專利名稱：光學(xué)信息記錄裝置、光學(xué)拾取器及用于發(fā)射激光的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)信息記錄裝置、光學(xué)拾取器及用于發(fā)射激光的方法。 本發(fā)明可應(yīng)用于例如用于利用光束來記錄信息的光盤裝置。
背景技術(shù)：
在光學(xué)信息記錄介質(zhì)中，光盤已經(jīng)得到廣泛使用。光盤的示例包括緊
湊盤(CD)、數(shù)字萬用盤(DVD)和藍(lán)光盤(注冊商標(biāo)，此后稱為 BD)。
利用與光學(xué)信息記錄介質(zhì)兼容的光學(xué)信息記錄/再現(xiàn)裝置，例如音樂和 圖像之類的各種內(nèi)容或者例如計(jì)算機(jī)用數(shù)據(jù)之類的各種信息可以記錄在光 學(xué)信息記錄介質(zhì)上。近年來，因?yàn)樾畔⒘侩S著圖像的解析度和音樂的聲音 質(zhì)量提高而增大，并且需要將更大量的內(nèi)容記錄在單個(gè)光學(xué)信息記錄介質(zhì) 上，所以對于光學(xué)信息記錄介質(zhì)需要更大的容量。
為了增大容量，已經(jīng)提出了一種光學(xué)信息記錄機(jī)制，其中根據(jù)光、通 過利用允許由雙光子吸收來形成記錄凹坑的材料來在厚度方向上三維地記 錄信息(例如，見日本未經(jīng)審查的專利申請公開號2005-37658)。

發(fā)明內(nèi)容
因?yàn)閮H通過高強(qiáng)光來引起雙光子吸收，所以需要使用具有高發(fā)射強(qiáng)度 的光源。這種光源的示例包括以短脈沖形式發(fā)射激光的所謂短脈沖輸出光 源，例如皮秒激光器和毫微微秒激光器，其中巨型藍(lán)寶石激光器和YAG 激光器較為普遍。
但是，短脈沖輸出光源通過利用布置在光發(fā)生器外部的光學(xué)部件來產(chǎn) 生短脈沖輸出。此結(jié)構(gòu)使得短脈沖輸出光源通常較大且較昂貴，這使得將 短脈沖輸出光源結(jié)合在光盤裝置中變得不現(xiàn)實(shí)。考慮到多功能性和成本，期望使用廣泛用作光盤裝置中光源的小型半 導(dǎo)體激光器。但是，為了將半導(dǎo)體激光器用作光源，存在必須增大發(fā)射強(qiáng) 度的問題。
本發(fā)明提供了光學(xué)信息記錄裝置、光學(xué)拾取器及用于發(fā)射激光的方 法，可以用其增大半導(dǎo)體激光器的發(fā)射強(qiáng)度。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例， 一種光學(xué)信息記錄裝置和一種光學(xué)拾取器包 括半導(dǎo)體激光器，其用于發(fā)射激光；光照射部分，其用于聚集所述激光 并用所述激光照射光學(xué)信息記錄介質(zhì)；以及激光器控制器，其用于將脈沖 形式的激光器驅(qū)動(dòng)電流波供應(yīng)給所述半導(dǎo)體激光器。所述激光器驅(qū)動(dòng)電流 波具有引起所述半導(dǎo)體激光器的弛豫振蕩的振蕩電流值。
本發(fā)明的實(shí)施例能夠引起半導(dǎo)體激光器的弛豫振蕩，因此半導(dǎo)體激光 器能夠輸出脈沖形式的高強(qiáng)度的激光。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例， 一種用于發(fā)射激光的方法，包括以下步驟-
將脈沖形式的激光器驅(qū)動(dòng)電流波供應(yīng)給半導(dǎo)體激光器，所述激光器驅(qū) 動(dòng)電流波具有引起所述半導(dǎo)體激光器的弛豫振蕩的振蕩電流值；以及發(fā)射 由所述弛豫振蕩產(chǎn)生的激光。
本發(fā)明的實(shí)施例能夠引起半導(dǎo)體激光器的弛豫振蕩，因此半導(dǎo)體激光 器能夠輸出脈沖形式的高強(qiáng)度的激光。
本發(fā)明的實(shí)施例能夠引起半導(dǎo)體激光器的弛豫振蕩，并使得半導(dǎo)體激 光器輸出脈沖形式的高強(qiáng)度的激光，從而實(shí)現(xiàn)了光學(xué)信息記錄裝置、光學(xué) 拾取器及用于發(fā)射激光的方法，可以用其增大半導(dǎo)體激光器的發(fā)射強(qiáng)度。


圖l是示出光盤的結(jié)構(gòu)的視圖； 圖2是示出光盤裝置的總體結(jié)構(gòu)的視圖； 圖3是示出光學(xué)拾取器的結(jié)構(gòu)的視圖； 圖4是示出伺服光束的路徑的視圖； 圖5是示出信息光束的路徑的視圖6是用于描繪由方程O)得到的注入載流子密度和光子密度之間的關(guān)系的圖7是用于描繪由方程(1)得到的注入載流子密度和載流子密度之 間的關(guān)系的圖8是用于描繪由方程(1)得到的注入載流子密度和光子密度之間 的關(guān)系的圖9是用于描述在如圖8所示的點(diǎn)PT1處的光子密度的圖10是用于描述在如圖8所示的點(diǎn)PT2處的光子密度的圖11是用于描述在如圖8所示的點(diǎn)PT3處的光子密度的圖12是示出實(shí)際發(fā)射波形的圖13是用于描述驅(qū)動(dòng)電流和發(fā)射強(qiáng)度的圖14是示出記錄標(biāo)記和發(fā)射波形的圖15是示出發(fā)射開始時(shí)間和發(fā)射周期的圖16是用于描述在第一實(shí)施例中激光器驅(qū)動(dòng)電流的供應(yīng)時(shí)機(jī)的調(diào)節(jié) 的圖17是用于描述驅(qū)動(dòng)電流和發(fā)射強(qiáng)度的圖； 圖18是用于描述電流波供應(yīng)時(shí)間和發(fā)射強(qiáng)度的圖； 圖19是用于描述在第二實(shí)施例中激光器驅(qū)動(dòng)電流的供應(yīng)時(shí)機(jī)的調(diào)節(jié) 的圖20是用于描述在另一實(shí)施例中脈沖激光器輸出光束LMp的使用的 圖；并且
圖21是用于描述在另一實(shí)施例中脈沖激光器輸出光束LMp的使用的圖。
具體實(shí)施例方式
此后，將參考附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例。 (1)第一實(shí)施例 (1-1)光盤的結(jié)構(gòu)
首先，描述光盤的結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，通過用從光盤裝置10發(fā)射 的信息光束LM照射光盤100，將信息記錄在光盤100上。另一方面，通過檢測作為信息光束LM的反射光的反射信息光束LMr，來從光盤100讀 取信息。
光盤100是在其中心具有卡孔100H的大體圓盤。如圖1的剖視圖所 示，光盤100包括用于記錄信息的記錄層101以及夾在記錄層101之間的 基板102和103。
光盤裝置IO用物鏡18將已經(jīng)由光源發(fā)射的信息光束LM聚集到光盤 100的記錄層101中。當(dāng)信息光束LM具有用于記錄的相對較高強(qiáng)度時(shí)， 在記錄層101中的焦點(diǎn)FM處形成記錄標(biāo)記RM。
光盤100還包括位于記錄層101與基板102之間的伺服層104。伺服 層104具有用于伺服控制的導(dǎo)引槽。具體而言，如通常的BD (藍(lán)光盤， 注冊商標(biāo))-R (可記錄)盤等那樣，螺旋軌道(此后稱為伺服軌道)STR 形成有平臺和槽。
伺服軌道STR具有對于每組預(yù)定數(shù)量的記錄比特而言的一系列地址。 在記錄或再現(xiàn)信息時(shí)，可以由地址來指明待用伺服光束LS來照射的伺服 軌道(此后稱為目標(biāo)伺服軌道TSG)。
伺服層104 (記錄層101與基板102之間的邊界表面)可以具有凹坑 而不是導(dǎo)引槽，或者可以具有導(dǎo)引槽和凹坑的組合等。伺服層104的伺服 軌道的形狀可以是同心的而不是螺旋的。
例如，伺服層104以較高的反射率反射約660[nm]波長的紅色光束， 同時(shí)以較高的透射率透射約405[nm]波長的紫色光束。
光盤裝置10將約660[nm]波長的伺服光束LS發(fā)射到光盤100上。然 后，伺服光束LS被光盤100的伺服層104反射，并成為反射伺服光束 LSr。
光盤裝置10接收反射伺服光束LSr，并根據(jù)接收到的光束、通過使物 鏡40移動(dòng)接近或遠(yuǎn)離光盤100來控制物鏡40在聚焦方向上的位置，使得 伺服光束LS的焦點(diǎn)FS位于伺服層104中。
此時(shí)，光盤裝置10使伺服光束LS的光軸XL與信息光束LM彼此基 本一致。因此，光盤裝置IO使信息光束LM的焦點(diǎn)FM位于與記錄層101 中的目標(biāo)伺服軌道TSG相對應(yīng)的位置處，即，在延伸通過目標(biāo)伺服軌道TSG并垂直于伺服層104的直線上的位置處。
記錄層101包括在405[nm]波長的情況下實(shí)現(xiàn)雙光子吸收的雙光子吸 收材料。雙光子吸收材料實(shí)現(xiàn)的雙光子吸收具有與光強(qiáng)的平方成比例的 量，并僅對于非常高強(qiáng)度的光才實(shí)現(xiàn)。雙光子吸收材料的示例包括己二炔 化合物、花青染料和偶氮染料。
當(dāng)用相對較高強(qiáng)度的信息光束LM照射記錄層101時(shí)，例如通過雙光 子吸收來使雙光子吸收材料氣化，使得在記錄層101中形成氣泡，由此在 焦點(diǎn)FM處形成記錄標(biāo)記RM。或者可以通過例如用化學(xué)反應(yīng)來改變記錄 層101的局部折射率，來在記錄層101中形成記錄標(biāo)記RM。
已經(jīng)如上所述形成的記錄標(biāo)記RM布置在與光盤100的第一表面 100A和伺服層104基本平行的平面中，使得記錄標(biāo)記RM形成標(biāo)記層Y。
在記錄層101中，形成具有單位標(biāo)記長度的整數(shù)倍長度(例如在2T 至11T的范圍內(nèi)的長度)的記錄標(biāo)記RM。
為了從光盤IOO再現(xiàn)信息，光盤裝置IO將信息光束LM從光盤100的 第一表面IOOA—側(cè)聚焦到目標(biāo)位置PG。如果在焦點(diǎn)FM (即，目標(biāo)位置 PG)處已經(jīng)形成記錄標(biāo)記RM，則由記錄標(biāo)記RM發(fā)射信息光束LM作為 反射信息光束LMr。
光盤裝置10根據(jù)反射信息光束LMr的檢測結(jié)果產(chǎn)生檢測信號，并基 于檢測信號判斷是否已經(jīng)形成記錄標(biāo)記RM。
如上所述，在本實(shí)施例中，光盤裝置IO通過向目標(biāo)位置PG發(fā)射信息 光束LM同時(shí)利用伺服光束LS來將期望信息記錄在光盤100上或從光盤 IOO再現(xiàn)期望信息。 (1-2)光盤裝置 (1-2-1)光盤裝置的結(jié)構(gòu)
以下描述光盤裝置10的具體結(jié)構(gòu)。
如圖2所示，光盤裝置IO包括作為核心部件的控制器11?？刂破?1 包括中央處理單元(CPU，未示出)、存儲程序等的只讀存儲器 (ROM)、以及用作CPU的工作存儲器的隨機(jī)存取存儲器(RAM)。 為了將信息記錄在光盤100上，控制器11使驅(qū)動(dòng)控制器12起動(dòng)主軸電動(dòng)機(jī)15，使得布置在轉(zhuǎn)臺(未示出)上的光盤100以期望速度旋轉(zhuǎn)。
控制器11使控制器12起動(dòng)滑架電動(dòng)機(jī)16，使得光學(xué)拾取器17在尋 軌方向上沿著移動(dòng)軸Gl和G2移動(dòng)較大的距離，尋軌方向是光盤100的徑 向。
光學(xué)拾取器17包括多個(gè)光學(xué)部件，例如物鏡18。在控制器11的控制 下，光學(xué)拾取器17用信息光束LM和伺服光束LS照射光盤100，并檢測 作為伺服光束LS的反射光的反射伺服光束LSr。
光學(xué)拾取器17基于反射伺服光束LSr的檢測結(jié)果產(chǎn)生檢測信號，并 將檢測信號供應(yīng)至信號處理器13。信號處理器13對檢測信號進(jìn)行指定操 作，以產(chǎn)生聚焦誤差信號SFE和尋軌誤差信號STE，并將信號SFE和 STE供應(yīng)至驅(qū)動(dòng)控制器12。
聚焦誤差信號SFE是表示在聚焦方向上伺服光束LS與伺服層104的 偏差量的信號。尋軌誤差信號STE是表示在尋軌方向上伺服光束LS與作
為伺服光束LS目標(biāo)的伺服軌道STR (此后稱為目標(biāo)伺服軌道STG)的偏
斐_& 差里。
根據(jù)已經(jīng)供應(yīng)的聚焦誤差信號SFE和尋軌誤差信號STE，驅(qū)動(dòng)控制器 12產(chǎn)生用于使物鏡18移動(dòng)的聚焦驅(qū)動(dòng)信號和尋軌驅(qū)動(dòng)信號，并將聚焦驅(qū) 動(dòng)信號和尋軌驅(qū)動(dòng)信號供應(yīng)至光學(xué)拾取器17的雙軸致動(dòng)器19。
根據(jù)聚焦驅(qū)動(dòng)信號和尋軌驅(qū)動(dòng)信號，光學(xué)拾取器17的雙軸致動(dòng)器19 執(zhí)行物鏡18的聚焦控制和尋軌控制，使得已經(jīng)被物鏡18聚集的伺服光束 LS能夠遵循位于作為伺服光束LS的焦點(diǎn)FS的目標(biāo)的標(biāo)記層Y (此后稱 為目標(biāo)標(biāo)記層YG)上的目標(biāo)伺服軌道STG。
此時(shí)，控制器11根據(jù)從外部供應(yīng)的信息使激光器控制器20調(diào)制信息 光束LM的強(qiáng)度，使得記錄標(biāo)記RM形成在目標(biāo)標(biāo)記層YG的目標(biāo)軌道 TG上，由此將信息記錄在目標(biāo)軌道上。
為了從光盤100再現(xiàn)信息，如同在記錄時(shí)的情況下，光學(xué)拾取器17 使伺服光束LS的焦點(diǎn)FS遵循目標(biāo)伺服軌道STG，用具有相對較弱且基本 恒定強(qiáng)度的信息光束LM來照射目標(biāo)標(biāo)記層YG的目標(biāo)軌道TG，并檢測 反射信息光束LMr，反射信息光束LMr是在己經(jīng)形成有記錄標(biāo)記RM的位置處反射的、信息光束LM的反射光。
光學(xué)拾取器17根據(jù)反射信息光束LMr的檢測結(jié)果產(chǎn)生檢測信號，并 將檢測信號供應(yīng)至信號處理器13。信號處理器13對檢測信號進(jìn)行指定操 作、解調(diào)和解碼，使得記錄在目標(biāo)標(biāo)記層YG的目標(biāo)軌道TG上的信息能 夠被再現(xiàn)。 (1-2-2)光學(xué)拾取器的結(jié)構(gòu)
以下描述光學(xué)拾取器17的結(jié)構(gòu)。如圖3所示，光學(xué)拾取器17包括用 于施加伺服控制的伺服控制系統(tǒng)30以及用于再現(xiàn)和記錄信息的信息光學(xué) 系統(tǒng)50。
在光學(xué)拾取器17中，由激光二極管31發(fā)射的伺服光束LS和由半導(dǎo) 體激光器51發(fā)射的信息光束LM分別通過伺服控制系統(tǒng)30和信息光學(xué)系 統(tǒng)50進(jìn)入同一物鏡18，由此能夠用伺服光束LS和信息光束LM照射光盤 100。
(1-2-2-1)伺服光束的光路
如圖4所示，在伺服控制系統(tǒng)30中，通過物鏡18用伺服光束LS照 射光盤100，并由光電檢測器43接收己經(jīng)由光盤100反射的反射伺服光束 LSr。
在控制器11 (圖2)的控制下由激光二極管31發(fā)射由發(fā)散光組成的 指定量的伺服光束LS，并入射準(zhǔn)直透鏡33。由準(zhǔn)直透鏡33將伺服光束 LS從發(fā)散光轉(zhuǎn)換為平行光，并入射偏振光束分光器34。
由p偏振光組成的幾乎全部伺服光束LS在其偏振方向上通過偏振光 束分光器34，并入射四分之一波長板36。
由p偏振光組成的伺服光束LS被四分之一波長板36轉(zhuǎn)換為圓偏振 光，并入射二向色棱鏡37。伺服光束LS被二向色棱鏡37的反射透射表面 37S根據(jù)其波長而反射，并入射物鏡18。
由物鏡18聚集伺服光束LS，并用伺服光束LS照射光盤100的伺服 層104。如圖l所示，伺服光束LS經(jīng)過基板102，被伺服層104反射，并 成為在與伺服光束LS相反方向上行進(jìn)的反射伺服光束LSr。
反射伺服光束LSr被物鏡18轉(zhuǎn)換為平行光，并入射二向色棱鏡37。反射伺服光束LSr被二向色棱鏡37根據(jù)其波長而反射，并入射四分之一 波長板36。
由圓偏振光組成的反射伺服光束LSr被四分之一波長板36轉(zhuǎn)換為s偏 振光，并入射偏振光束分光器34。由s偏振光組成的反射伺服光束LSr被 偏振光束分光器34反射，并入射聚集透鏡41。
反射伺服光束LSr被聚集透鏡41會聚并由柱面透鏡42而被提供有像 散。然后，用反射伺服光束LSr照射光電檢測器43。
在光盤裝置10中，當(dāng)光盤在旋轉(zhuǎn)時(shí)可能發(fā)射光盤100的晃動(dòng)等，目 標(biāo)伺服軌道TSG相對于物鏡18的位置可能發(fā)生波動(dòng)。
為了使伺服光束LS的焦點(diǎn)FS (圖1)遵循目標(biāo)伺服軌道TSG，焦點(diǎn) FS必須在聚焦方向和尋軌方向上移動(dòng)，聚焦方向是使物鏡18靠近或遠(yuǎn)離 光盤100移動(dòng)的方向，尋軌方向是光盤100的徑向。
為此，物鏡18被配置為可利用雙軸致動(dòng)器19在聚焦方向和尋軌方向 上移動(dòng)。
在伺服控制系統(tǒng)30中，調(diào)節(jié)光學(xué)部件的光學(xué)位置，使得其中用由物 鏡18聚集的伺服光束LS照射光盤100的伺服層104的對焦?fàn)顟B(tài)成為其中 用由聚集透鏡41聚集的反射伺服光束LSr照射光電檢測器43的對焦?fàn)顟B(tài) 的因素。
光電檢測器43根據(jù)反射伺服光束LSr的量來產(chǎn)生檢測信號，并將檢 測信號發(fā)送至信號處理器13 (圖2)。
光電檢測器43具有用于接收反射伺服光束LSr的多個(gè)檢測區(qū)域(未 示出)。光電檢測器43利用檢測區(qū)域檢測反射伺服光束LSr的不同部 分，根據(jù)檢測光量產(chǎn)生檢測信號，并將檢測信號發(fā)送至信號處理器13 (圖 2)。
信號處理器13通過所謂像散方法施加聚焦控制。信號處理器13計(jì)算 表示伺服光束LS的焦點(diǎn)FS與光盤100的伺服層104的偏差量的聚焦誤差 信號SFE,并將聚焦誤差信號SFE供應(yīng)至驅(qū)動(dòng)控制器12。
此外，信號處理器13計(jì)算表示焦點(diǎn)FS與光盤100的伺服層104中的 目標(biāo)伺服軌道TSG的偏差量的尋軌誤差信號STE，并將尋軌誤差信號STE和聚焦誤差信號SFE供應(yīng)至驅(qū)動(dòng)控制器12。
為了將伺服光束LS聚焦在光盤100的伺服層104中的點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)控制 器12通過基于聚焦誤差信號SFE產(chǎn)生聚焦驅(qū)動(dòng)信號并將聚焦驅(qū)動(dòng)信號供 應(yīng)至雙軸致動(dòng)器19，來施加對物鏡18的反饋控制(即，聚焦控制)。
驅(qū)動(dòng)控制器12根據(jù)由所謂推挽方法產(chǎn)生的尋軌誤差信號來產(chǎn)生尋軌 驅(qū)動(dòng)信號，并將尋軌驅(qū)動(dòng)信號供應(yīng)至雙軸致動(dòng)器19。因此，驅(qū)動(dòng)控制器 12施加對物鏡18的反饋控制(即，尋軌控制)，使得伺服光束LS聚焦在 光盤100的伺服層104的目標(biāo)伺服軌道TSG上。
這樣，伺服控制系統(tǒng)30使得用伺服光束LS照射光盤100的伺服層 104，接收作為伺服光束LS的反射光的反射伺服光束LSr，并將接收結(jié)果 供應(yīng)至信號處理器13。驅(qū)動(dòng)控制器12施加對物鏡18的聚焦控制和尋軌控 制，以將伺服光束LS聚焦在伺服層104的目標(biāo)伺服軌道TSG上。 (1-2-2-2)信息光束的光路
如與圖3相對應(yīng)的圖5所示，利用信息光學(xué)系統(tǒng)50，通過物鏡18， 用半導(dǎo)體激光器51發(fā)射的信息光束LM來照射光盤100，并且光電檢測器 62接收由光盤100反射的反射信息光束。
在控制器11 (圖2)的控制下，從半導(dǎo)體激光器51發(fā)射由發(fā)散光組 成的指定量的信息光束LM，并入射準(zhǔn)直透鏡52。由準(zhǔn)直透鏡52將信息 光束LM從發(fā)散光轉(zhuǎn)換為平行光，并入射偏振光束反光器54。
由p偏振光組成的信息光束LM在其偏振方向上通過偏振光束反光器 54。信息光束LM通過液晶面板(LCP) 56，并入射四分之一波長板57, 用LCP56來校正球面像差等。
由四分之一波長板57將信息光束LM從p偏振光轉(zhuǎn)換為圓偏振光，并 入射中繼透鏡58。
由中繼透鏡58的可動(dòng)透鏡58A將信息光束LM從平行光轉(zhuǎn)換為會聚 光。由固定透鏡58B將在會聚之后已經(jīng)發(fā)散的信息光束LM再次轉(zhuǎn)換為會 聚光，并入射反射鏡59。
由反射鏡59發(fā)射信息光束LM，使得行進(jìn)方向偏轉(zhuǎn)，并入射二向色棱 鏡37。信息光束LM通過二向色棱鏡37的反射透射表面37S，并入射物鏡18。
由物鏡18聚集信息光束LM，并用信息光束LM照射光盤100。如圖 1所示，此時(shí)，信息光束LM通過基板102，并聚焦在記錄層101中的點(diǎn) 上。
根據(jù)當(dāng)信息光束LM從包括在中繼透鏡58中的固定透鏡58B出射時(shí) 的會聚狀態(tài)，來確定信息光束LM的焦點(diǎn)FM。即，焦點(diǎn)FM根據(jù)可動(dòng)透 鏡58A的位置而在聚焦方向上在記錄層101中移動(dòng)。
在信息光學(xué)系統(tǒng)50中，由控制器11 (圖2)控制可動(dòng)透鏡58A的位 置，使得信息光束LM的焦點(diǎn)FM在光盤100的記錄層101中的深度可以 被調(diào)節(jié)至目標(biāo)位置PG。
在信息光學(xué)系統(tǒng)50中，由伺服控制系統(tǒng)30來伺服控制信息光束LM 所通過的物鏡18，使得目標(biāo)位置PG在信息光束LM的焦點(diǎn)FM的尋軌方 向上。
信息光束LM被物鏡18聚集至焦點(diǎn)FM，并在目標(biāo)位置PG處形成記 錄標(biāo)記RM。
為了使記錄在光盤IOO上的信息再現(xiàn)，如果已經(jīng)在目標(biāo)位置PG處形 成記錄標(biāo)記RM，則已經(jīng)被聚集至焦點(diǎn)FM的信息光束LM被記錄標(biāo)記 RM反射，并成為反射信息光束LMr，并且反射信息光束LMr入射物鏡 18。
另一方面，如果在目標(biāo)位置PG處未形成記錄標(biāo)記RM，則信息光束 LM通過光盤100而不產(chǎn)生反射信息光束LMr。
由s偏振光組成的反射信息光束LMr被偏振光束反光器54的偏振表 面54S反射，并入射多透鏡60。信息光束LM由多透鏡60聚集，通過針 孔板61，并被朝向光電檢測器62引導(dǎo)。
針孔板61被布置為使得由多透鏡60聚集的反射信息光束LMr的焦點(diǎn) 位于其孔中(未編號)，并允許反射信息光束LMr通過。
此結(jié)構(gòu)使光電檢測器62能夠在不受到雜散光的影響的情況下根據(jù)反 射信息光束LMr的量產(chǎn)生檢測信號SDb，并將該信號供應(yīng)至信號處理器 13 (圖2)。信號處理器13對再現(xiàn)檢測信號SDb施加指定的解調(diào)、解碼等處理，
以產(chǎn)生再現(xiàn)信息，并將再現(xiàn)信息供應(yīng)至控制器ll。
這樣，信息光學(xué)系統(tǒng)50接收從光盤IOO朝向物鏡18反射的反射信息
光束LMr，并將接收光束的結(jié)果供應(yīng)至信號處理器13。
(1-3)激光的特性
以下示出表示激光的特性的所謂速率方程(rate equation)。在方程
(1)中，r是封閉系數(shù)(confinement coefficient) ， 7>是光子壽命，ts是
載流子壽命，Cs是自發(fā)發(fā)射耦合系數(shù)，d是活性層厚度，q是元電荷，gmax
是最大增益，N是載流子密度，S是光子密度，J是注入載流子密度，c是
光速，No是透明載流子密度，而ng是群折射率。 dN N J<formula>formula see original document page 15</formula> ... (1)
其中<formula>formula see original document page 15</formula>
圖6示出了由方程(1)得到的注入載流子密度J和光子密度S之間的 關(guān)系，圖7示出了由方程(1)得到的注入載流子密度J和載流子密度N 之間的關(guān)系。對于圖6和7，通過假定r=0.3， Ag=3e"6[cm2]， tph=le"2 [s]， 7"s=le-9[s]， Cs=0.03， d=0.1[Mm]， q=1.6e"9[C]。
如圖7所示，隨著注入載流子密度J (即，激光器驅(qū)動(dòng)電流DJ)增 大，通常的半導(dǎo)體激光器在預(yù)飽和點(diǎn)SI處幵始發(fā)光，預(yù)飽和點(diǎn)SI在載流 子密度N飽和處的點(diǎn)略微之前。如圖6所示，隨著注入載流子密度J增 大，半導(dǎo)體激光器使光子密度S (即，發(fā)光強(qiáng)度)增大。如與圖6對應(yīng)的 圖8所示，隨著注入載流子密度進(jìn)一步增大，光子密度S進(jìn)一步增大。
在圖9、 10和12中，橫軸表示當(dāng)具有與如圖8所示的點(diǎn)PT1、 PT2和 PT3對應(yīng)的注入載流子密度J的激光器驅(qū)動(dòng)電流DJ開始供應(yīng)時(shí)的時(shí)間，縱 軸表示光子密度S。
如圖9所示，在供應(yīng)最大激光器驅(qū)動(dòng)電流DJ的點(diǎn)PT1處，由于具有 較大幅度的弛豫振蕩使得光子密度S顯著振蕩，并且振蕩周期ta (最小值 和相機(jī)的最小值之間的間隔)短至50[ps]。關(guān)于光子密度S的振蕩，緊接著發(fā)射開始之后出現(xiàn)的第一波的幅度最大，第二、第三和隨后的波的幅度 逐漸減小并最終變?yōu)榉€(wěn)定。
對于點(diǎn)PT1，第一波的光子密度S的最大值是約3X1016，其是當(dāng)光子 密度S穩(wěn)定時(shí)的平穩(wěn)值(約1X1016)的約3倍。對于點(diǎn)PT1，發(fā)射開始時(shí) 間7d短至約200[ps]，發(fā)射開始時(shí)間Td是當(dāng)激光驅(qū)動(dòng)電力DJ開始供應(yīng)時(shí) 的時(shí)間和當(dāng)發(fā)射開始時(shí)的時(shí)間之間的間隔。
如圖10所示，在所供應(yīng)的激光器驅(qū)動(dòng)電流DJ的值小于點(diǎn)PT1的該值 的點(diǎn)PT2處，雖然清楚地發(fā)生了弛豫振蕩，但是振蕩的幅度小于點(diǎn)PT1的 振蕩的幅度，并且振蕩周期ta大至100[ps]。此外，在點(diǎn)PT2處，發(fā)射開 始時(shí)間rd是400[ps]，其長于點(diǎn)PT1的發(fā)射開始時(shí)間。在點(diǎn)PT2處，第一 波的光子密度S的最大值是約8X1015，其是平穩(wěn)值(4X1015)的約兩 倍。
如圖11所示，在所供應(yīng)的激光器驅(qū)動(dòng)電流DJ的值小于點(diǎn)PT2的該值 的點(diǎn)PT3處，弛豫振蕩的發(fā)生可以忽略，并且振蕩周期ta是相對較長的 l[ns]。在點(diǎn)PT3處光子密度S的最大值是約1.2X1015，其與平穩(wěn)值大致相 同。
在通常的光盤裝置中，在如點(diǎn)PT3中可見的弛豫振蕩以可以忽略的方 式發(fā)射的狀況(電流值)下相對較小的激光器驅(qū)動(dòng)電流被供應(yīng)至半導(dǎo)體激 光器，以減小緊接著光發(fā)射開始之后發(fā)射強(qiáng)度的差異，并穩(wěn)定激光的輸 出。
相反，本實(shí)施例的光盤裝置IO被配置為如點(diǎn)PT1和PT2處那樣發(fā)生 弛豫振蕩，由此激光的瞬間強(qiáng)度的最大值變?yōu)榇笥谄椒€(wěn)值(例如，等于或 大于平穩(wěn)值的1.5倍)。此外，因?yàn)檩^大的電流值(此后稱為振蕩電流值 a)能夠用于產(chǎn)生弛豫振蕩，所以能夠發(fā)射具有與較大的振蕩電流值a對 應(yīng)的較大強(qiáng)度的激光。
艮P，與通常的光盤裝置相比，通過將具有振蕩電流值a的激光器驅(qū)動(dòng) 電流DJ供應(yīng)給同一半導(dǎo)體激光器，可以實(shí)質(zhì)上增大激光的強(qiáng)度。例如在 點(diǎn)PT1處，對于弛豫振蕩的第一波的光子密度S是約3X1016，這表示與 供應(yīng)對于通常的光盤裝置的電流值的點(diǎn)PT3的情況(約1.2X1015)相比，由半導(dǎo)體激光器51發(fā)射的激光的強(qiáng)度可以增大20倍。
圖12示出了當(dāng)相對較大量的激光器驅(qū)動(dòng)電流DJ被供應(yīng)至半導(dǎo)體激光 器51 (由SONY公司制造的SLD3233VF)時(shí)的發(fā)射強(qiáng)度的實(shí)際測量值。 如圖12所示，如圖9和IO所示的光子密度S的弛豫振蕩所發(fā)生的發(fā)光強(qiáng) 度表明，在該發(fā)光強(qiáng)度處發(fā)生相似的弛豫振蕩。當(dāng)矩形脈沖形式的激光器 驅(qū)動(dòng)電流DJ被供應(yīng)至半導(dǎo)體激光器51時(shí)，獲得如圖12所示的發(fā)射波形 WL。此后，激光器驅(qū)動(dòng)電流DJ的以脈沖形式供應(yīng)的一部分被稱為激光器 驅(qū)動(dòng)電流波DJw。
這樣，在光盤裝置10中，具有較大振蕩電流值a的激光器驅(qū)動(dòng)電流 DJ被供應(yīng)至半導(dǎo)體激光器51，以故意引起弛豫振蕩，由此半導(dǎo)體激光器 能夠發(fā)射高強(qiáng)度的激光作為信息光束LM。 (1-4)信息光束的發(fā)射
在圖13中，部分(a)對應(yīng)于圖10。如圖13的部分(b)所示，光盤 裝置10的激光器控制器20供應(yīng)具有振蕩電流值al的激光器驅(qū)動(dòng)電流DJ 作為激光器驅(qū)動(dòng)電流波DJw，振蕩電流值cd足夠大以引起半導(dǎo)體激光器 51的弛豫振蕩。此時(shí)，激光器控制器20在其中發(fā)射開始時(shí)間Td和振蕩周 期ta相加得到的時(shí)間期間供應(yīng)作為由矩形脈沖波組成的激光器驅(qū)動(dòng)電流 DJ的激光器驅(qū)動(dòng)電流波DJw。
因此，如圖13的部分(c)所示，激光器控制器20使半導(dǎo)體激光器 51僅發(fā)射弛豫振蕩的第一波，由此使半導(dǎo)體激光器51發(fā)射高強(qiáng)度脈沖激 光(此后稱為脈沖激光器輸出光束LMp)，作為信息光束LM。
因?yàn)榧す馄骺刂破?0供應(yīng)脈沖形式的激光器驅(qū)動(dòng)電流波DJw，所以 供應(yīng)具有較大電流值的激光器驅(qū)動(dòng)電流DJ所經(jīng)歷的時(shí)間被縮短，由此能 夠減少由半導(dǎo)體激光器51的過沖燈引起的半導(dǎo)體激光器51的故障。
如圖13的部分(d)所示，激光器控制器20能夠?qū)⒕哂姓袷庪娏髦?02的激光器驅(qū)動(dòng)電流波DJw供應(yīng)至半導(dǎo)體激光器51,振蕩電流值W足夠 大以引起弛豫振蕩小于振蕩電流值al，由此半導(dǎo)體激光器51發(fā)射具有相 對較小強(qiáng)度的脈沖激光器輸出光束LMp。
如圖14所示，當(dāng)基波周期是1T時(shí)，光盤裝置IO形成具有多個(gè)標(biāo)記長度(例如，在2T至1T的范圍內(nèi)的長度)的記錄標(biāo)記RM。利用光盤 裝置10，由脈沖激光器輸出光束LMp的一個(gè)脈沖形成具有1T長度的記錄 標(biāo)記RM。
此時(shí)，光盤裝置10在記錄標(biāo)記RM的先頭部分處發(fā)射具有相對較大 強(qiáng)度(第一強(qiáng)度)的脈沖激光器輸出光束LMp，并在其余部分中發(fā)射具有 相對較小強(qiáng)度(第二強(qiáng)度)的脈沖激光器輸出光束LMp。
因此，光盤裝置10防止脈沖激光器輸出光束LMp的重疊照射，這可 以使記錄標(biāo)記RM的所述其余部分中的吸收反應(yīng)強(qiáng)于先頭部分的吸收反 應(yīng)，由此提供了具有基本均勻形狀(在聚焦方向上和尋軌方向上的寬度) 的記錄標(biāo)記RM。
如圖15所示，發(fā)射開始時(shí)間Td根據(jù)激光器驅(qū)動(dòng)電流DJ的振蕩電流值 a而變化。發(fā)射幵始時(shí)間rd是當(dāng)電流開始供應(yīng)時(shí)的電流波供應(yīng)開始時(shí)間 TS和當(dāng)光幵始發(fā)射時(shí)的時(shí)間之間的間隔，相比當(dāng)將具有相對較大的振蕩電 流值cd供應(yīng)給半導(dǎo)體激光器51時(shí)的情況(圖13的(b)和(c))，發(fā)射 開始時(shí)間rd對于當(dāng)將具有相對較小的振蕩電流值ce2供應(yīng)給半導(dǎo)體激光器 51時(shí)的情況(圖13的(d)和(e))而言更長。
因此，如圖13的部分(b)和(e)所示，如果激光器控制器20在相 同的時(shí)機(jī)將具有不同振蕩電流值a的激光器驅(qū)動(dòng)電流波DJw供應(yīng)給半導(dǎo)體 激光器51，則在不同的時(shí)機(jī)發(fā)射脈沖激光器輸出光束LMp，這使得記錄 標(biāo)記RM之間的距離偏離基準(zhǔn)周期1T的倍數(shù)。
因此，激光器控制器20被配置為使得可根據(jù)振蕩電流值a來調(diào)節(jié)激 光器驅(qū)動(dòng)電流波DJw的供應(yīng)時(shí)機(jī)。
參考圖16,描述了當(dāng)以與第一振蕩電流值cd對應(yīng)的第一強(qiáng)度輸出脈 沖激光器輸出光束LMp時(shí)的情況、以及當(dāng)以與第二振蕩電流值W對應(yīng)的 第二強(qiáng)度輸出脈沖激光器輸出光束LMp時(shí)的情況。為了解釋的方便，脈 沖激光器輸出光束LMp的發(fā)射波形WL示出為矩形。
光盤裝置10的激光器控制器20響應(yīng)于基準(zhǔn)時(shí)鐘CK的上升沿而開始 供應(yīng)具有第二振蕩電流值a2的激光器驅(qū)動(dòng)電流波DJw。 S卩，激光器控制 器20參照第二振蕩電流值o2輸出脈沖激光器輸出光束LMp。此時(shí)，半導(dǎo)體激光器51在電流波供應(yīng)開始時(shí)間TS之后延遲預(yù)定的發(fā)射開始時(shí)間rdb 的情況下，輸出脈沖激光器輸出光束LMp。
在基準(zhǔn)時(shí)鐘CK的上升沿之后延遲了延遲時(shí)間Aid的時(shí)機(jī)處，激光器 控制器20開始供應(yīng)激光器驅(qū)動(dòng)電流DJ。延遲時(shí)間Aid是對于第二振蕩電 流值W的發(fā)射開始時(shí)間Tdb和對于第一振蕩電流值cd的發(fā)射開始時(shí)間 rda之間的差值。
艮P，如圖15所示，如果例如與第一振蕩電流值cd對應(yīng)的注入載流子 強(qiáng)度J是2X 104，并且與第二振蕩電流值《2對應(yīng)的注入載流子強(qiáng)度J是1 X104，則發(fā)射開始時(shí)間Tda和7"db分別是200[ps]和400tps]。因此，延遲 時(shí)間ATd是400[ps]—200[ps],即200[ps]。
結(jié)果，如圖16的部分(c)所示，在從電流波供應(yīng)開始時(shí)間TS (其從 基準(zhǔn)時(shí)鐘CK延遲了 Aid)延遲了發(fā)射開始時(shí)間Tda的時(shí)機(jī)處(即，在從 基準(zhǔn)時(shí)鐘CK延遲了厶id+Tda-7"db的時(shí)機(jī)處)，激光器控制器20輸出脈 沖激光器輸出光束LMp。
換言之，激光器控制器20可以使時(shí)鐘延遲時(shí)間CP (其是從基準(zhǔn)時(shí)鐘 CK到當(dāng)脈沖激光器輸出光束LMp輸出時(shí)的時(shí)間)對于第一振蕩電流值cd 和第二振蕩電流值Qi2而言基本相同，由此允許以基本相同的間隔輸出脈 沖激光器輸出光束LMp。
如圖15所示，對于第一振蕩電流值cd的振蕩周期taa和對于第二振 蕩電流值o2的振蕩周期tab之間的差值非常小。因此，振蕩周期ta的差值 不會顯著影響時(shí)鐘延遲時(shí)間CP。但是，可以根據(jù)振蕩周期taa和tab之間 的差值來調(diào)節(jié)電流波供應(yīng)開始時(shí)間TS。
根據(jù)從信息處理器13供應(yīng)的記錄信號，光盤裝置10的激光器控制器 20產(chǎn)生與將從半導(dǎo)體激光器51輸出的發(fā)射波形WL對應(yīng)的記錄脈沖信號 (未示出)。
如果記錄脈沖信號的峰值強(qiáng)度是與第一發(fā)射強(qiáng)度對應(yīng)的第一脈沖強(qiáng) 度，則激光器控制器20將激光器驅(qū)動(dòng)電流波DJw的振蕩電流值a設(shè)定為 第一振蕩電流值al，并將用于供應(yīng)具有振蕩電流值cd的電流波供應(yīng)開始 時(shí)間TS從基準(zhǔn)時(shí)鐘CK延遲了八i:d。如果記錄脈沖信號的強(qiáng)度是與第二發(fā)射強(qiáng)度對應(yīng)的第二脈沖強(qiáng)度，則
激光器控制器20將激光器驅(qū)動(dòng)電流波DJw的振蕩電流值a設(shè)定為第二振 蕩電流值W，并使用于供應(yīng)具有振蕩電流值W的電流波供應(yīng)開始時(shí)間TS 與基準(zhǔn)時(shí)鐘CK的上升沿一致。
因此，光盤裝置10適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)激光器驅(qū)動(dòng)電流波DJw的振蕩電流值 a，使得由脈沖激光器輸出光束LMp組成的信息光束LM的發(fā)射強(qiáng)度可以 調(diào)節(jié)為任意值。此外，光盤裝置IO根據(jù)振蕩電流值o;調(diào)節(jié)電流波供應(yīng)開 始時(shí)間TS，使得無論振蕩電流值a如何，均可以在從基準(zhǔn)時(shí)鐘延遲了同一 時(shí)鐘延遲時(shí)間CP的時(shí)機(jī)發(fā)射脈沖激光器輸出光束LMp。結(jié)果，光盤裝置 IO可以根據(jù)作為1T的倍數(shù)的任意周期來形成記錄標(biāo)記RM。 (1-5)操作和優(yōu)點(diǎn)
如上所述，在光盤裝置10中，由半導(dǎo)體激光器51發(fā)射由激光組成的 信息光束LM，聚集信息光束LM，并用信息光束LM照射作為光學(xué)信息 記錄介質(zhì)的光盤100。光盤裝置10被配置為使得將具有振蕩電流值a的脈 沖形式的激光器驅(qū)動(dòng)電流波DJw供應(yīng)給半導(dǎo)體激光器51，振蕩電流值a 可以引起半導(dǎo)體激光器51的弛豫振蕩。
因此，在光盤裝置10中，具有比現(xiàn)有光盤裝置更大的振蕩電流值a 的激光器驅(qū)動(dòng)電流波DJw可以供應(yīng)至半導(dǎo)體激光器51，由此半導(dǎo)體激光 器51整體的輸出可以增大，并可以發(fā)射由于弛豫振蕩引起的具有較高發(fā) 射強(qiáng)度的脈沖激光器輸出光束LMp。
光盤裝置IO將電流波供應(yīng)時(shí)間0設(shè)定為比初始振蕩時(shí)間更短的時(shí) 間。電流波供應(yīng)時(shí)間P是當(dāng)振蕩電流值a的激光器驅(qū)動(dòng)電流波DJw開始供 應(yīng)時(shí)的時(shí)間和停止供應(yīng)時(shí)的時(shí)間之間的間隔。初始振蕩時(shí)間是弛豫振蕩的 振蕩周期ta和發(fā)射開始時(shí)間Td的和值，發(fā)射開始時(shí)間Td是當(dāng)激光器驅(qū)動(dòng) 電流波DJw開始供應(yīng)時(shí)的時(shí)間和當(dāng)信息光束LM發(fā)射時(shí)的時(shí)間之間的間 隔。
因此，光盤裝置10僅使用提供最大發(fā)射強(qiáng)度的第一波，由此可以進(jìn) 一步增大信息光束LM的發(fā)射強(qiáng)度。
光盤裝置10增大/減小振蕩電流值a，以增大/減小信息光束LM的發(fā)射強(qiáng)度。通過改變振蕩電流值a，光盤裝置IO可以自由設(shè)定信息光束LM 的強(qiáng)度。
光盤裝置10根據(jù)振蕩電流值ce的增大/減小來改變電流波供應(yīng)開始時(shí) 間TS，電流波供應(yīng)開始時(shí)間TS是激光器驅(qū)動(dòng)電流波DJw開始發(fā)射時(shí)的時(shí) 間。
因此，光盤裝置IO可以隨著電流波供應(yīng)開始時(shí)間TS的變化使根據(jù)振 蕩電流值a發(fā)生的發(fā)射開始時(shí)間Td的變化發(fā)生偏移。結(jié)果，無論振蕩電流 值a如何光盤裝置IO均可以發(fā)射信息光束LM，由此可以精確地形成記錄 標(biāo)記RM。
光盤裝置IO通過在信息光束LM的焦點(diǎn)FM附近的位置處用信息光束 LM照射由均勻材料制成的記錄層101并由此形成引起記錄層101中折射 率調(diào)制的凹坑，來形成表示信息的記錄標(biāo)記RM。
光盤100不具有如DVD (數(shù)字萬用盤)或BD之類的現(xiàn)有光盤中那樣 的信息記錄表面，其可以引起信息光束LM的光能容易地三維擴(kuò)散并可以 延長形成記錄標(biāo)記RM所用的時(shí)間。但是，光盤裝置10在短時(shí)間內(nèi)發(fā)射 具有較高發(fā)射強(qiáng)度的信息光束LM，由此可以在光能顯著擴(kuò)散之前形成記 錄標(biāo)記RM,由此可以有效地利用光能。
光盤裝置10利用根據(jù)多個(gè)激光器驅(qū)動(dòng)電流波DJw發(fā)射的信息光束 LM來形成記錄標(biāo)記RM，并改變激光器驅(qū)動(dòng)電流波DJw的振蕩電流值 O!，使得記錄標(biāo)記RM的寬度基本恒定。
因此，光盤裝置10使記錄標(biāo)記RM的寬度相同，由此抑制了在尋軌 方向或聚焦方向上彼此相鄰的記錄標(biāo)記RM之間的干擾，從而可以提高再 現(xiàn)信號信息的信噪比(S/N)。
光盤裝置IO將信息光束LM照射記錄層101。記錄層101包括根據(jù)信 息光束LM的量展現(xiàn)非線性吸收的雙光子吸收材料。因此，光盤裝置10 可以通過完全利用脈沖激光器輸出光束LMp的高發(fā)射強(qiáng)度特性來有效地 引起雙光子吸收。
利用該結(jié)構(gòu)，光盤裝置10可以通過將具有較大振蕩電流值a的激光 器驅(qū)動(dòng)電流波DJw供應(yīng)給半導(dǎo)體激光器51，來引起半導(dǎo)體激光器51的具有較大的發(fā)射強(qiáng)度幅度的弛豫振蕩。因此，本發(fā)明的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了光學(xué)信 息記錄裝置、光學(xué)拾取器及用于發(fā)射激光的方法，可以用其增大半導(dǎo)體激
光器51的發(fā)射強(qiáng)度。 (2)第二實(shí)施例
圖17至19示出了第二實(shí)施例。相同數(shù)字用于與圖1至16所示的第一 實(shí)施例的部分對應(yīng)的部分。第二實(shí)施例的110與第一實(shí)施例的不同之處在 于用于產(chǎn)生激光器驅(qū)動(dòng)電流DJ的方法。因?yàn)楣獗P裝置110的結(jié)構(gòu)與光盤 裝置10的結(jié)構(gòu)相同，所以省略了對光盤裝置110 (圖2)的描述。 (2-1)用于產(chǎn)生激光器驅(qū)動(dòng)電流的方法
如與圖13對應(yīng)的圖17所示，即使當(dāng)將相同的振蕩電流值a (c6)供 應(yīng)給半導(dǎo)體激光器51時(shí)，如果在弛豫振蕩的第一波期間(即，在發(fā)射開 始時(shí)間Td之后第一振蕩周期ta己經(jīng)經(jīng)過之前)停止供應(yīng)激光器驅(qū)動(dòng)電流 DJ，則脈沖激光器輸出光束LMp的發(fā)射強(qiáng)度減小。如果在第一波達(dá)到最 大值之前激光器驅(qū)動(dòng)電流DJ停止供應(yīng)，則可以有效地減小脈沖激光器輸 出光束LMp的發(fā)射強(qiáng)度。
圖18示出了當(dāng)將其電流波供應(yīng)時(shí)間i3是380[ps]和450[ps]的矩形激光 器驅(qū)動(dòng)電流波DJw供應(yīng)給通常的半導(dǎo)體激光器(由SONY公司制造的 SLD3233VF)時(shí)脈沖激光器輸出光束LMp的發(fā)射波形WL。表示用于比 較脈沖激光器輸出光束LMp的寬度的時(shí)間的橫軸T不是絕對時(shí)間， 一個(gè) 刻度對應(yīng)于0.5[ns]。為了便于比較，脈沖激光器輸出光束LMp的波形轉(zhuǎn) 換為水平方向。
如圖18所示，當(dāng)供應(yīng)激光器驅(qū)動(dòng)電流波DJw達(dá)450[ps]時(shí)，發(fā)射強(qiáng)度 是188[mW]。當(dāng)供應(yīng)激光器驅(qū)動(dòng)電流波DJw達(dá)380[ps]時(shí)，發(fā)射強(qiáng)度小至 130[mW]。
如圖19所示，光盤裝置110的光電檢測器120 (圖2)響應(yīng)于基準(zhǔn)時(shí) 鐘CK的上升沿而開始供應(yīng)具有振蕩電流值《3的激光器驅(qū)動(dòng)電流波 DJw。如果光電檢測器120在第一電流波供應(yīng)時(shí)間m (其等于"發(fā)射開始 時(shí)間rd+振蕩周期ta")期間維持振蕩電流值c6，則發(fā)射具有第一發(fā)射 強(qiáng)度的脈沖激光器輸出光束LMp。另一方面，如果光電檢測器120在小于"發(fā)射開始時(shí)間rd+振蕩周期 ta"的第二電流波供應(yīng)時(shí)間/32之后停止供應(yīng)激光器驅(qū)動(dòng)電流波DJw,則發(fā) 射具有第二強(qiáng)度的脈沖激光器輸出光束LMp。即，光電檢測器120將第二 電流波供應(yīng)時(shí)間/32設(shè)定為比第一電流波供應(yīng)時(shí)間/31短了 AP的量的時(shí) 間。
結(jié)果，如圖19的部分(c)所示，激光器控制器20可以在保持時(shí)鐘延 遲時(shí)間CP (其是在輸出脈沖激光器輸出光束LMp之前的時(shí)間)對于當(dāng)在 第一電流波供應(yīng)時(shí)間]31期間和在第二電流波供應(yīng)時(shí)間W期間供應(yīng)電流波 時(shí)的情況均相同的同時(shí)，使脈沖激光器輸出光束LMp的發(fā)射強(qiáng)度在第一 和第二發(fā)射強(qiáng)度之間切換。
艮P，為了供應(yīng)與記錄標(biāo)記RM的先頭部分對應(yīng)的激光器驅(qū)動(dòng)電流波 DJw，激光器控制器20將電流波供應(yīng)時(shí)間/S設(shè)定為第一電流波供應(yīng)時(shí)間 /31。然后，響應(yīng)于基準(zhǔn)時(shí)鐘CK的上升沿，激光器控制器20在第一電流波 供應(yīng)時(shí)間/31期間將保持振蕩電流值o3的激光器驅(qū)動(dòng)電流波DJw供應(yīng)給半 導(dǎo)體激光器51。
另一方面，為了供應(yīng)與記錄標(biāo)記RM的其余部分對應(yīng)的激光器驅(qū)動(dòng)電 流波DJw，激光器控制器20將電流波供應(yīng)時(shí)間/3設(shè)定為第二電流波供應(yīng) 時(shí)間)82。然后，響應(yīng)于基準(zhǔn)時(shí)鐘CK的上升沿，激光器控制器20在第一 電流波供應(yīng)時(shí)間]82期間將保持振蕩電流值o3的激光器驅(qū)動(dòng)電流波DJw供 應(yīng)給半導(dǎo)體激光器51。
這樣，光盤裝置10適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)激光器驅(qū)動(dòng)電流波DJw的電流波供應(yīng) 時(shí)間/3，使得脈沖激光器輸出光束LMp的發(fā)射強(qiáng)度可以調(diào)節(jié)為期望值。 (2-2)操作和優(yōu)點(diǎn)
如上所述，光盤裝置10通過改變電流波供應(yīng)時(shí)間/3來增大/減小信息 光束LM的發(fā)射強(qiáng)度。因此，無論發(fā)射強(qiáng)度如何，通過在與基準(zhǔn)時(shí)鐘CK 對應(yīng)的時(shí)機(jī)將激光器驅(qū)動(dòng)電流波DJw供應(yīng)給半導(dǎo)體激光器51，光盤裝置 10都可以在參照基準(zhǔn)時(shí)鐘CK的幾乎相同時(shí)機(jī)發(fā)射脈沖激光器輸出光束 LMp。
利用上述結(jié)構(gòu)，光盤裝置10將激光器驅(qū)動(dòng)電流波DJw的電流波供應(yīng)時(shí)間/3設(shè)定在比初始振蕩時(shí)間(其中發(fā)射開始時(shí)間rd和振蕩周期ta相 加)更短的時(shí)間，以在不改變振蕩電流值a的情況下減小激光器驅(qū)動(dòng)電流 波DJw的發(fā)射強(qiáng)度。結(jié)果，光盤裝置10可以在不改變振蕩電流值a和激 光器驅(qū)動(dòng)電流波DJw開始供應(yīng)時(shí)的時(shí)間的情況下通過改變電流波供應(yīng)時(shí)間 /3，來簡單地產(chǎn)生激光器驅(qū)動(dòng)電流DJ。 (3)其他實(shí)施例
在第一和第二實(shí)施例中，僅弛豫振蕩的第一波用于信息光束LM。但 是，本發(fā)明不限于此，也可以使用第二波和第三波之后的波。
在第一和第二實(shí)施例中，記錄層101包括展現(xiàn)非線性吸收的雙光子吸 收材料。但是，本發(fā)明不限于此，并且作為展現(xiàn)非線性吸收的材料，例如 可以使用引起等離子體共振的金或銀納米顆粒。
此外，可以用信息光束LM來照射允許根據(jù)光能的累積量來形成記錄 標(biāo)記RM的記錄層。在此情況下，如圖20所示，激光器控制器20將電流 波供應(yīng)時(shí)間i8設(shè)定為發(fā)射開始時(shí)間7"d和弛豫振蕩的振蕩周期ta的倍數(shù)相 加得到的振蕩周期(即，發(fā)射開始時(shí)間Ki+nX振蕩周期ta，其中n是自 然數(shù))，電流波供應(yīng)時(shí)間]8是當(dāng)具有振蕩電流值a的激光器驅(qū)動(dòng)電流波 DJw開始供應(yīng)時(shí)的時(shí)間和停止供應(yīng)時(shí)的時(shí)間之間的間隔，發(fā)射開始時(shí)間rd 是從激光器驅(qū)動(dòng)電流波DJw開始供應(yīng)時(shí)的時(shí)間到發(fā)射激光時(shí)的時(shí)間的間 隔。
因此，如圖21所示，光盤裝置IO可以在當(dāng)光能的累積量的增大減速 時(shí)的時(shí)間停止供應(yīng)激光器驅(qū)動(dòng)電流波DJw。因此，即使電流波供應(yīng)時(shí)間/5 發(fā)生偏離，光盤裝置10也可以緩和對于每個(gè)激光器驅(qū)動(dòng)電流波DJw的光 能的蓄積量的波動(dòng)，以減小激光器驅(qū)動(dòng)控制的負(fù)荷。此外，在此情況下， 優(yōu)選地，激光器驅(qū)動(dòng)電流波DJw處于脈沖形式，并且電流波供應(yīng)時(shí)間^較 短(例如，等于或短于2000[ps]，或更優(yōu)選地，等于或短于1000[ps])， 以抑制對半導(dǎo)體激光器51的負(fù)荷。
在第一和第二實(shí)施例中，供應(yīng)矩形脈沖波電流作為激光器驅(qū)動(dòng)電流波 DJw。但是，本發(fā)明不限于此。具有較大振蕩電流值a的脈沖電流供應(yīng)較 短時(shí)間就足夠了。例如，可以供應(yīng)具有正弦波形狀的激光器驅(qū)動(dòng)電流波DJw。
在第一和第二實(shí)施例中，將通常的半導(dǎo)體激光器(例如，由SONY公 司制造的SLD3233VF)用作半導(dǎo)體激光器51。但是，本發(fā)明不限于此。 使用通過利用p型和ii型半導(dǎo)體進(jìn)行激光發(fā)射的所謂半導(dǎo)體激光器就足夠 了。優(yōu)選地，使用有意使弛豫振蕩容易發(fā)生的半導(dǎo)體激光器。
在第一實(shí)施例中，通過利用弛豫振蕩，使第一波的發(fā)射強(qiáng)度是平穩(wěn)值 的約兩倍到三倍。但是，本發(fā)明不限于此，可以使用其中第一波的發(fā)射強(qiáng) 度成為等于或大于平穩(wěn)值的1.5倍的半導(dǎo)體激光器。
在第一和第二實(shí)施例中，為了形成一個(gè)記錄標(biāo)記RM，相比第一脈沖 激光器輸出光束LMp，第二和隨后的脈沖激光器輸出光束LMp的強(qiáng)度減 小。但是，本發(fā)明不限于此。例如，第一、第二或隨后的脈沖激光器輸出 光束LMp的強(qiáng)度可以設(shè)定在相同水平。此外，脈沖激光器輸出光束LMp 的強(qiáng)度可以在三個(gè)或更多值之間切換。在此情況下，振蕩電流值a可以在 三個(gè)或更多值之間切換，或者電流波供應(yīng)時(shí)間/8可以在三個(gè)或更多值之間 切換。
此外，第一和第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)可以組合。例如，振蕩電流值a的設(shè) 定和電流波供應(yīng)時(shí)間/3的設(shè)定可以適當(dāng)組合。在此情況下，例如，使用存 儲在激光器控制器20中的表，激光器控制器20根據(jù)記錄標(biāo)記RM的長度 來設(shè)定振蕩電流值a和電流波供應(yīng)時(shí)間/3。
在第一和第二實(shí)施例中，記錄標(biāo)記RM具有在2T至11T范圍內(nèi)的長 度。但是，本發(fā)明不限于此，記錄標(biāo)記RM的長度不受限制。例如，可以 根據(jù)被安排為"1"或"0"的、是否存在具有1T長度的記錄標(biāo)記RM，來 記錄信息。代替用一個(gè)脈沖激光器輸出光束LMp形成一個(gè)記錄標(biāo)記RM (即，1T)，可以用兩個(gè)或更多脈沖激光器輸出光束LMp來形成記錄標(biāo) 記RM。
在第一實(shí)施例中，根據(jù)振蕩電流值a的增大/減小來改變電流波供應(yīng)開 始時(shí)間TS。但是，本發(fā)明不限于此，當(dāng)振蕩電流值a增大/減小時(shí)，電流 波供應(yīng)開始時(shí)間TS可以不變。
在第一實(shí)施例中，第二振蕩電流值o2與基準(zhǔn)時(shí)鐘CK對準(zhǔn)，并且對于第一振蕩電流值cd,電流波供應(yīng)開始時(shí)間TS從基準(zhǔn)時(shí)鐘延遲。但是，本 發(fā)明不限于此。例如，第一振蕩電流值cd可以與基準(zhǔn)時(shí)鐘CK對準(zhǔn)，并且 對于第二電流振蕩電流值Q2，電流波供應(yīng)開始時(shí)間TS可以提前。振蕩電 流值可以與基準(zhǔn)時(shí)鐘CK的上升沿和下降沿中的任一者對準(zhǔn)。
在第一和第二實(shí)施例中，利用伺服層104進(jìn)行伺服控制。但是，本發(fā) 明不限于此。例如，可以在記錄層101中執(zhí)行用于伺服控制的伺服標(biāo)記， 由此可以利用伺服標(biāo)記進(jìn)行伺服控制。在此情況下，光盤100可以不包含 伺服層104。
在第一和第二實(shí)施例中，記錄標(biāo)記RM由凹坑構(gòu)成。但是，本發(fā)明不 限于此，例如，可以通過由化學(xué)反應(yīng)來局部地改變折射率，以形成記錄標(biāo) 記RM。
在第一和第二實(shí)施例中，激光器控制器20布置在光學(xué)拾取器17外 部。但是，本發(fā)明不限于此，激光器控制器20可以布置在光學(xué)拾取器17 內(nèi)。
在第一和第二實(shí)施例中，用信息光束LM從基板102 —側(cè)照射光盤 100。但是，本發(fā)明不限于此?？梢杂眯畔⒐馐鳯M從光盤100的包括基 板103 —側(cè)在內(nèi)的一側(cè)或兩側(cè)照射光盤100。用信息光束LM從盤的兩側(cè) 照射盤的方法在例如未經(jīng)審查的日本專利申請公開No. 2008-71433中公 開。
在第一和第二實(shí)施例中，具有相同波長的信息光束LM用于記錄和再 現(xiàn)信息。但是，本發(fā)明不限于此。用于再現(xiàn)信息的信息光束LM可以具有 比用于記錄信息的信息光束LM更短的波長。
在第一和第二實(shí)施例中，在具有圓盤形狀的光盤IOO旋轉(zhuǎn)的同時(shí)用信 息光束LM照射光盤。但是，本發(fā)明不限于此。光學(xué)信息記錄介質(zhì)可以例 如形成為矩形，并可以通過以恒定速度移動(dòng)物鏡來將信息記錄在信息記錄 介質(zhì)上。
在第一和第二實(shí)施例中，由半導(dǎo)體激光器51發(fā)射的信息光束LM的 波長可以不是405[nm]?？梢允褂迷试S在記錄層101的目標(biāo)位置PG附近形 成記錄標(biāo)記RM的任意波長。在第一和第二實(shí)施例中，光盤裝置10和110是能夠?qū)⑿畔⒂涗浽诠?盤100上和從光盤100再現(xiàn)信息的光學(xué)信息記錄/再現(xiàn)裝置。但是，本發(fā)明 不限于此。光盤裝置可以是僅能夠?qū)⑿畔⒂涗浽诠獗P100上的光學(xué)信息記
錄裝置。
在第一實(shí)施例中，用作信息記錄裝置的光盤裝置io包括用作半導(dǎo)體
激光器的半導(dǎo)體激光器51，用作光照射部分的物鏡18，以及用作激光器 控制器的激光器控制器20。但是，本發(fā)明不限于此。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的 光學(xué)信息記錄裝置可以包括具有各種結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體激光器、光照射部分以 及激光控制器。
本申請包含于2008年7月30日遞交給日本專利局的日本在先專利申 請JP2008-197029所相關(guān)的主題，其全文通過引用結(jié)合于此。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和其他因素，只要在所附 權(quán)利要求及其等同方案的范圍內(nèi)，可以進(jìn)行各種修改、組合、子組合和替 換。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)信息記錄裝置，包括半導(dǎo)體激光器，其用于發(fā)射激光；光照射部分，其用于聚集所述激光并用所述激光照射光學(xué)信息記錄介質(zhì)；以及激光器控制器，其用于將脈沖形式的激光器驅(qū)動(dòng)電流波供應(yīng)給所述半導(dǎo)體激光器，所述激光器驅(qū)動(dòng)電流波具有引起所述半導(dǎo)體激光器的弛豫振蕩的振蕩電流值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)信息記錄裝置，其中，所述激光器控制器將電流波供應(yīng)時(shí)間設(shè)定為初始振蕩時(shí)間以 下，所述電流波供應(yīng)時(shí)間是當(dāng)具有所述振蕩電流值的所述激光器驅(qū)動(dòng)電流 波開始供應(yīng)時(shí)的時(shí)間和停止供應(yīng)時(shí)的時(shí)間之間的間隔，所述初始振蕩時(shí)間 是所述弛豫振蕩的振蕩周期和發(fā)射開始時(shí)間的和值，所述發(fā)射開始時(shí)間是 當(dāng)所述激光器驅(qū)動(dòng)電流波開始供應(yīng)時(shí)的時(shí)間和當(dāng)所述激光開始發(fā)射時(shí)的時(shí) 間之間的間隔。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)信息記錄裝置，其中，所述激光器控制器通過改變所述振蕩電流值來增大和減小所述 激光的發(fā)射強(qiáng)度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)信息記錄裝置，其中，所述激光器控制器根據(jù)所述振蕩電流值的增大和減小來改變電 流波供應(yīng)開始時(shí)間，所述電流波供應(yīng)開始時(shí)間是當(dāng)所述激光器驅(qū)動(dòng)電流波 開始供應(yīng)時(shí)的時(shí)間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)信息記錄裝置，其中，所述激光器控制器通過改變所述電流波供應(yīng)時(shí)間來增大和減小 所述激光的發(fā)射強(qiáng)度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)信息記錄裝置，其中，所述光照射部分通過根據(jù)用所述激光照射所述光學(xué)信息記錄介 質(zhì)的均勻記錄層而在所述激光的焦點(diǎn)附近引起折射率調(diào)制，來形成表示信息的記錄層。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)信息記錄裝置，其中，所述激光器控制器用根據(jù)多個(gè)激光器驅(qū)動(dòng)電流波的所述激光來 形成所述記錄標(biāo)記，并改變所述多個(gè)激光器驅(qū)動(dòng)電流波的所述振蕩電流 值，使得所述記錄標(biāo)記的寬度基本恒定。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)信息記錄裝置，其中，所述光照射部分用所述激光照射所述記錄層，所述記錄層包含 對于所述激光的量表現(xiàn)出非線性吸收的材料。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)信息記錄裝置，其中，表現(xiàn)出非線性吸收的所述材料是同時(shí)吸收所述激光的兩個(gè)光子 的雙光子吸收材料。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的光學(xué)信息記錄裝置，其中，所述光照射部分通過根據(jù)所述激光的照射形成凹坑，來在所述 激光的焦點(diǎn)附近引起折射率調(diào)制。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)信息記錄裝置，其中，所述光照射部分用所述激光照射記錄層，根據(jù)所述激光的累積 量在所述記錄層中形成記錄標(biāo)記，并且其中，所述激光器控制器將電流波供應(yīng)時(shí)間設(shè)定為振蕩時(shí)間，所述電 流波供應(yīng)時(shí)間是當(dāng)具有所述振蕩電流值的所述激光器驅(qū)動(dòng)電流波開始供應(yīng) 時(shí)的時(shí)間和停止供應(yīng)時(shí)的時(shí)間之間的間隔，所述振蕩時(shí)間是所述弛豫振蕩 的振蕩周期的倍數(shù)和發(fā)射開始時(shí)間的和值，所述發(fā)射幵始時(shí)間是當(dāng)所述激 光器驅(qū)動(dòng)電流波開始供應(yīng)時(shí)的時(shí)間和當(dāng)所述激光開始發(fā)射時(shí)的時(shí)間之間的 間隔。
12. —種光學(xué)拾取器，包括 半導(dǎo)體激光器，其用于發(fā)射激光；光照射部分，其用于聚集所述激光并用所述激光照射光學(xué)信息記錄介 質(zhì)；以及激光器控制器，其用于將脈沖形式的激光器驅(qū)動(dòng)電流波供應(yīng)給所述半 導(dǎo)體激光器，所述激光器驅(qū)動(dòng)電流波具有引起所述半導(dǎo)體激光器的弛豫振蕩的振蕩電流值。
13.—種用于發(fā)射激光的方法，包括以下步驟將脈沖形式的激光器驅(qū)動(dòng)電流波供應(yīng)給半導(dǎo)體激光器，所述激光器驅(qū)動(dòng)電流波具有引起所述半導(dǎo)體激光器的弛豫振蕩的振蕩電流值；以及發(fā)射由所述弛豫振蕩產(chǎn)生的激光。
全文摘要
本發(fā)明提供了光學(xué)信息記錄裝置、光學(xué)拾取器及用于發(fā)射激光的方法。光學(xué)信息記錄裝置包括半導(dǎo)體激光器，其用于發(fā)射激光；光照射部分，其用于聚集激光并用激光照射光學(xué)信息記錄介質(zhì)；以及激光器控制器，其用于將脈沖形式的激光器驅(qū)動(dòng)電流波供應(yīng)給半導(dǎo)體激光器，激光器驅(qū)動(dòng)電流波具有引起半導(dǎo)體激光器的弛豫振蕩的振蕩電流值。
文檔編號G11B7/125GK101640046SQ20091016557
公開日2010年2月3日 申請日期2009年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月30日
發(fā)明者巖村貴, 藤田五郎, 齊藤公博 申請人:索尼株式會社