JPH04349230A - 光ピックアップ - Google Patents
光ピックアップInfo
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- JPH04349230A JPH04349230A JP3031527A JP3152791A JPH04349230A JP H04349230 A JPH04349230 A JP H04349230A JP 3031527 A JP3031527 A JP 3031527A JP 3152791 A JP3152791 A JP 3152791A JP H04349230 A JPH04349230 A JP H04349230A
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 33
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 11
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
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Landscapes
- Optical Head (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学的情報記録媒体（
以下、光ディスクと略す）に信号を記録し、または記録
された信号を再生するための光ピックアップに係り、特
に、小型軽量な光ピックアップに関する。
以下、光ディスクと略す）に信号を記録し、または記録
された信号を再生するための光ピックアップに係り、特
に、小型軽量な光ピックアップに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光ディスク読取装置は、対物レン
ズ、プリズム、半導体レーザ、光検出器等の個別部品を
用いて組み立てられている。この方法では組立て時の操
作性、位置決め精度などの点から、各部品の大きさの下
限が決まり、また、相互の位置調整をするための機構も
必要となり、光ピックアップの大きさをあまり小さくす
ることはできない。この欠点を解消するために、光導波
路、グレーティングカプラ等を用いた光集積ピックアッ
プが提案されており、例えば、電子通信学会論文誌 １
９８６，５ Ｖｏｌ． Ｊ６９−ＣＮｏ．５ Ｐ６０９
−Ｐ６１５ に開示されている光集積ピックアップが
知られている。
ズ、プリズム、半導体レーザ、光検出器等の個別部品を
用いて組み立てられている。この方法では組立て時の操
作性、位置決め精度などの点から、各部品の大きさの下
限が決まり、また、相互の位置調整をするための機構も
必要となり、光ピックアップの大きさをあまり小さくす
ることはできない。この欠点を解消するために、光導波
路、グレーティングカプラ等を用いた光集積ピックアッ
プが提案されており、例えば、電子通信学会論文誌 １
９８６，５ Ｖｏｌ． Ｊ６９−ＣＮｏ．５ Ｐ６０９
−Ｐ６１５ に開示されている光集積ピックアップが
知られている。
【０００３】図４を参照して従来の光集積ピックアップ
の構成を簡単に説明する。シリコン基板５０上には光導
波路５２が形成されている。半導体レーザ５３から出射
した光は、光導波路の端面から光導波路５２に結合し、
グレーティングカプラ５５より出射し、光ディスク６０
に照射される。光ディスク６０より反射した光はグレー
ティングカプラ５５により再び光導波路内に導かれ、光
検出素子６２，６３により検出される。
の構成を簡単に説明する。シリコン基板５０上には光導
波路５２が形成されている。半導体レーザ５３から出射
した光は、光導波路の端面から光導波路５２に結合し、
グレーティングカプラ５５より出射し、光ディスク６０
に照射される。光ディスク６０より反射した光はグレー
ティングカプラ５５により再び光導波路内に導かれ、光
検出素子６２，６３により検出される。
【０００４】また、特開平１−１７５７８４号公報には
、半導体レーザ部に波長制御電極部を設け、波長制御を
行う光集積ピックアップが開示されている。
、半導体レーザ部に波長制御電極部を設け、波長制御を
行う光集積ピックアップが開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記論文の提案するモ
デルは、多くの実用上の問題点を有しており、それらの
問題点の１つにレーザ光の微小な波長変動に対して素子
特性が大きく変化する点が挙げられる。
デルは、多くの実用上の問題点を有しており、それらの
問題点の１つにレーザ光の微小な波長変動に対して素子
特性が大きく変化する点が挙げられる。
【０００６】一般に、グレーティング素子は回折現象を
利用しているため、入射波の波長に対して特性が敏感に
変化する。通常、半導体レーザは温度変化等により波長
が変動する性質を持っているが、このような変動が起こ
った場合、この従来の構成においては、グレーティング
カプラからの出射光に收差が発生し、光ディスク上のス
ポット径が増加し、再生信号のＳ／Ｎ比が低下する。こ
のため、従来技術においては、レーザ光の波長変動によ
る性能劣化を避けられなかった。
利用しているため、入射波の波長に対して特性が敏感に
変化する。通常、半導体レーザは温度変化等により波長
が変動する性質を持っているが、このような変動が起こ
った場合、この従来の構成においては、グレーティング
カプラからの出射光に收差が発生し、光ディスク上のス
ポット径が増加し、再生信号のＳ／Ｎ比が低下する。こ
のため、従来技術においては、レーザ光の波長変動によ
る性能劣化を避けられなかった。
【０００７】また、前記特開平１−１７５７８４号公報
に開示されているのは、半導体レーザの波長制御につい
てのみであり、波長変動を検出し、これに基づいて波長
を制御する手段については何等開示されていない。
に開示されているのは、半導体レーザの波長制御につい
てのみであり、波長変動を検出し、これに基づいて波長
を制御する手段については何等開示されていない。
【０００８】この発明は、導波光波長を一定に制御する
ことにより、波長変動による性能劣化を防止する集積化
された光ピックアップを提供することを目的とする。
ことにより、波長変動による性能劣化を防止する集積化
された光ピックアップを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明の光ピックアップは、半導体レーザと、この半
導体レーザから射出されたレーザ光を導く導波路と、こ
の導波路に設けられ、導波路中のレーザ光を導波路の外
部の光学的記録媒体に集光させるグレーティングと、前
記光学的記録媒体からの反射光を検出する光検出手段と
、を有し、光学的情報記録媒体に対して信号を記録およ
び／または再生する光ピックアップにおいて、前記レー
ザ光の波長変動を検出する検出手段と、この検出手段か
ら検出された信号に基づいて、前記レーザ光の波長を安
定化させる手段と、を有することを特徴としている。
に本発明の光ピックアップは、半導体レーザと、この半
導体レーザから射出されたレーザ光を導く導波路と、こ
の導波路に設けられ、導波路中のレーザ光を導波路の外
部の光学的記録媒体に集光させるグレーティングと、前
記光学的記録媒体からの反射光を検出する光検出手段と
、を有し、光学的情報記録媒体に対して信号を記録およ
び／または再生する光ピックアップにおいて、前記レー
ザ光の波長変動を検出する検出手段と、この検出手段か
ら検出された信号に基づいて、前記レーザ光の波長を安
定化させる手段と、を有することを特徴としている。
【００１０】
【作用】導波光波長を検出するためのグレーティングお
よび受光素子を導波路に設ける。半導体レーザから射出
されたレーザ光がこのグレーティングへ入射した際、こ
こからの回折光は、受光素子により検出され、波長変動
が光電流変化として検出される。半導体レーザ部には波
長制御用電極が設けられており、変動量に応じた電流を
半導体レーザに注入することにより、発信波長が一定に
保たれる。
よび受光素子を導波路に設ける。半導体レーザから射出
されたレーザ光がこのグレーティングへ入射した際、こ
こからの回折光は、受光素子により検出され、波長変動
が光電流変化として検出される。半導体レーザ部には波
長制御用電極が設けられており、変動量に応じた電流を
半導体レーザに注入することにより、発信波長が一定に
保たれる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に従って具体的
に説明する。
に説明する。
【００１２】図１は本発明の第１の実施例を示す。Ｇａ
Ａｓ基板１０上には半導体レーザ部３が取付けられてい
る。この半導体レーザ部３は、例えば、特開平１−１７
５７８４号公報に開示されている半導体レーザ部と同様
な構成になっている。すなわち、活性層部電極に電流注
入を行うと共に、波長制御電極に電流注入を行うと、こ
の電流の増加に従って、発信されるレーザ光の波長は短
波長側にシフトするように構成されている。ここから発
信されたレーザ光は、ＧａＡｓ基板１上に設けられた導
波層５を伝搬する。
Ａｓ基板１０上には半導体レーザ部３が取付けられてい
る。この半導体レーザ部３は、例えば、特開平１−１７
５７８４号公報に開示されている半導体レーザ部と同様
な構成になっている。すなわち、活性層部電極に電流注
入を行うと共に、波長制御電極に電流注入を行うと、こ
の電流の増加に従って、発信されるレーザ光の波長は短
波長側にシフトするように構成されている。ここから発
信されたレーザ光は、ＧａＡｓ基板１上に設けられた導
波層５を伝搬する。
【００１３】導波層５の後端部には、ビームスプリッタ
ー７およびグレーティングカプラ９が形成されており、
このビームスプリッター７に入射したレーザ光は、グレ
ーティングカプラ９で集光され、光ディスク１１に光ス
ポットを投射する。そして、光ディスク１１からの情報
信号は、基板１上の中央両側に、それぞれ２分割して形
成された受光素子１３，１４によって検出される。
ー７およびグレーティングカプラ９が形成されており、
このビームスプリッター７に入射したレーザ光は、グレ
ーティングカプラ９で集光され、光ディスク１１に光ス
ポットを投射する。そして、光ディスク１１からの情報
信号は、基板１上の中央両側に、それぞれ２分割して形
成された受光素子１３，１４によって検出される。
【００１４】導波層５には、半導体レーザ部３から発信
されたレーザ光を回折させる波長検出用グレーティング
２０が形成されている。そして、基板１上には、このグ
レーティング２０からの一次回折光の漏れ光を受光する
ことができる位置に、２分割された受光素子２２ａ，２
２ｂが形成されている。また、基板１上には、前記グレ
ーティング２０と半導体レーザ部３との間にレーザ光の
漏れ光を受光する受光素子２４が形成されている。
されたレーザ光を回折させる波長検出用グレーティング
２０が形成されている。そして、基板１上には、このグ
レーティング２０からの一次回折光の漏れ光を受光する
ことができる位置に、２分割された受光素子２２ａ，２
２ｂが形成されている。また、基板１上には、前記グレ
ーティング２０と半導体レーザ部３との間にレーザ光の
漏れ光を受光する受光素子２４が形成されている。
【００１５】前記波長検出用グレーティング２０の配置
例を図２に示す。例として、レーザ波長０．７８μｍ
、グレーティング長Ｌ＝９５μｍ 、ピッチ０．４３μ
ｍ 、グレーティング角度θｇ ＝１２７．５度とする
と、入射光に対して、回折光の角度θｄ ＝７５度、回
折光率は３．６％となる。このとき、０．１％の波長の
ずれに対して回折効率は、半分の１．８％程度になるた
め、回折光の検出により、数オングストローム程度の波
長誤差検出ができる。
例を図２に示す。例として、レーザ波長０．７８μｍ
、グレーティング長Ｌ＝９５μｍ 、ピッチ０．４３μ
ｍ 、グレーティング角度θｇ ＝１２７．５度とする
と、入射光に対して、回折光の角度θｄ ＝７５度、回
折光率は３．６％となる。このとき、０．１％の波長の
ずれに対して回折効率は、半分の１．８％程度になるた
め、回折光の検出により、数オングストローム程度の波
長誤差検出ができる。
【００１６】前記受光素子２２ａ，２２ｂ，２４によっ
て得られた光電流は、それぞれ電流電圧変換回路２６，
２７，２８で電圧変換される。電流電圧変換回路２６，
２７の出力は、それぞれ差動増幅器３０に入力され、こ
の差動増幅器３０からの出力は、除算回路３２の一端に
入力される。一方、除算回路３２の他端には前記電流電
圧変換回路２８からの出力が入力される。除算回路３２
の出力は、作動増幅回路３４に入力され、ここで基準電
圧と比較される。そして、作動増幅回路３４からの出力
は、電圧電流変換回路３６によって電流変換され、半導
体レーザ部３の波長制御電極に帰還される。
て得られた光電流は、それぞれ電流電圧変換回路２６，
２７，２８で電圧変換される。電流電圧変換回路２６，
２７の出力は、それぞれ差動増幅器３０に入力され、こ
の差動増幅器３０からの出力は、除算回路３２の一端に
入力される。一方、除算回路３２の他端には前記電流電
圧変換回路２８からの出力が入力される。除算回路３２
の出力は、作動増幅回路３４に入力され、ここで基準電
圧と比較される。そして、作動増幅回路３４からの出力
は、電圧電流変換回路３６によって電流変換され、半導
体レーザ部３の波長制御電極に帰還される。
【００１７】次に、本発明の波長変動の制御について説
明する。
明する。
【００１８】波長変動が起こるとグレーティング２０の
回折光率および回折角が変化するため、受光素子２２ａ
，２２ｂに入射−する光量が変化し、かつ２分割素子２
２ａ，２２ｂの受光量にアンバランスが生じる。この受
光素子２２ａと受光素子２２ｂで得られる信号の差分が
、波長シフト量に対応した信号となる。ただし、この場
合、波長変動を伴わない単なる光量変動が生じても、受
光素子２２ａ，２２ｂに入射する光量は変化するので、
この変動分のキャンセルを行う。そのため、それぞれの
受光素子２２ａ，２２ｂで検出された光電流を電圧変換
回路２６，２７で電圧に変換した後、差動増幅器３０で
両者の差を取り、その出力を除算回路３２の一端に入力
する。そして除算回路３２の他端に受光素子２４で検出
された信号を電圧変換して入力し、波長シフト量に対応
する信号の正規化を行う。正規化された除算回路３２の
出力は、差動増幅器３４で基準電圧と比較され、誤差信
号が電圧電流変換回路３６により電流信号に変換された
後、半導体レーザの波長制御用電極に帰還される。 帰還信号により波長変動を減少させる方向に半導体レー
ザを駆動することにより、導波光波長は一定に保たれる
。
回折光率および回折角が変化するため、受光素子２２ａ
，２２ｂに入射−する光量が変化し、かつ２分割素子２
２ａ，２２ｂの受光量にアンバランスが生じる。この受
光素子２２ａと受光素子２２ｂで得られる信号の差分が
、波長シフト量に対応した信号となる。ただし、この場
合、波長変動を伴わない単なる光量変動が生じても、受
光素子２２ａ，２２ｂに入射する光量は変化するので、
この変動分のキャンセルを行う。そのため、それぞれの
受光素子２２ａ，２２ｂで検出された光電流を電圧変換
回路２６，２７で電圧に変換した後、差動増幅器３０で
両者の差を取り、その出力を除算回路３２の一端に入力
する。そして除算回路３２の他端に受光素子２４で検出
された信号を電圧変換して入力し、波長シフト量に対応
する信号の正規化を行う。正規化された除算回路３２の
出力は、差動増幅器３４で基準電圧と比較され、誤差信
号が電圧電流変換回路３６により電流信号に変換された
後、半導体レーザの波長制御用電極に帰還される。 帰還信号により波長変動を減少させる方向に半導体レー
ザを駆動することにより、導波光波長は一定に保たれる
。
【００１９】また、本発明は、例えば図３のように変形
して構成することも可能である。この図において前記実
施例と同一の部分については同一の符号を付し、その説
明を省略する。この変形例では、導波層５にビームスプ
リッター４０を形成し、半導体レーザ部３から射出され
たレーザ光を分岐するように構成されている。そして、
ここで分岐されたレーザ光が、波長変動検出用グレーテ
ィング２０を通過し、受光素子２２ａ，２２ｂで検出さ
れる。以下の動作は前述した実施例と同一である。
して構成することも可能である。この図において前記実
施例と同一の部分については同一の符号を付し、その説
明を省略する。この変形例では、導波層５にビームスプ
リッター４０を形成し、半導体レーザ部３から射出され
たレーザ光を分岐するように構成されている。そして、
ここで分岐されたレーザ光が、波長変動検出用グレーテ
ィング２０を通過し、受光素子２２ａ，２２ｂで検出さ
れる。以下の動作は前述した実施例と同一である。
【００２０】
【発明の効果】本発明に係るピックアップは、レーザ光
の波長変動を検出する検出手段と、この検出手段から検
出された信号に基づいて、前記レーザ光の波長を安定化
させる手段と、を有することを特徴としている。これに
よって、導波光の波長は常に一定に保たれているために
、導波光の波長変動によるピックアップの特性劣化を防
ぐことができる。
の波長変動を検出する検出手段と、この検出手段から検
出された信号に基づいて、前記レーザ光の波長を安定化
させる手段と、を有することを特徴としている。これに
よって、導波光の波長は常に一定に保たれているために
、導波光の波長変動によるピックアップの特性劣化を防
ぐことができる。
【図１】本発明に係るピックアップの実施例を示す斜視
図。
図。
【図２】図１の実施例における波長検出用グレーティン
グ２０の配置例を示す図。
グ２０の配置例を示す図。
【図３】本発明に係るピックアップの変形例を示す斜視
図。
図。
【図４】従来の光集積ピックアップの構成を示す斜視図
。
。
３…半導体レーザ部、２０…波長検出用グレーティング
、２２ａ，２２ｂ，２４受光素子、４０…ビームスプリ
ッター。
、２２ａ，２２ｂ，２４受光素子、４０…ビームスプリ
ッター。
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体レーザと、この半導体レーザか
ら射出されたレーザ光を導く導波路と、この導波路に設
けられ、導波路中のレーザ光を導波路の外部の光学的記
録媒体に集光させるグレーティングと、前記光学的記録
媒体からの反射光を検出する光検出手段と、を有し、光
学的情報記録媒体に対して信号を記録および／または再
生する光ピックアップにおいて、前記レーザ光の波長変
動を検出する検出手段と、この検出手段から検出された
信号に基づいて、前記レーザ光の波長を安定化させる手
段と、を有することを特徴とする光ピックアップ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3031527A JPH04349230A (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | 光ピックアップ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3031527A JPH04349230A (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | 光ピックアップ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04349230A true JPH04349230A (ja) | 1992-12-03 |
Family
ID=12333666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3031527A Withdrawn JPH04349230A (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | 光ピックアップ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04349230A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011093895A1 (en) * | 2010-01-29 | 2011-08-04 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Grating-based optical fiber-to-waveguide interconnects |
-
1991
- 1991-01-31 JP JP3031527A patent/JPH04349230A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011093895A1 (en) * | 2010-01-29 | 2011-08-04 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Grating-based optical fiber-to-waveguide interconnects |
| US8781276B2 (en) | 2010-01-29 | 2014-07-15 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Grating-based optical fiber-to-waveguide interconnects |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980514 |