JPS63148448A - Magneto-optical head device - Google Patents
Magneto-optical head deviceInfo
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- JPS63148448A JPS63148448A JP61294696A JP29469686A JPS63148448A JP S63148448 A JPS63148448 A JP S63148448A JP 61294696 A JP61294696 A JP 61294696A JP 29469686 A JP29469686 A JP 29469686A JP S63148448 A JPS63148448 A JP S63148448A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は光を用いて磁気記録媒体上への記録および再生
を行う光磁気用光ヘッド装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a magneto-optical optical head device that uses light to record on and reproduce information from a magnetic recording medium.
光磁気記録は光記録の高密度性と同時に、磁気記録の書
き換え可能性を備えているため、大容量のファイルとし
て有用な手段である。Magneto-optical recording has both the high density of optical recording and the rewritability of magnetic recording, so it is a useful means for producing large-capacity files.
光磁気記録は記録ビットの検出方式として、直線偏光を
記録媒体に照射しカー効果により反射光の偏光面が回転
することを利用してピントの有無を検出している。In magneto-optical recording, as a recording bit detection method, a recording medium is irradiated with linearly polarized light, and the presence or absence of focus is detected by utilizing the rotation of the polarization plane of the reflected light due to the Kerr effect.
第5図は従来用いられている光ヘッド装置の構成を示し
たものである。半導体レーザ1の出射光は、コリメート
レンズ2、ビームスプリンタ3a。FIG. 5 shows the configuration of a conventionally used optical head device. The emitted light from the semiconductor laser 1 is transmitted through a collimating lens 2 and a beam splinter 3a.
3b、集光レンズ4を介して記録媒体5上に微小スポッ
トとして集光される。ここでレーザ出射光は直線偏光で
あるので、集光スポットも直線偏光となる。このスポッ
トからの反射光はビームスプリンタ3bで一部が分離さ
れ、アナライザーを通して光検出器17で検出される。3b, the light is focused onto the recording medium 5 as a minute spot via the condensing lens 4. Here, since the laser emitted light is linearly polarized light, the focused spot also becomes linearly polarized light. A portion of the reflected light from this spot is separated by a beam splinter 3b, and is detected by a photodetector 17 through an analyzer.
このときアナライザーの角度を入射偏光の方向に対して
45@〜80’程度の角度に設定しておくことにより、
偏光面の回転を検出することができる。もう一方のビー
ムスプリンタ3aで分離された反射光はスポットの位置
エラーを検出するエラー検出光学系8に導かれる。At this time, by setting the angle of the analyzer to an angle of about 45 to 80' with respect to the direction of the incident polarized light,
Rotation of the plane of polarization can be detected. The reflected light separated by the other beam splinter 3a is guided to an error detection optical system 8 that detects spot position errors.
偏光面の回転の他の検出方式としては第6図に示すよう
に、半波長板13と偏光ビームスプリッタ14を組み合
わせて反射光を±45@の偏光方向で検出し、2つの光
検出器の17a 、 17bの出力の差を取る方式があ
り、この方式によれば検出信号のSiNを向上すること
ができる。As shown in FIG. 6, another method for detecting the rotation of the plane of polarization is to combine a half-wave plate 13 and a polarizing beam splitter 14 to detect the reflected light in the polarization direction of ±45@, There is a method of taking the difference between the outputs of 17a and 17b, and according to this method, the SiN of the detection signal can be improved.
従来の偏光面の回転を検出する系ではアナライザーや偏
光ビームスプリフタを用いるため、光学系が大きく、光
ヘッド装置全体を小型化することが難しかった。このた
め光デイスク装置全体の小型化やデータのアクセスタイ
ムの向上に対して問題点となっていた。Conventional systems for detecting the rotation of the plane of polarization use an analyzer and a polarization beam splitter, making the optical system large and making it difficult to downsize the entire optical head device. This has caused problems in miniaturizing the entire optical disk device and improving data access time.
本発明の目的は、上記の問題点を生じることなく小型化
が可能な光磁気用光ヘッド装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide a magneto-optical optical head device that can be miniaturized without causing the above problems.
本発明の光磁気用光ヘッド装置は、レーザ光源の出射光
を直線偏光の微小スポットとして記録媒体上に集光する
光学系と、前記記録媒体からの反射光の中で特定の方向
の偏光成分のみを薄膜導波路に導くグレーティング結合
器を備えた薄膜導波素子と、前記薄膜導波路に結合され
た記録媒体の反射光の光量を検出する光検出器とを有す
ることを特徴とする。The magneto-optical optical head device of the present invention includes an optical system that focuses emitted light from a laser light source on a recording medium as a minute spot of linearly polarized light, and a polarized light component in a specific direction in the light reflected from the recording medium. The present invention is characterized by comprising a thin film waveguide element equipped with a grating coupler that guides only the light to the thin film waveguide, and a photodetector that detects the amount of reflected light from the recording medium coupled to the thin film waveguide.
本発明に用いるグレーティング結合器は第2図に示すよ
うに、薄膜導波素子6上の薄膜導波路9上に周期的に構
成された格子パターンよりなり、周期的な屈折率分布を
有するグレーティング結合器である。このグレーティン
グ結合器では周期構造は薄膜導波路9上に形成されてい
るが、周期構造は薄膜導波路9内にあっても同様の働き
をする。As shown in FIG. 2, the grating coupler used in the present invention is composed of a grating pattern periodically configured on a thin film waveguide 9 on a thin film waveguide element 6, and has a grating coupling having a periodic refractive index distribution. It is a vessel. In this grating coupler, the periodic structure is formed on the thin film waveguide 9, but the periodic structure functions similarly even if it is inside the thin film waveguide 9.
薄膜導波路9においては、膜厚と材料を適当に選ぶこと
により、膜面内の横方向のみに電界成分を有するTEモ
ードと、その他の方向のみに電界成分を有する7Mモー
ドとで大きく異なる伝搬定数を持たせることができる。In the thin film waveguide 9, by appropriately selecting the film thickness and material, the TE mode, which has an electric field component only in the lateral direction within the film plane, and the 7M mode, which has an electric field component only in other directions, can have significantly different propagation. Can have constants.
グレーティング結合器10は入射光ビームに対して同一
方向の電界成分を有するモード間のみの結合を生じるの
で、グレーティングに平行な電界をもつ入射光はTEモ
ードに、垂直な電界を持つ入射光は7Mモードに結合す
る。Since the grating coupler 10 causes coupling only between modes having electric field components in the same direction with respect to the incident light beam, the incident light with an electric field parallel to the grating becomes the TE mode, and the incident light with an electric field perpendicular to the grating becomes the TE mode. Join mode.
一方、先に述べたようにTEモードと7Mモードの伝搬
定数は異なるため、グレーティングにより伝搬モードと
結合する入射光の入射角度は両モード間では異なること
になる。したがって入射角度を選ぶことにより、入射光
のうちの特定の方向の偏光成分のみを薄膜導波路9に結
合することができアナライザーと同様の効果を示す。On the other hand, as mentioned above, since the propagation constants of the TE mode and the 7M mode are different, the angle of incidence of the incident light coupled to the propagation mode by the grating is different between the two modes. Therefore, by selecting the incident angle, only the polarized component in a specific direction of the incident light can be coupled to the thin film waveguide 9, providing the same effect as an analyzer.
上記のような特性を示すグレーティング結合器は、例え
ばパイレックスガラス基板上にコーニング7059の薄
膜をスパッタ等で形成し、その上にSiN等のエソチッ
グにより格子パターンを形成することで製作可能である
。各層厚は波長0.6μm程度であれば、導波路厚0.
5μI、グレーティング層厚0.02μm程度で十分な
特性が得られる。A grating coupler exhibiting the above-mentioned characteristics can be manufactured by, for example, forming a thin film of Corning 7059 on a Pyrex glass substrate by sputtering or the like, and forming a grating pattern thereon using ethog such as SiN. If the thickness of each layer is about 0.6 μm for the wavelength, the waveguide thickness is 0.6 μm.
Sufficient characteristics can be obtained with a grating layer thickness of about 5 μm and a grating layer thickness of about 0.02 μm.
第1図は本発明の一実施例を示す。この光磁気用光ヘッ
ド装置は、半導体レーザ1と、コリメートレンズ2と、
ビームスプリッタ3と、集光レンズ4と、第2図に示し
た、特定の方向の偏光成分のみを薄膜導波路9に導くグ
レーティング結合器lOを備えた薄膜導波素子6と、薄
膜導波路9の端面に結合された光検出器7と、エラー検
出光学系8とから構成されている。FIG. 1 shows an embodiment of the invention. This magneto-optical optical head device includes a semiconductor laser 1, a collimating lens 2,
A beam splitter 3, a condensing lens 4, a thin film waveguide element 6 equipped with a grating coupler lO shown in FIG. It is composed of a photodetector 7 coupled to the end face of the sensor, and an error detection optical system 8.
以上の構成の光ヘッド装置において、半導体レーザ1か
らの出射光はコリメートレンズ2.集光レンズ4を介し
て記録媒体5に微小スポットとして集光される。記録媒
体5からの反射光のうちで特定の偏光成分のみがグレー
ティング結合器10により薄膜導波路9に導かれ端面出
射光が光検出器7によって検出される。一方、ビームス
プリッタ3で分離された光はエラー検出光学系8に導か
れる。In the optical head device having the above configuration, the light emitted from the semiconductor laser 1 is transmitted through the collimating lens 2. The light is focused as a minute spot on the recording medium 5 via the condenser lens 4 . Of the light reflected from the recording medium 5, only a specific polarized component is guided to the thin film waveguide 9 by the grating coupler 10, and the end-emitted light is detected by the photodetector 7. On the other hand, the light separated by the beam splitter 3 is guided to an error detection optical system 8.
以上の実施例では光検出器7は薄膜導波路9の端面に結
合されて設けられているが、薄膜導波素子上に集積化し
てもよい。また、以上の実施例では薄膜導波素子はビー
ムスプリフタ3と集光レンズ4との間に設けられている
が、ビームスプリッタ3の反射光中に薄膜導波素子を用
いてもよい。In the above embodiment, the photodetector 7 is provided coupled to the end face of the thin film waveguide 9, but it may be integrated on the thin film waveguide element. Further, in the above embodiments, the thin film waveguide element is provided between the beam splitter 3 and the condenser lens 4, but the thin film waveguide element may be used for the reflected light from the beam splitter 3.
この場合には、エラー検出用の光学系8を薄膜導波素子
上に集積することもできる。In this case, the optical system 8 for error detection can also be integrated on the thin film waveguide element.
第3図はエラー検出用の光学系を薄膜導波素子9上に集
積したものを示す。薄膜導波素子6上の薄膜導波路6上
にグレーティング結合器10および集光性を有する分波
器11とが形成されており、分波器11の収束位置に2
分割型の光検出器7a、7bがそれぞれ設けられている
。グレーティング結合器10により導波路9に導かれた
光は集光性分波器11により2つに分かれて光検出器7
a、および7bにそれぞれ収束する。光検出器7aでは
記録媒体5からの反射光の光量を検出し、光検出器7b
ではフーコー法によりエラー検出を行う。FIG. 3 shows an optical system for error detection integrated on a thin film waveguide element 9. In FIG. A grating coupler 10 and a demultiplexer 11 having light condensing properties are formed on the thin film waveguide 6 on the thin film waveguide element 6, and two
Separate photodetectors 7a and 7b are provided, respectively. The light guided to the waveguide 9 by the grating coupler 10 is split into two by the condensing demultiplexer 11 and sent to the photodetector 7.
a, and 7b, respectively. The photodetector 7a detects the amount of reflected light from the recording medium 5, and the photodetector 7b detects the amount of reflected light from the recording medium 5.
Error detection is performed using the Foucault method.
第4図は薄膜導波素子6を構成する基板の表・裏に薄膜
導波路9a、9bとグレーティング結合器10a、10
bを設け、TEとTMモードにそれぞれ結合するように
し、薄膜導波路9a、9bに光検出器15a、15bを
それぞれ結合したものである。これにより、第6図の検
出方式と同様に±45°での偏光成分の検出が可能とな
る。FIG. 4 shows thin film waveguides 9a, 9b and grating couplers 10a, 10 on the front and back sides of the substrate constituting the thin film waveguide element 6.
b is provided to couple to the TE and TM modes, respectively, and photodetectors 15a and 15b are coupled to the thin film waveguides 9a and 9b, respectively. This makes it possible to detect polarized light components at ±45°, similar to the detection method shown in FIG.
本発明によれば、従来の光ヘッド装置のように偏光面の
回転を検出する系にアナライザーや偏光ビームスプリッ
タを用いないので、光磁気用の小型の光ヘッド装置を提
供することが可能になる。According to the present invention, unlike conventional optical head devices, an analyzer and a polarization beam splitter are not used in the system for detecting the rotation of the plane of polarization, so it is possible to provide a compact optical head device for magneto-optical use. .
第1図は本発明の実施例を示す図、
第2図〜第4図はは本発明に用いる薄膜導波素子の構成
例を示す図、
第5図は従来の光ヘッド装置を示す図、第6図は従来の
光ヘッド装置における偏光面の回転の検出方式の他の例
を示す図である。
l・・・・・・・・・・半導体レーザ
2・・・・・・・・・・コリメートレンズ3・・・・・
・・・・・ビームスプリッタ4・・・・・・・・・・集
光レンズ
5・・・・・・・・・・記録媒体
6・・・・・・・・・・薄膜導波素子
7 、 7 a、 7 b、 15a、 15b。
17、17a、 17b・・・・・・光検出器8・・・
・・・・・・・エラー検出光学系9・・・・・・・・・
・薄膜導波路
10、10a、10b ・・・・・グレーティング結
合器11・・・・・・・・・・集光性分波器12・・・
・・・・・・・アナライザー13・・・・・・・・・・
半波長板
14・・・・・・・・・・偏光ビームスプリッタ代理人
弁理士 岩 佐 義 幸
第1図
第2図
1ob
ミ趨/rW4
第5図FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention, FIGS. 2 to 4 are diagrams showing a configuration example of a thin film waveguide element used in the present invention, and FIG. 5 is a diagram showing a conventional optical head device. FIG. 6 is a diagram showing another example of a method for detecting rotation of a polarization plane in a conventional optical head device. l... Semiconductor laser 2... Collimating lens 3...
...... Beam splitter 4 ...... Condensing lens 5 ...... Recording medium 6 ...... Thin film waveguide element 7 , 7a, 7b, 15a, 15b. 17, 17a, 17b...Photodetector 8...
・・・・・・Error detection optical system 9・・・・・・・・・
・Thin film waveguides 10, 10a, 10b... Grating coupler 11... Light condensing demultiplexer 12...
・・・・・・Analyzer 13・・・・・・・・・・
Half-wave plate 14...Polarizing beam splitter representative Patent attorney Yoshiyuki Iwasa Figure 1 Figure 2 1ob Mi-trend/rW4 Figure 5
Claims (1)
録媒体上に集光する光学系と、前記記録媒体からの反射
光の中で特定の方向の偏光成分のみを薄膜導波路に導く
グレーティング結合器を備えた薄膜導波素子と、前記薄
膜導波路に結合された記録媒体の反射光の光量を検出す
る光検出器とを有することを特徴とする光磁気用光ヘッ
ド装置。(1) An optical system that focuses the emitted light from a light source on a recording medium as a minute spot of linearly polarized light, and a grating coupling that guides only the polarized component in a specific direction of the light reflected from the recording medium to a thin film waveguide. What is claimed is: 1. A magneto-optical optical head device comprising: a thin film waveguide element having a waveguide; and a photodetector for detecting the amount of light reflected from a recording medium coupled to the thin film waveguide.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61294696A JPS63148448A (en) | 1986-12-12 | 1986-12-12 | Magneto-optical head device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61294696A JPS63148448A (en) | 1986-12-12 | 1986-12-12 | Magneto-optical head device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63148448A true JPS63148448A (en) | 1988-06-21 |
Family
ID=17811119
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61294696A Pending JPS63148448A (en) | 1986-12-12 | 1986-12-12 | Magneto-optical head device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63148448A (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60202553A (en) * | 1984-03-27 | 1985-10-14 | Nec Corp | Waveguide path type optical head |
JPS61233439A (en) * | 1985-04-08 | 1986-10-17 | Canon Inc | Optical pickup device |
JPS6353730A (en) * | 1986-08-25 | 1988-03-08 | Canon Inc | Optical head for magneto-optical recording and reproduction of information |
-
1986
- 1986-12-12 JP JP61294696A patent/JPS63148448A/en active Pending
Patent Citations (3)
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