光源装置、記録装置
【課題】外部共振器を含むモードロックレーザ部と当該モードロックレーザ部から出射されるレーザ光を増幅変調する半導体光増幅器とを有して構成されるＭＯＰＡ（Master Oscillator Power Amplifier）を記録用光源として用いる光記録システムにおいて、光源の大型化・高コスト化の防止を図りつつ、記録性能劣化の防止を図る。
【解決手段】上記モードロックレーザ部と上記半導体光増幅器との間に配されるアイソレータ部として、偏光ビームスプリッタと１／４波長板との組み合わせによるものを備える。これにより、光記録システムで最も影響が大となるＳＯＡ自己入射成分を少なくとも除去することができ、記録性能劣化の防止が図られる。また、従来用いられていたファラデーアイソレータとの比較でアイソレータ部の小型化、低コスト化が図られる。
【解決手段】上記モードロックレーザ部と上記半導体光増幅器との間に配されるアイソレータ部として、偏光ビームスプリッタと１／４波長板との組み合わせによるものを備える。これにより、光記録システムで最も影響が大となるＳＯＡ自己入射成分を少なくとも除去することができ、記録性能劣化の防止が図られる。また、従来用いられていたファラデーアイソレータとの比較でアイソレータ部の小型化、低コスト化が図られる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、モードロックレーザと半導体光増幅器（光アンプ）とを組み合わせたＭＯＰＡ（Master Oscillator Power Amplifier）としての構成を有する光源装置に関する。またＭＯＰＡを光記録媒体に対する記録用光源として備える記録装置に関する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００２】
【非特許文献１】Rintaro Koda,Tomoyuki Oki,Takao Miyajima,Hideki Watanabe,Masaru Kuramoto,Masao Ikeda and Hiroyuki Yokoyama "100W peak-power 1GHz repetition picoseconds optical pulse generation using blue-violet GaInN diode laser mode-locked oscillator and optical amplifier" APPLIED PHYSICS LETTERS 97,021101(2010)
【背景技術】
【０００３】
例えば数ＭHzや数ＧHzといった比較的高い繰り返し周波数を実現するパルスレーザ光源として、ＭＬＬＤ（Mode Locked Laser Diode：モードロックレーザとも称する）とＳＯＡ（Semiconductor Optical Amp：半導体光増幅器又は単に光変調部とも称する）とを組み合わせたＭＯＰＡ（Master Oscillator Power Amplifier）と呼ばれる構成が知られている。
【０００４】
このようなＭＯＰＡにおいても、通常のレーザダイオード等の光源の場合と同様に、半導体レーザ部に戻り光が入射してしまうことを防止するためのアイソレータが設けられる。
【０００５】
ここで、ＭＯＰＡの場合、不要な戻り光としては、次の図７に示す３種が生じ得る。
先ずはこの図７により、ＭＯＰＡの具体的な構成について簡単に説明しておくと、図のようにＭＯＰＡには、ＭＬＬＤ部１００と、ＳＯＡ１０７とが設けられる。ＭＬＬＤ部１００は、光源としてのレーザ部１０１と外部共振器（集光レンズ１０２・バンドパスフィルタ１０３・共振用ミラー１０４）とを備え、所定の繰り返し周波数によるパルスレーザ光を発光する。図示するようにＭＬＬＤ部１００からの出射光はコリメーションレンズ１０５によりコリメートされ、当該コリメートされた光を集光レンズ１０６がＳＯＡ１０７の入射端（入射口）に集光する。ＳＯＡ１０７は、集光レンズ１０６を介して入射したレーザ光を増幅・変調して出力する。
なお、この図では説明の便宜上不図示としたが、アイソレータ部は、コリメーションレンズ１０５と集光レンズ１０６との間に設けられるべきものである。
【０００６】
上記構成によるＭＯＰＡにおいて、不要光としては、大別して図７Ａに示すＭＬＬＤパスと、図７Ｂに示すＳＯＡパスとに分けることができる。
ＭＬＬＤパスは、ＭＬＬＤ部１００から出射されてＳＯＡ１０７の入射端面で反射し、レーザ部１０１に戻る成分を指す。
また、ＳＯＡパスとは、ＳＯＡ１０７の入射端からＳＯＡ１０７自身により出射される成分を指す。このＳＯＡパスとしては、ＭＬＬＤ部１００に入射する成分（ＭＬＬＤ入射成分とする）と、ＭＬＬＤ部１００の出力端（共振用ミラー１０４）で反射されたものがＳＯＡ１０７の入射端に入射する成分（自己入射成分とする）との２種に分けることができる。
【０００７】
ここで、従来、ＭＯＰＡとしての光源は、主として光通信の分野で用いられていた。光通信の分野では、ＭＯＰＡのアイソレータ部として、図８に示すようにファラデー回転子１１１や偏光板１１２、及び磁石１１３を有して成るファラデーアイソレータ１１０を用いるようにされている。
【０００８】
このようなファラデーアイソレータ１１０によれば、ＭＬＬＤ部１００側から入射する光は透過し、これとは逆方向側から入射する光（つまりＳＯＡ１０７側から入射する光）は消光するという作用が得られるので、上記３種の不要光の全ての除去が図られる。
【０００９】
また、近年では、光ディスクの分野において、ＭＯＰＡを記録用光源として用いることが考えられている（例えば上記非特許文献１を参照）。
この際、上記のように光通信の分野ではファラデーアイソレータ１１０を用いていたことから、光ディスクの記録システムへの適用時にも、ＭＯＰＡのアイソレータ部としてはファラデーアイソレータ１１０を用いることとされていた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、ファラデーアイソレータ１１０は、十分な消光比を得るためには、そのサイズが大型化する傾向となる。例えば、ファラデー回転子１１１における結晶の旋光度と磁石１１３による外部印加磁界が一定と仮定すると、消光比の向上のため旋光度を高めるためにはファラデー回転子１１１の長さを大きくする必要があり、結果として小型化が困難となる。
【００１１】
また、ファラデーアイソレータ１１０は比較的高価な部品であり、これを用いた場合には製品コストの削減が非常に困難となる。
【００１２】
本技術はかかる問題点に鑑み為されたものであり、光記録媒体の記録システムにおいて、ＭＯＰＡのアイソレータ部としてファラデーアイソレータを用いることによる大型化及び高コスト化の防止を図りつつ、記録に特に悪影響を与える不要光を除去して記録性能の劣化を防ぐことをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題の解決のため、本技術では光源装置として以下のように構成することとした。
つまり、本技術の光源装置は、外部共振器を含むモードロックレーザ部と当該モードロックレーザ部から出射されるレーザ光を増幅変調する半導体光増幅器とを有して構成されるＭＯＰＡ（Master Oscillator Power Amplifier）による光源装置であって、上記モードロックレーザ部と上記半導体光増幅器との間に配されるアイソレータ部として、偏光ビームスプリッタと１／４波長板との組み合わせによるアイソレータ部を備えるものである。
【００１４】
また、本技術では記録装置として以下のように構成することとした。
すなわち、本技術の記録装置は、光記録媒体に対して情報記録を行うための記録光を発光する光源部と、上記光源部を駆動して上記光記録媒体に対する情報記録を実行させる記録制御部とを備える。
そして、上記光源部が、外部共振器を含むモードロックレーザ部と当該モードロックレーザ部から出射されるレーザ光を増幅変調する半導体光増幅器とを有して構成されるＭＯＰＡ（Master Oscillator Power Amplifier）による光源部であって、上記モードロックレーザ部と上記半導体光増幅器との間に配されるアイソレータ部として、偏光ビームスプリッタと１／４波長板との組み合わせによるアイソレータ部を備えているものである。
【００１５】
ここで、前述した３種の不要光（ＭＬＬＤパス，ＳＯＡパス＝ＭＬＬＤ入射成分，自己入射成分）のうち、光記録媒体の記録システムで最も影響が大となるのが、ＳＯＡパスの自己入射成分である。
他の成分、特にＭＬＬＤパスについては、通常、ＳＯＡ入射端面がＡＲ（Anti Reflective）コートされていることでその発生量は元々微弱なものである。
また、ＳＯＡパスのうちのＭＬＬＤ入射成分は、主にＭＬＬＤ光量のバイアス発生要因となり得るが、光記録媒体の記録システムの場合、バイアスの発生自体は直接的な問題とはならない。すなわち、光記録媒体の記録の場合、バイアス光量よりもはるかに大きい発振パルスをＳＯＡで増幅変調して所望の長さのマークを形成するため、バイアスの発生が直ちに記録性能の劣化に結び付くものではない。
さらに、当該ＭＬＬＤ入射成分については、ＭＬＬＤ部内にバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）が設けられる場合は、ＳＯＡからの出射光の波長がブロードであることから当該ＢＰＦにより大きく減衰され、この点でもその影響は小となる。
これらの点を考慮して分かるように、光記録媒体の記録システムにおいて、記録性能劣化の抑制を図る上では、上記の不要光のうちＳＯＡパスの自己入射成分のみを少なくとも除去できればよい。
【００１６】
上記のように本技術では、偏光ビームスプリッタと１／４波長板との組み合わせによるアイソレータ部が設けられる。このようなアイソレータ部によれば、ＳＯＡパスのうち少なくとも一方を除去するように構成できる。すなわち、ＳＯＡパスのうち自己入射成分を少なくとも除去するように構成することができるものである。
この際、偏光ビームスプリッタと１／４波長板との組み合わせによるアイソレータ部は、ファラデーアイソレータと比較すればそのサイズは格段に小型化できる。またファラデーアイソレータと比較すれば、部品コストは非常に安価であり、これにより製品コストの削減も図ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
上記のように本技術によれば、ファラデーアイソレータを用いることによるアイソレータ部の大型化及び高コスト化の防止を図りつつ、光記録媒体の記録システムにおいて、記録に特に悪影響を与える不要光を除去して、記録性能の劣化を効果的に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施の形態の記録装置の内部構成を示した図である。
【図２】実施の形態の記録装置が備えるＭＯＰＡの内部構成を示した図である。
【図３】変調データに応じたＭＯＰＡの具体的駆動手法について説明するための図である。
【図４】ＳＯＡの自己入射成分が光ディスク記録システムに与える影響について説明するための図である。
【図５】ＭＬＬＤパスの光の振る舞いについて説明するための図である。
【図６】ＳＯＡパスの光の振る舞いについて説明するための図である。
【図７】ＭＯＰＡにおいて生じる不要な戻り光について説明するための図である。
【図８】ファラデーアイソレータについての説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本技術に係る実施の形態について説明する。
なお、説明は以下の順序で行う。
＜１．記録装置の全体構成＞
＜２．ＭＯＰＡの構成＞
＜３．不要光とその除去について＞
＜４．実施の形態のアイソレータ部の具体的構成及び作用について＞
＜５．変形例＞
【００２０】
＜１．記録装置の全体構成＞
図１は、本技術に係る実施の形態としての記録装置（以下、記録装置１とする）の内部構成を示している。
図１において、実施の形態の記録装置１は、スピンドルモータ（ＳＰＭ）２、対物レンズ３、コリメーションレンズ４、ＭＯＰＡ（Master Oscillator Power Amplifier）５、駆動部６、記録処理部７、及びコントローラ８を少なくとも備える。
【００２１】
記録装置１は、図中の光ディスクＤについて少なくとも記録を行うことが可能に構成される。ここで、光ディスクＤは、円盤状の光記録媒体である。光記録媒体とは、光の照射に応じて情報記録、及び記録情報の再生が行われる記録媒体を指す。
【００２２】
光ディスクＤは、記録装置１に装填されると、スピンドルモータ２により例えば線速度一定制御等の所定の回転制御方式に従って回転駆動される。
【００２３】
このように回転駆動される光ディスクＤに対して記録を行うための光学系及び光源として、対物レンズ３、コリメーションレンズ４、及びＭＯＰＡ５が少なくとも備えられる。
ＭＯＰＡ５は、駆動部６からの駆動信号に基づきレーザ光を発光する。ＭＯＰＡ５より出射されたレーザ光は、コリメーションレンズ４によってコリメートされ、対物レンズ３に導かれる。対物レンズ３は、このように導かれたレーザ光を光ディスクＤの記録面に集光する。
【００２４】
記録処理部７に対しては、記録データが入力される。
記録処理部７は、記録データに対して所定の記録変調符号化処理を施して、変調データを得る。
駆動部６は、記録処理部７が生成した変調データを入力し、当該変調データに従って生成した駆動信号により、ＭＯＰＡ５を駆動する。
なお、変調データに応じたＭＯＰＡ５の具体的な駆動手法（レーザ変調手法）については後述する。
【００２５】
コントローラ８は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えたマイクロコンピュータで構成され、記録装置１の全体制御を行う。
例えば記録処理部７に対する記録開始の指示を行ったり、スピンドルモータ２の回転開始／停止／加速／減速等の指示を行う。また、駆動部６に対する制御も可能とされる。
【００２６】
＜２．ＭＯＰＡの構成＞
図２は、実施の形態の記録装置１が備えるＭＯＰＡ５の内部構成について説明するための図である。
なお、この図２においては上視図によりＭＯＰＡ５の内部構成を表している。
また図２では、図１に示したコリメーションレンズ４も併せて示している。
【００２７】
図示するようにＭＯＰＡ５には、ＭＬＬＤ部１０、コリメーションレンズ１１、アイソレータ１２、集光レンズ１３、及びＳＯＡ（Semiconductor Optical Amp）１４が設けられる。
【００２８】
ＭＬＬＤ部１０は、半導体レーザとしてのレーザ部１５と、集光レンズ１６、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１７、及び共振用ミラー１８を具備した外部共振器とを有して成る。
図示するように集光レンズ１６によっては、ＭＬＬＤ１０からの出射光が、共振用ミラー１８の反射面に集光するようにされている。
本例の場合、ＭＬＬＤ１０の出射光は波長＝４０５nm程度とされる。
【００２９】
ＭＬＬＤ部１０からの出射光は、共振用ミラー１８を透過して得られ、当該出射光は、発散光の状態でコリメーションレンズ１１に入射してコリメートされる。
【００３０】
コリメーションレンズ１１によりコリメートされたＭＬＬＤ部１０からの出射光は、アイソレータ１２を介した後、集光レンズ１３によりＳＯＡ１４の入射端（入射口）に集光される。
なお、本例のアイソレータ１２の具体的な構成及びその作用については後述する。
【００３１】
ＳＯＡ１４は、図１に示した駆動部６からの駆動信号に基づき、集光レンズ１３を介して入射したレーザ光を増幅・変調して出力する。
図示するようにＳＯＡ１４からの出射光がＭＯＰＡ５の出射光としてコリメーションレンズ４に入力される。
【００３２】
ここで、ＳＯＡ１４の入射端面はＡＲコート（ＡＲ：Anti Reflective）されている。具体的に本例の場合、ＳＯＡ１４の入射端面の反射率は０．４％程度とされている。
また本例の場合、ＳＯＡ１４は、その入射端面がＭＬＬＤ部１０側からの入射光の光軸に対して垂直ではなく所定の角度だけ傾けられて配置されている。
【００３３】
ここで、図３を参照して、変調データに応じたＭＯＰＡ５の具体的駆動手法について説明しておく。
図３Ａは、ＭＬＬＤ部１０の発振パルスを示している。
ＭＬＬＤ部１０は、駆動部６からレーザ部１５に対して与えられる駆動信号（駆動電圧）のレベルと、外部共振器の光路長とで定まる所定の発振周波数によりパルス発振を行う。
【００３４】
図３Ｂは、ＳＯＡ１４の駆動信号（駆動電流）とＳＯＡ１４の増幅変調後の光出力との関係を示している。
図３Ａと図３Ｂを対比して分かるように、ＳＯＡ１４においては、ＭＬＬＤ部１０からの入射光に対し、駆動部６からの駆動信号（駆動電流）に応じた増幅・変調を施すことになる。具体的に、駆動信号のHigh区間（例えば変調データ＝”１”）に対応してＭＬＬＤ部１０からの入射光を増幅出力し、駆動信号のLow区間（変調データ＝”０”）では光出力を０（ＯＦＦ）とするようにして、レーザ部１５からの入射光を増幅及び変調する。
この結果、光ディスクＤには、駆動信号のHigh／Low（つまりデータ＝”１”／”０”）に応じたマーク記録が行われることになる。例えば、”１１１”の変調データに対しては、これに応じた上記駆動信号の供給により３Ｔマークの記録を行うことができ、”１１”の変調データに対しては２Ｔマークの記録が行われる。
【００３５】
＜３．不要光とその除去について＞
ここで、先の図７を参照して説明したように、ＭＯＰＡにおいては、不要な戻り光として大きくはＭＬＬＤパス（図７Ａ）とＳＯＡパス（図７Ｂ）とが存在する。
また、上記ＳＯＡパスには、さらにＭＬＬＤ入射成分と自己入射成分との２種が存在することになる。
【００３６】
これら３種の光のうち、光ディスクの記録システムにとって最も影響が大となるのが、ＳＯＡパスの自己入射成分である。
ここで、図７Ａに示したＭＬＬＤパスについては、通常は、ＳＯＡ入射端面がＡＲコートされているので、その発生量は元々微弱なものである。前述のように本例においてもＳＯＡ１４の入射端面にはＡＲコート（反射率＝０．４％程度）が施されており、従ってＭＬＬＤパスについてはその発生は無視することができる。
また本例の場合、ＳＯＡ１４は、その入射端面がＭＬＬＤ部１０側からの入射光の光軸に対して垂直ではなく所定の角度だけ傾けられて配置されている。このような傾きの付与によっても、ＭＬＬＤパスの低減が図られている。
【００３７】
また、ＳＯＡパスのうち、ＭＬＬＤ入射成分については、主にバイアス光の発生要因となり得るものであるが、光ディスクシステムの場合、バイアス光の発生自体は記録性能上直接的な問題とはならない。光ディスクシステムの場合、バイアス光が生じていたとしても、その光量がＭＬＬＤ部１０で発生する高出力のパルスに比して十分に小さければ、所望の長さのマークの形成にはＳＯＡ１４の増幅変調が支配的となるため、バイアス光の発生自体は記録性能の劣化に直接結び付くものではない。
また、当該ＭＬＬＤ入射成分については、本例のようにＭＬＬＤ部１０にバンドパスフィルタ１７が設けられる場合には、ＳＯＡ１４からの出射光の波長がブロードであることから当該バンドパスフィルタ１７により相当程度減衰されるので、この点でもその影響は小とできる。
【００３８】
これらの点を考慮して分かるように、光ディスク記録システムにおいて、記録性能の劣化防止にあたり除去されるべきであるのは、ＳＯＡパスのうち自己入射成分であることが分かる。
【００３９】
図４は、ＳＯＡの自己入射成分が光ディスクの記録システムに与える影響について説明するための図である。
ＳＯＡ自己入射成分は、ＳＯＡ１４の入射端から発光された光が、ＭＬＬＤ部１０の出射端（共振用ミラー１８）で反射されてＳＯＡ１４の入射口に入射する成分である。
このような自己入射成分は、ＳＯＡ１４において自己増幅を生じさせるものとなる。そして、当該自己増幅により、図のようにＳＯＡ１４の出力光には自己入射成分に応じたＤＣ成分が重畳することになる。
【００４０】
このとき、半導体光増幅器としてのＳＯＡ１４の出力光（ＭＯＰＡ出力光）のピークパワー＝１００Ｗ、レーザ部１５の発振パルス間隔＝１ns（1000ps）、パルス幅＝３psと仮定すると、出力光の平均パワーＰ_aveは、
Ｐ_ave＝１００Ｗ（ピークパワー）×０．００３（パルスデューティ）
より０．３Ｗとなる。
【００４１】
このとき、ＳＯＡ自己入射成分に伴う自己増幅分＝０．３Ｗであったとすると、平均パワーＰ_ave＝０．３Ｗ＋０．３Ｗ＝０．６Ｗとなる。
この場合において、例えばＳＯＡ１４の熱飽和特性限界が電力０．５Ｗであったと仮定すると、上記のような自己入射成分によるＳＯＡ自己増幅の発生により、熱飽和特性限界を超えてしまうこととなり、この結果、熱的に破綻劣化する虞がある。
【００４２】
或いは、ＳＯＡ１４の光劣化の限界（図中ＣＯＤ上限）が仮に１００Ｗであるとすれば、上記の自己増幅の発生により当該限界を超えたピークパワーが発生することとなる。この面でも、劣化が生じる虞がある。
【００４３】
さらに、上記のような自己増幅の発生によっては、記録スポットの特性（特に光強度分布）に悪影響が与えられ、このことに起因しても記録性能の劣化が生じる虞がある。なお確認のため述べておくと、このような記録スポットの特性悪化の問題については、パルスの有無（符号”０””１”の識別）を重視すべき光通信の分野では考慮され難いものである。
【００４４】
＜４．実施の形態のアイソレータ部の具体的構成及び作用について＞
本実施の形態では、上記のようなＳＯＡの自己入射成分が少なくとも除去されるように、ＭＯＰＡ１におけるアイソレータ部として、図２に示すような１／４波長板１９と偏光ビームスプリッタ２０との組み合わせによるアイソレータ１２を設けるものとしている。
【００４５】
当該アイソレータ１２において、１／４波長板１９は、ＭＬＬＤ部１０寄りとなる位置に配置され、偏光ビームスプリッタ２０はＳＯＡ１４寄りとなる位置に配置される。具体的に、この場合の１／４波長板１９はコリメーションレンズ１１と偏光ビームスプリッタ２０との間に配置され、偏光ビームスプリッタ２０は、１／４波長板１９と集光レンズ１３との間に配置されている。
【００４６】
本例の場合、ＳＯＡ１４入射端からＳＯＡ１４自らにより出射されるレーザ光（ＳＯＡパス）は、直線偏光とされる。
また、ＭＬＬＤ部１０からＳＯＡ１４側へ出射されるレーザ光も直線偏光とされる。具体的に、本例の場合はＰ偏光とされる。
【００４７】
この前提の下で、偏光ビームスプリッタ２０としては、Ｐ偏光を透過、Ｓ偏光を反射するものを用いる。
なお、偏光ビームスプリッタ２０の透過／反射の選択面は、誘電体多層膜のコーティングにより形成される。
本例の場合、偏光ビームスプリッタ２０におけるＰ偏光成分（波長＝４０５nm）に対する透過率と反射率はそれぞれ９８％程度、２％程度であり、またＳ偏光成分（波長＝４０５nm）に対する透過率と反射率はそれぞれ１％程度、９９％程度とされる。
【００４８】
１／４波長板１９は、ＭＬＬＤ部１０からの出射光（この場合はＰ偏光）を円偏光に変換することができるようにその取り付け角度（光軸に対し垂直な面内における角度）が調整されているとする。
【００４９】
図５及び図６を参照して、上記構成によるアイソレータ１２が設けられた際のＭＬＬＤパス、ＳＯＡパスとしてのそれぞれの不要光の振る舞いについて説明する。
図５はＭＬＬＤパスについての光の振る舞いを示し、図６はＳＯＡパスについての光の振る舞いを示している。
【００５０】
図５において、前述のようにＭＬＬＤ部１０からの出射光はＰ偏光とされる。このＰ偏光による出射光は、１／４波長板１９を通過することで所定の回転方向による円偏光に変換される（図中では右円偏光と示している）。
【００５１】
このように１／４波長板１９を通過して得られた円偏光が偏光ビームスプリッタ２０に入射すると、その選択面においてＰ偏光成分のみが透過するようにされる。当該Ｐ偏光が、集光レンズ１３を介してＳＯＡ１４の入射端に照射される。
このようにＳＯＡ１４の入射端に照射された成分の大部分は、ＳＯＡ１４内の導波路に入射することになるが、一部がＳＯＡ１４の入射端面にて反射される（ＭＬＬＤパス）。
【００５２】
但し、前述のようにＳＯＡ１４の入射端面はＡＲコートされ、ＭＬＬＤパスの発生量は微小である。また本例の場合、ＳＯＡ１４は光軸に対して傾けて配置しているので、この点でもＭＬＬＤパスの影響の緩和が図られる。
【００５３】
ＳＯＡ１４の入射端面で反射された成分（Ｐ偏光）は、偏光ビームスプリッタ２０を透過し、１／４波長板１９を通過することで前述の所定回転方向とは逆回転方向の円偏光（左円偏光と図示）に変換される。このように円偏光に変換されたレーザ光は、その一部が共振用ミラー１８を透過してＭＬＬＤ部１０内に入射する。
但し、前述のようにＭＬＬＤパス自体は、共振用ミラー１８の入射時点で既に微弱なものとされているため、このように共振用ミラー１８を透過してＭＬＬＤ部１０に入射するＭＬＬＤパスについては、実質的に無視できる程度のものとなる。
【００５４】
続いて、ＳＯＡパスについて説明する。
図６において、ＳＯＡ１４がその入射端から自ら発光したレーザ光（前述のように直線偏光である）は、偏光ビームスプリッタ２０に入射するとそのＰ偏光成分のみが抽出される。
このように得られたＰ偏光によるレーザ光は、１／４波長板１９を通過することで所定回転方向による円偏光（右円偏光）に変換され、共振用ミラー１８に入射する。
【００５５】
このとき、共振用ミラー１８を通過した成分（ＭＬＬＤ入射成分）は、共振用ミラー１８の透過率（反射率）に応じた分だけ減衰される。例えば本例の場合、上記円偏光に対する共振用ミラー１８の透過率：反射率＝７：３程度であり、３割程度減衰されるものとなる。
さらに、共振用ミラー１８を通過したＭＬＬＤ入射成分はバンドパスフィルタ１７に入射するが、当該バンドパスフィルタ１７を介することで、ＭＬＬＤ入射成分はさらに減衰される。本例の場合、バンドパスフィルタ１７通過後は、共振用ミラー１８の入射時点における光量の１０％程度にまで減衰されることになる。
さらに本例の場合、１／４波長板１９を有するアイソレータ１２としていることで、ＭＬＬＤ入射成分は上記のように円偏光とされる。このため、バンドパスフィルタ１７通過後のＭＬＬＤ入射成分の、レーザ部１５に対する入射光率は１／２となり、この点でも、ＭＬＬＤ入射成分の影響がさらに小となるようにされている。
これらより、この場合の最終的なＭＬＬＤ入射成分、すなわちレーザ部１５の導波路内に入射する成分は、共振用ミラー１８の入射時点での光量の５％程度にまで抑えられるものであり、その影響は極めて小となる。
【００５６】
一方、共振用ミラー１８で反射された成分、すなわちＳＯＡの自己入射成分については、共振用ミラー１８における反射時の作用により上記所定回転方向とは逆回転方向の円偏光（左円偏光）とされて１／４波長板１９に入射する。
このことで、当該１／４波長板１９を介した自己入射成分は、Ｓ偏光により偏光ビームスプリッタ２０に入射することとなり、結果、自己入射成分は、図のように偏光ビームスプリッタ２０にて反射されることになる。
前述のように偏光ビームスプリッタ２０のＳ偏光に対する反射率はほぼ１００％であり、従ってこの場合、自己入射成分はほぼ１００％除去されることになる。
【００５７】
以上のように本実施の形態によれば、偏光ビームスプリッタ２０と１／４波長板１９との組み合わせによるアイソレータ１２を設けたことで、光ディスク記録システムにおいて、記録性能劣化防止にあたり除去されるべきＳＯＡ自己入射成分を少なくとも除去できる。
偏光ビームスプリッタ２０と１／４波長板１９との組み合わせによるアイソレータ１２は、従来用いられていたファラデーアイソレータ１１０と比較して、そのサイズは格段に小型化でき、また部品コストも非常に安価となる。つまりこの結果、本実施の形態によれば、ＭＯＰＡにおけるアイソレータ部の大型化及び高コスト化の防止を図りつつ、記録に特に悪影響を与える不要光の除去により記録性能の劣化の防止を図ることができる。
【００５８】
なお、確認のために述べておくと、光通信の場合においては、本実施の形態のように高出力なパルス光ではないため、通信データの変調による光量変化量とＭＬＬＤへのバイアス光の持つノイズ分の影響も無視することはできない。このため、ＳＯＡ入射端側からＭＬＬＤ方向に出射される光の全てを、ファラデーアイソレータ１１０を用いて消光するものとされている。つまり、この意味で光通信の場合には、ＳＯＡ入射端側からの光の全てを消光できるファラデーアイソレータの設置が必要とされていたものであって、本技術のように、ＳＯＡ自己入射成分のみを消光対象とするような割り切った構成を採ることは実質的に考えられ難いものである。
【００５９】
＜５．変形例＞
以上、本技術に係る実施の形態について説明したが、本技術はこれまでで説明した具体例に限定されるべきものではない。
例えば、ＭＯＰＡ５の内部構成（光学系）については例示したものに限定されるべきものではなく、例えば偏光方向の調整のため１／２波長板を追加する等、実際の実施形態に応じて適宜最適とされる構成が採られればよい。
また、例示したパルスレーザの波長についても一例を示したものに過ぎず、これに限定されるべきものではない。
【００６０】
また、図５や図６で例示した各レーザ光の偏光方向についてもあくまで一例を示したもので、例えばＭＬＬＤ部１０からの出射光はＰ偏光でなくＳ偏光とすることもできる。なおこの場合、偏光ビームスプリッタ２０としてＳ偏光を透過、Ｐ偏光を反射するタイプのものを用いればよい。
【００６１】
また、本技術において、偏光ビームスプリッタ２０と上記１／４波長板１９は、少なくともＳＯＡの自己入射成分を除去するように配置されていればよく、先に例示したようにそれらを隣接して配置する必要性は必ずしもなく、例えばこれらの間に他の光学素子やレンズ等を挿入するなどといったことも可能である。
【００６２】
またこれまでの説明では、ディスク状の光記録媒体についての記録システムに本技術が適用される場合を例示したが、本技術は、例えば矩形状等の他の形状による光記録媒体に記録を行うシステムに対しても好適に適用できる。
【００６３】
また、本技術は、以下の（１）〜（６）に示す構成とすることも可能である。
（１）
外部共振器を含むモードロックレーザ部と当該モードロックレーザ部から出射されるレーザ光を増幅変調する半導体光増幅器とを有して構成されるＭＯＰＡ（Master Oscillator Power Amplifier）による光源装置であって、
上記モードロックレーザ部と上記半導体光増幅器との間に配されるアイソレータ部として、偏光ビームスプリッタと１／４波長板との組み合わせによるアイソレータ部を備える
光源装置。
（２）
上記アイソレータ部において、
上記偏光ビームスプリッタと上記１／４波長板は、上記半導体光増幅器の入射端から出射され上記モードロックレーザ部の出力端面にて上記半導体光増幅器の上記入射端側に戻される自己入射成分を除去するように配置されている
上記（１）に記載の光源装置。
（３）
上記アイソレータ部において、
上記偏光ビームスプリッタは上記半導体光増幅器寄りに、上記１／４波長板は上記モードロックレーザ部寄りに配置されている
上記（２）に記載の光源装置。
（４）
上記半導体光増幅器の上記入射端面がＡＲ（Anti Reflective）コートされている
上記（１）〜（３）に記載の光源装置。
（５）
上記モードロックレーザ部にバンドパスフィルタが挿入されている
上記（１）〜（４）に記載の光源装置。
（６）
上記半導体光増幅器は、その入射端面が光軸に対し傾きを有するように配置されている
上記（１）〜（５）に記載の光源装置。
【符号の説明】
【００６４】
１ 記録装置、２ スピンドルモータ（ＳＰＭ）、３ 対物レンズ、４,１１ コリメーションレンズ、５ ＭＯＰＡ、６ 駆動部、７ 記録処理部、８ コントローラ、１０ ＭＬＬＤ部、１２ アイソレータ、１３,１６ 集光レンズ、１４ ＳＯＡ（半導体光増幅器）、１５ レーザ部、１７ バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、１８ 共振用ミラー、１９ １／４波長板、２０ 偏光ビームスプリッタ
【技術分野】
【０００１】
本技術は、モードロックレーザと半導体光増幅器（光アンプ）とを組み合わせたＭＯＰＡ（Master Oscillator Power Amplifier）としての構成を有する光源装置に関する。またＭＯＰＡを光記録媒体に対する記録用光源として備える記録装置に関する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００２】
【非特許文献１】Rintaro Koda,Tomoyuki Oki,Takao Miyajima,Hideki Watanabe,Masaru Kuramoto,Masao Ikeda and Hiroyuki Yokoyama "100W peak-power 1GHz repetition picoseconds optical pulse generation using blue-violet GaInN diode laser mode-locked oscillator and optical amplifier" APPLIED PHYSICS LETTERS 97,021101(2010)
【背景技術】
【０００３】
例えば数ＭHzや数ＧHzといった比較的高い繰り返し周波数を実現するパルスレーザ光源として、ＭＬＬＤ（Mode Locked Laser Diode：モードロックレーザとも称する）とＳＯＡ（Semiconductor Optical Amp：半導体光増幅器又は単に光変調部とも称する）とを組み合わせたＭＯＰＡ（Master Oscillator Power Amplifier）と呼ばれる構成が知られている。
【０００４】
このようなＭＯＰＡにおいても、通常のレーザダイオード等の光源の場合と同様に、半導体レーザ部に戻り光が入射してしまうことを防止するためのアイソレータが設けられる。
【０００５】
ここで、ＭＯＰＡの場合、不要な戻り光としては、次の図７に示す３種が生じ得る。
先ずはこの図７により、ＭＯＰＡの具体的な構成について簡単に説明しておくと、図のようにＭＯＰＡには、ＭＬＬＤ部１００と、ＳＯＡ１０７とが設けられる。ＭＬＬＤ部１００は、光源としてのレーザ部１０１と外部共振器（集光レンズ１０２・バンドパスフィルタ１０３・共振用ミラー１０４）とを備え、所定の繰り返し周波数によるパルスレーザ光を発光する。図示するようにＭＬＬＤ部１００からの出射光はコリメーションレンズ１０５によりコリメートされ、当該コリメートされた光を集光レンズ１０６がＳＯＡ１０７の入射端（入射口）に集光する。ＳＯＡ１０７は、集光レンズ１０６を介して入射したレーザ光を増幅・変調して出力する。
なお、この図では説明の便宜上不図示としたが、アイソレータ部は、コリメーションレンズ１０５と集光レンズ１０６との間に設けられるべきものである。
【０００６】
上記構成によるＭＯＰＡにおいて、不要光としては、大別して図７Ａに示すＭＬＬＤパスと、図７Ｂに示すＳＯＡパスとに分けることができる。
ＭＬＬＤパスは、ＭＬＬＤ部１００から出射されてＳＯＡ１０７の入射端面で反射し、レーザ部１０１に戻る成分を指す。
また、ＳＯＡパスとは、ＳＯＡ１０７の入射端からＳＯＡ１０７自身により出射される成分を指す。このＳＯＡパスとしては、ＭＬＬＤ部１００に入射する成分（ＭＬＬＤ入射成分とする）と、ＭＬＬＤ部１００の出力端（共振用ミラー１０４）で反射されたものがＳＯＡ１０７の入射端に入射する成分（自己入射成分とする）との２種に分けることができる。
【０００７】
ここで、従来、ＭＯＰＡとしての光源は、主として光通信の分野で用いられていた。光通信の分野では、ＭＯＰＡのアイソレータ部として、図８に示すようにファラデー回転子１１１や偏光板１１２、及び磁石１１３を有して成るファラデーアイソレータ１１０を用いるようにされている。
【０００８】
このようなファラデーアイソレータ１１０によれば、ＭＬＬＤ部１００側から入射する光は透過し、これとは逆方向側から入射する光（つまりＳＯＡ１０７側から入射する光）は消光するという作用が得られるので、上記３種の不要光の全ての除去が図られる。
【０００９】
また、近年では、光ディスクの分野において、ＭＯＰＡを記録用光源として用いることが考えられている（例えば上記非特許文献１を参照）。
この際、上記のように光通信の分野ではファラデーアイソレータ１１０を用いていたことから、光ディスクの記録システムへの適用時にも、ＭＯＰＡのアイソレータ部としてはファラデーアイソレータ１１０を用いることとされていた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、ファラデーアイソレータ１１０は、十分な消光比を得るためには、そのサイズが大型化する傾向となる。例えば、ファラデー回転子１１１における結晶の旋光度と磁石１１３による外部印加磁界が一定と仮定すると、消光比の向上のため旋光度を高めるためにはファラデー回転子１１１の長さを大きくする必要があり、結果として小型化が困難となる。
【００１１】
また、ファラデーアイソレータ１１０は比較的高価な部品であり、これを用いた場合には製品コストの削減が非常に困難となる。
【００１２】
本技術はかかる問題点に鑑み為されたものであり、光記録媒体の記録システムにおいて、ＭＯＰＡのアイソレータ部としてファラデーアイソレータを用いることによる大型化及び高コスト化の防止を図りつつ、記録に特に悪影響を与える不要光を除去して記録性能の劣化を防ぐことをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題の解決のため、本技術では光源装置として以下のように構成することとした。
つまり、本技術の光源装置は、外部共振器を含むモードロックレーザ部と当該モードロックレーザ部から出射されるレーザ光を増幅変調する半導体光増幅器とを有して構成されるＭＯＰＡ（Master Oscillator Power Amplifier）による光源装置であって、上記モードロックレーザ部と上記半導体光増幅器との間に配されるアイソレータ部として、偏光ビームスプリッタと１／４波長板との組み合わせによるアイソレータ部を備えるものである。
【００１４】
また、本技術では記録装置として以下のように構成することとした。
すなわち、本技術の記録装置は、光記録媒体に対して情報記録を行うための記録光を発光する光源部と、上記光源部を駆動して上記光記録媒体に対する情報記録を実行させる記録制御部とを備える。
そして、上記光源部が、外部共振器を含むモードロックレーザ部と当該モードロックレーザ部から出射されるレーザ光を増幅変調する半導体光増幅器とを有して構成されるＭＯＰＡ（Master Oscillator Power Amplifier）による光源部であって、上記モードロックレーザ部と上記半導体光増幅器との間に配されるアイソレータ部として、偏光ビームスプリッタと１／４波長板との組み合わせによるアイソレータ部を備えているものである。
【００１５】
ここで、前述した３種の不要光（ＭＬＬＤパス，ＳＯＡパス＝ＭＬＬＤ入射成分，自己入射成分）のうち、光記録媒体の記録システムで最も影響が大となるのが、ＳＯＡパスの自己入射成分である。
他の成分、特にＭＬＬＤパスについては、通常、ＳＯＡ入射端面がＡＲ（Anti Reflective）コートされていることでその発生量は元々微弱なものである。
また、ＳＯＡパスのうちのＭＬＬＤ入射成分は、主にＭＬＬＤ光量のバイアス発生要因となり得るが、光記録媒体の記録システムの場合、バイアスの発生自体は直接的な問題とはならない。すなわち、光記録媒体の記録の場合、バイアス光量よりもはるかに大きい発振パルスをＳＯＡで増幅変調して所望の長さのマークを形成するため、バイアスの発生が直ちに記録性能の劣化に結び付くものではない。
さらに、当該ＭＬＬＤ入射成分については、ＭＬＬＤ部内にバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）が設けられる場合は、ＳＯＡからの出射光の波長がブロードであることから当該ＢＰＦにより大きく減衰され、この点でもその影響は小となる。
これらの点を考慮して分かるように、光記録媒体の記録システムにおいて、記録性能劣化の抑制を図る上では、上記の不要光のうちＳＯＡパスの自己入射成分のみを少なくとも除去できればよい。
【００１６】
上記のように本技術では、偏光ビームスプリッタと１／４波長板との組み合わせによるアイソレータ部が設けられる。このようなアイソレータ部によれば、ＳＯＡパスのうち少なくとも一方を除去するように構成できる。すなわち、ＳＯＡパスのうち自己入射成分を少なくとも除去するように構成することができるものである。
この際、偏光ビームスプリッタと１／４波長板との組み合わせによるアイソレータ部は、ファラデーアイソレータと比較すればそのサイズは格段に小型化できる。またファラデーアイソレータと比較すれば、部品コストは非常に安価であり、これにより製品コストの削減も図ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
上記のように本技術によれば、ファラデーアイソレータを用いることによるアイソレータ部の大型化及び高コスト化の防止を図りつつ、光記録媒体の記録システムにおいて、記録に特に悪影響を与える不要光を除去して、記録性能の劣化を効果的に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施の形態の記録装置の内部構成を示した図である。
【図２】実施の形態の記録装置が備えるＭＯＰＡの内部構成を示した図である。
【図３】変調データに応じたＭＯＰＡの具体的駆動手法について説明するための図である。
【図４】ＳＯＡの自己入射成分が光ディスク記録システムに与える影響について説明するための図である。
【図５】ＭＬＬＤパスの光の振る舞いについて説明するための図である。
【図６】ＳＯＡパスの光の振る舞いについて説明するための図である。
【図７】ＭＯＰＡにおいて生じる不要な戻り光について説明するための図である。
【図８】ファラデーアイソレータについての説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本技術に係る実施の形態について説明する。
なお、説明は以下の順序で行う。
＜１．記録装置の全体構成＞
＜２．ＭＯＰＡの構成＞
＜３．不要光とその除去について＞
＜４．実施の形態のアイソレータ部の具体的構成及び作用について＞
＜５．変形例＞
【００２０】
＜１．記録装置の全体構成＞
図１は、本技術に係る実施の形態としての記録装置（以下、記録装置１とする）の内部構成を示している。
図１において、実施の形態の記録装置１は、スピンドルモータ（ＳＰＭ）２、対物レンズ３、コリメーションレンズ４、ＭＯＰＡ（Master Oscillator Power Amplifier）５、駆動部６、記録処理部７、及びコントローラ８を少なくとも備える。
【００２１】
記録装置１は、図中の光ディスクＤについて少なくとも記録を行うことが可能に構成される。ここで、光ディスクＤは、円盤状の光記録媒体である。光記録媒体とは、光の照射に応じて情報記録、及び記録情報の再生が行われる記録媒体を指す。
【００２２】
光ディスクＤは、記録装置１に装填されると、スピンドルモータ２により例えば線速度一定制御等の所定の回転制御方式に従って回転駆動される。
【００２３】
このように回転駆動される光ディスクＤに対して記録を行うための光学系及び光源として、対物レンズ３、コリメーションレンズ４、及びＭＯＰＡ５が少なくとも備えられる。
ＭＯＰＡ５は、駆動部６からの駆動信号に基づきレーザ光を発光する。ＭＯＰＡ５より出射されたレーザ光は、コリメーションレンズ４によってコリメートされ、対物レンズ３に導かれる。対物レンズ３は、このように導かれたレーザ光を光ディスクＤの記録面に集光する。
【００２４】
記録処理部７に対しては、記録データが入力される。
記録処理部７は、記録データに対して所定の記録変調符号化処理を施して、変調データを得る。
駆動部６は、記録処理部７が生成した変調データを入力し、当該変調データに従って生成した駆動信号により、ＭＯＰＡ５を駆動する。
なお、変調データに応じたＭＯＰＡ５の具体的な駆動手法（レーザ変調手法）については後述する。
【００２５】
コントローラ８は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えたマイクロコンピュータで構成され、記録装置１の全体制御を行う。
例えば記録処理部７に対する記録開始の指示を行ったり、スピンドルモータ２の回転開始／停止／加速／減速等の指示を行う。また、駆動部６に対する制御も可能とされる。
【００２６】
＜２．ＭＯＰＡの構成＞
図２は、実施の形態の記録装置１が備えるＭＯＰＡ５の内部構成について説明するための図である。
なお、この図２においては上視図によりＭＯＰＡ５の内部構成を表している。
また図２では、図１に示したコリメーションレンズ４も併せて示している。
【００２７】
図示するようにＭＯＰＡ５には、ＭＬＬＤ部１０、コリメーションレンズ１１、アイソレータ１２、集光レンズ１３、及びＳＯＡ（Semiconductor Optical Amp）１４が設けられる。
【００２８】
ＭＬＬＤ部１０は、半導体レーザとしてのレーザ部１５と、集光レンズ１６、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１７、及び共振用ミラー１８を具備した外部共振器とを有して成る。
図示するように集光レンズ１６によっては、ＭＬＬＤ１０からの出射光が、共振用ミラー１８の反射面に集光するようにされている。
本例の場合、ＭＬＬＤ１０の出射光は波長＝４０５nm程度とされる。
【００２９】
ＭＬＬＤ部１０からの出射光は、共振用ミラー１８を透過して得られ、当該出射光は、発散光の状態でコリメーションレンズ１１に入射してコリメートされる。
【００３０】
コリメーションレンズ１１によりコリメートされたＭＬＬＤ部１０からの出射光は、アイソレータ１２を介した後、集光レンズ１３によりＳＯＡ１４の入射端（入射口）に集光される。
なお、本例のアイソレータ１２の具体的な構成及びその作用については後述する。
【００３１】
ＳＯＡ１４は、図１に示した駆動部６からの駆動信号に基づき、集光レンズ１３を介して入射したレーザ光を増幅・変調して出力する。
図示するようにＳＯＡ１４からの出射光がＭＯＰＡ５の出射光としてコリメーションレンズ４に入力される。
【００３２】
ここで、ＳＯＡ１４の入射端面はＡＲコート（ＡＲ：Anti Reflective）されている。具体的に本例の場合、ＳＯＡ１４の入射端面の反射率は０．４％程度とされている。
また本例の場合、ＳＯＡ１４は、その入射端面がＭＬＬＤ部１０側からの入射光の光軸に対して垂直ではなく所定の角度だけ傾けられて配置されている。
【００３３】
ここで、図３を参照して、変調データに応じたＭＯＰＡ５の具体的駆動手法について説明しておく。
図３Ａは、ＭＬＬＤ部１０の発振パルスを示している。
ＭＬＬＤ部１０は、駆動部６からレーザ部１５に対して与えられる駆動信号（駆動電圧）のレベルと、外部共振器の光路長とで定まる所定の発振周波数によりパルス発振を行う。
【００３４】
図３Ｂは、ＳＯＡ１４の駆動信号（駆動電流）とＳＯＡ１４の増幅変調後の光出力との関係を示している。
図３Ａと図３Ｂを対比して分かるように、ＳＯＡ１４においては、ＭＬＬＤ部１０からの入射光に対し、駆動部６からの駆動信号（駆動電流）に応じた増幅・変調を施すことになる。具体的に、駆動信号のHigh区間（例えば変調データ＝”１”）に対応してＭＬＬＤ部１０からの入射光を増幅出力し、駆動信号のLow区間（変調データ＝”０”）では光出力を０（ＯＦＦ）とするようにして、レーザ部１５からの入射光を増幅及び変調する。
この結果、光ディスクＤには、駆動信号のHigh／Low（つまりデータ＝”１”／”０”）に応じたマーク記録が行われることになる。例えば、”１１１”の変調データに対しては、これに応じた上記駆動信号の供給により３Ｔマークの記録を行うことができ、”１１”の変調データに対しては２Ｔマークの記録が行われる。
【００３５】
＜３．不要光とその除去について＞
ここで、先の図７を参照して説明したように、ＭＯＰＡにおいては、不要な戻り光として大きくはＭＬＬＤパス（図７Ａ）とＳＯＡパス（図７Ｂ）とが存在する。
また、上記ＳＯＡパスには、さらにＭＬＬＤ入射成分と自己入射成分との２種が存在することになる。
【００３６】
これら３種の光のうち、光ディスクの記録システムにとって最も影響が大となるのが、ＳＯＡパスの自己入射成分である。
ここで、図７Ａに示したＭＬＬＤパスについては、通常は、ＳＯＡ入射端面がＡＲコートされているので、その発生量は元々微弱なものである。前述のように本例においてもＳＯＡ１４の入射端面にはＡＲコート（反射率＝０．４％程度）が施されており、従ってＭＬＬＤパスについてはその発生は無視することができる。
また本例の場合、ＳＯＡ１４は、その入射端面がＭＬＬＤ部１０側からの入射光の光軸に対して垂直ではなく所定の角度だけ傾けられて配置されている。このような傾きの付与によっても、ＭＬＬＤパスの低減が図られている。
【００３７】
また、ＳＯＡパスのうち、ＭＬＬＤ入射成分については、主にバイアス光の発生要因となり得るものであるが、光ディスクシステムの場合、バイアス光の発生自体は記録性能上直接的な問題とはならない。光ディスクシステムの場合、バイアス光が生じていたとしても、その光量がＭＬＬＤ部１０で発生する高出力のパルスに比して十分に小さければ、所望の長さのマークの形成にはＳＯＡ１４の増幅変調が支配的となるため、バイアス光の発生自体は記録性能の劣化に直接結び付くものではない。
また、当該ＭＬＬＤ入射成分については、本例のようにＭＬＬＤ部１０にバンドパスフィルタ１７が設けられる場合には、ＳＯＡ１４からの出射光の波長がブロードであることから当該バンドパスフィルタ１７により相当程度減衰されるので、この点でもその影響は小とできる。
【００３８】
これらの点を考慮して分かるように、光ディスク記録システムにおいて、記録性能の劣化防止にあたり除去されるべきであるのは、ＳＯＡパスのうち自己入射成分であることが分かる。
【００３９】
図４は、ＳＯＡの自己入射成分が光ディスクの記録システムに与える影響について説明するための図である。
ＳＯＡ自己入射成分は、ＳＯＡ１４の入射端から発光された光が、ＭＬＬＤ部１０の出射端（共振用ミラー１８）で反射されてＳＯＡ１４の入射口に入射する成分である。
このような自己入射成分は、ＳＯＡ１４において自己増幅を生じさせるものとなる。そして、当該自己増幅により、図のようにＳＯＡ１４の出力光には自己入射成分に応じたＤＣ成分が重畳することになる。
【００４０】
このとき、半導体光増幅器としてのＳＯＡ１４の出力光（ＭＯＰＡ出力光）のピークパワー＝１００Ｗ、レーザ部１５の発振パルス間隔＝１ns（1000ps）、パルス幅＝３psと仮定すると、出力光の平均パワーＰ_aveは、
Ｐ_ave＝１００Ｗ（ピークパワー）×０．００３（パルスデューティ）
より０．３Ｗとなる。
【００４１】
このとき、ＳＯＡ自己入射成分に伴う自己増幅分＝０．３Ｗであったとすると、平均パワーＰ_ave＝０．３Ｗ＋０．３Ｗ＝０．６Ｗとなる。
この場合において、例えばＳＯＡ１４の熱飽和特性限界が電力０．５Ｗであったと仮定すると、上記のような自己入射成分によるＳＯＡ自己増幅の発生により、熱飽和特性限界を超えてしまうこととなり、この結果、熱的に破綻劣化する虞がある。
【００４２】
或いは、ＳＯＡ１４の光劣化の限界（図中ＣＯＤ上限）が仮に１００Ｗであるとすれば、上記の自己増幅の発生により当該限界を超えたピークパワーが発生することとなる。この面でも、劣化が生じる虞がある。
【００４３】
さらに、上記のような自己増幅の発生によっては、記録スポットの特性（特に光強度分布）に悪影響が与えられ、このことに起因しても記録性能の劣化が生じる虞がある。なお確認のため述べておくと、このような記録スポットの特性悪化の問題については、パルスの有無（符号”０””１”の識別）を重視すべき光通信の分野では考慮され難いものである。
【００４４】
＜４．実施の形態のアイソレータ部の具体的構成及び作用について＞
本実施の形態では、上記のようなＳＯＡの自己入射成分が少なくとも除去されるように、ＭＯＰＡ１におけるアイソレータ部として、図２に示すような１／４波長板１９と偏光ビームスプリッタ２０との組み合わせによるアイソレータ１２を設けるものとしている。
【００４５】
当該アイソレータ１２において、１／４波長板１９は、ＭＬＬＤ部１０寄りとなる位置に配置され、偏光ビームスプリッタ２０はＳＯＡ１４寄りとなる位置に配置される。具体的に、この場合の１／４波長板１９はコリメーションレンズ１１と偏光ビームスプリッタ２０との間に配置され、偏光ビームスプリッタ２０は、１／４波長板１９と集光レンズ１３との間に配置されている。
【００４６】
本例の場合、ＳＯＡ１４入射端からＳＯＡ１４自らにより出射されるレーザ光（ＳＯＡパス）は、直線偏光とされる。
また、ＭＬＬＤ部１０からＳＯＡ１４側へ出射されるレーザ光も直線偏光とされる。具体的に、本例の場合はＰ偏光とされる。
【００４７】
この前提の下で、偏光ビームスプリッタ２０としては、Ｐ偏光を透過、Ｓ偏光を反射するものを用いる。
なお、偏光ビームスプリッタ２０の透過／反射の選択面は、誘電体多層膜のコーティングにより形成される。
本例の場合、偏光ビームスプリッタ２０におけるＰ偏光成分（波長＝４０５nm）に対する透過率と反射率はそれぞれ９８％程度、２％程度であり、またＳ偏光成分（波長＝４０５nm）に対する透過率と反射率はそれぞれ１％程度、９９％程度とされる。
【００４８】
１／４波長板１９は、ＭＬＬＤ部１０からの出射光（この場合はＰ偏光）を円偏光に変換することができるようにその取り付け角度（光軸に対し垂直な面内における角度）が調整されているとする。
【００４９】
図５及び図６を参照して、上記構成によるアイソレータ１２が設けられた際のＭＬＬＤパス、ＳＯＡパスとしてのそれぞれの不要光の振る舞いについて説明する。
図５はＭＬＬＤパスについての光の振る舞いを示し、図６はＳＯＡパスについての光の振る舞いを示している。
【００５０】
図５において、前述のようにＭＬＬＤ部１０からの出射光はＰ偏光とされる。このＰ偏光による出射光は、１／４波長板１９を通過することで所定の回転方向による円偏光に変換される（図中では右円偏光と示している）。
【００５１】
このように１／４波長板１９を通過して得られた円偏光が偏光ビームスプリッタ２０に入射すると、その選択面においてＰ偏光成分のみが透過するようにされる。当該Ｐ偏光が、集光レンズ１３を介してＳＯＡ１４の入射端に照射される。
このようにＳＯＡ１４の入射端に照射された成分の大部分は、ＳＯＡ１４内の導波路に入射することになるが、一部がＳＯＡ１４の入射端面にて反射される（ＭＬＬＤパス）。
【００５２】
但し、前述のようにＳＯＡ１４の入射端面はＡＲコートされ、ＭＬＬＤパスの発生量は微小である。また本例の場合、ＳＯＡ１４は光軸に対して傾けて配置しているので、この点でもＭＬＬＤパスの影響の緩和が図られる。
【００５３】
ＳＯＡ１４の入射端面で反射された成分（Ｐ偏光）は、偏光ビームスプリッタ２０を透過し、１／４波長板１９を通過することで前述の所定回転方向とは逆回転方向の円偏光（左円偏光と図示）に変換される。このように円偏光に変換されたレーザ光は、その一部が共振用ミラー１８を透過してＭＬＬＤ部１０内に入射する。
但し、前述のようにＭＬＬＤパス自体は、共振用ミラー１８の入射時点で既に微弱なものとされているため、このように共振用ミラー１８を透過してＭＬＬＤ部１０に入射するＭＬＬＤパスについては、実質的に無視できる程度のものとなる。
【００５４】
続いて、ＳＯＡパスについて説明する。
図６において、ＳＯＡ１４がその入射端から自ら発光したレーザ光（前述のように直線偏光である）は、偏光ビームスプリッタ２０に入射するとそのＰ偏光成分のみが抽出される。
このように得られたＰ偏光によるレーザ光は、１／４波長板１９を通過することで所定回転方向による円偏光（右円偏光）に変換され、共振用ミラー１８に入射する。
【００５５】
このとき、共振用ミラー１８を通過した成分（ＭＬＬＤ入射成分）は、共振用ミラー１８の透過率（反射率）に応じた分だけ減衰される。例えば本例の場合、上記円偏光に対する共振用ミラー１８の透過率：反射率＝７：３程度であり、３割程度減衰されるものとなる。
さらに、共振用ミラー１８を通過したＭＬＬＤ入射成分はバンドパスフィルタ１７に入射するが、当該バンドパスフィルタ１７を介することで、ＭＬＬＤ入射成分はさらに減衰される。本例の場合、バンドパスフィルタ１７通過後は、共振用ミラー１８の入射時点における光量の１０％程度にまで減衰されることになる。
さらに本例の場合、１／４波長板１９を有するアイソレータ１２としていることで、ＭＬＬＤ入射成分は上記のように円偏光とされる。このため、バンドパスフィルタ１７通過後のＭＬＬＤ入射成分の、レーザ部１５に対する入射光率は１／２となり、この点でも、ＭＬＬＤ入射成分の影響がさらに小となるようにされている。
これらより、この場合の最終的なＭＬＬＤ入射成分、すなわちレーザ部１５の導波路内に入射する成分は、共振用ミラー１８の入射時点での光量の５％程度にまで抑えられるものであり、その影響は極めて小となる。
【００５６】
一方、共振用ミラー１８で反射された成分、すなわちＳＯＡの自己入射成分については、共振用ミラー１８における反射時の作用により上記所定回転方向とは逆回転方向の円偏光（左円偏光）とされて１／４波長板１９に入射する。
このことで、当該１／４波長板１９を介した自己入射成分は、Ｓ偏光により偏光ビームスプリッタ２０に入射することとなり、結果、自己入射成分は、図のように偏光ビームスプリッタ２０にて反射されることになる。
前述のように偏光ビームスプリッタ２０のＳ偏光に対する反射率はほぼ１００％であり、従ってこの場合、自己入射成分はほぼ１００％除去されることになる。
【００５７】
以上のように本実施の形態によれば、偏光ビームスプリッタ２０と１／４波長板１９との組み合わせによるアイソレータ１２を設けたことで、光ディスク記録システムにおいて、記録性能劣化防止にあたり除去されるべきＳＯＡ自己入射成分を少なくとも除去できる。
偏光ビームスプリッタ２０と１／４波長板１９との組み合わせによるアイソレータ１２は、従来用いられていたファラデーアイソレータ１１０と比較して、そのサイズは格段に小型化でき、また部品コストも非常に安価となる。つまりこの結果、本実施の形態によれば、ＭＯＰＡにおけるアイソレータ部の大型化及び高コスト化の防止を図りつつ、記録に特に悪影響を与える不要光の除去により記録性能の劣化の防止を図ることができる。
【００５８】
なお、確認のために述べておくと、光通信の場合においては、本実施の形態のように高出力なパルス光ではないため、通信データの変調による光量変化量とＭＬＬＤへのバイアス光の持つノイズ分の影響も無視することはできない。このため、ＳＯＡ入射端側からＭＬＬＤ方向に出射される光の全てを、ファラデーアイソレータ１１０を用いて消光するものとされている。つまり、この意味で光通信の場合には、ＳＯＡ入射端側からの光の全てを消光できるファラデーアイソレータの設置が必要とされていたものであって、本技術のように、ＳＯＡ自己入射成分のみを消光対象とするような割り切った構成を採ることは実質的に考えられ難いものである。
【００５９】
＜５．変形例＞
以上、本技術に係る実施の形態について説明したが、本技術はこれまでで説明した具体例に限定されるべきものではない。
例えば、ＭＯＰＡ５の内部構成（光学系）については例示したものに限定されるべきものではなく、例えば偏光方向の調整のため１／２波長板を追加する等、実際の実施形態に応じて適宜最適とされる構成が採られればよい。
また、例示したパルスレーザの波長についても一例を示したものに過ぎず、これに限定されるべきものではない。
【００６０】
また、図５や図６で例示した各レーザ光の偏光方向についてもあくまで一例を示したもので、例えばＭＬＬＤ部１０からの出射光はＰ偏光でなくＳ偏光とすることもできる。なおこの場合、偏光ビームスプリッタ２０としてＳ偏光を透過、Ｐ偏光を反射するタイプのものを用いればよい。
【００６１】
また、本技術において、偏光ビームスプリッタ２０と上記１／４波長板１９は、少なくともＳＯＡの自己入射成分を除去するように配置されていればよく、先に例示したようにそれらを隣接して配置する必要性は必ずしもなく、例えばこれらの間に他の光学素子やレンズ等を挿入するなどといったことも可能である。
【００６２】
またこれまでの説明では、ディスク状の光記録媒体についての記録システムに本技術が適用される場合を例示したが、本技術は、例えば矩形状等の他の形状による光記録媒体に記録を行うシステムに対しても好適に適用できる。
【００６３】
また、本技術は、以下の（１）〜（６）に示す構成とすることも可能である。
（１）
外部共振器を含むモードロックレーザ部と当該モードロックレーザ部から出射されるレーザ光を増幅変調する半導体光増幅器とを有して構成されるＭＯＰＡ（Master Oscillator Power Amplifier）による光源装置であって、
上記モードロックレーザ部と上記半導体光増幅器との間に配されるアイソレータ部として、偏光ビームスプリッタと１／４波長板との組み合わせによるアイソレータ部を備える
光源装置。
（２）
上記アイソレータ部において、
上記偏光ビームスプリッタと上記１／４波長板は、上記半導体光増幅器の入射端から出射され上記モードロックレーザ部の出力端面にて上記半導体光増幅器の上記入射端側に戻される自己入射成分を除去するように配置されている
上記（１）に記載の光源装置。
（３）
上記アイソレータ部において、
上記偏光ビームスプリッタは上記半導体光増幅器寄りに、上記１／４波長板は上記モードロックレーザ部寄りに配置されている
上記（２）に記載の光源装置。
（４）
上記半導体光増幅器の上記入射端面がＡＲ（Anti Reflective）コートされている
上記（１）〜（３）に記載の光源装置。
（５）
上記モードロックレーザ部にバンドパスフィルタが挿入されている
上記（１）〜（４）に記載の光源装置。
（６）
上記半導体光増幅器は、その入射端面が光軸に対し傾きを有するように配置されている
上記（１）〜（５）に記載の光源装置。
【符号の説明】
【００６４】
１ 記録装置、２ スピンドルモータ（ＳＰＭ）、３ 対物レンズ、４,１１ コリメーションレンズ、５ ＭＯＰＡ、６ 駆動部、７ 記録処理部、８ コントローラ、１０ ＭＬＬＤ部、１２ アイソレータ、１３,１６ 集光レンズ、１４ ＳＯＡ（半導体光増幅器）、１５ レーザ部、１７ バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、１８ 共振用ミラー、１９ １／４波長板、２０ 偏光ビームスプリッタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部共振器を含むモードロックレーザ部と当該モードロックレーザ部から出射されるレーザ光を増幅変調する半導体光増幅器とを有して構成されるＭＯＰＡ（Master Oscillator Power Amplifier）による光源装置であって、
上記モードロックレーザ部と上記半導体光増幅器との間に配されるアイソレータ部として、偏光ビームスプリッタと１／４波長板との組み合わせによるアイソレータ部を備える
光源装置。
【請求項２】
上記アイソレータ部において、
上記偏光ビームスプリッタと上記１／４波長板は、上記半導体光増幅器の入射端から出射され上記モードロックレーザ部の出力端面にて上記半導体光増幅器の上記入射端側に戻される自己入射成分を除去するように配置されている
請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
上記アイソレータ部において、
上記偏光ビームスプリッタは上記半導体光増幅器寄りに、上記１／４波長板は上記モードロックレーザ部寄りに配置されている
請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
上記半導体光増幅器の上記入射端面がＡＲ（Anti Reflective）コートされている請求項１に記載の光源装置。
【請求項５】
上記モードロックレーザ部にバンドパスフィルタが挿入されている請求項１に記載の光源装置。
【請求項６】
上記半導体光増幅器は、その入射端面が光軸に対し傾きを有するように配置されている請求項１に記載の光源装置。
【請求項７】
光記録媒体に対して情報記録を行うための記録光を発光する光源部と、
上記光源部を駆動して上記光記録媒体に対する情報記録を実行させる記録制御部とを備え、
上記光源部が、
外部共振器を含むモードロックレーザ部と当該モードロックレーザ部から出射されるレーザ光を増幅変調する半導体光増幅器とを有して構成されるＭＯＰＡ（Master Oscillator Power Amplifier）による光源部であって、上記モードロックレーザ部と上記半導体光増幅器との間に配されるアイソレータ部として、偏光ビームスプリッタと１／４波長板との組み合わせによるアイソレータ部を備えている
記録装置。
【請求項１】
外部共振器を含むモードロックレーザ部と当該モードロックレーザ部から出射されるレーザ光を増幅変調する半導体光増幅器とを有して構成されるＭＯＰＡ（Master Oscillator Power Amplifier）による光源装置であって、
上記モードロックレーザ部と上記半導体光増幅器との間に配されるアイソレータ部として、偏光ビームスプリッタと１／４波長板との組み合わせによるアイソレータ部を備える
光源装置。
【請求項２】
上記アイソレータ部において、
上記偏光ビームスプリッタと上記１／４波長板は、上記半導体光増幅器の入射端から出射され上記モードロックレーザ部の出力端面にて上記半導体光増幅器の上記入射端側に戻される自己入射成分を除去するように配置されている
請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
上記アイソレータ部において、
上記偏光ビームスプリッタは上記半導体光増幅器寄りに、上記１／４波長板は上記モードロックレーザ部寄りに配置されている
請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
上記半導体光増幅器の上記入射端面がＡＲ（Anti Reflective）コートされている請求項１に記載の光源装置。
【請求項５】
上記モードロックレーザ部にバンドパスフィルタが挿入されている請求項１に記載の光源装置。
【請求項６】
上記半導体光増幅器は、その入射端面が光軸に対し傾きを有するように配置されている請求項１に記載の光源装置。
【請求項７】
光記録媒体に対して情報記録を行うための記録光を発光する光源部と、
上記光源部を駆動して上記光記録媒体に対する情報記録を実行させる記録制御部とを備え、
上記光源部が、
外部共振器を含むモードロックレーザ部と当該モードロックレーザ部から出射されるレーザ光を増幅変調する半導体光増幅器とを有して構成されるＭＯＰＡ（Master Oscillator Power Amplifier）による光源部であって、上記モードロックレーザ部と上記半導体光増幅器との間に配されるアイソレータ部として、偏光ビームスプリッタと１／４波長板との組み合わせによるアイソレータ部を備えている
記録装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２４３３３６（Ｐ２０１２−２４３３３６Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１０２６８（Ｐ２０１１−１１０２６８）
【出願日】平成２３年５月１７日（２０１１．５．１７）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１７日（２０１１．５．１７）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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