JP3962526B2 - 光記録方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、光記録装置及び光記録方法に関し、特に光記録媒体にパルスレーザビームを照射して、照射部分の光学的性質を変化させて光記録を行う光記録装置及び光記録方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パルスレーザビームを収束させ、透明材料の内部に集光して屈折率を変化させることにより光記録を行う技術が知られている（E. N. Gelzer等、Optical Letters, Vol.21, No.24, pp.2023-2025 (1996)、及びD. Day等、Optical Letters, Vol.24, No.14, pp.948-950 (1999)）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の光記録方法では、１本のパルスレーザビームを用いて光記録を行うため、同一のパターンを複数個記録するために、多数回のパルスレーザビームの照射が必要となる。このため、光記録の高速化が困難である。
【０００４】
本発明の目的は、高速で光記録を行うことが可能な光記録装置及び光記録方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の一観点によると、
可干渉のパルスレーザビームを、該パルスレーザビームが回折する大きさの開口により回折させる工程と、
前記開口で回折したパルスレーザビームを、収束光学系で収束させる工程と、
前記収束光学系で収束されたパルスレーザビームを干渉させて、非線形光学過程によるソリトンを発生させ、該ソリトンが通過した部分の、光記録媒体の光学的性質を変化させて光記録を行う工程と
を有する光記録方法が提供される。
【０００７】
レーザビームを回折させた後、収束させて光記録媒体に入射させると、同時に複数箇所において屈折率を変化させることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明の実施例による光記録装置の概略図を示す。レーザ光源１が可干渉のパルスレーザビーム１０を放射する。レーザ光源１は例えばＴｉサファイアレーザ装置であり、パルスレーザビーム１０は、例えば波長７９０〜８００ｎｍ、パルス幅８０〜１００ｆｓ、ビーム直径８ｍｍのビームである。また、ビーム断面内の光強度分布は、ガウス分布である。
【０００９】
パルスレーザビーム１０は、金属マスク２に形成された開口３に入射する。開口３は、パルスレーザビーム１０を回折させる。開口３の形状は、例えば一辺が５０〜２００μｍの正方形である。開口により回折したパルスレーザビーム１１の光路上にスクリーンを配置すると、回折光による干渉模様が観察されるであろう。
【００１０】
収束光学系４が、パルスレーザビーム１１を収束させる。収束光学系４で収束されたパルスレーザビーム１２が、光記録媒体６に入射する。光記録媒体６として、例えば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート、ガラス等を用いることができる。光記録媒体６の厚さは、例えば１．５ｍｍである。
【００１１】
光記録媒体６は、パルスレーザビーム１２の照射される位置に保持手段５により保持されている。保持手段５は、光記録媒体６を、パルスレーザビーム１２の光軸方向、及び光軸に対して垂直な面に沿って移動させることができる。
【００１２】
光記録媒体６にパルスレーザビーム１２が照射されると、後述するように、非線形光学過程により発生したソリトンが通過した部分の屈折率が変化し、光記録が行われる。
【００１３】
収束光学系４と金属マスク２との距離をａ、収束光学系４と光記録が行われる位置までの距離をｂ、収束光学系４の焦点距離をｆとすると、
【００１４】
【数１】
１／ａ＋１／ｂ＝１／ｆ
の関係が成立する。
【００１５】
図２に、光記録が行われた光記録媒体６の平面図を示す。パルスレーザビーム１２は、図２の紙面に垂直な方向から光記録媒体６に入射する。図２に示すように、ソリトンの通過により屈折率の変化した部分７が、７×７の行列状に配置されている。屈折率の変化した部分７の各々の大きさは約２〜５μｍであり、行方向及び列方向のピッチは約１４μｍである。
【００１６】
このように行列状のパターンが形成される理由について考察する。開口３で回折したレーザビーム１１が干渉縞を形成し、縦方向と横方向の干渉縞の交点に対応する位置で光強度が強くなる。光強度の強くなった位置で、非線形光学過程によりソリトンが発生する。光記録媒体６の、ソリトンが通過した部分のみ屈折率が変化する。このような現象により、行列状のパターンが形成されると考えられる。
【００１７】
このように、１本のパルスレーザビーム１０を用いて、同時に複数箇所の屈折率を変化させることができる。光記録媒体６をレーザビームの光軸に対して垂直な面に沿って移動させながらレーザビームを照射すると、屈折率の変化した部分７を２次元面内に分布させ、所望のパターンを形成することができる。このとき、同一のパターンを複数個同時に形成することができる。光記録媒体６を、同一形状のパターンが形成された領域単位に分割すると、同一の情報を記録した複数の光記録チップを得ることができる。同一のパターンを同時に書き込むことができるため、高速記録が可能になる。
【００１８】
上記実施例では、パルスレーザビームを回折させる開口３の形状を正方形にしたが、その他の形状にしてもよい。例えば、長方形にしてもよい。
【００１９】
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、パルスレーザビームを回折させ、その後収束させて光記録媒体に入射させることにより、離散的に分布した複数の箇所の屈折率を同時に変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による光記録装置の概略図である。
【図２】実施例による方法で記録された光記録媒体の平面図である。
【符号の説明】
１ レーザ光源
２ 金属マスク
３ 開口
４ 収束光学系
５ 保持手段
６ 光記録媒体
７ 屈折率の変化した部分
１０、１１、１２ パルスレーザビーム
Claims (2)
- 可干渉のパルスレーザビームを、該パルスレーザビームが回折する大きさの開口により回折させる工程と、
前記開口で回折したパルスレーザビームを、収束光学系で収束させる工程と、
前記収束光学系で収束されたパルスレーザビームを干渉させて、非線形光学過程によるソリトンを発生させ、該ソリトンが通過した部分の、光記録媒体の光学的性質を変化させて光記録を行う工程と
を有する光記録方法。 - 前記開口は、正方形または長方形であり、
前記光記録を行う工程において、前記光記録媒体の表面の縦方向と横方向の干渉縞の交点に対応する位置で前記ソリトンを発生させる請求項１に記載の光記録方法。
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| JP2000091839A JP3962526B2 (ja) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | 光記録方法 |
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