全息照相术光信息记录再现装置制造方法及图纸

提供一种在因记录媒体的不同和、记录媒体的温度变化而最佳再现波长变化的情况下，也可以保持充分的再现信号强度，可以进行串扰少的稳定的信号再现的全息照相术光信息记录再现装置。光信息记录再现装置通过在全息照相盘５上照射参照相干光束２２，用２维光检测器阵列６Ａ接收衍射的再现信号光２１，再现在全息照相５上以２个相干光束的干涉条纹的形态记录的数字数据。具有发射参照相干光束的波长可变相干光源１８和，基于再现信号光的２维光检测器阵列２上的位置信息，将波长可变相干光源１８的波长控制为最佳的波长控制电路１７。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及使用具有全息照相媒质的光学记录媒体高密度进行信息的记录再现的全息照相术光信息记录再现装置。已有技术光盘(CD)使用波长780nm的光源和数值孔径0.45的物镜，可以录音74分钟的音乐数据或记录640MB的数字数据。另外，数字化视频光盘(DVD)使用波长650nm的光源和数值孔径0.6的物镜，可以记录2小时15分钟的MPEG2的动画或4.7GB的数字数据。近年，可以播送水平分辨率大于1000线的高清晰动画，个人计算机性能提高，期待出现密度更高、容量更大的光盘。针对此，提出了组合了波长400nm左右的光源和数值孔径0.85的物镜的光盘系统等，可以实现单面超过20GB的容量。像这样，光盘装置通过使用波长更短的光源和数值孔径更大的物镜来实现高密度化。但是，使上述的波长更短和数值孔径更大的透镜会接近临界值。即，在波长小于400nm的区域，由于透镜所用的玻璃材料的波长分散变大，所以难以控制该像差。另外，为使数值孔径更大，若使用正在开发的固体液浸透镜技术，则透镜活动距离极短(50nm左右)，难以更换盘。为了克服这些问题而实现高密度化，着眼于全息照相术记录技术。例如，附图说明图14示出Psaltis等提出的偏移多重记录方式的光盘光学系统的概要结构。对于来自激光源1的光，用光束扩展器7放大了光束径之后被半反射镜8分割。分割的一光束被反射镜10变更前进方向之后通过空间光调制器2，由付里叶变换透镜3聚光在全息照相盘5上，成为信号光。另一光束被聚光透镜12聚光并成为参照光22，照射与全息照相盘5上的信号光相同的位置。全息照相盘5构成为在2张玻璃基板之间密封光聚合物等全息照相媒质，记录信号光和参照光的干涉条纹。空间光调制器2由2维排列的光开关列构成，与记录的输入信号23对应，独立接通、断开各光开关。例如，在使用了1024单元×1024单元的空间光调制器2时，可以同时显示1M位的信息。在信号光通过空间光调制器2时，显示在空间光调制器2的1M位的信息变换为2维的光束列，作为干涉条纹记录在全息照相盘5上。在再现记录的信号时，对全息照相盘5只照射参照光22，将作为来自全息照相的衍射光的再现信号光21通过付里叶变换透镜4之后，利用光检测器6受光并检测再现信号24。图14所示的光记录系统的特征在于全息照相媒质的厚度为约1mm程度较厚，记录为干涉条纹宽的光栅，所谓布喇格光栅，所以可以进行角度多重记录，从而可以实现大容量的光记录系统。图14所示的系统中，代替参照光22的入射角变化，通过偏移球面波参照光的照射位置来实现角度多重。即，利用在稍微转动全息照相盘5而偏移记录位置时，媒体各部分受到的参照光入射角稍微变化。在全息照相媒质的厚度为1mm时，用再现信号强度规定的波长选择性成为半辐值0.014度。在参照光为NA0.5、全息照相尺寸为2mmФ时，若以约20微米间隔多重记录全息照相，则此时实现的记录密度为600Gbit/inch2，换算为12cm盘容量实现730GB。小型、稳定的激光源成为实现上述的高密度光记录再现系统的关键技术。特别是，由于布喇格光栅具有角度选择性和波长选择性，所以需要在记录、再现时控制光源波长，不能使用通常的光盘所用的半导体激光器。另外，从记录密度的观点希望使用波长更短的光源，但以前在试验中多采用可以较廉价取得高功率的Ar激光的绿色光。另外，近年，使用可用全固体实现的Nd掺杂的YAG激光的2次高次谐波光源等来实现小型化。专利技术要解决的问题如上所述，在使用布喇格光栅的全息照相记录中，利用光的入射方向和波长来改变记录的衍射图形。因此，若记录时的波长和再现时的波长不同，会使串扰信号增加和信号光强度降低。另外，根据记录媒体的温度变化，最佳再现波长不同，同样使串扰信号增加和信号光强度降低。图14的光盘中，信息是作为来自记录的干涉条纹的布喇格衍射光再现的。为了使再现信号光以充分的光通量再现，需要满足布喇格条件。即，必须将参照光束对媒质的入射角度和参照光束的波长分别调整为最佳值。例如，若假设系统为全息照相媒质的厚度1mm、光源波长515nm、干涉条纹周期0.5μm的系统，对用衍射效率降低一半的波长的值定义的参照光束波长的布喇格条件的允许值为515nm±0.24nm。另外，图14的结构中，还需要考虑全息照相媒质的热膨胀。即，由于全息照相媒质的热膨胀，记录的干涉条纹的周期会发生变化，从而存在使满足布喇格条件的最佳再现波长发生变化的问题。作为全息照相媒质使用Dupont制光聚合物、全方位352原版的例子。其热线膨胀率测定为7.1×10-5(植田等、特开平5-165388号公报)、对于25℃的温度变化，最佳波长的变化量为0.18％，若换算为氩激光的振荡波长，则成为515+0.9nm。该值为上述布喇格条件的允许幅度515±0.24nm的3倍以上的值，为了对于25℃的温度变化稳定地进行全息照相再现，需要与再现中的温度变化对应，将再现光源的波长调整为最佳。因此，本专利技术是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种从最佳再现波长不同的媒体再现信号时和、因记录媒体的温度变化而最佳再现波长变化时，也可以保持充分的再现信号强度，串扰少、稳定地再现信号的全息照相术光信息记录再现装置。解决问题的方案本专利技术的全息照相术光信息记录再现装置是通过在记录媒体上照射相干光束，用2维光检测器阵列接收用记录媒体衍射的再现信号光，再现在记录媒体上以2个相干光束的干涉条纹的形态记录的数字数据。为了解决上述问题，具有发射相干光束的波长可变相干光源和，读取再现信号光的2维光检测器阵列上的位置信息，基于该位置信息控制波长可变相干光源的波长的控制部件。上述结构中，最好2维光检测器阵列的受光单元的至少一部分分割为2个以上的区域，将光学系统配置为例如在正常状态下，将再现信号光的至少一部分的光束点作为伺服用光束入射到分割了伺服用光束的受光单元上的区域的分割线上。控制部件检测来自分割的受光单元的各区域的信号的差动信号，基于该差动信号控制波长可变相干光源的波长。上述任一结构中，光学系统构成为参照光束穿透歪像光学系统，上述控制部件从2维光检测器阵列检测的再现像的变化，独立检测参照光束的聚焦方向的位置偏差和、波长可变相干光源的波长偏差。上述任一结构中，最好具有将从波长可变相干光源发射的相干光束分割为信号光和参照光的2个光束的部件，2维强度调制信号光的空间光调制元件，对空间光调制元件上的信号光给予2维相位分布的部件和，使信号光和参照光在记录媒体上交叉的光学系统。在给予2维相位分布的部件上的周边部分设有相干长度比中央部分还长的区域。该结构中，最好给予2维相位分布的部件的各单元形成为2维直角格子状，各单元的相位位移量为0、π/2、π、3π/2的某一个，相互邻接的单元的相位差为π/2或3π/2。上述任一结构中，最好具有将来自记录媒体的衍射光聚光在2维光检测器阵列上的透镜系统，记录媒体配置在与透镜系统的焦点不同的位置。另外，上述任一结构中，最好记录为再现信号光的伺服用光束一直接通的状态，或记录为以比其它光束点更高的概率成为接通状态。另外，上述任一结构中，最好将波长可变相干光源作为使用波长可变半导体激光器和2次高次谐波发生元件的相干光源。另外，上述结构中，最好上述分割的受光单元位于上述2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全息照相术光信息记录再现装置，通过在上述记录媒体上照射相干光束，用２维光检测器阵列接收在上述记录媒体衍射的再现信号光，再现在记录媒体上以２个相干光束的干涉条纹的形态记录的数字数据，其特征在于具有： 发射上述相干光束的波长可变相干光源和，读取上述再现信号光的上述２维光检测器阵列上的位置信息，基于上述位置信息控制上述波长可变相干光源的波长的控制部件。

【技术特征摘要】
JP 2000-11-17 351308/001.一种全息照相术光信息记录再现装置，通过在上述记录媒体上照射相干光束，用2维光检测器阵列接收在上述记录媒体衍射的再现信号光，再现在记录媒体上以2个相干光束的干涉条纹的形态记录的数字数据，其特征在于具有发射上述相干光束的波长可变相干光源和，读取上述再现信号光的上述2维光检测器阵列上的位置信息，基于上述位置信息控制上述波长可变相干光源的波长的控制部件。2.如权利要求1所述的全息照相术光信息记录再现装置，其特征在于上述2维光检测器阵列的受光单元的至少一部分分割为2个以上的区域，将上述再现信号光的至少一部分作为伺服用光束入射到上述分割了的受光单元，上述控制部件在上述分割了的受光单元的各区域，基于从上述伺服用光束得到的信号的差动信号检测上述位置信息。3.如权利要求1或2所述的全息照相术光信息记录再现装置，其特征在于上述相干光束穿透歪像光学系统，上述控制部件从2维光检测器阵列检测的再现像的变化，独立检测上述相干光束的聚焦方向的位置偏差和、上述波长可变相干光源波长偏差。4.如权利要求1至3的任一项所述的全息照相术光信息记录再现装置，其特征在于具有将从上述波长可变相干光源发射的相干光束分割为信号光和参照光的2个光束的部件，2维强度调制上述信号光的空间光调制...

【专利技术属性】
技术研发人员：笠澄研一，北冈康夫，山本和久，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]