(57)【要約】【課題】実用上問題となるキンクの有無を的確に判定する。【解決手段】低光出力値と高光出力値とで使用される評価対象となる半導体レーザ装置の上記低光出力値と高光出力値との間のＩ‐Ｌ特性において、駆動電流Ｉｏｐ１ｍＡ毎の傾きを算出して微分効率ηとする。そして、この微分効率ηが略同一である部分の平均値ηｐに対するキンク近傍領域Ａ中での最大値ηｍａｘと最小値ηｍｉｎとの差の割合である微分効率の変動率Δηを求める。そして、この微分効率の変動率Δηが３０％以下であれば、上記低光出力値から高光出力値までの全光出力範囲内において、光ピックアップ装置の光源として使用可能であると判定する。こうして、不良が発生しない程度の小さなキンクがある半導体レーザ装置を、上記キンクを含む領域の光出力で使用しても不良にならない半導体レーザ装置であると的確に判定できる。【選択図】　図１
2004111791.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高光出力値とこの高光出力値より低い低光出力値とで使用される半導体レーザ装置であって、
駆動電流と光出力との関係を表す曲線での上記低光出力値時の低電流値と高光出力値時の高電流値との間における各駆動電流での傾きである微分効率と上記駆動電流との関係において、上記微分効率に変曲点を有すると共に、
上記変曲点の近傍における上記微分効率の最大値をηｍａｘとする一方、最小値をηｍｉｎとし、上記微分効率が０ではなく且つ略同一である領域での平均値をηｐとした際に、
次式
Δη＝（ηｍａｘ−ηｍｉｎ）／ηｐ
によって定義される微分効率の変動率Δηの値が所定値より小さいことを特徴とする半導体レーザ装置
【請求項２】
請求項１に記載の半導体レーザ装置において、
上記微分効率の変動率Δηの値が０．３以下であることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項３】
請求項１あるいは請求項２に記載の半導体レーザ装置を光源として用いたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項４】
高光出力値とこの高光出力値より低い低光出力値とで使用される半導体レーザ装置の評価方法であって、
評価対象の半導体レーザ装置に、上記低光出力値時の低電流値から上記高光出力値時の高電流値まで所定電流値ずつ順次高めた駆動電流を印加して、その場合における各光出力を測定し、
印加電流と光出力との関係を表す曲線における各印加電流での傾きを微分効率として算出し、
上記微分効率と駆動電流との関係において、上記微分効率の変曲点の近傍における上記微分効率の最大値と最小値とから変化量を求め、上記微分効率が０ではなく且つ略同一である領域での上記微分効率の平均値に対する上記変化量の比である上記微分効率の変動率を求め、
上記求められた変動率が所定の値よりも小さい場合には、上記評価対象の半導体レーザ装置は光ピックアップ装置の光源として使用可能であると評価することを特徴とする半導体レーザ装置の評価方法。
【請求項５】
請求項４に記載の半導体レーザ装置の評価方法において、
上記低光出力値と高光出力値との中間値である中間光出力値を設定し、上記印加電流と光出力との関係を表す曲線上における上記低光出力値の点と中間光出力値の点とを結ぶ直線の傾きを求めて仮の微分効率とし、
上記仮の微分効率に基づいて、上記直線の延長上における上記高電流値時の光出力値を求めて上記高光出力値の予測値とし、
実際に測定した高光出力値と上記予測値との差の絶対値を求め、
上記求められた絶対値が所定の値以下である場合には、上記評価対象の半導体レーザ装置は光ピックアップ装置の光源として使用可能であると評価する
今一つの評価方法をも併用することを特徴とする半導体レーザ装置の評価方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体レーザ装置およびそれを用いた光ピックアップ装置、並びに、半導体レーザ装置の評価方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、ＣＤ‐Ｒ（追記型コンパクトディスク）等に書き込みを行う書き込み型光ディスク装置では、書込み速度を早くするために、光源に用いる半導体レーザ装置として光出力が大きいものが用いられるようになってきている。例えば、特開２０００‐２２３７８０号公報には、２ｍＷ〜３ｍＷと３０ｍＷ〜４０ｍＷとで使用する半導体レーザ素子が開示されている。
【０００３】
この半導体レーザ素子は以下のような構造を有している。すなわち、ｎ型ＧａＡｓ基板上に、ｎ型ＧａＡｓバッファ層，ｎ型ＡｌＧａＡｓ第１クラッド層，ｎ型ＡｌＧａＡｓ第２クラッド層，多重量子井戸活性層，ｐ型ＡｌＧａＡｓ第１クラッド層，ｐ型ＡｌＧａＡｓ光ガイド層，ｐ型ＧａＡｓエッチングストップ層が順次形成されている。そして、上記エッチングストップ層上に、ｐ型ＡｌＧａＡｓ第２クラッド層およびｐ型ＧａＡｓキャップ層から成り、開口幅が２μｍのリッジストライプが形成されている。さらに、上記リッジストライプの周辺におけるエッチングストップ層上には、ｎ型ＡｌＧａＡｓ第１電流阻止層，ｎ型ＧａＡｓ第２電流阻止層，ｐ型ＧａＡｓ平坦化層が順次形成され、上記リッジストライプおよび平坦化層上にはｐ型ＧａＡｓコンタクト層が形成されている。
【０００４】
３０ｍＷ〜４０ｍＷの一定の光出力が得られる実用的な半導体レーザ素子であれば、上記書き込み型光ディスク装置用の光源としてパルス駆動する場合には、４５ｍＷ〜６０ｍＷの光出力で使用することができる。
【０００５】
また、上記活性層の厚さを薄くしたり、レーザ光の閉じ込めを弱くすることによって、さらに高い光出力を得ることも可能である。このような半導体レーザ素子は、例えば、上記特開２０００‐２２３７８０号公報に開示された構造において、上記リッジストライプの開口幅，ｐ型第１クラッド層の厚さ，多重量子井戸活性層の井戸層厚および井戸層数等の構造パラメータを最適化することによって実現することができるのである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記レーザ光の閉じ込めを弱くして高い光出力を得るようにした従来の半導体レーザ素子には、以下のような問題がある。すなわち、光の閉じ込めを弱くすると、電流に対する光出力特性（Ｉ‐Ｌ特性）にキンク（折れ曲がり）が発生して、光ディスク装置用の光源としては使用できないのである。
【０００７】
上記キンクの形状としては、図５（ａ）に例示するように、使用する高い方の光出力値ＰＨと低い方の光出力値ＰＬとの間においてＳ字状に折れ曲がる場合や、図５（ｂ）に例示するように、光出力値ＰＨと光出力値ＰＬとの間において微分効率η＝ｄＰ／ｄＩ（Ｐは光出力、Ｉは駆動電流）が急激に小さくなる場合等がある。
【０００８】
図５（ａ）に示すキンクの場合には、レーザ素子の発光点位置が移動したり、レーザ光の出射方向が変化したりする。したがって、光ピックアップの光源として使用した場合には、光学系に入る光の量が変わってしまう。そのため、キンク領域以上の光出力では使用することができないと言う問題がある。
【０００９】
一方、図５（ｂ）に示すキンクの場合には、光出力そのものが駆動電流Ｉに応じて出ないので、やはり使用することができないと言う問題がある。図５（ｂ）に示すようなキンクがある場合には、初めのうちは少し余分に電流を流すことによって必要な光出力を得ることができるのであるが、必要な電流量が益々増大するために、結局は使用することができなくなるのである。
【００１０】
ところで、上記キンクの有無は、通常、Ｉ‐Ｌ特性を示す曲線Ｐ＝ｆ（Ｉ）を微分して各電流値Ｉにおける上記曲線の傾き（微分効率η）を求め、その変化から評価する。
【００１１】
単純には、図５に示すように、使用する高い方の光出力値（高光出力値）ＰＨと低い方の光出力値（低光出力値）ＰＬとの２点の値から平均的な微分効率η（＝点（ＩＬ，ＰＬ）と点（ＩＨ，ＰＨ）とを結ぶ直線Ｙの傾き）を算出し、その値が所定の値（＝直線Ｘ（図５では点（ＩＬ，ＰＬ）での接線）の傾き）より小さくないか否かによって判別する。この評価方法は、測定時間が短いために量産に向いていると言える。
【００１２】
図２は、上記キンクが存在する半導体レーザ装置におけるＩ‐Ｌ特性の一例を示す。このような半導体レーザ装置の場合には、上述したような評価方法によって検査した場合には、点（ＩＬ，ＰＬ）と点（ＩＨ，ＰＨ）とを結ぶ直線Ｙの傾き（微分効率η）は、直線Ｘの傾きと略同じであり、良品であると判定される。しかしながら、○印Ｂで示すように、高光出力値ＰＨと低光出力値ＰＬとの間に非直線部分（キンク）があるので、実使用時において非直線部分で使用されると不良となる場合が生ずる。
【００１３】
そこで、この発明の目的は、従来よりも高い光出力まで安定して使用できる半導体レーザ装置およびそれを用いた光ピックアップ装置、並びに、実用上問題となるキンクの有無を的確に判定できる半導体レーザ装置の評価方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、第１の発明の半導体レーザ装置は、高光出力値ＰＨと低光出力値ＰＬとの間において、微分効率η＝ｄＰ／ｄＩ（Ｐ：光出力、Ｉ：駆動電流）の駆動電流に対する変曲点の近傍における上記微分効率の最大値をηｍａｘとする一方、最小値をηｍｉｎとし、上記微分効率が０ではなく且つ略同一である領域での平均値をηｐとした際に、次式
Δη＝（ηｍａｘ−ηｍｉｎ）／ηｐ
によって定義される微分効率の変動率Δηの値が所定値より小さくなっている。
【００１５】
したがって、本半導体レーザ装置のＩ‐Ｌ特性における高光出力値ＰＨと低光出力値ＰＬとの間に上記変曲点（つまりキンク）があっても、光ピックアップ装置の光源として使用した場合に、発光点位置の移動や出射方向の変化に起因した不良が殆ど発生することはない。
【００１６】
また、１実施例の半導体レーザ装置では、上記微分効率の変動率Δηの値を０．３以下としている。したがって、光ピックアップ装置の光源として使用した場合に、最初に光学系を組立てた状態から発光点位置が変動して、光ディスク上でレーザスポットが十分絞れなくなると言う不良が発生しない。また、出力レーザビームの向きが変化して、上記光学系に入射する光量が所定の値より少なくなって所定の速度で信号を書き込めなくなると言う不良も発生しない。
【００１７】
すなわち、本半導体レーザ装置を、構造パラメータを種々変化させてキンクが発生する程度までレーザ光の閉じ込めを弱くして形成することによって、光ピックアップ装置の光源として問題無く使用可能であり、高光出力が得られるのである。
【００１８】
また、第２の発明の光ピックアップ装置は、発光点位置の移動やレーザ光の出射方向の変化に起因する不良が無い上記第１の発明の半導体レーザ装置を光源として用いている。したがって、上記半導体レーザ装置として、構造パラメータを種々変化させてキンクが発生する程度までレーザ光の閉じ込めを弱くして形成された半導体レーザ装置を用いることによって、より高い光出力が得られ、より高速で光ディスクに対する書き込み・読み出しが行われる。さらに、光源の光出力を大きくすることによって、光の利用効率の低下が抑制されて読み取り精度の低下が防止される。そのために、ホログラム素子を用いることが可能になり、部品点数が少なくなる。
【００１９】
また、第３の発明の半導体レーザ装置の評価方法は、評価対象の半導体レーザ装置に、低電流値ＩＬから高電流値ＩＨまで順次駆動電流を印加して各光出力を測定し、印加電流と光出力との関係を表す曲線における各印加電流での傾きを微分効率として算出する。そして、上記微分効率の変曲点の近傍における上記微分効率の変化量を求め、上記微分効率が０ではなく且つ略同一である領域での上記微分効率の平均値に対する上記変化量の比である微分効率の変動率を求める。そして、こうして求められた上記変動率が所定の値よりも小さい場合には、上記評価対象の半導体レーザ装置は光ピックアップ装置の光源として使用可能であると評価する。
【００２０】
したがって、評価対象の半導体レーザ装置が、Ｉ‐Ｌ特性曲線における高光出力値ＰＨと低光出力値ＰＬとの間にＳ字状に折れ曲がったキンクがある半導体レーザ装置であっても、光ピックアップ装置の光源として使用した場合に、発光点位置の移動や出射方向の変化に起因する不良が無く、光ピックアップ装置の光源として使用可能な半導体レーザ装置であると的確に評価することが可能になる。
【００２１】
また、１実施例の半導体レーザ装置の評価方法では、上記低光出力値ＰＬと高光出力値ＰＨとの中間値である中間光出力値ＰＭを設定し、上記印加電流と光出力との関係を表す曲線上における上記低光出力値ＰＬの点と中間光出力値ＰＭの点とを結ぶ直線の傾きを求めて仮の微分効率とする。そして、この仮の微分効率に基づいて、上記直線の延長上における上記高電流値ＩＨ時の光出力値を求めて高光出力ＰＨ値の予測値とし、この予測値と実測値との差の絶対値を求める。そして、こうして求められた上記絶対値が所定の値以下である場合には、上記評価対象の半導体レーザ装置は光ピックアップ装置の光源として使用可能であると評価する。
【００２２】
したがって、Ｉ‐Ｌ特性曲線の高光出力値ＰＨと低光出力値ＰＬとの間においてＳ字状に折れ曲がったキンクと、上記Ｉ‐Ｌ特性曲線の高光出力値ＰＨと低光出力値ＰＬとの間において上記曲線の傾きが急激に小さくなるキンクとの両方について、評価することが可能になる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。上述したように、図２に示すごとく、高光出力値ＰＨと低光出力値ＰＬとの間に非直線部分（キンク）がある場合には、実使用時において非直線部分で使用されると不良となる。ところが、上記キンクの形状によっては実使用において問題が無く、光ピックアップ用の光源として使用することができる。本実施の形態は、非直線部分で使用しても不良にならないようなキンクの有無を的確に判別できる半導体レーザ装置の評価方法に関するものである。
【００２４】
図１は、本実施の形態における半導体レーザ装置の評価方法を示す。本半導体レーザ装置の評価方法においては、先ず、評価の対象となる半導体レーザ装置の駆動電流を低光出力値ＰＬ時の駆動電流ＩＬ（低電流値）から高光出力値ＰＨ時の駆動電流ＩＨ（高電流値）まで１ｍＡずつ変化させ、各駆動電流値Ｉｏｐ（ｎ）に対する光出力値Ｐ（ｎ）を測定する。但し、ｎ＝１，２，…，Ｎの自然数、Ｉｏｐ（１）＝ＩＬ、Ｐ（１）＝ＰＬ、Ｉｏｐ（Ｎ）＝ＩＨ、Ｐ（Ｎ）＝ＰＨである。そして、上記各駆動電流値Ｉｏｐ（ｎ）における微分効率η（ｎ）を次式によって算出する。
η（ｎ）＝（Ｐ（ｎ）−ＰＬ）／（Ｉｏｐ（ｎ）−ＩＬ）
但し、ｎ＝２，３，…，Ｎの自然数
そして、算出された各微分効率η（ｎ）の値に基づいて、図１に示すような駆動電流Ｉｏｐ‐微分効率η（ｎ）特性を示す曲線を求める。
【００２５】
次に、上記Ｉｏｐ‐η（ｎ）特性曲線において、楕円Ａで示すように、微分効率η（ｎ）の値が減少から一旦上昇に転じ再び減少する部分をキンク近傍領域として求め、キンク近傍領域Ａにおける微分効率η（ｎ）の最大値をηｍａｘとする一方最小値をηｍｉｎとする。さらに、微分効率η（ｎ）が０でない領域で略同一である部分の微分効率η（ｎ）の平均値を求めてηｐとする。そして、次式によって、微分効率の変動率Δηを求める。
Δη＝（ηｍａｘ−ηｍｉｎ）×１００／ηｐ（％）
そして、この求められた変動率Δηの値に基づいて、以下のようにして、本半導体レーザ装置は光ピックアップ用の光源として使用可能であると評価するのである。
【００２６】
すなわち、構造パラメータを種々変化させてレーザ光の閉じ込めをキンクが発生する程度まで弱くして高い光出力を得る種々の半導体レーザ装置を形成し、上述のようにして変動率Δηを求める。そして、これらの半導体レーザ装置を用いて光ピックアップ装置を作成し、その能力を調べてみると、上記微分効率の変動率Δηが３０％以下であれば、最初に光ピックアップ装置の光学系を組立てた状態から発光点位置が変動して、光ディスク上でレーザスポットが十分絞れなくなると言う不良が発生しない。また、出力レーザビームの向きが変化して、上記光学系に入射する光量が所定の値より少なくなって所定の速度で信号を書き込めなくなると言う不良も発生しないことが分る。
【００２７】
そこで、上述のようにして求められた微分効率の変動率Δηが３０％以下であれば、評価対象の半導体レーザ装置は、低光出力値ＰＬから高光出力値ＰＨまでの全光出力範囲内において、光ピックアップ装置の光源として使用可能であると判定するのである。
【００２８】
このことは、逆にいえば、高い光出力を得るために光の閉じ込めを弱くしたためＩ‐Ｌ特性の低光出力値ＰＬと高光出力値ＰＨとの間にキンクが発生した半導体レーザ装置であっても、微分効率の変動率Δηが３０％以下である半導体レーザ装置は、低光出力値ＰＬと高光出力値ＰＨとの間で使用可能であって、且つ、より高い光出力を得ることができる優れた半導体レーザ装置であると言うことができるのである。すなわち、図２に○印Ｂで示すように、高光出力値ＰＨと低光出力値ＰＬとの間に小さなキンクがある半導体レーザの場合には、上記キンクを含む非直線部分の領域の光出力で使用しても不良にならないのである。
【００２９】
尚、本実施の形態における半導体レーザ装置に対するηの算出時に使用する光出力値Ｐ（ｎ）の測定は、光出力Ｐｏ＝１００ｍＷ〜１２０ｍＷ等の高い出力領域で実施される。そこで、熱の影響を避けるために、ＬＤ（レーザダイオード）をパルス駆動（パルス幅：０．５μｓｅｃ、デューティ：５０％）して行うのである。
【００３０】
また、上記微分効率η（ｎ）の計算方法として、上記低光出力値ＰＬ時の点（ＩＬ，ＰＬ）を基準として算出する方法を上げたが、この発明は、上述の方法に限定されるものではなく、夫々の駆動電流値Ｉｏｐ（ｎ）におけるＩ‐Ｐ曲線の傾きを算出できる方法であれば良い。例えば、隣接する２点に関して電流値の差に対する光出力の差の割合
η（ｎ）＝｛Ｐ（ｎ）−Ｐ（ｎ−１）｝／｛Ｉｏｐ（ｎ）−Ｉｏｐ（ｎ−１）｝
但し、ｎ＝２，３，…，Ｎの自然数
で求めても良い。また、アナログ的に求める場合には、駆動電流Ｉｏｐに周波数ωの微少な正弦波状の変調を加え、光出力Ｐを同じ周波数ωの成分で一定の位相の成分だけを取り出して求める所謂ロックイン検出で求めても良い。
【００３１】
上述したように、本実施の形態における半導体レーザ装置の評価方法においては、低光出力値ＰＬと高光出力値ＰＨとで使用される評価対象となる半導体レーザ装置の低光出力値ＰＬと高光出力値ＰＨとの間のＩ‐Ｌ特性曲線において、駆動電流Ｉｏｐ１ｍＡ毎の傾きを算出して微分効率η（ｎ）とする。そして、この微分効率η（ｎ）が略同一である部分の平均値ηｐに対するキンク近傍領域Ａ中での最大値ηｍａｘと最小値ηｍｉｎとの差の割合である微分効率の変動率Δηを求める。そして、この微分効率の変動率Δηが３０％以下であれば、低光出力値ＰＬから高光出力値ＰＨまでの全光出力範囲内において、光ピックアップ装置の光源として使用可能であると判定するようにしている。
【００３２】
したがって、光源として用いる際に、発光点位置が変動してレーザスポットを十分に絞れない不良や、出力レーザビームの向きが変化して光学系に入射する光量が所定の値より少なくなる不良が発生しない程度の小さなキンクがある半導体レーザ装置を、上記キンクを含む非直線部分の領域の光出力で使用しても不良にはならない半導体レーザ装置であるとして、的確に判定することができるのである。
【００３３】
また、高い光出力を得るためにキンクが発生するまで光の閉じ込めを弱くした半導体レーザ装置に対して上記半導体レーザの評価方法を適用して、上記微分効率の変動率Δηが３０％以下である半導体レーザ装置を得ることによって、低光出力値ＰＬと高光出力値ＰＨとの間で使用可能であって、且つ、より高い光出力を得ることができる優れた半導体レーザ装置を得ることができる。
【００３４】
ところで、図５（ｂ）に示すように、上記低光出力値ＰＬと高光出力値ＰＨとの間における高光出力値ＰＨ側で傾斜がなだらかに低下するようなでキンクの場合には、図１に示すような駆動電流Ｉｏｐ（ｎ）‐微分効率η（ｎ）特性を示す曲線を求めると、図５（ｂ）において低光出力側の傾斜が略一定である領域１における微分効率の平均値がηｐ１の平坦部分と、高光出力側の傾斜が略一定である領域２における微分効率の平均値がηｐ２の平坦部分と、両平坦部分をなだらかな曲線で繋ぐ部分とで成る曲線が得られる。従って、その場合には、図１において楕円Ａで示すようなキンク近傍領域が求められず、上述の評価方法が適用できないことになる。
【００３５】
そこで、そのような場合には、以下のような評価方法を併用して、図５（ｂ）に示すようなキンクの有無を判別するのである。すなわち、図３に示すように、上記低光出力値ＰＬと高光出力値ＰＨとに加えて、中間の光出力値である中間光出力値ＰＭを設定する。そして、先ず、低光出力値ＰＬと中間光出力値ＰＭとの２つの光出力値に基づいて、Ｉ‐Ｌ特性から低電流値ＩＬと中間電流値ＩＭとを求める。そして、次式によって、仮の微分効率ηｔを求める。
ηｔ＝（ＰＭ−ＰＬ）／（ＩＭ−ＩＬ）
【００３６】
次に、得られた仮の微分効率ηｔに基づいて、次式によって高電流値ＩＨ時の光出力の予測値Ｐ３を算出する。
Ｐ３＝ηｔ×（ＩＨ−ＩＬ）＋ＰＬ
そして、高電流値ＩＨ時における実際に測定した高光出力値ＰＨと予測値Ｐ３との差の絶対値｜ＰＨ−ｐ３｜を求め、この差の絶対値が所定値以下である場合には、低光出力値ＰＬから高光出力値ＰＨまでの全光出力範囲内において、光ピックアップ装置の光源として使用可能であると判定するのである。
【００３７】
このように、本評価方法によれば、上記Ｐ‐Ｉ曲線の傾きが大きいので、予想値ｐ３と実測値ＰＨとの差が大きくなり、図５（ｂ）に示すように点（ＩＬ，ＰＬ）と点（ＩＨ，ＰＨ）とを結ぶ直線Ｙの傾きに基づく方法よりも精度は良いと言える。その際に、中間光出力値ＰＭをキンクの無い部分であって且つできるだけ高光出力側に設定するようにすれば、キンクの有無をより明確に判断できるのである。
【００３８】
但し、上記高光出力値ＰＨ，中間光出力値ＰＭおよび低光出力値ＰＬの値は、最低でも１ｍＷ以上の間隔をあけて選ぶ必要がある。これは、高光出力値ＰＨ，中間光出力値ＰＭおよび低光出力値ＰＬの各値が互いに近過ぎると、仮の微分効率ηｔや絶対値｜ＰＨ−ｐ３｜の精度が出ないためである。
【００３９】
このように、上述した微分効率の変動率Δηに基づく評価方法と、予測値Ｐ３に基づく評価方法とを併用することによって、図３において○印Ｃで示すようなキンクと○印Ｄで示すようなキンクとの両方について、実用上問題となるか否かを判定することができるのである。
【００４０】
図４は、キンクが発生するまで光の閉じ込めを弱くした半導体レーザ装置であって、且つ、上記微分効率の変動率Δηの値が３０％以下であり、高光出力値ＰＨと予測値Ｐ３との差の絶対値｜ＰＨ−ｐ３｜が上記所定値以下であるような高い光出力を得ることができる半導体レーザ装置を、光源として用いた光ピックアップ装置の構成例を示す。
【００４１】
図４において、光ディスク１１としては、書き込み可能なＣＤ‐ＲあるいはＣＤ‐ＲＷ（ＣＤ‐ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）ディスクを用いる。光源としては、上述したような半導体レーザ装置１２を用いる。半導体レーザ装置１２から出射された光は、ホログラム素子１３を通り、コリメートレンズ１４で平行光化された後、立上げミラー１５によって方向が変えられ、対物レレンズ１６によって光ディスク１１上の信号記録面に集光されるようになっている。
【００４２】
そして、上記光ディスク１１上の信号記録面で反射されたレーザ光は、元の経路を辿ってホログラム素子１３に至り、ホログラム素子１３で回折された光が信号検出器１７に入射される。こうして、信号検出器１７によって、光ディスク１１上の信号が読み取られるのである。さらに、光ディスク１１上における信号ピット列を追い駆けるために必要なフォーカス誤差信号やトラック誤差信号も検出される。
【００４３】
上記構成においては、上記ホログラム素子１３を用いることによって、光ピックアップ装置を構成する部品点数を少なくできるという利点がある。しかしながら、その一方において、上記ホログラム素子１３は、必要な信号光を発生する以外に、半導体レーザ装置１２から光ディスク１１に向かう光の分岐光や、光ディスク１１からの反射光に対して信号検出器１７とは反対方向に向かう回折光等の不用な回折光を発生する。そのために、光の利用効率が悪くなって読み取り精度が低下すると言う欠点を有している。
【００４４】
本実施の形態における光ピックアップ装置においては、上述したように、キンクが発生するまで光の閉じ込めを弱くした半導体レーザ装置であって、且つ、上記微分効率の変動率Δηの値が３０％以下であり、高光出力値ＰＨと予測値Ｐ３との差の絶対値｜ＰＨ−ｐ３｜が上記所定値以下であるような高い光出力を得ることができる半導体レーザ装置１２を光源として使用している。したがって、光源の光出力を大きくすることができ、光の利用効率の低下を抑制することができる。そのために、上述のような欠点を有するホログラム素子１３を用いた構成を可能にし、読み取り精度の低下を防止することができるのである。
【００４５】
また、上述したように高い光出力を得ることができる半導体レーザ装置１２を光源として使用している。したがって、この光ピックアップ装置によれば、光ディスク１１への書き込みあるいは光ディスク１１からの読み出しを、従来の光ピックアップ装置よりも高速に行うことが可能になる。
【００４６】
【発明の効果】
以上より明らかなように、第１の発明の半導体レーザ装置は、高光出力値ＰＨと低光出力値ＰＬとの間において、微分効率η＝ｄＰ／ｄＩ（Ｐ：光出力、Ｉ：駆動電流）の変曲点の近傍における最大値をηｍａｘとする一方最小値をηｍｉｎとし、上記微分効率ηが０ではなく且つ略同一である領域での平均値をηｐとした際に、次式
Δη＝（ηｍａｘ−ηｍｉｎ）／ηｐ
によって定義される微分効率の変動率Δηの値を所定値よりも小さくしたので、Ｉ‐Ｌ特性における高光出力値ＰＨと低光出力値ＰＬとの間にキンクがあったとしても、光ピックアップ装置の光源として使用した場合に、発光点位置の移動や出射方向の変化に起因する不良は殆ど発生することがない。
【００４７】
したがって、この半導体レーザ装置を、構造パラメータを種々変化させてキンクが発生する程度までレーザ光の閉じ込めを弱くして形成することによって、光ピックアップ装置の光源として問題無く使用可能であり、且つ、高光出力を得ることができるのである。
【００４８】
また、第２の発明の光ピックアップ装置は、発光点位置の移動やレーザ光の出射方向の変化による不良が殆ど発生しない上記第１の発明の半導体レーザ装置を光源として用いたので、上記半導体レーザ装置として、構造パラメータを種々変化させてキンクが発生する程度までレーザ光の閉じ込めを弱くして形成された半導体レーザ装置を用いることによって、より高い光出力を得ることができる。
【００４９】
すなわち、この発明によれば、従来の光ピックアップ装置よりも高い光出力まで使用することができるので、従来よりも高速に書き込み・読み出しが可能な書き込み・書き換え型の光ディスク装置を実現することができる。さらに、光源の光出力を大きくすることによって、光の利用効率の低下を抑制して読み取り精度の低下を防止することができる。そのために、ホログラム素子を用いることが可能になり、部品点数を少なくすることができる。
【００５０】
また、第３の発明の半導体レーザ装置の評価方法は、評価対象の半導体レーザ装置に、低電流値ＩＬから高電流値ＩＨまで順次駆動電流を印加して各光出力を測定し、印加電流と光出力との関係を表す曲線における各印加電流での傾きを微分効率として算出し、上記微分効率の変曲点の近傍における変化量を求め、上記微分効率が０ではなく且つ略同一である領域での平均値に対する上記微分効率の変動率を求め、この変動率が所定の値よりも小さい場合には、上記評価対象の半導体レーザ装置は光ピックアップ装置の光源として使用可能であると評価するので、Ｉ‐Ｌ特性における高光出力値ＰＨと低光出力値ＰＬとの間にキンクがある半導体レーザ装置であっても、光ピックアップ装置の光源として使用した際に、発光点位置の移動や出射方向の変化に起因する不良の発生がない半導体レーザ装置であると的確に評価することができる。
【００５１】
したがって、Ｉ‐Ｌ特性において高光出力値ＰＨと低光出力値ＰＬとの２点を結ぶ直線Ｙの傾きに基づいてキンクの有無を判定する方法に比して、より正確に実用上問題となるキンクの有無を評価することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の半導体レーザ装置の評価方法の説明図である。
【図２】この発明の半導体レーザ装置におけるＩ‐Ｌ特性の一例を示す図である。
【図３】図１とは異なる半導体レーザ装置の評価方法の説明図である。
【図４】この発明の光ピックアップ装置の構成例を示す図である。
【図５】キンクの形状の説明図である。
【符号の説明】
１１…光ディスク、
１２…半導体レーザ装置、
１３…ホログラム素子、
１４…コリメートレンズ、
１５…立上げミラー、
１６…対物レレンズ、
１７…信号検出器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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