专利名称：光学记录/再现设备和光学记录/再现方法
技术领域：
本发明涉及一种使用锁模激光器(mode-locked laser)的光学记录/ 再现i殳备和光学记录/再现方法。
背景技术：
在相关技术中，已经公开了 一种在从盘读取数据时通过照射所述盘来 再现已经经过高密度记录的数据的技术，其中所述数据被利用脉冲再现光 而记录在所述盘上(参见日本专利申请公开HEI04-325948(第[0014段))。
上述技术涉及一种数据再现方法。同时，已经研究了使用脉冲发射型 激光源的记录方法。
例如，已经研究了通过以下方式来执行伪多层记录的新的记录方法 (玫瑰型微反射器)通过借助于取代连续发射型激光源的脉冲发射型锁 模激光器而用具有高强度的短脉冲激光以恒定频率照射记录介质，在记录 介质上记录空弹(blank cartridge )。来自锁模激光器的脉冲激光可以达到 用于光学记录的非常高的光学密度，因此适用于光学信息记录。
发明内容
然而，当再次使用来自在记录时使用的锁模激光器的脉冲激光以再现 记录在记录介质上的信息时，出现了以下问题(l)因为锁模激光器使脉 冲激光器以恒定频率振荡，所以难以与记录标记同步，(2)因为所述锁才莫 激光器发射具有高强度的脉冲激光，所以当利用该脉冲激光照射记录介质时，在所述记录介质上记录的记录标记可能被损坏，以及(3)当引入另 一连续波激光器(光源)以仅用于再现时，光学系统变得复杂，使得产品 设计变难。
鉴于上述情况，希望提供一种光学记录/再现设备和光学记录/再现方 法，其能够在不损坏记录标记的情况下利用使用锁模激光器的筒单结构来 确定地执4于记录和再现。
依照本发明实施例，提供了一种光学记录/再现设备。该光学记录/再 现设备包括能够在锁模状态下发射脉冲激光的激光源，在所述锁模状态下 具有不同波长的光束被同步并且所述脉冲激光被振荡，还包括用于控制所 述激光源从用于在锁模状态下发射激光的状态改变为用于发射连续波激 光的状态的装置，以及用于利用所述锁模状态下的激光和连续波激光之一 来照射记录介质的装置。
在此实施例中，提供了用于控制激光源从用于在锁模状态下发射激光 的状态改变到用于发射连续波激光的状态的装置。因此，在记录时，以预 定时间间隔和高光密度来在锁模状态下利用激光照射记录介质以便记录 信息，并且在再现时，控制装置改变光发射状态以便使激光源利用连续波 激光照射所述记录介质，因此可以在不损坏记录介质的情况下肯定地再现 在记录介质上所记录的信息。此外，可以通过由控制装置改变光发射状态 来利用单个激光源记录/再现信息。从而，与包括锁模激光源和连续激光 源相比，可以简化光学记录/再现设备的结构。
所述激光源包括用于在锁模状态下产生激光的谐振器，并且所述控制 装置调节所述谐振器的谐振器长度。利用此结构，通过调节谐振器的谐振 器长度，可以容易且确定 地产生连续激光而不是处于锁模状态的激光。
所述控制装置包括用于控制流过半导体器件的电流以控制激光源的 装置。利用此结构，通过控制流过半导体器件的电流，结果是可以在再现 时解除锁模状态，并且可以在再现时利用连续激光而不是处于锁模状态的 激光来照射记录介质。
依照本发明另一实施例，提供了一种光学记录/再现方法。该光学记 录/再现方法包括在锁模状态下利用从激光源所发射的激光来照射记录介 质，在所述锁才莫状态下具有不同波长的光束被同步并且所述脉冲激光被振 荡，还包括控制所述激光源从用于在锁才莫状态下发射激光的状态改变为用 于发射连续波激光的状态，以及利用所述连续波激光来照射所述记录介质。
在此实施例中，在记录时，在锁模状态下利用激光以预定时间间隔和
高光学密度来照射记录介质，以记录信息；在再现时，可以控制所述激光 源同样地从在锁模状态下发射激光的状态改变到发射连续波激光的状态； 结果，在再现时，在不损坏记录介质的情况下利用来自激光源的连续波激 光来照射所述记录介质，使得可以再现记录在所述记录介质上的信息。此 外，可以通过改变光发射状态来利用单个激光源记录/再现所述信息。因 此，与使用锁模激光源和连续激光源的情况相比，可以简化光学记录/再 现方法的结构。
通过对在锁模状态下发射激光的锁模激光源的谐振器长度进行调节 来执行所述控制激光源的步骤。利用此结构，可以容易且确定地产生连续 波激光而不是处于锁模状态的激光。
通过控制流过半导体器件的电流来执行所述控制激光源的步骤，以发 射激光。利用此结构，可以容易且确定地执行解除锁模状态和产生连续波 激光。
如上所述，依照本发明的实施例，可以在不损坏记录标记的情况下利 用锁模激光器和简单的结构来确定地记录/再现信息。
如附图所示，参考对优选实施方式的以下详细描述，4^发明的这些及 其它目的、特征和优点将变得更加明显。
图1是示出依照本发明第一实施例的光学记录/再现设备的框图2是示出光学记录/再现设备的锁模激光器的结构的图示；
图3是用于说明光学记录/再现设备的记录/再现操作的流程图4是示出依照第二实施例的光学记录/再现设备的结构的框图5是示出依照本发明第三实施例的光学记录/再现设备的结构的框 图；和
图6是示出依照第四实施例的光学记录/再现设备的结构的框图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。
图1是示出依照本发明第一实施例的光学记录/再现设备的框图。图2 是示出光学记录/再现设备的锁模激光器的结构的图示。
如图1所示，光学记录/再现设备l包括控制电路2、基准时钟产生部 分3、 RF (射频)信号产生部分4、放大器调制部分5、激光器驱动电路 6、镜控制电路7、锁模激光器8、聚焦透镜9、光放大器IO、分束器ll、 四分之一波，12、物镜13、物镜致动器14、聚焦透镜15、柱面透镜 16、光检测器17和马达18。
控制电路2向RF信号产生部分4输出控制信号，以使RF信号产生 部分4输出RF信号。此外，控制电路2向激光器驱动电路6输出用于控 制激光器驱动电路6的控制信号。此外，控制电路2向镜控制电路7输出 用于控制镜控制电路7的位置控制信号。
基准时钟产生部分3是例如包括晶体振荡器的振荡电路。基准时钟产 生部分3产生基准信号，作为用于使RF信号产生部分4产生RF信号的 基准，并将这样产生的基准信号输出到RF信号产生部分4。
RF信号产生部分4例如是锁相环(PLL)。 RF信号产生部分4基于 基准时钟产生部分3所产生的基准时钟来产生RF信号，并向放大器调制 部分5输出这样产生的RF信号。
放大器调制部分5调制(放大)RF信号产生部分4所产生的RF信 号，并向光放大器10输出所述RT信号。
激光器驱动电路6向半导体激光器21 (稍后描述)提供用于基于来 自控制电路2的控制信号而驱动锁模激光器8的电流。
镜控制电路7向平台驱动马达M (稍后描述)输出用于基于来自控 制电路2的位置控制信号来控制镜25的位置马达驱动信号。
如图1和2所示，锁模激光器8包括半导体激光器21、聚焦透镜23、 波长滤波器24、镜25、平台驱动马达M和平台ST。
半导体激光器21包括P型区、N型区以及设于这两个区之间的有源 层22。如图2所示，在半导体激光器21的输出侧表面上(在图2中的半 导体激光器21的右侧表面上)，形成允许激光些微地从其出射的光^Jt膜 26。在与输出侧表面相对的侧表面上(在图2中的半导体激光器21的左 侧表面上)，形成防^^射涂层27。结果，光反射膜26 (半导体激光器21)和镜25形成了谐振结构。
聚焦透镜23适当地调节从半导体激光器21的有源层22侧发射的激 光，并使所述激光朝波长滤波器24行进，其中在所述有源层22上设有防 反射涂层27。
波长滤波器24使来自聚焦透镜23的激光中的、具有特定波长的激光 朝向镜25而透过该波长滤波器24。
镜25将来自波长滤波器24的激光朝波长滤波器24反射。被镜25 反射的激光透过波长滤波器24,被聚焦透镜23聚焦，透过有源层22,并 被光反射膜26反射，以便被谐振。
通过把镜25的位置调节到预定位置，从光反射膜26发射具有例如皮 秒级的脉宽和预定频率(例如，500 MHz)的锁模激光(短脉冲激光)。 此夕卜，通过使镜25脱离所述预定位置，可以从半导体激光器21的光反射 膜26发射CW (连续波)激光。
在平台驱动马达M中，基于来自镜控制电路7的马达驱动信号来旋 转和驱动平台驱动马达M的旋转轴。平台驱动马达M的旋转轴与^:于平 台ST侧的齿轮(未示出)相啮合。利用此结构，平台ST随着旋转平台 驱动马达M的旋转轴的旋转而沿着图2的双头箭头所表示的方向移动。
镜25例如被固定在平台ST上。镜25随着平台ST沿所述箭头的方 的移动而沿相同的方向移动。谐振激光的光学长度根据镜25的位置而改 变，由此在锁模状态和非锁模状态之间切换。
锁模状态表示具有不同波长的光束在光反射膜26和镜25之间被同 步、且可以发射具有例如皮秒级的脉宽和预定频率(例如，500 MHz)的 以脉冲形式的锁模激光的状态。非锁模状态表示例如无法发射锁模激光且 可以发射CW (连续波)激光的状态。
聚焦透镜9使从半导体激光器21发射的激光朝M大器10行进。
光放大器10基于来自放大器调制部分5的输出信号而对已从半导体 激光器21发射的、且已透过聚焦透镜9的激光i^行放大。ib故大器10 使这样放大的激光朝分束器11行进。
分束器11把经光放大器10放大后的激光朝四分之一波长板12反射。
四分之一波长板12使来自分束器11的入射激光偏振，并使这样偏振 的激光i^物镜13。物镜13将来自四分之一波长板12的入射激光聚焦到记录介质20上 的预定位置上。
物镜致动器14控制物镜13的位置。
被聚焦在记录介质20上的预定位置上的激光^L^射，并透过物镜13、 四分之一波长板12和分束器11而进入聚焦透镜15。
聚焦透镜15将已透过分束器11的激光聚焦在柱面透镜16上。
柱面透镜16使经聚焦透镜15聚焦后的激光朝光检测器17行进。
光检测器17接收经柱面透镜16聚焦后的激光，把所述激光转换为电 信号，并把这样转换的电信号(例如，RF信号或伺月良信号)输出到信号 处理部分(未示出)。
马达18以预定旋转速度旋转并驱动其旋转轴。利用此结构，使得安 装在马达18的旋转轴上的记录介质20以预定的旋转速度而旋转。
接下来，将描述使用光学记录/再现设备l的光学记录/再现方法。
图3是用于说明光学记录/再现设备的记录/再现操作的流程图。
在记录时，控制电路2调节镜25的位置，使得从锁模激光器8发射 的激光i4^锁模状态。
也就是说，控制电路2把控制信号输出到镜控制电路7。镜控制电路 7基于来自控制电路2的控制信号把马达驱动信号输出到平台驱动马达 M。利用此结构，平台驱动马达M的旋转轴被旋转，这使平台ST沿所述 箭头的方向移动。与此同时，镜25沿所述箭头的方向移动。结果，图2 所示的光反射膜26和镜25之间的长度(即，谐振器长度)被调节，使得 从锁模激光器8发射锁模激光(锁模状态)。
在此状态中，控制电路2向激光器驱动电路6输出控制信号。激光器 驱动电路6向半导体激光器21的P型区提供用于在锁模状态中驱动锁模 激光器8的电流。
因此，在有源层22中产生光，并且如图2所示，所产生的光从其上 设有防反射涂层27的侧表面被散射，透过聚焦透镜23和波长滤波器24, 被镜25反射，透过波长滤波器24,被聚焦透镜23所聚焦，透过半导体 层21的有源层22，并被半导体激光器21的光反射膜26反射。结果，在 (例如光反射膜26 (半导体激光器21)与镜25之间的)谐振器中，导致 了锁模状态，由此从光反射膜26中的使得激光些微地从其出射的一部发射锁模激光(ST301 )。
在那之后，从锁模激光器8发射的锁模激光例如被光放大器10放大 并被分束器11反射，从而经由物镜13利用锁模激光来照射记录介质20 上的预定位置。结果，例如在记录^h质20上形成记录标记。
在再现时，控制电路2把锁模激光器8从锁模状态中解除，并使所述 锁模激光器8 ii^非锁模状态(ST302 )。
具体地，控制电路2把控制信号输出到镜控制电路7。镜控制电路7 向平台驱动马达M输出马达驱动信号。照此，平台驱动马达M的旋转轴 被旋转，这使平台ST沿所述箭头的方向移动。与此同时，镜25在其方 向上移动。结果，在图2中所示出的光反射膜26与镜25之间的长度(即， 谐振器长度)被调节，使得从锁模激光器8发射CW激光而不是锁模激 光(非锁模状态)。
在非锁模状态中，控制电路2向激光器驱动电路6输出控制信号。激 光器驱动电路6向半导体激光器21的P型区提供用于驱动锁才莫激光器8 的电5危。
结果，在(例如光反射膜26与镜25之间的)谐振器中，导致了非锁 模状态，从而使CW激光部分地在光反射膜26中出射，其中所述光反射 膜26用于使激光些孩i^从其出射(ST303 )。
在那之后，从锁模激光器8发射的CW激光例如被分束器11反射， 从而经由物镜13利用CW激光来照射记录^h质20上的、已形成有记录 标记的预定位置。结果，例如记录在记录^h质20上的信息被再现(ST304 )。
如上所述，依照此实施例，光学记录/再现设备l包括用于控制锁 模激光器8从在锁模状态中发射锁模激光的状态(ST301)改变到发射 CW激光(ST303)的状态的控制电路2、镜控制电路7、平台驱动马达 M和平台ST。相应地，在记录时，在锁模状态下利用以预定时间间隔和 高光强度的锁模激光来照射记录介质20以便记录信息。同时，在再现时， 利用控制电路2、镜控制电路7、平台驱动马达M、平台ST等来改变激 光的发射状态，继而锁模激光器8发射CW激光并利用该CW激光照射 记录介质20，结果，可以在不损坏记录介质20的情况下确定地再现在所 述记录介质20上所记录的信息。另外，在只有单个锁模激光器8的情况 下，可以使用控制电路2、镜控制电路7、平台驱动马达M、平台ST等 来改变光发射状态，以记录/再现信息。因此，与其中提供锁才莫激光器8和cw激光源的情况相比，可以简化所述结构，因此可以实现进一步降
低成本及减小尺寸。
接下来，将描述依照本发明第二实施例的光学记录/再现设备。应当 注意，在第二实施例及随后的实施例中，由相同的附图标记来标示与第一 实施例相同的组成部分，并且省略对它们的描述而将主要描述不同点。
图4是示出依照第二实施例的光学记录/再现设备的结构的框图。
如图4所示，第二实施例的光学记录/再现i殳备30与第一实施例的光 学记录/再现设备1不同的是光学记录/再现设备30包括用于对流过半导 体激光器21以控制锁模激光器8的M射状态的电流进行控制的控制电 路2,但是不包括镜控制电路7、平台驱动马达M和平台ST。即，不需 要通过移动镜25来调节谐振器长度。
控制电路2向激光器驱动电路6输出不同的控制信号。激光器驱动电 路6根据不同的控制信号向半导体激光器21输出不同的电流(电流值)。 结果，当所述电流与第一实施例中的电流相同时，锁模激光器8发射锁模 激光，但是当所述电流不同于第一实施例中的电流时，锁模激光器8被从 锁模状态中解除，由此发射CW激光。
如上所述，依照此实施例，光学记录/再现设备30包括向激光器驱 动电路6输出不同控制信号的控制电路2、以及根据所述不同的控制信号 而向半导体激光器21输出不同的电流(电流值)并控制流过半导体激光 器21的电流的激光器驱动电路6。因此，在再现时，锁模激光器8被从 锁模状态中解除，并且可以利用从锁模激光器8发射的CW激光而不是 锁模激光来照射记录介质20。
在这种情况下，可以去除镜控制电路7、平台驱动马达M和平台ST。 因此，可以进一步简化光学记录/再现设备30的结构，因此可以进一步实 现减少成本和减小尺寸。
接下来，将描述依照本发明第三实施例的光学记录/再现设备。
图5是示出依照本发明第三实施例的光学记录/再现设备的结构的框图。
如图5所示，第三实施例3的光学记录/再现设备40与第一实施例的 光学记录/再现设备l的不同在于光学记录/再现设备40包括取代镜控制 电路7、平台驱动马达M和平台ST的波长滤波器控制电路41和波长滤 波器驱动马达M2。如图5所示，波长滤波器控制电路41向波长滤波器驱动马达M2输 出马达驱动信号，以便根据来自控制电路2的控制信号来控制波长滤波器 24的位置。
根据来自波长滤波器控制电路41的马达驱动信号，例如，波长滤波 器驱动马达M2沿着图5的旋转箭头所表明的方向而旋转波长滤波器24， 由此调节透过波长滤波器24的激光的光学长度。结果，锁模激光器8的 光发射状态被从锁模状态改变为非锁模状态。
如上所述，依照此实施例，在光学记录/再现设备40中，波长滤波器
器驱动马达M2，由此在再现时沿着旋转箭头的方向旋转波长滤波器24。 结果，锁模激光器8的锁模状态被改变为非锁模状态，由此锁模激光器8 可以发射CW激光。因此，可以获得与上述实施例相同的效果。
接下来，将描述依照第四实施例的光学记录/再现设备。
图6是示出依照第四实施例的光学记录/再现设备的结构的框图。
第四实施例的光学记录/再现设备50与第一实施例的光学记录/再现 设备l的不同在于光学记录/再现设备50包括图6所示的、取代平台驱 动马达M和平台ST的压电元件控制电路51和压电元件52。
如图6所示，压电元件控制电路51向压电元件52输出用于控制将被 施加到压电元件52的电压的压电元件控制信号。
根据来自压电元件控制电路51的压电元件控制信号，例如，压电元 件52在图6的双头箭头方向上体积会改变。压电元件52例如4皮固定到镜 25上。据此，连同压电元件52的体积变化一起，在箭头方向上调节镜25 的位置。
如上所述，依照此实施例，在光学记录/再现设备50中，压电元件控 制电路51向压电元件52输出压电元件控制信号。因此，在再现时使压电 元件52体积改变，并且与此同时，可以在所述箭头的方向上调节被整体 设置到压电元件52的镜25的位置。结果，可以获得与第一实施例相同的 效果。
应当注意，本发明不局限于上述实施例，并且可以在本发明的技术构 思的范围之内进行各种修改。
例如，为了把锁模激光器8从锁模状态中解除并允许锁模激光器8发射CW激光，在第一实施例中控制镜25的位置，并且在第二实施例中 控制流过半导体激光器21的电流。然而，本发明不限于那些实施例。或 者，例如，可以在控制镜25的位置时控制流过半导体激光器21的电流。 利用此结构，在再现时，可以更确定地把锁模激光器8从锁模状态中解除， 并且可以从锁模激光器8发射CW激光。
权利要求
1. 一种光学记录/再现设备，包括激光源，能够在锁模状态下发射脉冲激光，在所述锁模状态下具有不同波长的光束被同步并且所述脉冲激光被振荡；用于控制所述激光源从用于在所述锁模状态下发射激光的状态改变到用于发射连续波激光的状态的装置；和用于利用所述锁模状态下的激光和所述连续波激光之一来照射记录介质的装置。
2. 如权利要求1所述的光学记录/再现设备，其中所述激光源包括用于在所述锁模状态下产生激光的谐振器，并且 其中所述控制装置调节所述谐振器的谐振器长度。
3. 如权利要求1所述的光学记录/再现设备，其中所述控制装置包括用于控制流过半导体器件的电流以便控制激 光源的装置。
4. 一种光学记录/再现方法，包括在其中具有不同波长的光束被同步并且脉冲激光被振荡的锁模状态 下，利用从激光源所发射的激光来照射记录介质；控制所述激光源从用于在所述锁模状态下发射激光的状态改变到用 于发射连续波激光的状态；并且利用所述连续波激光来照射所述记录介质。
5. 如权利要求4所述的光学记录/再现方法，其中通过调节用于在所述锁模状态下发射激光的锁模激光源的谐振 器长度来执行控制激光源的步骤。
6. 如权利要求4所述的光学记录/再现方法，其中通过控制流过半导体器件的用于发射激光的电流来执行控制激 光源的步骤。
全文摘要
本发明涉及光学记录/再现设备和光学记录/再现方法。光学记录/再现设备包括能够在锁模状态下发射脉冲激光的激光源，在所述锁模状态下具有不同波长的光束被同步并且所述脉冲激光被振荡，还包括用于控制所述激光源从在锁模状态下发射激光的状态改变为发射连续波激光的状态的装置、以及用于利用所述锁模状态下的激光和连续波激光之一来照射记录介质的装置。
文档编号H01S3/098GK101546573SQ20091012955
公开日2009年9月30日 申请日期2009年3月26日 优先权日2008年3月26日
发明者上田大辅 申请人:索尼株式会社