JPH09189929A - レーザー光のパワー制御方法およびこれを用いた波長変換装置 - Google Patents
レーザー光のパワー制御方法およびこれを用いた波長変換装置Info
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- JPH09189929A JPH09189929A JP237296A JP237296A JPH09189929A JP H09189929 A JPH09189929 A JP H09189929A JP 237296 A JP237296 A JP 237296A JP 237296 A JP237296 A JP 237296A JP H09189929 A JPH09189929 A JP H09189929A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 SHG素子から出力されるSHGレーザー光
の出力パワーの安定化を図る。 【解決手段】 基本波光源としてDBRレーザー素子2
などの動的縦単一モードレーザーを用い、該動的縦単一
モードレーザーの発生する基本波レーザー光L0をSH
G素子3に入射することによりSHG素子3から短波長
のSHGレーザー光L1 を出力するようにした波長変換
装置において、前記SHG素子3から出力されるSHG
レーザー光L1 の出力パワーを検出する光強度検出手段
6,7と、前記光強度検出手段で検出されるSHGレー
ザー光L1 の出力パワー値とその時の動的縦単一モード
レーザーの駆動電流値からSH光パワー特性曲線を求
め、該得られたSH光パワー特性曲線中の単調変化部分
の駆動電流値を動的縦単一モードレーザーの最適駆動電
流値I0 として選択する駆動電流最適化手段8とを備え
る。
の出力パワーの安定化を図る。 【解決手段】 基本波光源としてDBRレーザー素子2
などの動的縦単一モードレーザーを用い、該動的縦単一
モードレーザーの発生する基本波レーザー光L0をSH
G素子3に入射することによりSHG素子3から短波長
のSHGレーザー光L1 を出力するようにした波長変換
装置において、前記SHG素子3から出力されるSHG
レーザー光L1 の出力パワーを検出する光強度検出手段
6,7と、前記光強度検出手段で検出されるSHGレー
ザー光L1 の出力パワー値とその時の動的縦単一モード
レーザーの駆動電流値からSH光パワー特性曲線を求
め、該得られたSH光パワー特性曲線中の単調変化部分
の駆動電流値を動的縦単一モードレーザーの最適駆動電
流値I0 として選択する駆動電流最適化手段8とを備え
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザー光のパワ
ー制御方法とこれを用いた波長変換装置に係り、より詳
しくは、動的縦単一モードレーザーとSHG(Second H
armonic Generation:第2高調波発生)素子を用いて生
成されるSHGレーザー光のためのパワー制御方法とこ
れを用いた波長変換装置に関するものである。
ー制御方法とこれを用いた波長変換装置に係り、より詳
しくは、動的縦単一モードレーザーとSHG(Second H
armonic Generation:第2高調波発生)素子を用いて生
成されるSHGレーザー光のためのパワー制御方法とこ
れを用いた波長変換装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】次世代光ディスクの1つとして、記録情
報の高密度化を図ったDVD(ディジタル・ビデオ・デ
ィスク)が提供されようとしている。このDVDを初め
として、光ディスクの記録情報の高密度化を図るには、
光ピックアップに用いられるレーザー光を短波長化する
必要がある。レーザー光の波長が短ければ短いほどビー
ムのスポット径を絞ることができ、より高密度化するこ
とが可能となるからである。
報の高密度化を図ったDVD(ディジタル・ビデオ・デ
ィスク)が提供されようとしている。このDVDを初め
として、光ディスクの記録情報の高密度化を図るには、
光ピックアップに用いられるレーザー光を短波長化する
必要がある。レーザー光の波長が短ければ短いほどビー
ムのスポット径を絞ることができ、より高密度化するこ
とが可能となるからである。
【0003】このような目的のために、波長の短い青色
/緑色小型半導体レーザーの研究・開発が行なわれてい
るが、いまだ実験室段階のレベルであり、実用には至っ
ていない。このため、波長の短い青色/緑色レーザー光
などを得るための1つの手法として、SHGレーザーが
利用されている。このSHGレーザーは、基本波のレー
ザー光を非線形光学素子たるSHG素子に通すことによ
り、基本波の1/2波長からなる短波長のレーザー光を
得るようにしたものである。
/緑色小型半導体レーザーの研究・開発が行なわれてい
るが、いまだ実験室段階のレベルであり、実用には至っ
ていない。このため、波長の短い青色/緑色レーザー光
などを得るための1つの手法として、SHGレーザーが
利用されている。このSHGレーザーは、基本波のレー
ザー光を非線形光学素子たるSHG素子に通すことによ
り、基本波の1/2波長からなる短波長のレーザー光を
得るようにしたものである。
【0004】ところで、前記SHG素子の基本波許容幅
は非常に狭く、例えば疑似位相整合(QPM)方式のS
HG素子においては、SHGの半値全幅で約0.2nm
程度しかない。この厳しい動作条件を満足するために、
基本波光源として波長変化の小さな動的縦単一モードレ
ーザー、例えば、DBR(分布ブラッグ反射器型)レー
ザー素子やDFB(分布帰還型)レーザー素子などを用
いた波長変換装置が用いられている。
は非常に狭く、例えば疑似位相整合(QPM)方式のS
HG素子においては、SHGの半値全幅で約0.2nm
程度しかない。この厳しい動作条件を満足するために、
基本波光源として波長変化の小さな動的縦単一モードレ
ーザー、例えば、DBR(分布ブラッグ反射器型)レー
ザー素子やDFB(分布帰還型)レーザー素子などを用
いた波長変換装置が用いられている。
【0005】図3に、このDBRレーザー素子とSHG
素子を用いた従来の波長変換装置の構成を示す。図にお
いて、1はレーザー駆動電源、2は基本波発生用のDB
Rレーザー素子、3はSHGレーザー光発生用のSHG
素子、4は温度コントロール素子、5は温度コントロー
ラーである。
素子を用いた従来の波長変換装置の構成を示す。図にお
いて、1はレーザー駆動電源、2は基本波発生用のDB
Rレーザー素子、3はSHGレーザー光発生用のSHG
素子、4は温度コントロール素子、5は温度コントロー
ラーである。
【0006】レーザー駆動電源1からDBRレーザー素
子2に駆動電流を供給すると、DBRレーザー素子2か
ら基本波となるレーザー光L0 が出力される。この基本
波レーザー光L0 をSHG素子3に入射してやることに
より、SHG素子3からは、その非線形光学特性に基づ
いて、基本波の1/2波長からなるSHGレーザー光L
1 が出力される。なお、温度変化を防止するために、D
BRレーザー素子2とSHG素子3は、温度コントロー
ル素子4と温度コントローラー5によって温度コントロ
ールされている。
子2に駆動電流を供給すると、DBRレーザー素子2か
ら基本波となるレーザー光L0 が出力される。この基本
波レーザー光L0 をSHG素子3に入射してやることに
より、SHG素子3からは、その非線形光学特性に基づ
いて、基本波の1/2波長からなるSHGレーザー光L
1 が出力される。なお、温度変化を防止するために、D
BRレーザー素子2とSHG素子3は、温度コントロー
ル素子4と温度コントローラー5によって温度コントロ
ールされている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の波長変換装置においても次のような問題があった。
すなわち、DBRレーザー素子2から出力される基本波
レーザー光L0 の波長は完全な一定値ではなく、図4に
示すように、駆動電流の変化に対して0.1nm程度の
幅で周期的に変動する。そして、この周期的な波長変動
のために、例えば、DBRレーザー光の波長が極大値λ
1 のときにSHG出力パワーが最大となるように温度コ
ントロール素子4と温度コントローラー5により波長変
換装置を温度制御すると、SHG素子3から出力される
SHGレーザー光L1 の出力パワーは、図5に示すよう
に、駆動電流の変化に対して鋸歯状に周期的に変化しな
がら増加していく非単調増加特性を示す。
来の波長変換装置においても次のような問題があった。
すなわち、DBRレーザー素子2から出力される基本波
レーザー光L0 の波長は完全な一定値ではなく、図4に
示すように、駆動電流の変化に対して0.1nm程度の
幅で周期的に変動する。そして、この周期的な波長変動
のために、例えば、DBRレーザー光の波長が極大値λ
1 のときにSHG出力パワーが最大となるように温度コ
ントロール素子4と温度コントローラー5により波長変
換装置を温度制御すると、SHG素子3から出力される
SHGレーザー光L1 の出力パワーは、図5に示すよう
に、駆動電流の変化に対して鋸歯状に周期的に変化しな
がら増加していく非単調増加特性を示す。
【0008】ところで、この種のレーザー光源を光ディ
スクの光ピックアップなどに用いる場合、レーザー光の
出力パワーが一定となるようにAPC(Automatic Powe
r Control)をかける必要がある。レーザー光源が図5の
ようなSH光パワー特性を有する場合、出力パワーが垂
直方向に急峻に変化する位置でAPCがかると、駆動電
流の僅かな変化によっても出力パワーが急激に変わり、
APC動作が不安定になってしまう。このような現象が
発生すると、例えば光ディスクの場合には、フォーカス
サーボやトラッキングサーボが不調となり、再生不能と
なるなどの問題を生じる。
スクの光ピックアップなどに用いる場合、レーザー光の
出力パワーが一定となるようにAPC(Automatic Powe
r Control)をかける必要がある。レーザー光源が図5の
ようなSH光パワー特性を有する場合、出力パワーが垂
直方向に急峻に変化する位置でAPCがかると、駆動電
流の僅かな変化によっても出力パワーが急激に変わり、
APC動作が不安定になってしまう。このような現象が
発生すると、例えば光ディスクの場合には、フォーカス
サーボやトラッキングサーボが不調となり、再生不能と
なるなどの問題を生じる。
【0009】本発明は、上記のような問題を解決するた
めになされたもので、SHG素子から出力されるSHG
レーザー光の出力パワーの安定化を図ることのできるレ
ーザー光のパワー制御方法とこれを用いた波長変換装置
を提供することを目的とするものである。
めになされたもので、SHG素子から出力されるSHG
レーザー光の出力パワーの安定化を図ることのできるレ
ーザー光のパワー制御方法とこれを用いた波長変換装置
を提供することを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明では次のような手段を採用した。すなわち、
請求項1記載の発明は、基本波光源として動的縦単一モ
ードレーザーを用い、該動的縦単一モードレーザーの発
生する基本波レーザー光をSHG素子に入射することに
よりSHG素子から短波長のSHGレーザー光を出力す
るようにした波長変換装置のためのパワー制御方法であ
って、前記動的縦単一モードレーザーの駆動電流値がS
H光パワー特性曲線の単調変化部分に位置するように電
流制御することを特徴とするものである。
に、本発明では次のような手段を採用した。すなわち、
請求項1記載の発明は、基本波光源として動的縦単一モ
ードレーザーを用い、該動的縦単一モードレーザーの発
生する基本波レーザー光をSHG素子に入射することに
よりSHG素子から短波長のSHGレーザー光を出力す
るようにした波長変換装置のためのパワー制御方法であ
って、前記動的縦単一モードレーザーの駆動電流値がS
H光パワー特性曲線の単調変化部分に位置するように電
流制御することを特徴とするものである。
【0011】このような構成とした場合、動的縦単一モ
ードレーザーの駆動電流が変動しても、SHG素子から
出力されるSHGレーザー光の出力パワーは急峻に変動
することがなくなる。このため、出力パワーの安定化を
図ることができる。
ードレーザーの駆動電流が変動しても、SHG素子から
出力されるSHGレーザー光の出力パワーは急峻に変動
することがなくなる。このため、出力パワーの安定化を
図ることができる。
【0012】請求項2記載の発明は、基本波光源として
動的縦単一モードレーザーを用い、該動的縦単一モード
レーザーの発生する基本波レーザー光をSHG素子に入
射することによりSHG素子から短波長のSHGレーザ
ー光を出力するようにした波長変換装置において、前記
SHG素子から出力されるSHGレーザー光の出力パワ
ーを検出する光強度検出手段と、該光強度検出手段で検
出されるSHGレーザー光の出力パワー値とその時の動
的縦単一モードレーザーの駆動電流値を用いてSH光パ
ワー特性曲線を求め、該得られたSH光パワー特性曲線
中の単調変化部分の駆動電流値を動的縦単一モードレー
ザーの最適駆動電流値として選択する駆動電流最適化手
段とを備えたことを特徴とするものである。
動的縦単一モードレーザーを用い、該動的縦単一モード
レーザーの発生する基本波レーザー光をSHG素子に入
射することによりSHG素子から短波長のSHGレーザ
ー光を出力するようにした波長変換装置において、前記
SHG素子から出力されるSHGレーザー光の出力パワ
ーを検出する光強度検出手段と、該光強度検出手段で検
出されるSHGレーザー光の出力パワー値とその時の動
的縦単一モードレーザーの駆動電流値を用いてSH光パ
ワー特性曲線を求め、該得られたSH光パワー特性曲線
中の単調変化部分の駆動電流値を動的縦単一モードレー
ザーの最適駆動電流値として選択する駆動電流最適化手
段とを備えたことを特徴とするものである。
【0013】このような構成とした場合、動的縦単一モ
ードレーザーの駆動電流が変動しても、SHG素子から
出力されるSHGレーザー光の出力パワーの急峻な変動
を避けることができ、出力パワーの安定化を図った波長
変換装置を得ることができる。
ードレーザーの駆動電流が変動しても、SHG素子から
出力されるSHGレーザー光の出力パワーの急峻な変動
を避けることができ、出力パワーの安定化を図った波長
変換装置を得ることができる。
【0014】また、請求項3記載の発明は、前記請求項
2記載の波長変換装置であって、動的縦単一モードレー
ザーの発振波長が極大値のときにSHGレーザー光の出
力パワーが最大となるように設定された波長変換装置に
おいて、前記駆動電流最適化手段は、前記SH光パワー
特性曲線において駆動電流を増加させた時に設定パワー
値とクロスする位置の駆動電流値の数をカウントし、該
カウントされた駆動電流値中の奇数番目のクロス点の駆
動電流値を最適駆動電流値として選択することを特徴と
するものである。
2記載の波長変換装置であって、動的縦単一モードレー
ザーの発振波長が極大値のときにSHGレーザー光の出
力パワーが最大となるように設定された波長変換装置に
おいて、前記駆動電流最適化手段は、前記SH光パワー
特性曲線において駆動電流を増加させた時に設定パワー
値とクロスする位置の駆動電流値の数をカウントし、該
カウントされた駆動電流値中の奇数番目のクロス点の駆
動電流値を最適駆動電流値として選択することを特徴と
するものである。
【0015】このような構成とした場合、奇数番目のク
ロス点の駆動電流値を選ぶだけで、動的縦単一モードレ
ーザーの最適駆動電流値をSH光パワー特性曲線の単調
変化部分に簡単に設定することができる。
ロス点の駆動電流値を選ぶだけで、動的縦単一モードレ
ーザーの最適駆動電流値をSH光パワー特性曲線の単調
変化部分に簡単に設定することができる。
【0016】また、請求項4記載の発明は、前記請求項
3記載の発明において、予め設定しておいた奇数番目の
クロス点の駆動電流値を最適駆動電流値として選択する
ようにしたものである。
3記載の発明において、予め設定しておいた奇数番目の
クロス点の駆動電流値を最適駆動電流値として選択する
ようにしたものである。
【0017】このような構成とした場合、動的縦単一モ
ードレーザーの発振波長が極大値のときにSHGレーザ
ー光の出力パワーが最大となるように設定された波長変
換装置において、最適駆動電流値を最も簡単に設定する
ことができる。
ードレーザーの発振波長が極大値のときにSHGレーザ
ー光の出力パワーが最大となるように設定された波長変
換装置において、最適駆動電流値を最も簡単に設定する
ことができる。
【0018】また、請求項5記載の発明は、前記請求項
3記載の発明において、奇数番目のクロス点の駆動電流
値のそれぞれについてその前後の偶数クロス点との間の
電流差分を求め、さらにこの電流差分の差が最も小さく
なるクロス点の駆動電流値を最適駆動電流値として選択
することを特徴とするものである。
3記載の発明において、奇数番目のクロス点の駆動電流
値のそれぞれについてその前後の偶数クロス点との間の
電流差分を求め、さらにこの電流差分の差が最も小さく
なるクロス点の駆動電流値を最適駆動電流値として選択
することを特徴とするものである。
【0019】このような構成とした場合、動的縦単一モ
ードレーザーの発振波長が極大値のときにSHGレーザ
ー光の出力パワーが最大となるように設定された波長変
換装置において、単調増加部分の最も中央に位置する駆
動電流値を最適駆動電流値として選択することができ
る。このため、SHG素子から出力されるSHGレーザ
ー光の出力パワーの安定度をより高めることができる。
ードレーザーの発振波長が極大値のときにSHGレーザ
ー光の出力パワーが最大となるように設定された波長変
換装置において、単調増加部分の最も中央に位置する駆
動電流値を最適駆動電流値として選択することができ
る。このため、SHG素子から出力されるSHGレーザ
ー光の出力パワーの安定度をより高めることができる。
【0020】また、請求項6記載の発明は、前記請求項
2記載の波長変換装置であって、動的縦単一モードレー
ザーの発振波長が極小値のときにSHGレーザー光の出
力パワーが最大となるように設定された波長変換装置に
おいて、前記駆動電流最適化手段は、前記SH光パワー
特性曲線において駆動電流を増加させた時に設定パワー
値とクロスする位置の駆動電流値の数をカウントし、該
カウントされた駆動電流値中の偶数番目のクロス点の駆
動電流値を最適駆動電流値として選択することを特徴と
するものである。
2記載の波長変換装置であって、動的縦単一モードレー
ザーの発振波長が極小値のときにSHGレーザー光の出
力パワーが最大となるように設定された波長変換装置に
おいて、前記駆動電流最適化手段は、前記SH光パワー
特性曲線において駆動電流を増加させた時に設定パワー
値とクロスする位置の駆動電流値の数をカウントし、該
カウントされた駆動電流値中の偶数番目のクロス点の駆
動電流値を最適駆動電流値として選択することを特徴と
するものである。
【0021】このような構成とした場合、偶数番目のク
ロス点の駆動電流値を選ぶだけで、動的縦単一モードレ
ーザーの最適駆動電流値をSH光パワー特性曲線の単調
変化部分に簡単に設定することができる。
ロス点の駆動電流値を選ぶだけで、動的縦単一モードレ
ーザーの最適駆動電流値をSH光パワー特性曲線の単調
変化部分に簡単に設定することができる。
【0022】また、請求項7記載の発明は、前記請求項
6記載の発明において、予め設定しておいた偶数番目の
クロス点の駆動電流値を最適駆動電流値として選択する
ことを特徴とするものである。
6記載の発明において、予め設定しておいた偶数番目の
クロス点の駆動電流値を最適駆動電流値として選択する
ことを特徴とするものである。
【0023】このような構成とした場合、動的縦単一モ
ードレーザーの発振波長が極小値のときにSHGレーザ
ー光の出力パワーが最大となるように設定された波長変
換装置において、最適駆動電流値を最も簡単に設定する
ことができる。
ードレーザーの発振波長が極小値のときにSHGレーザ
ー光の出力パワーが最大となるように設定された波長変
換装置において、最適駆動電流値を最も簡単に設定する
ことができる。
【0024】さらに、請求項8記載の発明は、前記請求
項6記載の発明において、偶数番目のクロス点の駆動電
流値のそれぞれについてその前後の奇数クロス点との間
の電流差分を求め、さらにこの電流差分の差が最も小さ
くなるクロス点の駆動電流値を最適駆動電流値として選
択することを特徴とするものである。
項6記載の発明において、偶数番目のクロス点の駆動電
流値のそれぞれについてその前後の奇数クロス点との間
の電流差分を求め、さらにこの電流差分の差が最も小さ
くなるクロス点の駆動電流値を最適駆動電流値として選
択することを特徴とするものである。
【0025】このような構成とした場合、動的縦単一モ
ードレーザーの発振波長が極小値のときにSHGレーザ
ー光の出力パワーが最大となるように設定された波長変
換装置において、単調減少部分の最も中央に位置する駆
動電流値を最適駆動電流値として選択することができ
る。このため、SHG素子から出力されるSHGレーザ
ー光の出力パワーの安定度をより高めることができる。
ードレーザーの発振波長が極小値のときにSHGレーザ
ー光の出力パワーが最大となるように設定された波長変
換装置において、単調減少部分の最も中央に位置する駆
動電流値を最適駆動電流値として選択することができ
る。このため、SHG素子から出力されるSHGレーザ
ー光の出力パワーの安定度をより高めることができる。
【0026】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図1に、本発明に係る波長
変換装置の一例を示す。図において、1はレーザー駆動
電源、2は基本波発生用のDBRレーザー素子、3はS
HGレーザー光発生用のSHG素子、4は温度コントロ
ール素子、5は温度コントローラー、6はハーフミラー
などからなるビームサンプラー、7はSHG素子3から
出力されるSHGレーザー光L1 の光強度を検出する光
センサ、8は設定パワー値P0 を与える最適駆動電流値
を選択するための駆動電流最適化回路である。なお、図
3の従来装置と同一または相当部分には同一の符号を付
して示した。
て図面を参照して説明する。図1に、本発明に係る波長
変換装置の一例を示す。図において、1はレーザー駆動
電源、2は基本波発生用のDBRレーザー素子、3はS
HGレーザー光発生用のSHG素子、4は温度コントロ
ール素子、5は温度コントローラー、6はハーフミラー
などからなるビームサンプラー、7はSHG素子3から
出力されるSHGレーザー光L1 の光強度を検出する光
センサ、8は設定パワー値P0 を与える最適駆動電流値
を選択するための駆動電流最適化回路である。なお、図
3の従来装置と同一または相当部分には同一の符号を付
して示した。
【0027】次に、前記波長変換装置の動作を、図2の
SH光パワー特性曲線を参照して説明する。なお、駆動
電流最適化回路8には、予め使用機器に応じた最適な設
定パワー値P0 が与えられているものとする。本発明の
波長変換装置は、この設定パワー値P0 を与える最適駆
動電流値を求め、これをレーザー駆動電源1に設定する
ようにしたものである。
SH光パワー特性曲線を参照して説明する。なお、駆動
電流最適化回路8には、予め使用機器に応じた最適な設
定パワー値P0 が与えられているものとする。本発明の
波長変換装置は、この設定パワー値P0 を与える最適駆
動電流値を求め、これをレーザー駆動電源1に設定する
ようにしたものである。
【0028】装置の電源が投入されて動作が開始される
と、駆動電流最適化回路8は、まず、レーザー駆動電源
1を制御してDBRレーザー素子2に供給する駆動電流
を掃引し、その値を0から徐々に増加させていく。そし
て、この掃引される駆動電流の各値において、SHG素
子3から出力されるSHGレーザー光L1 の光強度をビ
ームサンプラー6と光センサ7によって検出し、駆動電
流最適化回路8にフィードバックする。
と、駆動電流最適化回路8は、まず、レーザー駆動電源
1を制御してDBRレーザー素子2に供給する駆動電流
を掃引し、その値を0から徐々に増加させていく。そし
て、この掃引される駆動電流の各値において、SHG素
子3から出力されるSHGレーザー光L1 の光強度をビ
ームサンプラー6と光センサ7によって検出し、駆動電
流最適化回路8にフィードバックする。
【0029】上記のようにして、各駆動電流に対するS
HGレーザー光L1 の出力パワーを検出していくことに
より、駆動電流最適化回路8内のメモリ(図示略)に
は、図2に示すようなSH光パワー特性曲線が得られ
る。
HGレーザー光L1 の出力パワーを検出していくことに
より、駆動電流最適化回路8内のメモリ(図示略)に
は、図2に示すようなSH光パワー特性曲線が得られ
る。
【0030】図2に示すごときSH光パワー特性曲線が
得られたら、駆動電流最適化回路8は、設定パワー値P
0 とクロスする駆動電流位置と、そのクロス回数を求め
る。図2の例の場合、第1番目のクロス点は駆動電流I
A 位置、第2番目のクロス点は駆動電流IB 位置、第3
番目のクロス点は駆動電流I0 位置、第4番目のクロス
点は駆動電流IC 位置、第5番目のクロス点は駆動電流
ID 位置、第6番目のクロス点は駆動電流IE 位置とな
る。
得られたら、駆動電流最適化回路8は、設定パワー値P
0 とクロスする駆動電流位置と、そのクロス回数を求め
る。図2の例の場合、第1番目のクロス点は駆動電流I
A 位置、第2番目のクロス点は駆動電流IB 位置、第3
番目のクロス点は駆動電流I0 位置、第4番目のクロス
点は駆動電流IC 位置、第5番目のクロス点は駆動電流
ID 位置、第6番目のクロス点は駆動電流IE 位置とな
る。
【0031】次に、駆動電流最適化回路8は、これらの
クロス点の中から、設定パワー値P 0 を出力するための
最適電流値として、後述するような方法によって決定さ
れた奇数番目のクロス点の駆動電流値を選択し、この選
択された駆動電流値をレーザー駆動電源1にセットし、
DBRレーザー素子2を駆動する。
クロス点の中から、設定パワー値P 0 を出力するための
最適電流値として、後述するような方法によって決定さ
れた奇数番目のクロス点の駆動電流値を選択し、この選
択された駆動電流値をレーザー駆動電源1にセットし、
DBRレーザー素子2を駆動する。
【0032】図2から明らかなように、奇数番目のクロ
ス点はSH光パワー特性曲線の単調増加部分に位置す
る。したがって、この位置で駆動電流が若干変動しても
SHG素子3から出力されるSHGレーザー光L1 の出
力パワーが大きく変動することはない。この結果、DB
Rレーザー素子2の駆動電流に対するSHG素子から出
力されるSHGレーザー光の出力パワーの安定化を図る
ことができる。
ス点はSH光パワー特性曲線の単調増加部分に位置す
る。したがって、この位置で駆動電流が若干変動しても
SHG素子3から出力されるSHGレーザー光L1 の出
力パワーが大きく変動することはない。この結果、DB
Rレーザー素子2の駆動電流に対するSHG素子から出
力されるSHGレーザー光の出力パワーの安定化を図る
ことができる。
【0033】前記奇数番目のクロス点の駆動電流値の選
択方法としては、例えば、 予め定めた奇数番目のクロス点、例えば第3番目の
クロス点の駆動電流値を最適駆動電流として選択する方
法 奇数番目のクロス点のすべてについて、その前後の
偶数クロス点との間の電流差分値を算出し、この電流差
分の差が最も小さなクロス点の駆動電流値を最適駆動電
流として選択する方法 などを採用することができる。
択方法としては、例えば、 予め定めた奇数番目のクロス点、例えば第3番目の
クロス点の駆動電流値を最適駆動電流として選択する方
法 奇数番目のクロス点のすべてについて、その前後の
偶数クロス点との間の電流差分値を算出し、この電流差
分の差が最も小さなクロス点の駆動電流値を最適駆動電
流として選択する方法 などを採用することができる。
【0034】前記の方法を、図2において説明する
と、第3番目のクロス点の駆動電流値はI0 であるか
ら、このI0 が最適駆動電流値として選択され、レーザ
ー駆動電源1にセットされる。図2から明らかなよう
に、第3番目のクロス点の駆動電流値I0 は、その前後
の偶数点の駆動電流値IB とIC を結ぶ単調増加曲線上
に位置している。したがって、駆動電流値I0 がこの単
調増加曲線上で若干変動しても、SHG素子3から出力
されるSHGレーザー光L1 の出力パワーが急激に変動
するようなことはなくなる。この結果、出力パワーの安
定化が図られる。
と、第3番目のクロス点の駆動電流値はI0 であるか
ら、このI0 が最適駆動電流値として選択され、レーザ
ー駆動電源1にセットされる。図2から明らかなよう
に、第3番目のクロス点の駆動電流値I0 は、その前後
の偶数点の駆動電流値IB とIC を結ぶ単調増加曲線上
に位置している。したがって、駆動電流値I0 がこの単
調増加曲線上で若干変動しても、SHG素子3から出力
されるSHGレーザー光L1 の出力パワーが急激に変動
するようなことはなくなる。この結果、出力パワーの安
定化が図られる。
【0035】前記の方法を、図2において説明する
と、第1番目のクロス点の駆動電流値はIA 、第3番目
のクロス点の駆動電流値はI0 、第5番目のクロス点の
駆動電流値はID である。そこで、これら各奇数番目の
クロス点について、その前後の偶数クロス点との間の電
流差分値の差を算出すると、第1番目のクロス点につい
ては前側のクロス点が存在しないので算出不要、第3番
目のクロス点については(I0 −IB ) ー(IC −
I0 )、第5番目のクロス点については(ID −IC)
ー(IE −ID )となる。
と、第1番目のクロス点の駆動電流値はIA 、第3番目
のクロス点の駆動電流値はI0 、第5番目のクロス点の
駆動電流値はID である。そこで、これら各奇数番目の
クロス点について、その前後の偶数クロス点との間の電
流差分値の差を算出すると、第1番目のクロス点につい
ては前側のクロス点が存在しないので算出不要、第3番
目のクロス点については(I0 −IB ) ー(IC −
I0 )、第5番目のクロス点については(ID −IC)
ー(IE −ID )となる。
【0036】いま、前記電流差分値の差を演算した結
果、第3番目と第5番目のクロス点について、{(I0
−IB )ー(IC −I0 )}<{(ID −IC )ー(I
E −I D )}となったものとすると、第3番目のクロス
点の駆動電流値I0 がその時の最適駆動電流値として選
択され、レーザー駆動電源1にセットされる。このの
方法によるときは、図2のSH光パワー特性曲線におけ
る単調増加部分の最も中央寄りに位置する奇数クロス点
の駆動電流値が最適駆動電流値として選択される。した
がって、このの方法によるときは、前記の方法によ
るときよりも出力パワーの安定度が向上する。
果、第3番目と第5番目のクロス点について、{(I0
−IB )ー(IC −I0 )}<{(ID −IC )ー(I
E −I D )}となったものとすると、第3番目のクロス
点の駆動電流値I0 がその時の最適駆動電流値として選
択され、レーザー駆動電源1にセットされる。このの
方法によるときは、図2のSH光パワー特性曲線におけ
る単調増加部分の最も中央寄りに位置する奇数クロス点
の駆動電流値が最適駆動電流値として選択される。した
がって、このの方法によるときは、前記の方法によ
るときよりも出力パワーの安定度が向上する。
【0037】なお、DBRレーザー光の波長が極小値λ
2 (図4)のときにSHG出力パワーが最大になるよう
に温度制御した場合には、SH光パワー特性曲線は図6
のようになるので、この場合には、DBRレーザー素子
の駆動電流値を単調減少部分に設定し、偶数番目のクロ
ス点を最適駆動電流値とすれば、同様の効果が得られ
る。
2 (図4)のときにSHG出力パワーが最大になるよう
に温度制御した場合には、SH光パワー特性曲線は図6
のようになるので、この場合には、DBRレーザー素子
の駆動電流値を単調減少部分に設定し、偶数番目のクロ
ス点を最適駆動電流値とすれば、同様の効果が得られ
る。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明よるときは、基本波光源として動的縦単一モードレー
ザーを用い、該DBRレーザー素子の発生する基本波レ
ーザー光をSHG素子に入射することによりSHG素子
から短波長のSHGレーザー光を出力するようにした波
長変換装置のためのパワー制御方法であって、前記DB
Rレーザー素子の駆動電流値がSH光パワー特性曲線の
単調変化部分に位置するように電流制御するので、DB
Rレーザー素子の駆動電流が変動しても、SHG素子か
ら出力されるSHGレーザー光の出力パワーは急峻に変
動するようなことがなくなる。このため、出力パワーの
安定化を図ることができる。
明よるときは、基本波光源として動的縦単一モードレー
ザーを用い、該DBRレーザー素子の発生する基本波レ
ーザー光をSHG素子に入射することによりSHG素子
から短波長のSHGレーザー光を出力するようにした波
長変換装置のためのパワー制御方法であって、前記DB
Rレーザー素子の駆動電流値がSH光パワー特性曲線の
単調変化部分に位置するように電流制御するので、DB
Rレーザー素子の駆動電流が変動しても、SHG素子か
ら出力されるSHGレーザー光の出力パワーは急峻に変
動するようなことがなくなる。このため、出力パワーの
安定化を図ることができる。
【0039】また、請求項2記載の発明によるときは、
基本波光源として動的縦単一モードレーザーを用い、該
動的縦単一モードレーザーの発生する基本波レーザー光
をSHG素子に入射することによりSHG素子から短波
長のSHGレーザー光を出力するようにした波長変換装
置において、前記SHG素子から出力されるSHGレー
ザー光の出力パワーを検出する光強度検出手段と、該光
強度検出手段で検出されるSHGレーザー光の出力パワ
ー値とその時の動的縦単一モードレーザーの駆動電流値
を用いてSH光パワー特性曲線を求め、該得られたSH
光パワー特性曲線中の単調変化部分の駆動電流値を動的
縦単一モードレーザーの最適駆動電流値として選択する
駆動電流最適化手段とを備えたので、動的縦単一モード
レーザーの駆動電流が変動してもSHG素子から出力さ
れるSHGレーザー光の出力パワーの変動を最小に抑え
ることができ、出力パワーの安定化を図った波長変換装
置を提供することができる。
基本波光源として動的縦単一モードレーザーを用い、該
動的縦単一モードレーザーの発生する基本波レーザー光
をSHG素子に入射することによりSHG素子から短波
長のSHGレーザー光を出力するようにした波長変換装
置において、前記SHG素子から出力されるSHGレー
ザー光の出力パワーを検出する光強度検出手段と、該光
強度検出手段で検出されるSHGレーザー光の出力パワ
ー値とその時の動的縦単一モードレーザーの駆動電流値
を用いてSH光パワー特性曲線を求め、該得られたSH
光パワー特性曲線中の単調変化部分の駆動電流値を動的
縦単一モードレーザーの最適駆動電流値として選択する
駆動電流最適化手段とを備えたので、動的縦単一モード
レーザーの駆動電流が変動してもSHG素子から出力さ
れるSHGレーザー光の出力パワーの変動を最小に抑え
ることができ、出力パワーの安定化を図った波長変換装
置を提供することができる。
【0040】また、請求項3記載の発明によるときは、
請求項2記載の波長変換装置であって、動的縦単一モー
ドレーザーの発振波長が極大値のときにSHGレーザー
光の出力パワーが最大となるように設定された波長変換
装置において、前記駆動電流最適化手段は、前記SH光
パワー特性曲線において駆動電流を増加させた時に設定
パワー値とクロスする位置の駆動電流値の数をカウント
し、該カウントされた駆動電流値中の奇数番目のクロス
点の駆動電流値を最適駆動電流値として選択するように
したので、奇数番目のクロス点の駆動電流値を選ぶだけ
で、動的縦単一モードレーザーの駆動電流値をSH光パ
ワー特性曲線の単調変化部分に簡単に設定することがで
きる。
請求項2記載の波長変換装置であって、動的縦単一モー
ドレーザーの発振波長が極大値のときにSHGレーザー
光の出力パワーが最大となるように設定された波長変換
装置において、前記駆動電流最適化手段は、前記SH光
パワー特性曲線において駆動電流を増加させた時に設定
パワー値とクロスする位置の駆動電流値の数をカウント
し、該カウントされた駆動電流値中の奇数番目のクロス
点の駆動電流値を最適駆動電流値として選択するように
したので、奇数番目のクロス点の駆動電流値を選ぶだけ
で、動的縦単一モードレーザーの駆動電流値をSH光パ
ワー特性曲線の単調変化部分に簡単に設定することがで
きる。
【0041】また、請求項4記載の発明によるときは、
請求項3記載の発明において、予め設定しておいた奇数
番目のクロス点の駆動電流値を最適駆動電流値として選
択するようにしたので、最適駆動電流値を最も簡単に設
定することができる。
請求項3記載の発明において、予め設定しておいた奇数
番目のクロス点の駆動電流値を最適駆動電流値として選
択するようにしたので、最適駆動電流値を最も簡単に設
定することができる。
【0042】また、請求項5記載の発明は、請求項3記
載の発明において、奇数番目のクロス点の駆動電流値の
それぞれについてその前後の偶数クロス点との間の電流
差分を求め、さらにこの電流差分の差が最も小さくなる
クロス点の駆動電流値を最適駆動電流値として選択する
ようにしたので、単調増加部分の最も中央に位置する駆
動電流値を最適駆動電流値として選択することができ
る。このため、SHG素子から出力されるSHGレーザ
ー光の出力パワーの安定度をより高めることができる
載の発明において、奇数番目のクロス点の駆動電流値の
それぞれについてその前後の偶数クロス点との間の電流
差分を求め、さらにこの電流差分の差が最も小さくなる
クロス点の駆動電流値を最適駆動電流値として選択する
ようにしたので、単調増加部分の最も中央に位置する駆
動電流値を最適駆動電流値として選択することができ
る。このため、SHG素子から出力されるSHGレーザ
ー光の出力パワーの安定度をより高めることができる
【0043】また、請求項6記載の発明によるときは、
請求項2記載の波長変換装置であって、動的縦単一モー
ドレーザーの発振波長が極小値のときにSHGレーザー
光の出力パワーが最大となるように設定された波長変換
装置において、前記駆動電流最適化手段は、前記SH光
パワー特性曲線において駆動電流を増加させた時に設定
パワー値とクロスする位置の駆動電流値の数をカウント
し、該カウントされた駆動電流値中の偶数番目のクロス
点の駆動電流値を最適駆動電流値として選択するように
したので、偶数番目のクロス点の駆動電流値を選ぶだけ
で、動的縦単一モードレーザーの駆動電流値をSH光パ
ワー特性曲線の単調変化部分に簡単に設定することがで
きる。
請求項2記載の波長変換装置であって、動的縦単一モー
ドレーザーの発振波長が極小値のときにSHGレーザー
光の出力パワーが最大となるように設定された波長変換
装置において、前記駆動電流最適化手段は、前記SH光
パワー特性曲線において駆動電流を増加させた時に設定
パワー値とクロスする位置の駆動電流値の数をカウント
し、該カウントされた駆動電流値中の偶数番目のクロス
点の駆動電流値を最適駆動電流値として選択するように
したので、偶数番目のクロス点の駆動電流値を選ぶだけ
で、動的縦単一モードレーザーの駆動電流値をSH光パ
ワー特性曲線の単調変化部分に簡単に設定することがで
きる。
【0044】また、請求項7記載の発明によるときは、
請求項6記載の発明において、予め設定しておいた偶数
番目のクロス点の駆動電流値を最適駆動電流値として選
択するようにしたので、最適駆動電流値を最も簡単に設
定することができる。
請求項6記載の発明において、予め設定しておいた偶数
番目のクロス点の駆動電流値を最適駆動電流値として選
択するようにしたので、最適駆動電流値を最も簡単に設
定することができる。
【0045】さらに、請求項8記載の発明は、請求項6
記載の発明において、偶数番目のクロス点の駆動電流値
のそれぞれについてその前後の奇数クロス点との間の電
流差分を求め、さらにこの電流差分の差が最も小さくな
るクロス点の駆動電流値を最適駆動電流値として選択す
るようにしたので、単調減少部分の最も中央に位置する
駆動電流値を最適駆動電流値として選択することができ
る。このため、SHG素子から出力されるSHGレーザ
ー光の出力パワーの安定度をより高めることができる。
記載の発明において、偶数番目のクロス点の駆動電流値
のそれぞれについてその前後の奇数クロス点との間の電
流差分を求め、さらにこの電流差分の差が最も小さくな
るクロス点の駆動電流値を最適駆動電流値として選択す
るようにしたので、単調減少部分の最も中央に位置する
駆動電流値を最適駆動電流値として選択することができ
る。このため、SHG素子から出力されるSHGレーザ
ー光の出力パワーの安定度をより高めることができる。
【図1】本発明に係る波長変換装置の一例を示す図であ
る。
る。
【図2】本発明における最適駆動電流値の選択方法の説
明図である。
明図である。
【図3】従来の波長変換装置の構成を示す図である。
【図4】波長が極大値のときにSHG出力パワーが最大
となるように温度コントロールしたときのDBRレーザ
ー素子の波長特性図である。
となるように温度コントロールしたときのDBRレーザ
ー素子の波長特性図である。
【図5】波長が極大値のときにSHG出力パワーが最大
となるように温度コントロールしたときのDBRレーザ
ー素子のSH光パワー特性図である。
となるように温度コントロールしたときのDBRレーザ
ー素子のSH光パワー特性図である。
【図6】波長が極小値のときにSHG出力パワーが最大
となるように温度コントロールしたときのDBRレーザ
ー素子のSH光パワー特性図である。
となるように温度コントロールしたときのDBRレーザ
ー素子のSH光パワー特性図である。
1 レーザー駆動電源 2 DBRレーザー素子 3 SHG素子 4 温度コントロール素子 5 温度コントローラー 6 ビームサンプラー 7 光センサ 8 駆動電流最適化回路 L0 基本波レーザー光 L1 SHGレーザー光 P0 設定パワー値 λ1 DBRレーザー素子の発振波長の極大値 λ2 DBRレーザー素子の発振波長の極小値
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 輝一 埼玉県鶴ヶ島市富士見6丁目1番1号 パ イオニア株式会社総合研究所内
Claims (8)
- 【請求項1】 基本波光源として動的縦単一モードレー
ザーを用い、該動的縦単一モードレーザーの発生する基
本波レーザー光をSHG素子に入射することによりSH
G素子から短波長のSHGレーザー光を出力するように
した波長変換装置のためのパワー制御方法であって、 前記動的縦単一モードレーザーの駆動電流値がSH光パ
ワー特性曲線の単調変化部分に位置するように電流制御
することを特徴とするレーザー光のパワー制御方法。 - 【請求項2】 基本波光源として動的縦単一モードレー
ザーを用い、該動的縦単一モードレーザーの発生する基
本波レーザー光をSHG素子に入射することによりSH
G素子から短波長のSHGレーザー光を出力するように
した波長変換装置において、 前記SHG素子から出力されるSHGレーザー光の出力
パワーを検出する光強度検出手段と、 前記光強度検出手段で検出されるSHGレーザー光の出
力パワー値とその時の動的縦単一モードレーザーの駆動
電流値からSH光パワー特性曲線を求め、該得られたS
H光パワー特性曲線中の単調変化部分の駆動電流値を動
的縦単一モードレーザーの最適駆動電流値として選択す
る駆動電流最適化手段と、 を備えたことを特徴とする波長変換装置。 - 【請求項3】 請求項2記載の波長変換装置であって、
動的縦単一モードレーザーの発振波長が極大値のときに
SHGレーザー光の出力パワーが最大となるように設定
された波長変換装置において、 前記駆動電流最適化手段は、前記SH光パワー特性曲線
において駆動電流を増加させた時に設定パワー値とクロ
スする位置の駆動電流値の数をカウントし、該カウント
された駆動電流値中の奇数番目のクロス点の駆動電流値
を最適駆動電流値として選択することを特徴とする波長
変換装置。 - 【請求項4】 請求項3記載の波長変換装置において、 予め設定しておいた奇数番目のクロス点の駆動電流値を
最適駆動電流値として選択することを特徴とする波長変
換装置。 - 【請求項5】 請求項3記載の波長変換装置において、 奇数番目のクロス点の駆動電流値のそれぞれについてそ
の前後の偶数クロス点との間の電流差分を求め、さらに
この電流差分の差が最も小さくなるクロス点の駆動電流
値を最適駆動電流値として選択することを特徴とする波
長変換装置。 - 【請求項6】 請求項2記載の波長変換装置であって、
動的縦単一モードレーザーの発振波長が極小値のときに
SHGレーザー光の出力パワーが最大となるように設定
された波長変換装置において、 前記駆動電流最適化手段は、前記SH光パワー特性曲線
において駆動電流を増加させた時に設定パワー値とクロ
スする位置の駆動電流値の数をカウントし、該カウント
された駆動電流値中の偶数番目のクロス点の駆動電流値
を最適駆動電流値として選択することを特徴とする波長
変換装置。 - 【請求項7】 請求項6記載の波長変換装置において、 予め設定しておいた偶数番目のクロス点の駆動電流値を
最適駆動電流値として選択することを特徴とする波長変
換装置。 - 【請求項8】 請求項6記載の波長変換装置において、 偶数番目のクロス点の駆動電流値のそれぞれについてそ
の前後の奇数クロス点との間の電流差分を求め、さらに
この電流差分の差が最も小さくなるクロス点の駆動電流
値を最適駆動電流値として選択することを特徴とする波
長変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00237296A JP3590176B2 (ja) | 1996-01-10 | 1996-01-10 | 波長変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00237296A JP3590176B2 (ja) | 1996-01-10 | 1996-01-10 | 波長変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09189929A true JPH09189929A (ja) | 1997-07-22 |
| JP3590176B2 JP3590176B2 (ja) | 2004-11-17 |
Family
ID=11527426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00237296A Expired - Fee Related JP3590176B2 (ja) | 1996-01-10 | 1996-01-10 | 波長変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3590176B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6130901A (en) * | 1997-05-07 | 2000-10-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | SHG laser stabilizing control device and optical disk recording/reproduction device |
| CN114002183A (zh) * | 2021-09-23 | 2022-02-01 | 汉威科技集团股份有限公司 | 激光控制方法及控制器、激光气体遥测方法及装置 |
-
1996
- 1996-01-10 JP JP00237296A patent/JP3590176B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6130901A (en) * | 1997-05-07 | 2000-10-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | SHG laser stabilizing control device and optical disk recording/reproduction device |
| CN114002183A (zh) * | 2021-09-23 | 2022-02-01 | 汉威科技集团股份有限公司 | 激光控制方法及控制器、激光气体遥测方法及装置 |
| CN114002183B (zh) * | 2021-09-23 | 2024-01-12 | 汉威科技集团股份有限公司 | 激光控制方法及控制器、激光气体遥测方法及装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3590176B2 (ja) | 2004-11-17 |
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