光学振荡装置和记录设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种光学振荡装置和记录设备，该记录设备包括：自激振荡半导体激光器，具有双量子阱分离限制异质结构，并包括被施加负偏压的饱和吸收体部和被注入增益电流的增益部；光学分离单元、物镜、光接收元件、脉冲检测单元、基准信号生成单元、相位比较单元、记录信号生成单元、以及控制单元。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发射激光的光学振荡装置以及使用该光学振荡装置的记录设备。
技术介绍
近年来，随着社会的信息技术(IT)发展，更大容量和更高速的通信是必要的。因此，关于用于传播信息的媒体，不仅使用如同无线电通信中的频率为例如2. 4GHz频带和5GHz频带的无线电波的光通信技术、而且还使用波长为例如I. 5 μ m频带(高达几百THz频率)的光的光通信技术，已经迅速进入广泛使用。例如，通过光来传输信息的方法不仅用于诸如光纤通信的光通信，还用于在/从记录媒体记录和再生信息。因此，光信息技术将成为用于支持未来信息社会的发展的重要 基础。通过光传输或记录信息时，振荡特定脉冲的光源是必要的。特别地，在通信中以及对于记录和再生信息的大容量和高速而言，高输出和短脉冲光源不可缺少，因此，已经研究并开发了各种半导体激光作为满足信息的大容量和高速的光源。例如，当使用单模式激光再生光盘上记录的信息时，可能会由于光学系统的干扰而出现噪声，并且可能由于温度改变而引起振荡波长的改变，因此，可能发生输出变化或噪声。因此，高频叠加电路从外部执行将激光模式改变为多模式的调制过程，以抑制由于温度变化或者由于从光盘返回的光引起的输出变化。然而，该方法可能导致设备尺寸与添加的高频叠加电路成比例的增大，从而可能导致成本增加。然而，在自激振荡半导体激光器中，由于可以通过高频闪烁光源来直接实现多模式振荡，因此，即使不使用高频叠加电路，也能抑制输出变化。例如，已经使用自激振荡GaN蓝紫色半导体激光实现了能够以IGHz的频率实现IOW的振荡输出和15psec的脉冲宽度的光源(例如，见Hideki ffatanabe, TakaoMiyajima, Masaru Kuramoto, Masao Ikeda,和 Hiroyuki Yokoyama 的 Applied PhysicsExpress3, (2010)052701)0该半导体激光是三段自激振荡半导体激光器，其包括饱和吸收体部以及两个增益部，该饱和吸收体部分夹置于两个增益部之间。该半导体激光向饱和吸收体部施加反向偏压。此时，通过向两个增益部注入电流来发出波长为例如407nm的激光。
技术实现思路
期望将实现了高输出和短脉冲宽度的光源应用到例如用于双光子吸收记录介质的记录光源或诸如非线性光学生物体内成像或微细加工的各个领域。近年来，已经提议了其中硅电子装置通过光配线相互连接并且用光执行信号传输以实现高速信号传输的光电路。将来，为了使光电路能够执行计算过程，生成电子电路的主时钟的光学振荡器是必要的。当使用自激振荡型激光作为光学振荡器时，需要根据用途准备具体频率。对于记录和再生设备而言，从光源输出从光学记录介质读取的Worb信号或与来自光学旋转记录介质的主轴电机的旋转同步信号同步的记录信号，是必要的。然而，根据自激振荡型激光器的构造，一般可以将具体脉冲光频率确定为自激振荡型激光器的频率。为此，有必要根据用途来制造自激振荡型激光器，并且有必要实现相当高的制造精度。因此，制造成本可能增加。期望提供一种能够用简单的构造容易地获得所需的脉冲光频率的光学振荡装置和记录设备。根据本技术实施例，提供了一种光学振荡装置，包括自激振荡半导体激光器，其具有双量子阱分离限制异质结构，并包括被施加负偏压的饱和吸收体部和被注入增益电流的增益部。·根据本专利技术实施方式的光学振荡装置包括光学分离单元，将来自自激振荡半导体激光器的振荡光束分成两个振荡光束；光接收兀件，接收由光学分离单兀分离的振荡光束中的另一个，以及脉冲检测单元，检测由光接收元件接收的振荡光束的脉冲。根据本专利技术实施方式的光学振荡装置进一步包括基准信号生成单元，生成主时钟信号；以及相位比较单元，计算主时钟信号和脉冲之间的相位差。根据本专利技术实施方式的光学振荡装置进一步包括信号生成单元，其以主时钟信号的时序生成预定电流信号，并将与预定电流信号对应的增益电流注入自激振荡半导体激光器的增益部。根据本专利技术实施方式的光学振荡装置进一步包括控制单元，其通过基于相位差来改变要注入到自激振荡半导体激光器的增益部中的增益电流或要施加到饱和吸收体部的负偏压来控制振荡光束的振荡频率。根据本专利技术另一实施方式，提供了一种记录设备，包括用于生成记录信号的记录信号生成单元，而不是光学振荡装置的上述信号生成单元；以及物镜，用于将由上述光学分离单元分离的振荡光束之一汇聚在光学记录介质上。在根据本专利技术实施方式的光学振荡装置和记录设备中，可以通过控制要注入自激振荡半导体激光器的增益部中的增益电流和要施加到饱和吸收体部的负偏压中的一个来控制振荡光束的振荡频率。因此，自激振荡半导体激光器可以以任何振荡频率容易地发光。在根据本专利技术实施方式的光学振荡装置和记录设备中，可以容易地获得任意振荡频率的振荡光束。附图说明图I是示出自激振荡半导体激光器的构造的示意图；图2是示出被注入自激振荡半导体激光器的增益电流和从自激振荡半导体激光器发出的振荡光束的振荡频率之间的关系的图示；图3是示出被施加到自激振荡半导体激光器的反向偏压和从自激振荡半导体激光器发出的振荡光束的振荡频率之间的关系的图示；图4是示出被注入自激振荡半导体激光器的增益电流和从自激振荡半导体激光器发出的振荡光束的峰值功率之间的关系的图示；图5是示出被注入自激振荡半导体激光器的增益电流和从自激振荡半导体激光器发出的振荡光束的峰值功率之间的关系的图示；图6是示出被施加到自激振荡半导体激光器的反向偏压和从自激振荡半导体激光器发出的振荡光束的峰值功率之间的关系的图示；图7A是示出被注入自激振荡半导体激光器的增益电流、电荷密度以及发光阈值之间的关系的图不;图7B是示出从自激振荡半导体激光器发出的脉冲光的波形的图示； 图8A是示出二进制信号的图示；图SB是示出被注入自激振荡半导体激光器的增益电流、施加到自激振荡半导体激光器的反向偏压、电荷密度以及发光阈值之间的关系的图示；图SC是示出从自激振荡半导体激光器发出的脉冲光的波形的图示；图9A是示出被注入自激振荡半导体激光器的增益电流的波形的图示；图9B是示出从自激振荡半导体激光器发出的振荡光束的波形的图示；图10是示出根据第一实施方式的记录设备的构造的示意图示；以及图11是示出根据第二实施方式的记录设备的构造的示意图示。具体实施例方式以下，将描述根据本专利技术的优选实施方式，但本专利技术不限于这些实施方式。将按以下顺序描述本技术的实施例。I.自激振荡半导体激光器的构造；2.第一实施方式(在振动期间通过直流电压控制振荡频率的实例)；以及3.第二实施方式(在振动期间通过直流电流控制振荡频率的实例)I.自激振荡半导体激光器的构造首先，将描述根据本专利技术实施方式的自激振荡半导体激光器I的构造。图I是示出根据本专利技术实施方式的自激振荡半导体激光器I的构造的示意图。自激振荡半导体激光器 I 是在 Hideki ffatanabe, Takao Miyajima, Masaru Kuramoto, MasaoIkeda,和 Hiroyuki Yokoyama 的 Applied Physics Express3, (2010)中披露的自激振荡半导体激光器。自激振荡半导体激光器I是三段式自激振荡半导体激光器，其包括饱和吸收体部2、第一增益部3以及第二增益部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种记录设备，包括：自激振荡半导体激光器，具有双量子阱分离限制异质结构，并包括被施加负偏压的饱和吸收体部和被注入增益电流的增益部；光学分离单元，将来自所述自激振荡半导体激光器的振荡光束分成两个振荡光束；物镜，将分离的所述振荡光束中的一个汇聚到光学记录介质上；光接收元件，接收由所述光学分离单元分离的所述振荡光束中的另一个；脉冲检测单元，检测由所述光接收元件接收的所述振荡光束的脉冲；基准信号生成单元，生成主时钟信号；相位比较单元，计算所述主时钟信号和所述脉冲之间的相位差；记录信号生成单元，以所述主时钟信号的时序生成记录信号，并将与所述记录信号对应的所述增益电流注入到所述自激振荡半导体激光器的所述增益部；以及控制单元，通过基于所述相位差改变要注入到所述自激振荡半导体激光器的所述增益部的所述增益电流或者要施加到所述饱和吸收体部的所述负偏压，控制所述振荡光束的振荡频率。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：藤田五郎，丸山务，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：