专利名称：半导体激光器的输出控制设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及激光器控制设备，当用激光辐照诸如小型盘(mini-disc(MD))或磁光(MO)盘而在磁记录介质上记录信息时，控制设备控制激光器发射激光。
在已知的磁光盘单元中，记录期间，由于在磁光盘的信号记录表面上进行磁记录，因此，激光的输出较高。诸如用激光二极管的半导体激光器发射的激光，辐照在诸如MO盘上时，MO盘记录信息。在重放期间，由于只需检测从磁光盘的信息记录面反射的返回激光。因此，激光的输出较低。
但是，存在以下缺陷。当从磁光盘的信号记录面返回的激光进入作为激光源的半导体激光器的激光发射端面(end-surface)时，由于重放期间激光输出较低。由这种半导体激光器发射的激光干扰返回的激光，产生谐振，使激光被调制。为此，公称的高频迭加模块包括高频振荡器，高频迭加模块将自高频迭加模块的高频信号迭加到半导体激光器的驱动电流上，以消除返回激光对半导体激光器的激光发射端面的影响。
比较起来，在记录时，由于在磁光盘的信号记录表面上通过磁场调制记录磁光，将该半导体激光器做成发射连续光波，因而，激光输出较高。而且，因为由半导体激光器发射的激光通常不干扰从磁光盘返回的激光，不引起谐振，因此，不进行高频迭加。而且，例如在美国专利5495456中披露的，认为在记录过程中进行高频迭加也是好的，而使迭加的信号频率明显低于重放时所用的频率。
但是在如上所述结构的磁光盘单元中，每批生产的半导体激光器的输出都不相同。因此，由于受半导体激光器的质量影响，因而在记录中的激光输出相当不稳定。在这种情况下，激光会干扰由磁光盘返回的激光，出现谐振，形成变化的激光输出。
结果，当用磁场调制法进行信号记录时，磁光盘的信号记录面上的规定位置处由半导体激光器发射的光束的光点(spot)L按规定的轨迹T在磁光盘的信号记录面上形成斑点(mark(磁畴，即，用斜线表示的磁加热的磁记录部分))，如图4所示。但是，由于激光输出的变化，该斑点的边缘位移。
也就是说，当由半导体激光器发出的激光输出正常时，如图5的上半部所示，激光输出几乎不变。因而，这种情况下，磁光盘信号记录面的轨迹T由激光辐照均匀地加热，并由磁头的磁场进行热磁记录。如图5的下部所示。
比较起来，当半导体激光器的激光输出较弱时，由于激光输出干扰由磁光盘返回的激光。出现谐振，激光输出具有由谐振引起的高输出部分，如图6的上部所示。为此，出现了这样的问题，例如被加热到预定温度以上的部分相对于磁光盘的信号记录面的轨迹T要变大，在这部分中的输出就要变高，通过磁头记录的部分，即，斑点就会沿着轨迹T的长度位移，并出现写入不稳定。当该位移超过阈值时，就会出现写入误差。
因此，在磁光盘单元的制造中，要选择有正常激光输出的半导体激光器用作具有半导体激光器的磁光盘单元的激光源，以使能消除激光输出对由磁光盘返回的激光的干扰和出现的谐振。从而，不会出现上述写入误差。
为此，出现了以下问题，例如磁光盘单元中用的半导体激光器的合格率下降，半导体激光器的成本增大。
考虑到上述问题，本发明的目的是，提供一种磁光盘单元中的半导体激光器的输出控制设备，即使用作激光源的半导体激光器的性能在向其上记录时或从磁光盘重放时变化，记录期间也能进行正常记录。
为实现上述目的，按照本发明，提供一种半导体激光器的输出控制设备，用于将信息信号记录在磁光盘的信号记录表面上，和/或从磁光盘的信息记录表面重放信息信号。该设备包括在记录时将高频信号迭加到半导体激光器的驱动信号上去的装置，其中，按磁光盘的记录轨迹的预定大小。进行精确地信号记录。
按照上述结构，在记录时，由于高频信号迭加到半导体激光器的驱动信号上，因而消除了由磁光盘返回的光束在半导体激光器的端面造成的影响。结果，甚至在记录期间由半导体激光器输出的激光较低，当由磁光盘的信号记录面返回的激光束进入半导体激光器的端面时，从该半导体激光器发射的激光不干扰上述返回的光束，也不会发生谐振。
因而，由于能获得恒定的激光输出，信号能精确地记录在磁光盘的信号记录面上的预定轨迹上。
在一种情况下，即在上述高频信号是与重放期间迭加到半导体激光器的驱动信号上的高频信号相同的信号时，由于使用了用于重放的高频迭加电路，在记录和重放期间采用了相同的高频迭加电路，因而不需要on/off高频迭加电路，因此结构被简化。
在一种情况下，即在上述的高频信号是在重放期间被迭加到半导体激光器的驱动信号上的输出幅度被减小的高频信号时，使用重放用的高频迭加电路，由于上述输出幅度减小，因而对迭加了高频信号的驱动信号进行控制，使其不超过额定值。以使能按预定轨迹在磁光盘的信号记录表面上用输出的激光更精确地输出记录信号。
通过以下结合附图所作的详细说明，本发明的上述目的和其它目的、方案和新特征将变得更清楚。
图1是按照本发明的激光输出控制设备的第一实施例的方框图；图2是图1所示设备中半导体激光器的驱动电流I与激光输出P的关系曲线图；图3是按照本发明的激光输出控制设备的第二实施例的方框图；图4是常规磁光盘单元中在磁光盘的轨迹上形成的光点和磁光记录状态示意图；图5是展示在图4所示磁光盘单元中进行记录时激光输出正常时的磁光记录状态的示意图；图6是展示在图4所示磁光盘单元中进行记录时，激光输出稍低而出现写入不稳定的状态的示意图。
以下参见附图1至3详细说明本发明的优选实施例。
由于以下要说明的实施例是本发明的具体优选例，因而这些实施例中有各种技术上可取的条件。但是，这些实施例并不是对本发明的范围的限制。
图1是按照本发明的磁光盘单元的激光输出控制设备的第一实施例。
图1中，激光输出控制设备10包括OR电路11，用于将一记录模式信号write或从磁光盘单元(未示出)的控制电路来的重放模式信号Read输入到它的各输入端；开关12，它根据OR电路11的输出信号而闭合(closed)；高频迭加模块(superposition module)14，它与开关12，和电源13串联；和半导体激光器17，用于将来自高频迭加模块14的高频信号和来自扼流线圈16的驱动信号(驱动电流)施加于其上。
将OR电路11设计成，当记录期间输入记录模式信号信号Write或重放期间输入来自磁光盘单元的控制电路的重放模式信号Read时，输出信号。
开关12用于接通(on)和关断(off)由电源13提供给高频迭加模块14的驱动电压并按照来自OR电路11的信号闭合(closed)。
在图1的情况下，半导体激光器17由激光二极管构成。当通过扼流线圈16加入来自驱动电路15的驱动电流I时，半导体激光器17工作，输出激光。
驱动电路15按写记录模式信号Write和来自磁光盘单元(未示出)的控制电路的重放模式信号Read驱动并控制半导体激光器17。因而，在记录期间，产生较大激光输出。在重放期间，产生较小激光输出。
当开关12闭合(closed)时，高频迭加模块14依据由电源13提供的驱动电压而工作，并输出预定频率的高频信号，如100MHZ至1GHZ，最好是600MHZ。结果，由于消除了返回激光对半导体激光器17的端面的影响，因而不会发生来自半导体激光器17的激光输出与返回激光之间的干扰引起的谐振，从而，消除了激光调制。
这种情况下，半导体激光器17的端面热时间恒定在微秒数量级。在高频信号迭加到该半导体激光器17时，若迭加100MHZ或在其以上的高频信号，半导体激光器17的端面上产生的热不增加，因此，不破坏激光器的使用寿命。本发明人证实了以上事实。
按照上述结构构成本实施例的激光输出控制设备10。以下参见图2说明它的运作。
图2中，半导体激光器17的激光输出P是线性函数，它由阈值Ith上升，与来自驱动电路15的驱动电路I响应。
重放期间，只有重放模式信号Read输入OR电路11，开关12关闭(closed)。结果，高频迭加模块14被切换到“on”，高频信号从高频迭加模块14送出，通过电容C送到半导体激光器17。
如图2所示，在重放期间较低的驱动电流I1流过半导体激光器17，并将高频信号迭加到驱动电路I1上。因此，由于有高频迭加，即使引入自光盘返回的激光，也不会产生因干扰而引起的半导体激光器17的激光的输出谐振。
比较而言，记录期间，只有记录模式信号Write输入OR电路11，开关12关闭(closed)。结果，高频迭加模块14被切换到“on”，来自该高频迭加模块14的高频信号通过电容器C送到半导体激光器17。
如图2所示，记录期间，较大的驱动电流I2流过半导体激光器17，高频信号迭加到该驱动电流I2上。因此，即使引入由光盘返回的激光，由于迭加了高频，不会因干扰引起由半导体激光器17输出激光的输出谐振。因此用脉动电流产生几乎恒定的激光输出。
对于上述产生高频信号的信号源而言，使用了用于重放的高频迭加电路。因此，不必重新设置高频迭加电路从而可使结构简化。
这种情况下，驱动电流I2和高频信号的幅度最好被选成使脉动电流输出的激光峰值变成额定值(rated value)或额定值以下。
图3示出按照本发明的磁光盘单元的激光输出控制设备的第二实施例。
参见图3，激光输出控制设备20包括两个开关21和22，它分别按照记录模式信号Write和来自磁光盘单元(未示出)的控制电路的重放模式信号Read打开和闭合，两个电源23和24，它们与开关21和22串联；高频迭加电路(高频模块)14，它分别通过开关21和22与电源23和24连接；半导体激光器17，其上施加了来自高频迭加模块14的高频信号和通过扼流线圈16的来自驱动电路15的驱动信号(驱动电路)。
开关21和22分别将来自电源23和24用于驱动高频迭加模块14的电压切换到“on”和“off”。各个开关21和22按照记录模式信号Write和重放模式信号Read闭合(closed)。
电源23和24分别设定在电压Vw和Vr，这里，电压Vr与图1所示的上述激光输出控制设备10中用的电源13的电压相同。而且，电压Vw设定成稍低于电压Vr。
这里，将记录期间所用的电源23的电压Vw适当地设置，以使通过高频迭加从半导体激光器17输送的激光峰值变成不超过激光输出的额定值。
而且，高频迭加模块14按照分别由电源23或24提供的电压Vw或Vr而运作，当开关21和22单独闭合(closed)时，输出预定频率的高频信号，例如100MHZ到1GHZ，最好是600MHZ。
这种情况下，驱动电压依据Vw和Vr而不同。结果，在记录期间选择驱动电压Vw，使高频迭加模块输出一个输出辐度减小的高频波。
驱动电路15，扼流线圈16和半导体激光器17与图1激光输出控制设备10中所示的这些部件相同，运作方式也相同。
按照上述结构的激光输出控制设备20，在重放期间，重放模式信号Read被输入到开关22，使开关22闭合(closed)。结果，使电源24来的驱动电压Vr加到高频迭加模块14，高频信号从高频迭加模块14通过电容器C送到半导体激光器17。
因而，如图2所示，在重放期间，较小的驱动电流I1流过半导体激光器17。高频信号迭加到驱动电流I1上。因此，由于迭加高频信号，即使进入了来自光盘的返回激光，从半导体激光器17来的激光输出也不会因干扰产生谐振。因而，半导体激光器17发射恒定的光脉冲。
比较起来，记录期间，记录模式信号Write被输入到开关21，使开关21闭合(closed)。结果，从电源23提供的驱动电压Vw加到高频迭加模块14，高频信号自高频迭加模块14通过电容器C被传送到半导体激光器17。
这种情况下，由于高频迭加模块14按照低于重放期间的驱动电压Vw运作。因而，从高频迭加模块14输出的高频信号的幅度比重放期间输出的高频信号的幅度要低。因而，半导体激光器17的激光输出幅度也减小。因此，如图2所示，记录期间，较大的驱动电流I2流过半导体激光器17，高频信号迭加到驱动电流I2上。因此，由于高频迭加，即使自光盘返回的激光进入，由半导体激光器17输出的激光也不会因干扰而产生谐振。因此，用脉动电流能产生几乎恒定的激光输出。
关于这一点上面已经说明，按照本发明，在记录期间，由于将高频信号迭加到半导体激光器的驱动信号上，因此，在记录中，即使半导体激光器的激光输出较小，也能获得恒定的激光输出。从而使信号精确地记录在磁光盘的信号记录表面的预定轨迹上。
因此，即使从一个器件到一个器件，在向磁光盘上记录或从磁光盘上重放期间用作光源的半导体激光器的输出不是恒定的，按照本发明，在记录期间也能够进行正常地记录。
权利要求
1.一种磁光记录介质的记录设备，包括半导体激光器，用光束辐照磁光记录介质；驱动电路，用于向所述半导体激光器提供驱动信号；和振荡装置，用于产生100MHZ或100MHZ以上的高频信号，它被迭加到所述驱动电路输出的驱动信号上；其中，将一个这样的信号传送给所述半导体激光器，该信号是把所述振荡电路的高频信号迭加到所述驱动电路的驱动信号上的信号。
2.按照权利要求1的记录设备，其中，由所述振荡电路产生的高频信号具有为100MHZ至1GHZ的频率。
3.按照权利要求1的记录设备，其中，由所述振荡电路产生的高频信号具有600MHZ的频率。
4.一种磁光记录介质的记录和重放设备，包括半导体激光器，用光束辐照磁光记录介质；驱动电路，用于向所述半导体激光器提供驱动信号；信号振荡装置，用于产生高频信号，该信号将被迭加到所述驱动电路输出的驱动信号上；其中，将一个这样的信号在记录和重放期间传送给所述半导体激光器，该信号是把振荡装置输出的高频信号迭加到驱动电路输出的驱动信号上的信号，而在记录期间，以记录数据为基础调制的垂直磁场被加到所述磁光记录介质并用激光束辐照使数据记录在所述磁光记录介质上，而在重放期间，将激光束辐照在所述磁光记录介质上，并按照由所述磁光记录介质返回的激光读出记录在所述磁光记录介质上的数据。
5.按照权利要求4的记录和重放设备，其中，所述振荡电路产生的高频信号具有100MHZ至1GHZ的频率。
6.按照权利要求4的记录和重放设备，其中，所述振荡电路产生的高频信号具有600MHZ的频率。
7.按照权利要求4的记录和重放设备，其中，为使记录期间的所述半导体激光器的激光输出要大于在重放期间的激光输出，所述驱动电路驱动并控制半导体激光器。
8.按照权利要求4的记录和重放设备，其中，为使由所述振荡装置产生的高频信号的输出幅度在记录期间小于重放期间的幅度，所述驱动电路驱动并控制半导体激光器。
9.一种磁光记录介质的记录和重放设备，包括半导体激光器，它用光束辐照磁光记录介质；驱动电路，用于向所述半导体激光器提供驱动信号；信号振荡装置，用于产生高频信号，该信号将要迭加到驱动电路输出的驱动信号上；第1电源电路，用于在磁光记录介质记录期间，向所述振荡装置提供第1驱动电压；和第2电源电路，用于在从磁光记录介质重放期间，向所述振荡装置提供第2驱动电压；其中，在记录和重放期间，将一个这样的信号传送给所述半导体激光器，该信号是把所述振荡装置的高频信号迭加到驱动电路的驱动信号上的信号，而在记录期间，以记录数据为基础调制的垂直磁场被加到磁光记录介质上，在所述磁光记录介质上辐照激光束记录数据，在重放期间，将激光束辐照到所述磁光记录介质，使在所述磁光记录介质上记录的数据按照由所述磁光记录介质返回的激光读出。
10.按照权利要求9的记录和重放设备，其中，设定来自所述第1电源电路的驱动电压低于来自所述第2电源电路的驱动电压。
11.按照权利要求9的记录和重放设备，其中，所述振荡电路产生的高频信号具有100MHZ至1GHZ的频率。
12.按照权利要求9的记录和重放设备，其中，所述振荡电路产生的高频信号具有600MHZ的频率。
13.按照权利要求9的记录和重放设备，其中，为使所述半导体激光器在记录期间的激光输出大于重放期间的激光输出，所述驱动电路驱动并控制所述半导体激光器。
全文摘要
一种记录和重放设备，包括用于辐射激光束的半导体激光器；用于驱动所述半导体激光器的驱动电路；和用于产生预定高频信号的振荡器，将该振荡器产生的高频信号迭加到驱动电路的驱动信号上，以驱动该半导体激光器。
文档编号G11B11/105GK1153971SQ9611923
公开日1997年7月9日 申请日期1996年10月16日 优先权日1996年10月16日
发明者汤浅正美, 竹本芳树 申请人:索尼公司