法によるトラックエラー信号を発生する。
一部はビームスプリッタ４により反射され、１／２波長
板１１に入射する。また、ビームスプリッタ４を透過し
た光束の一部はビームスプリッタ３により反射され、直
角プリズム７、収束レンズ８、シリンドリカルレンズ９
を介して、四分割フォトディテクタ１０に入射し、非点
収差法によるフォーカスエラー信号およびプッシュプル
法によるトラックエラー信号を発生する。
【０００８】これらの信号により、光磁気ディスク６の
記録面に、常に回折限界に絞り込まれたビームスポット
が、トラックをトレースする。
記録面に、常に回折限界に絞り込まれたビームスポット
が、トラックをトレースする。
【０００９】一方、１／２波長板１１に入射・透過した
光束の偏光面は、偏光ビームスプリッタ１２の入射面に
対して４５度になるように、１／２波長板１１を回転し
調整されている。
光束の偏光面は、偏光ビームスプリッタ１２の入射面に
対して４５度になるように、１／２波長板１１を回転し
調整されている。
【００１０】したがって、光磁気ディスク６からの反射
光は、収束レンズ１６および２１にそれぞれ同じ強度で
入射し収束光となり、そのビームウエストが、非線形光
学結晶１８および２３の内部に位置するように構成され
ている。
光は、収束レンズ１６および２１にそれぞれ同じ強度で
入射し収束光となり、そのビームウエストが、非線形光
学結晶１８および２３の内部に位置するように構成され
ている。
【００１１】半導体レーザ１３は、単一縦モード発振す
る高出力レーザーである。半導体レーザ１３から出射し
た光束はコリメータレンズ１４により平行光に変換さ
れ、１／２波長板１５に入射・透過し、偏光ビームスプ
リッタ１２によって一部は反射し、一部は透過する。こ
のとき、１／２波長板１５は、反射光および透過光の強
度が等しくなるように回転調整されている。ここで、透
過光は収束レンズ１６により収束光となり、反射鏡１７
に入射し、さらに非線形光学結晶１８を介して、固体レ
ーザ結晶１９を励起する。つまり、反射鏡１７と反射鏡
２０は固体レーザ結晶１９の発振波長において、共振器
を構成する。
る高出力レーザーである。半導体レーザ１３から出射し
た光束はコリメータレンズ１４により平行光に変換さ
れ、１／２波長板１５に入射・透過し、偏光ビームスプ
リッタ１２によって一部は反射し、一部は透過する。こ
のとき、１／２波長板１５は、反射光および透過光の強
度が等しくなるように回転調整されている。ここで、透
過光は収束レンズ１６により収束光となり、反射鏡１７
に入射し、さらに非線形光学結晶１８を介して、固体レ
ーザ結晶１９を励起する。つまり、反射鏡１７と反射鏡
２０は固体レーザ結晶１９の発振波長において、共振器
を構成する。
【００１２】すなわち、反射鏡１７の入射側には、半導
体レーザ１３の波長に対する無反射コーティングが施さ
れている。出射側には半導体レーザ１３の波長に対する
無反射機能および半導体レーザ１３により励起された固
体レーザ結晶１９の発振波長に対する高反射機能を有す
るコーティングが施されている。反射鏡２０の入射側に
は、固体レーザ結晶１９の発振波長に対する高反射機能
と、非線形光学結晶１８内部における光磁気ディスク６
からの反射光である信号光との相互作用により周波数変
換された波長に対する無反射コーティングが施されてい
る。出射側においては、上記周波数変換された波長に対
する無反射コーティングが施されている。
体レーザ１３の波長に対する無反射コーティングが施さ
れている。出射側には半導体レーザ１３の波長に対する
無反射機能および半導体レーザ１３により励起された固
体レーザ結晶１９の発振波長に対する高反射機能を有す
るコーティングが施されている。反射鏡２０の入射側に
は、固体レーザ結晶１９の発振波長に対する高反射機能
と、非線形光学結晶１８内部における光磁気ディスク６
からの反射光である信号光との相互作用により周波数変
換された波長に対する無反射コーティングが施されてい
る。出射側においては、上記周波数変換された波長に対
する無反射コーティングが施されている。
【００１３】偏光ビームスプリッタ１２により反射され
た半導体レーザ１３からの光束は、偏光ビームスプリッ
タ１２を透過した光束と同様に、収束レンズ２１により
収束光となり、反射鏡２２に入射し、さらに非線形光学
結晶２３を介して固体レーザ結晶２４を励起する。つま
り、反射鏡２２と反射鏡２５は固体レーザ結晶２４の発
振波長において共振器を構成する。
た半導体レーザ１３からの光束は、偏光ビームスプリッ
タ１２を透過した光束と同様に、収束レンズ２１により
収束光となり、反射鏡２２に入射し、さらに非線形光学
結晶２３を介して固体レーザ結晶２４を励起する。つま
り、反射鏡２２と反射鏡２５は固体レーザ結晶２４の発
振波長において共振器を構成する。
【００１４】すなわち、反射鏡２２の入射側には，半導
体レーザ１３の波長に対する無反射コーティングが施さ
れている。また、出射側には，半導体レーザ１３の波長
に対する無反射機能および半導体レーザ１３により励起
された固体レーザ結晶２４の発振波長に対する高反射機
能を有するコーティングが施されている。また、反射鏡
２５の入射側には，固体レーザ結晶２４の発振波長に対
する高反射機能と、非線形光学結晶２３内部において光
磁気ディスク６からの反射光である信号光との相互作用
により周波数変換された波長に対する無反射コーティン
グが、施されている。
体レーザ１３の波長に対する無反射コーティングが施さ
れている。また、出射側には，半導体レーザ１３の波長
に対する無反射機能および半導体レーザ１３により励起
された固体レーザ結晶２４の発振波長に対する高反射機
能を有するコーティングが施されている。また、反射鏡
２５の入射側には，固体レーザ結晶２４の発振波長に対
する高反射機能と、非線形光学結晶２３内部において光
磁気ディスク６からの反射光である信号光との相互作用
により周波数変換された波長に対する無反射コーティン
グが、施されている。
【００１５】本実施例では、非線形光学結晶１８および
２３にＫＴＰ、固体レーザ結晶１９および２４にＮｄ：
ＹＡＧを使用した。光源となる半導体レーザ１と、励起
光源となる高出力の半導体レーザ１３の波長は、８０９
ｎｍである。励起された固体レーザ結晶１９および２４
は１０６４ｎｍの波長で発振する。
２３にＫＴＰ、固体レーザ結晶１９および２４にＮｄ：
ＹＡＧを使用した。光源となる半導体レーザ１と、励起
光源となる高出力の半導体レーザ１３の波長は、８０９
ｎｍである。励起された固体レーザ結晶１９および２４
は１０６４ｎｍの波長で発振する。
【００１６】光磁気ディスク６からの反射光を信号光と
し、固体レーザ結晶１９および２４の１０６４ｎｍで発
振するレーザ光をポンプ光とする和周波混合による周波
数上昇変換が、非線形光学結晶１８および２３の有する
非線形光学効果によってなされる。変換後の波長は、４
５９ｎｍである。偏光ビームスプリッタ１２の透過側お
よび反射側に配置されたフォトディテクタ２６および２
７により、変換後の波長４５６ｎｍの信号を検出する。
し、固体レーザ結晶１９および２４の１０６４ｎｍで発
振するレーザ光をポンプ光とする和周波混合による周波
数上昇変換が、非線形光学結晶１８および２３の有する
非線形光学効果によってなされる。変換後の波長は、４
５９ｎｍである。偏光ビームスプリッタ１２の透過側お
よび反射側に配置されたフォトディテクタ２６および２
７により、変換後の波長４５６ｎｍの信号を検出する。
【００１７】本実施例のように、和周波混合による周波
数上昇変換では、信号光となる光磁気ディスク６からの
反射光が偏光ビームスプリッタ１２によって強度変調信
号に変換されると、その信号強度に比例して、４５９ｎ
ｍに変換された波長の信号も変調される。したがって、
通常の光磁気ディスクに用いられている差動検出が可能
である。
数上昇変換では、信号光となる光磁気ディスク６からの
反射光が偏光ビームスプリッタ１２によって強度変調信
号に変換されると、その信号強度に比例して、４５９ｎ
ｍに変換された波長の信号も変調される。したがって、
通常の光磁気ディスクに用いられている差動検出が可能
である。
【００１８】本発明の実施例において最も重要な点は、
対物レンズ５および収束レンズ１６と、対物レンズ５お
よび収束レンズ２１とは、それぞれ共焦点光学系を構成
するため、収束レンズ１６および２１によるビームウエ
スト位置にピンホールを配置し、信号光の中心部のみを
検出し実質的に高解像度を得るのと同じ効果がある。た
だし、ピンホールを配置した方式では、その位置合わせ
が困難であり、また温度変化によりピンホールがずれる
可能性が大きい。固体レーザ結晶１９および２４から発
振するポンプ光の強度はガウス分布であり、非線形光学
結晶１８および２３であるＫＴＰ内部において、光磁気
ディスク６からの反射光である信号光と、和周波混合に
よる周波数上昇変換とが起こる。このとき、周波数変換
効率は、固体レーザ結晶１９および２４が発振するポン
プ光の強度分布に依存する。したがって、非線形光学結
晶１８および２３に入射したポンプ光のガウス分布の各
点における光密度に比例するため、光磁気ディスク６か
らの反射光である信号光はポンプ光の各点における変換
効率にしたがって周波数上昇する。ゆえに、ポンプ光は
一種のマスキング効果を果たし、光磁気ディスク６から
の反射光である信号光のビームウエスト位置での強度分
布において、その中心部が強調されることになり、実質
的な高解像が得られる。また、光磁気ディスク６からの
反射光である信号光そのものも、マスキング効果をもつ
（マスキング効果の様子を図２に示す）。非線形光学結
晶１８および２３の内部に位置する信号光のビームウエ
スト位置におけるポンプ光のビーム系が、信号光のビー
ムウエストよりも充分大きい場合、信号光自身がもつマ
スキング効果が支配的になるために、機械的な調整が軽
減され、組み立てが容易になる。さらに、信号光のある
一定以上、すなわち、信号光の光子数をＮ1、信号光の
周波数をＷ1、ポンプ光の周波数をＷ2とすると、Ｗ1／
（Ｗ1＋Ｗ2）Ｎ1以上の光子がポンプ光の周波数と信号
光の周波数の和周波に周波数変換される場合、その出力
は信号光よりも大きい。すなわち、信号増幅機能があ
る。
対物レンズ５および収束レンズ１６と、対物レンズ５お
よび収束レンズ２１とは、それぞれ共焦点光学系を構成
するため、収束レンズ１６および２１によるビームウエ
スト位置にピンホールを配置し、信号光の中心部のみを
検出し実質的に高解像度を得るのと同じ効果がある。た
だし、ピンホールを配置した方式では、その位置合わせ
が困難であり、また温度変化によりピンホールがずれる
可能性が大きい。固体レーザ結晶１９および２４から発
振するポンプ光の強度はガウス分布であり、非線形光学
結晶１８および２３であるＫＴＰ内部において、光磁気
ディスク６からの反射光である信号光と、和周波混合に
よる周波数上昇変換とが起こる。このとき、周波数変換
効率は、固体レーザ結晶１９および２４が発振するポン
プ光の強度分布に依存する。したがって、非線形光学結
晶１８および２３に入射したポンプ光のガウス分布の各
点における光密度に比例するため、光磁気ディスク６か
らの反射光である信号光はポンプ光の各点における変換
効率にしたがって周波数上昇する。ゆえに、ポンプ光は
一種のマスキング効果を果たし、光磁気ディスク６から
の反射光である信号光のビームウエスト位置での強度分
布において、その中心部が強調されることになり、実質
的な高解像が得られる。また、光磁気ディスク６からの
反射光である信号光そのものも、マスキング効果をもつ
（マスキング効果の様子を図２に示す）。非線形光学結
晶１８および２３の内部に位置する信号光のビームウエ
スト位置におけるポンプ光のビーム系が、信号光のビー
ムウエストよりも充分大きい場合、信号光自身がもつマ
スキング効果が支配的になるために、機械的な調整が軽
減され、組み立てが容易になる。さらに、信号光のある
一定以上、すなわち、信号光の光子数をＮ1、信号光の
周波数をＷ1、ポンプ光の周波数をＷ2とすると、Ｗ1／
（Ｗ1＋Ｗ2）Ｎ1以上の光子がポンプ光の周波数と信号
光の周波数の和周波に周波数変換される場合、その出力
は信号光よりも大きい。すなわち、信号増幅機能があ
る。
【００１９】
【効果】非線形光学結晶を用いた周波数変換において、
その変換効率は、非線形光学結晶への入射強度に比例す
る。したがって、非線形光学結晶への入射ビームの強度
分布がガウス分布ビームのように中心強度が大きい場
合、すなわち、共焦点光学系を有する周波数変換装置に
おいて周波数変換されたビームがもつ情報は、その中心
部の情報が特に強調されることになり、高解像の検出が
実現でき、位置ずれに関するマージンも向上する。ま
た、ある一定以上の光子が周波数変換された場合、 信号
増幅作用が出現し、 高感度の検出が可能である。
その変換効率は、非線形光学結晶への入射強度に比例す
る。したがって、非線形光学結晶への入射ビームの強度
分布がガウス分布ビームのように中心強度が大きい場
合、すなわち、共焦点光学系を有する周波数変換装置に
おいて周波数変換されたビームがもつ情報は、その中心
部の情報が特に強調されることになり、高解像の検出が
実現でき、位置ずれに関するマージンも向上する。ま
た、ある一定以上の光子が周波数変換された場合、 信号
増幅作用が出現し、 高感度の検出が可能である。
【図１】本発明の実施例を示すブロックダイアグラムで
ある。
ある。
【図２】実施例で述べたマスキング効果を示す図であ
る。
る。
１ レーザー光 ２ コリメータレンズ ３ ビームスプリッタ ４ 偏光ビームスプリッタ ５ 対物レンズ ６ 光磁気ディスク ７ 直角プリズム ８ 収束レンズ ９ シリンドリカルレンズ １０ 四分割フォトディテクタ １１ １／２波長板 １３ 半導体レーザ １４ コリメータレンズ １５ １／２波長板 １６ 収束レンズ １７ 反射鏡 １８ 非線形光学結晶 １９ 固体レーザ結晶 ２０ 反射鏡 ２１ 収束レンズ ２２ 反射鏡 ２３ 非線形光学結晶 ２４ 固体レーザ結晶 ２５ 反射鏡 ２６ フォトディテクタ ２７ フォトディテクタ
Claims (4)
- 【請求項１】 光源と前記光源から出射した光束を光記
録媒体上に収束させるための第一手段と、前記光記録媒
体から反射した光情報を検出するための第二手段とを備
えた光情報検出装置において、前記第一および第二手段
によって共焦点光学系を構成し、検出側の焦平面を含む
光軸上に非線形光学結晶を配置し、さらに前記非線形光
学結晶内において光子の周波数を変換するための第三手
段を備えたことを特徴とする光情報検出装置。 - 【請求項２】 第三手段が、固体レーザ結晶と非線形光
学結晶を含む共振器を構成し、前記共振器の外部に配置
された半導体レーザによって前記固体レーザ結晶を励起
し、前記非線形光学結晶内において光子の周波数を変換
することを特徴とする請求項１記載の光情報検出装置。 - 【請求項３】 半導体レーザと共振器の間に、偏光ビー
ムスプリッタが配置され、前記半導体レーザと前記偏光
ビームスプリッタの間に、１／２波長板が配置されてい
ることを特徴とする請求項２記載の光情報検出装置。 - 【請求項４】 半導体レーザの光束が偏光ビームスプリ
ッタを透過する側と前記偏光ビームスプリッタによって
反射される側との双方に、共振器が配置されていること
を特徴とする請求項３記載の光情報検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4271608A JPH06124475A (ja) | 1992-10-09 | 1992-10-09 | 光情報検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4271608A JPH06124475A (ja) | 1992-10-09 | 1992-10-09 | 光情報検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06124475A true JPH06124475A (ja) | 1994-05-06 |
Family
ID=17502445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4271608A Pending JPH06124475A (ja) | 1992-10-09 | 1992-10-09 | 光情報検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06124475A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08279197A (ja) * | 1995-03-31 | 1996-10-22 | Nec Corp | 光再生媒体とその再生方法及び再生装置 |
| WO2004068177A3 (en) * | 2003-01-29 | 2004-09-16 | Koninkl Philips Electronics Nv | Optical reading apparatus and method of reading data |
-
1992
- 1992-10-09 JP JP4271608A patent/JPH06124475A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08279197A (ja) * | 1995-03-31 | 1996-10-22 | Nec Corp | 光再生媒体とその再生方法及び再生装置 |
| WO2004068177A3 (en) * | 2003-01-29 | 2004-09-16 | Koninkl Philips Electronics Nv | Optical reading apparatus and method of reading data |
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