提高激光器工作效率的方法技术

描述了一种提高激光器（50）的激光器工作效率的方法，所述激光器（50）在光学数据读和/或写装置（10）中使用。所述方法不同之处在于，它包括以下步骤：a）产生具有一个或多个脉冲序列的脉冲激励信号，其脉冲频率基本在50MHz到250MHz之间的范围内；以及b）设置所述一个或多个脉冲序列以调制流经激光器（50）的激励电流，所述脉冲横跨激光器（50）的激光阈值。所述方法具有的有益之处在于，它能提高激光器（50）的工作效率，由此能够驱动激光器产生更多的光学输出，或者用于降低工作时激光器（50）中发生的温度升高。

Method for improving working efficiency of laser

A method of improving the efficiency of a laser (50) is described in which the laser (50) is used in an optical data reading and / or writing device (10). The difference is that the method, which comprises the following steps: a) has one or more pulse sequence pulse excitation signal, the pulse frequency in 50MHz in a range between 250MHz and b); set the one or more pulse sequence to modulate through laser excitation (50) current, the pulse across the laser (50) laser threshold. The method has the advantages that it can improve the work efficiency of the laser (50), which can drive the laser optical output more, or to reduce the work when the laser (50) occurred in the temperature.

【技术实现步骤摘要】
本申请为申请日为2005年5月17日、申请号为200580016827. 0、专利技术名称为“提高激光器工作效率的方法”的在先专利技术申请的分案申请。本专利技术涉及，例如，用于在光学数据读/写装置中降 低激光器的工作温度和/或增加这种装置的光学输出功率。另外，本专利技术还涉及被设置成 根据本方法工作的激光器。此外，本专利技术涉及包括这种根据本方法工作的激光器的数据存 储设备。普遍公知的是，激光器用在诸如光盘(⑶)驱动和数字化视频光盘(DVD)驱动的光 学数据存储读/写驱动中；这种驱动通常用在当代消费产品中，例如用在语音系统、盘式视 频记录器和个人电脑(PC)中。另外，还普遍公知的是，与从这些载体读取数据相比，当向这 种CD和DVD驱动中的数据载体写数据时，需要相当大的激光器功率。响应于执行数据写入和数据读取操作而调整激光器功率是已知的。例如，在已公 布的欧洲专利申请no. EP 1，162，611中，描述了一种在光盘播放器中控制激光二极管的方 法。该已公布的申请中，当使用输出的辐射从光盘或磁光盘读取数据时，激光二极管消耗的 电学功率减小。激光二极管与可操作的激光二极管控制电路耦合，使得当光盘播放器或磁 光盘播放器仍未稳定并被置入锁相状态时，即使数据回放时钟(PCK)信号被供给到激光二 极管控制电路，激光二极管连续地发射而不是间歇地发射。当焦点被锁在电路上时，播放器 处于锁相状态，这导致控制电路的模式切换电路将激光二极管的工作模式从连续工作切换 到间歇工作。上述PCK信号的频率由倍频电路倍频以产生相应的高频信号，该高频信号的 脉冲宽度是用于调制供给到激光二极管的电流的可调脉冲宽度。这样，一直采用较高的激 光功率直到发生接通(pull-in)，在接通之后，激光二极管的电流降低以减小激光二极管中 的功率耗散。专利技术人意识到，尽管在较高频率通过脉冲宽度调制来调整激光二极管的电流以执 行光学存储装置中的各种读取或写入功能已经公知，但这种调整至今不能优化地使用。另 外，专利技术人还意识到，在采用激光二极管向相关数据载体(例如CD和DVD记录器)写入数据 和/或从其读取数据的光学记录器中，需要激光二极管工作在更高的功率，以获得更快速 的数据记录和数据读出速率。这些光学记录器的激光二极管中的功率耗散尤其与激光器功 率升高时所延长的数据记录相关。激光二极管功率耗散增加所遇到的问题是二极管工作温度升高。由于频繁热循环 和在这种激光二极管的激光腔中产生的热感应缺陷，温度升高则易于降低激光二极管工作 寿命。另外，激光二极管工作温度升高可能在某些条件下导致自发激光二极管的失效。激光二极管功率增加所遇到的另一个问题是，用于读取目的以减小的激励电流连 续地操作这种二极管受到从激光二极管发射的辐射中相对增加的输出噪声的影响。例如， 由于光反馈不稳定性而导致信噪比减小，这种噪声增加可能对数据读出可靠性产生不利影 响。专利技术人已经意识到，激光器噪声可以减小，同时通过为激光二极管供给脉冲宽度 调制(PWM)激励电流可以从激光二极管输出较少的功率。当使用PWM激光二极管产生的辐射束读取数字数据流时，基于尼奎斯特采样条件的考虑，有利的是，以数据读取速率至少两 倍的频率来调制激励电流。然而常规实验采用300 MHz到500 MHz量级之间的很高的PWM频率。专利技术人意识到激光二极管的这种常规PWM控制并非最佳，因此，专利技术了一种在降 低激光器工作温度的同时还至少部分解决上述激光二极管噪声问题的方法。这样，本专利技术的一个目的是提供一种，例如，用于减小 光学存储装置中激光器工作温度和/或增加激光器光学输出。根据本专利技术的第一方面，提供一种提高激光器的激光器工作效率的方法，该激光 器包括在光学数据读和/或写装置中，该方法其特征在于，它包括以下步骤a)产生具有一个或多个脉冲序列的脉冲激励信号，其脉冲频率基本在50MHz到250 MHz之间的范围内；以及b)设置该一个或多个脉冲序列以调制流经激光器的激励电流，该脉冲横跨激光器的激 光阈值。本专利技术的优势在于，通过利用这种激光器在不同的激励频率呈现的阻抗特性的差 异，可以提高激光器工作效率。优选地，该方法还包括应用激光器产生的光辐射以用于下面一个或多个目的的步 骤从光学数据载体读取数据，向光学数据载体写入数据。和相似类型的现有装置相比，将 该方法应用于激光器，可能获得潜在更高的数据写入和/或数据读取速度。优选地，在该方法中，与以基本400 MHz的脉冲重复频率激励相比，以基本在50 MHz到250 MHz范围内的脉冲重复频率使用本方法来激励时，可以操作激光器以呈现较低 的电学阻抗。这种较低的频率范围的使用使得激光器及其相关的激光器驱动器可以更有效 地工作。优选地，为减小使用该方法的耗散，在一个或多个序列中的激励脉冲之间将流经 激光器的激励电流基本减小至零。与400 MHz的频率相比，在50 MHz到250 MHz范围内的 频率较易实现将激励电流基本减小至零。优选地，为减小使用该方法的功率耗散，对于停止(dwell)周期，将脉冲之间的激 励电流基本维持在零。更优选地，停止周期至少与每个脉冲的激励周期一样长，在所述激励 周期期间向该激光器施加激励电流。优选地，为了防止违反尼奎斯特采样定理，设置本方法使得脉冲频率足够高，以当 从驱动的数据载体读取数据或向其写入数据时可以避免混叠。根据本专利技术的第二方面，提供了一种用于光学数据读和/或写装置的光学捡拾单 元，该单元包括产生用于读和/或写入数据的光辐射的激光器，该激光器被设置成根据本 专利技术第一方面的方法工作。根据本专利技术的第三方面，提供了一种光学数据读和/或写装置，该装置包括产生 用于读和/或写入数据的光辐射的激光器，该激光器被设置成根据本专利技术的第一方面的方 法工作。根据本专利技术的第四方面，提供了一种用于控制光学数据读和/或写装置操作的软 件，该光学数据读和/或写装置包括产生用于读和/或写入数据的光辐射的激光器，该软件 可在一个或多个计算装置上执行以实施根据本专利技术的第一方面的方法。根据本专利技术的第五方面，提供了一种用于光学数据读和/或写装置的数据处理单 元，该光学数据读和/或写装置包括产生用于读和/或写入数据的光辐射的激光器，该处理 单元被构造成用于执行根据本专利技术的第一方面的方法。根据本专利技术的第六方面，提供了一种用于光学数据读和/写装置的激光器，该激 光器可以根据本专利技术的第一方面的方法工作。应当理解的是，在不偏离本专利技术的范围的情况下，本专利技术的特征易于以任意组合 方式组合。现在将仅参考附图通过实例来描述本专利技术的实施例，其中附图说明图1是光学存储装置的示意图，该光学存储装置包括光学数据载体、包括有激光二极 管和光学传感器的光学捡拾单元(OPU)以及用于相对于数据载体移动捡拾单元的执行装 置；图2是图1的激光二极管的激光作用特性图3是图1存储装置的激光二极管的相对阻抗特性的示意图4的图表示出了与施加至图1的激光二极管的阈值电流相对的调制激励电流。图5的图表示出了各种激光二极管激励电流调制条件下与二极管激励电流相对 的图1激光二极管的光学输出功率；图6是图1的激光二极管的光学输出的第一图表，所述光学输出是工作时提供给激光 二极管的激励电流的函数，该二极管被设置成以常规模式操作；以及图7是图1的激光二极管的本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种提高激光器（５０）的激光器工作效率的方法，所述激光器（５０）在光学数据读和／或写装置（１０）中使用，该方法其特征在于，包括以下步骤：ａ）　产生具有一个或多个脉冲序列（６９０，７２０）的脉冲激励信号，其脉冲频率基本在５０　ＭＨｚ到２５０　ＭＨｚ之间的范围内；以及ｂ）　设置所述一个或多个脉冲序列（６９０，７２０）以调制流经激光器（５０）的激励电流，所述脉冲横跨激光器（５０）的激光阈值（６５０）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：P霍芬，
申请(专利权)人：P霍芬，
类型：发明
国别省市：NL