(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に近接して配置されるマルチモードで発振する特性を有する複数のレーザ・ダイオードによって形成され、該複数のレーザ・ダイオードのそれぞれの中心波長が異なつており、かつ、それぞれがシングルモードとなる波長範囲が一部オーバーラップするレーザ・ダイオード・アセンブリと、
前記レーザ・ダイオード・アセンブリから出射されるレーザ光を受光して、回折光を前記レーザ・ダイオード・アセンブリに戻すグレーティングと、
前記レーザ・ダイオード・アセンブリに戻る前記回折光の波長を変化させる機構部と、を備え、
前記レーザ・ダイオード・アセンブリに戻る前記回折光の波長が所定波長となるように前記機構部を制御するとともに、該レーザ・ダイオード・アセンブリ中の前記所定波長においてシングルモードで発振することが可能である一のレーザ・ダイオードのみに電流を供給するように制御する、レーザ装置。
【請求項２】
さらに、前記グレーティングで反射した光ビームを所定方向に反射するミラーを具備し、
前記機構部は、前記グレーティングの光ビーム照射面であるグレーティング表面と前記ミラーの光ビーム照射面であるミラー表面とのなす角度を一定に保ちながら、前記グレーティング表面と前記ミラー表面との延長線が交わる線を回転軸として、前記グレーティングと前記ミラーとを回転させる回転機構を有する、請求項１に記載のレーザ装置。
【請求項３】
前記ミラーは、ミラー表面に照射される光ビームの一部が前記ミラーの背面に透過する透過型ミラーとして形成され、
前記ミラーの背面を透過した光ビームの波長に応じた電気信号に基づき前記回転機構を制御する、請求項２に記載のレーザ装置。
【請求項４】
ホログラム記録媒体の温度を検出する温度検出器と前記ホログラム記録媒体に光ビームを照射するためのレーザ装置と前記温度検出器で検出した温度に応じて前記レーザ装置を制御する制御部とを備えるホログラム記録再生装置であって、
前記レーザ装置は、
相互に近接して配置されるマルチモードで発振する特性を有する複数のレーザ・ダイオードによって形成され、該複数のレーザ・ダイオードのそれぞれの中心波長が異なつており、かつ、それぞれがシングルモードとなる波長範囲が一部オーバーラップするレーザ・ダイオード・アセンブリと、
前記レーザ・ダイオード・アセンブリから出射されるレーザ光を受光して、回折光を前記レーザ・ダイオード・アセンブリに戻すグレーティングと、
前記レーザ・ダイオード・アセンブリに戻る前記回折光の波長を変化させる機構部と、を具備し、
前記制御部は、
前記レーザ・ダイオード・アセンブリに戻る前記回折光の波長が所定波長となるように前記機構部を制御するとともに、該レーザ・ダイオード・アセンブリ中の前記所定波長においてシングルモードで発振することが可能である一のレーザ・ダイオードのみに電流を供給するように制御する、ホログラム記録再生装置。
【請求項５】
相互に近接して配置されるマルチモードで発振する特性を有する複数のレーザ・ダイオードによって形成され、該複数のレーザ・ダイオードのそれぞれの中心波長が異なつており、かつ、それぞれがシングルモードとなる波長範囲が一部オーバーラップするレーザ・ダイオード・アセンブリを有するレーザ装置の制御方法であって、
前記レーザ・ダイオード・アセンブリから出射されるレーザ光をグレーティングで受光して発生する回折光を前記レーザ・ダイオード・アセンブリに戻し、
前記グレーティングと前記レーザ・ダイオード・アセンブリとの相互の位置関係に応じて、該レーザ・ダイオード・アセンブリ中の前記所定波長においてシングルモードで発振することが可能である一のレーザ・ダイオードのみに電流を供給する、レーザ装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、レーザ装置、その制御方法およびホログラム記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コヒーレント光を発生する光源として、半導体レーザが広範囲な産業分野で使用されている。例えば、光データストレージデバイスにおいて半導体レーザが多量に用いられている。このような産業状況の中で、コヒーレント光の波長を変化させることができる光源への要望が段々と大きなものとなって来ている。コヒーレント光の波長を変化させることができる光源が要望される分野としては、例えば、光データストレージの分野においては、次世代の記録再生装置としてのホログラム記録再生装置がある。
【０００３】
ホログラム記録再生装置では、ページ単位に構成された記録すべき情報（記録データ）によって変調された信号光と、その信号光を生成する同一のレーザ光源からの参照光とを発生させ、ホログラム記録媒体に照射する。それによって、ホログラム記録媒体上で信号光と参照光とが干渉してホログラム記録媒体中に干渉縞が形成され、その干渉縞をホログラム記録媒体の屈折率または透過率の変化による回折格子（ホログラム）として形状化して記録データが記録される。また、このようにして記録された回折格子（ホログラム）から記録データを再生するホログラム再生装置では、記録済みの記録媒体に形成された回折格子（ホログラム）に参照光を照射して発生された回折光(再生光)を受光素子で検出して記録データを再生できる。
【０００４】
このようなホログラム記録再生装置に用いるレーザ光源としては、シングルモードにちかいレーザ光源が望ましく、さらに、ホログラム記録再生装置の温度の変化が生じた場合において、レーザからの光ビームの波長を変化させることによって、記録再生特性を改善する手法が提案されている（非特許文献１を参照）。このような用途では、広範囲にコヒーレント光の波長を変化させることができる光源が要望されている。
【０００５】
このような光源としては、例えば、図１２にレーザ装置１００として示すように、マルチモードで発振するレーザ・ダイオード（ＬＤ：Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）１０１をレンズ１０３で平行光として、グレーティング１０２に照射して、グレーティング１０２をねじ１０４の調節によって支点１０５を中心として回転させて、グレーティング１０２とレーザ・ダイオード１０１との相対角度を調整して、グレーティング１０２で回折してレーザ・ダイオード１０１に戻る１次光のレーザ波長と等しい特定の波長を選択して発振させ、０次光を得るリトロウ型レーザ装置についての提案がなされている（例えば、非特許文献２を参照）。また、別の構成としては、回折格子とレーザ・ダイオードとの位置関係を固定して、ミラーを用いて回折格子をレーザ・ダイオードに戻すリットマン型レーザ装置も知られている。
【０００６】
また、波長の異なる複数のレーザ・ダイオードを同一のパッケージに配したレーザ・ダイオード・アセンブリが知られている（例えば、非特許文献３を参照）。非特許文献３に示す技術によれば、図１３に模式図に示すように高出力青紫レーザ・ダイオードの生産技術と、ハイブリッド実装技術を融合することで、１パッケージ化を実現している。この場合の各々の光源の波長は、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）のための４０６ｎｍ付近、ＤＶＤのための６８０ｎｍ付近、ＣＤのための７８５ｎｍ付近と各々なされている。このレーザ・ダイオード・アセンブリでは、ＤＶＤ用とＣＤ用の光源が一体の結晶に作りこまれており、それがＢｌｕ−ｒａｙ用の光源のためのＧaＮ結晶によって形成されるレーザ・ダイオードに貼り付けられている。全部を一体の結晶で形成していないのは、４０６ｎｍ付近の波長と６８０ｎｍ付近および７８５ｎｍ付近の波長とでは半導体材料および製造のプロセスが異なるためである。
【非特許文献１】Mitsuru.Toishi, et al. 「Temperature tolerance improvement with wavelength tuning laser source in holographic data storage」, Technical digest of Optical Data Storage/International Symposium on Optical Memory 2005 ThE5
【非特許文献２】Tomiji.Tanaka, et al. 「Littrow-type blue laser for holographic data storage」, Technical digest of Optical Data Storage 2004 p311
【非特許文献３】ソニー株式会社、「ブルーレイ／ＤＶＤ／ＣＤ対応３波長光学ヘッドを開発」［online］、［平成１８年５月１２日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.watch.impress.co.jp/av/docs/20040517/sony.htm>
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このようなホログラム記録再生に用いるホログラム記録媒体の温度が変わったときに、良好なる記録再生特性を得るためには、レーザの波長を変化させて、記録再生特性の改善を図ることが有効であるが、背景技術として示した、リトロウ型レーザ装置またはリットマン型レーザ装置で代表される可変波長レーザ装置では、波長の可変範囲が狭く、記録再生特性の改善のために、より広範囲な波長の可変範囲が要求された。しかしながら、従来においては、広範囲にレーザ波長を変化させることができるレーザ装置の提供はされていなかった。
【０００８】
本発明は、上述の課題を解決し、広範囲にレーザ波長を変化させることができるレーザ装置の提供およびその制御方法の提供を目的とし、さらに、このようなレーザ装置を用いて好適なるホログラム記録再生装置の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のレーザ装置は、相互に近接して配置されるマルチモードで発振する特性を有する複数のレーザ・ダイオードからなるレーザ・ダイオード・アセンブリと、前記レーザ・ダイオード・アセンブリから出射されるレーザ光を受光して、回折光を前記レーザ・ダイオード・アセンブリに戻すグレーティングと、前記レーザ・ダイオード・アセンブリに戻る前記回折光の波長を変化させる機構部と、を備え、前記レーザ・ダイオード・アセンブリに戻る前記回折光の波長が所定波長となるように前記機構部を制御するとともに、前記複数のレーザ・ダイオードの中の前記所定波長で発振することが可能である一のレーザ・ダイオードに電流を供給するように制御する。
【００１０】
このレーザ装置では、回折光をレーザ・ダイオード・アセンブリに戻すグレーティングを備え、機構部によって、レーザ・ダイオード・アセンブリに戻る回折光の波長を変化させてレーザ・ダイオード・アセンブリからの光ビームの波長を変化できる。そして、レーザ・ダイオード・アセンブリは、相互に近接して配置されるマルチモードで発振する特性を有する複数のレーザ・ダイオードからなるので、所定波長で発振することが可能な一のレーザ・ダイオードに電流を流して広範囲に波長を変化させる。
【００１１】
本発明のホログラム記録再生装置は、ホログラム記録媒体の温度を検出する温度検出器と前記ホログラム記録媒体に光ビームを照射するためのレーザ装置と前記温度検出器で検出した温度に応じて前記レーザ装置を制御する制御部とを備えるホログラム記録再生装置であって、前記レーザ装置は、相互に近接して配置されるマルチモードで発振する特性を有する複数のレーザ・ダイオードからなるレーザ・ダイオード・アセンブリと、前記レーザ・ダイオード・アセンブリから出射されるレーザ光を受光して、回折光を前記レーザ・ダイオード・アセンブリに戻すグレーティングと、前記レーザ・ダイオード・アセンブリに戻る前記回折光の波長を変化させる機構部と、を具備し、前記制御部は、前記レーザ・ダイオード・アセンブリに戻る前記回折光の波長が所定波長となるように前記機構部を制御するとともに、前記複数のレーザ・ダイオードの中の前記所定波長で発振することが可能である一のレーザ・ダイオードに電流を供給するように制御する。
【００１２】
このホログラム記録再生装置では、グレーティングは、回折光をレーザ・ダイオード・アセンブリに戻す。レーザ装置は、複数のレーザ・ダイオードからなるレーザ・ダイオード・アセンブリを有し、複数のレーザ・ダイオードの各々は相互に近接して配置され、その各々はマルチモードで発振する特性を有する。また、制御部は、回折光の波長が所定波長となるように機構部を制御するとともに、所定波長で発振することが可能な一のレーザ・ダイオードに電流を供給するように制御する。これによってレーザ装置から出射する光ビームの光学特性に悪影響を与えることなく広範囲に波長を変化させることができる。そして、ホログラム記録媒体の温度を検出して、この温度に応じて、制御部はレーザ装置を制御して記録再生特性を良好なものとする。
【００１３】
本発明のレーザ装置の制御方法は、相互に近接して配置されるマルチモードで発振する特性を有する複数のレーザ・ダイオードからなるレーザ・ダイオード・アセンブリを有するレーザ装置の制御方法であって、前記レーザ・ダイオード・アセンブリから出射されるレーザ光をグレーティングで受光して発生する回折光を前記レーザ・ダイオード・アセンブリに戻し、前記グレーティングと前記レーザ・ダイオード・アセンブリとの相互の位置関係に応じて、前記複数のレーザ・ダイオードの中の一のレーザ・ダイオードに電流信号を供給する。
【００１４】
このレーザ装置の制御方法では、レーザ・ダイオード・アセンブリから出射されるレーザ光をグレーティングで受光する。グレーティングでは回折光が発生し、この回折光をレーザ・ダイオード・アセンブリに戻す。グレーティングとレーザ・ダイオード・アセンブリとの相互の位置関係に応じて、複数のレーザ・ダイオードの中の一のレーザ・ダイオードに電流信号を供給して、広範囲に波長を変化させる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、広範囲にレーザ波長を変化させることができるレーザ装置の提供ができる。また、広範囲にレーザ波長を変化させるレーザ装置の制御方法が提供できる。さらに、広範囲にレーザ波長を変化させることができるレーザ装置を用いたホログラム記録再生装置の提供ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（レーザ装置）
図１を参照して、実施形態のレーザ装置１０について、説明する。レーザ装置１０は、レーザ・ダイオード・アセンブリ１１、コリメートレンズ１２、グレーティング１３、ミラー１４、波長検出ディテクタ１５を主要な光学素子として備えるものである。
【００１７】
レーザ・ダイオード・アセンブリ１１は、波長の異なる複数のレーザ・ダイオードを背景技術に示すようにしてハイブリッド実装技術によって１パッケージとし、複数のレーザ・ダイオードの各々からの光ビームを有効に利用するものである。ここにおいて、レーザ・ダイオード・アセンブリ１１を構成する各々のレーザ・ダイオードは、いわゆる、マルチモードのレーザ・ダイオードである。また、このレーザ装置１０は、背景技術に示すと同様に外部共振型レーザ装置であり、ミラー１４とグレーティング１３とを外部共振器の主要部品として有するリトロウ型レーザ装置を構成している。
【００１８】
ミラー１４とグレーティング１３とは固着され、回転軸２７を中心に紙面内の矢印で示す両方の回転方向に回転可能とされている。ここで、グレーティング表面１３ａとミラー表面１４ａとの延長面が交わって形成される直線の位置に回転軸２７を配置している。レーザ装置１０は、この回転軸２７を中心として回転をさせるための回転機構として、歯車機構４１ｂ、歯車機構４１ｃおよびモータ４１ａを備えている。すなわち、歯車機構４１ｂがミラー１４とグレーティング１３とに固着され、この歯車機構４１ｂと噛み合うように、歯車機構４１ｃが配されており、歯車機構４１ｃはモータ４１ａの回転軸に連結されている。これによって、モータ４１ａの回転に応じて、グレーティング表面１３ａとミラー表面１４ａとのなす角度を一定に、例えば、９０°の一定の角度に保ちながら、ミラー１４とグレーティング１３とを回転軸２７を中心として回転させることができる。このような機構部を有することによって、後述するようにしてグレーティング１３からレーザ・ダイオード・アセンブリ１１に戻る回折光の波長を変化させることができる。また、グレーティング１３からの光ビームはミラー１４に照射され、この結果として、ミラー１４から反射する出力光ビームを得て、この光ビームを種々の電子装置において利用できるようになされている。ここで、ミラー１４は、ミラー表面１４ａに照射される光ビームの一部がミラー１４の背面に透過する透過型ミラーとされている。
【００１９】
また、レーザ装置１０は、制御部３０を備える。制御部３０は、電圧Ｖ１５ａを波長検出ディテクタ１５の構成要素であるディテクタ１５ａから検出し、電圧Ｖ１５ｂを波長検出ディテクタ１５の構成要素であるディテクタ１５ｂから検出して、この電圧Ｖ１５ａと電圧Ｖ１５ｂの２つの信号に応じて発生されるモータ駆動信号Ｓｍｄによってモータ４１ａの制御をおこなうようになされている。制御部３０は、処理器３０ｃと波長検出演算器３０ａを有する。処理器３０ｃは、ハードウエアとして、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、外部回路とのインターフェイス（例えば、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器、電力増幅器）およびＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、並びに、ＲＯＭに記憶されたＣＰＵが処理する処理手順を記載したソフトウエアで構成される。また、波長検出演算器３０ａはディテクタ１５ａおよびディテクタ１５ｂからの各々の電気信号の差、和の演算をおこなう演算増幅器と割り算をおこなう割り算器とを有しており、波長検出演算器３０ａからの演算結果の規格化波長検出信号Ｓ１５ｄｎは処理器３０ｃに入力されるようになされている。
【００２０】
この制御部３０は、上述した機構部を制御して、レーザ・ダイオード・アセンブリ１１の発振波長を制御し、よって、出力光ビームの波長を定めるものであるが、どのように制御されるかについては後述する。また、制御部３０は、電流信号Ｉｄａおよび電流信号Ｉｄｂをレーザ・ダイオード・アセンブリ１１に出力して、図示しないレーザ・ダイオード・アセンブリ１１に配置されたレーザ・ダイオード・ドライバー（電力増幅器）を制御するようになされている。なお、制御部３０がレーザ・ダイオード・ドライバーを有するようにして、制御部３０が直接にレーザ・ダイオード・アセンブリ１１を構成する各々のレーザ・ダイオードを制御する構成としても良い。
【００２１】
上述した各部が本実施形態のレーザ装置１０の主要構成部であるが、レーザ装置１０は、付加的な構成部として、さらに、モードホップモニタも組み込まれている。モードホップモニタは光路中に置かれたオプティカルウェッジ１６と、ディテクタ１７ａおよびディテクタ１７ｂを構成要素とするモードホップ検出ディテクタ１７と、制御部３０のモードホップ演算器３０ｂおよび処理器３０ｃと、を有して構成されるものである。モードホップ演算器３０ｂはディテクタ１７ａおよびディテクタ１７ｂからの各々の電気信号の差、和の演算をおこなう演算増幅器と割り算をおこなう割り算器とを有しており、モードホップ演算器３０ｂからの演算結果の規格化モードホップ信号Ｓ１７ｄｎは処理器３０ｃに入力されるようになされている。
【００２２】
図２は、レーザ・ダイオード・アセンブリ１１の内部構造の主要部を模式的に示すものである。レーザ・ダイオード・アセンブリ１１においては、レーザ・ダイオード・チップ１１ａとレーザ・ダイオード・チップ１１ｂの２つのチップをハイブリッド構成として形成されている。ここで、レーザ・ダイオード・チップ１１ａは、例えば、４０２ｎｍ（ナノ・メータ）を中心波長として発振するマルチモードのレーザ・ダイオード・チップであり、発光点１１ｓａから光ビームを出射する。また、レーザ・ダイオード・チップ１１ｂは、例えば、４０８ｎｍを中心波長として発振するマルチモードのレーザ・ダイオード・チップであり、発光点１１ｓｂから光ビームを出射する。
【００２３】
ここで、レーザ・ダイオード・チップ１１ａとレーザ・ダイオード・チップ１１ｂは各々、ＧａＮ結晶に形成されている。この場合のレーザ・ダイオード・チップ１１ａとレーザ・ダイオード・チップ１１ｂとの相互の配置は、横方向に並べてハイブリッド構成としても良く、縦方向に並べてハイブリッド構成としても良いものである。ハイブリッド構成とする場合には発光点１１ｓａと発光点１１ｓｂとの離間距離は、レーザ・ダイオード・チップから出射する光ビームの中心の位置が光路（レンズ等を光学部品として形成される）の光軸からずれても光学特性に悪影響を与えない範囲内に配置するようにしている。例えば、実施形態に用うるに好適な光学部品の寸法を鑑み、実施形態では、発光点１１ｓａと発光点１１ｓｂとの離間距離は、光軸のずれが、特性に悪影響を与えない範囲である１００μｍ（マイクロ・メータ）程度としている。
【００２４】
なお、レーザ・ダイオード・チップ１１ａとレーザ・ダイオード・チップ１１ｂとを１チップで構成することも原理的には可能ではある。しかしながら、現時点の技術水準では、ＧａＮ結晶に形成されるレーザ・ダイオードの波長を完全には制御できるまでには技術が成熟していないので、発振波長を確認して、所望の波長で発振する２組のチップを組み合わせている。このような場合においては、横方向に並べてハイブリッド構成としても、縦方向に並べてハイブリッド構成としてもレーザ・ダイオード・アセンブリ１１を実現する技術の難易性に大きな差異はなく、また、得られる特性に関しても大きな差異はないものである。しかしながら、将来において、１チップで構成される２つ以上の光源からの光ビームの波長が精度良く管理できるまで技術が成熟した後には、製造プロセス、その構成の形状から見て、縦方向に並べた方が１チップで構成するには望ましいものである。１チップで構成する場合には、発光点１１ｓａと発光点１１ｓｂとの離間距離をさらに小さなものとして、２つの光ビームの光軸からのずれ量をより小さなものとできる。
【００２５】
以上は、２組のチップをハイブリッド構成として、レーザ・ダイオード・アセンブリを形成する場合の例であるが、３以上であっても、相互に近接して配置されるマルチモードで発振する特性を有する複数のレーザ・ダイオードからレーザ・ダイオード・アセンブリを形成することができる。ここで、相互に近接して配置されるとは、レーザ・ダイオード・チップから出射する光ビームの中心の位置が光路の光軸からずれても、いずれのレーザ・ダイオード・チップから出射する光ビームも光学特性に悪影響を与えないような範囲内に各々のレーザ・ダイオード・チップが配置されることを言うものである。
【００２６】
図１に示すレーザ装置１０の作用について図１を参照して説明する。レーザ・ダイオード・アセンブリ１１から出射された光ビーム２０はコリメートレンズ１２で平行光とされる。平行光とされた光ビーム２１はグレーティング１３で、波長ごとに異なった方向へ向かう回折光である１次光を発する。グレーティング１３は、その波長ごとに異なった方向へ１次光を回折するが、それらの１次光のうち、レーザ・ダイオード・アセンブリ１１に戻る１次光もあり、その場合にレーザ・ダイオード・アセンブリ１１に戻る方向の１次光が該当する波長が優勢となってレーザ・ダイオード・アセンブリ１１は、その波長でシングルモードの発振をおこなうこととなる。ここで、グレーティング１３で回折する１次光のうちで、どの波長の１次光をレーザ・ダイオード・アセンブリ１１に戻るようにするかは、図１に示す構成においては、グレーティング１３を形成するグレーティング表面１３ａとレーザ・ダイオード・アセンブリ１１とのなす角度によって一義的に定められる。
【００２７】
また大半の光はグレーティング１３がミラーであるかのように反射して光ビーム（０次光）２２として出射されるので、この０次光２２として出射される光ビームをさらに光ビーム（０次光）２４、光ビーム（０次光）２５として図１に示すようにして光路に導き、光ビーム２５を出力光ビームとして、種々の電子装置、例えばホログラム記録再生装置に使用することができる。かくして、グレーティング１３のレーザ・ダイオード・アセンブリ１１に対する角度を変えると、レーザ光の波長を変えることができるが、そうすると、０次光の出射方向も変わって、種々の機器に適用する場合には困難性が伴う。そこで、本実施形態のレーザ装置１０では、グレーティング１３と協調して動くミラー１４を採用している。グレーティング１３からの０次光２２はミラー１４でも反射することにより、０次光２４として、出射方向を変えることができる。０次光２４は、さらにオプティカルウェッジ１６を通過して、出力光ビームとして０次光２５が最終的に得られる。
【００２８】
ここで、出力光ビームである０次光２５の出射光方向を常に一定方向となすことができれば、種々の機器に、このレーザ装置１０を用いるに際して、好都合であるので、以下にどのようにして、０次光２５の出射光方向を常に一定方向となすかについて説明をする。
【００２９】
０次光２５の出射光方向を常に一定方向となす条件は、ミラー１４を形成するミラー表面１４ａとグレーティング１３を形成するグレーティング表面１３ａの延長面の交点に回転軸２７を配置することである。すなわち、回転軸２７を中心として、グレーティング１３を回転させることによって、所望の周波数で共振するレーザ、所謂、チューナブルレーザとして機能させることができることとなる。つまり、外部共振器の共振波長はグレーティング表面１３ａとレーザ・ダイオード・アセンブリ１１とのなす角度によって一義的に定められるので、レーザ・ダイオード・アセンブリ１１がこの共振波長の範囲の光ビームを出射することができる場合には、この波長の光ビームを出力光ビーム（０次光２５）として利用できることとなる。これに加えて、上述したように、回転軸２７は、ミラー表面１４ａの回転の中心であり、回転軸２７を回転中心として回転することによって、ミラー表面１４ａで反射する光ビーム２５の出射方向は変化することとなるが、グレーティング表面１３ａとミラー表面１４ａとの位置関係が常に一定に保たれるようになされているので、レーザ装置１０から出射される光ビームの方向は、常に一定の方向とされる。
【００３０】
所望の周波数でレーザを発振させる目的を達成するために、すなわち、グレーティング表面１３ａとレーザ・ダイオード・アセンブリ１１とのなす角度を精度良く制御するために上述したように波長検出ディテクタ１５、制御部３０、モータ４１ａ、歯車機構４１ｂおよび歯車機構４１ｃが配されている。ここで、モータ４１ａおよび歯車機構４１ｂ、歯車機構４１ｃは、レーザ光の波長を変えるための回転機構として機能するものであり、波長検出ディテクタ１５および制御部３０は、レーザ光の波長を検出する機能を有するものである。
【００３１】
まず、レーザ光の波長をこのような構成によってどのように検出するかについて説明する。グレーティング１３で反射した０次光２２のうちの５％ほどの光ビーム２３がミラー１４を透過して波長検出ディテクタ１５を照射する。このとき、グレーティング１３およびミラー１４の回転によって波長検出ディテクタ１５における光ビーム２３の照射位置が変わる。
【００３２】
波長検出ディテクタ１５は、この照射位置の変化をとらえる方向に配置される２分割ディテクタとして構成されている。そして、この２つのディテクタ１５ａとディテクタ１５ｂとから検出される電気信号の各々の差の電気信号を検出して、これを規格化した後述する規格化波長検出信号Ｓ１５ｄｎを検出することによって、光ビーム２３の波長、すなわち、０次光２５の波長と、対応関係を有する波長検出信号が得られる。
【００３３】
図３は、規格化波長検出信号Ｓ１５ｄｎと光スペクトラムアナライザで検出したレーザ装置１０から出射される０次光２５の波長との関係を示す。横軸は、規格化が行われているので、無名数であり、縦軸はスペクトラムアナライザによる検出波長をｎｍ（ナノ・メータ）で示すものである。このように、規格化波長検出信号Ｓ１５ｄｎに対する０次光２５の波長が予め分かっていれば、事後は、規格化波長検出信号Ｓ１５ｄｎを検出することによって、出力光ビームである０次光２５の波長を正確に知るとともに、機構部の作用によって所望の波長に０次光２５の波長を設定することができる。
【００３４】
なお、図３に示すのは、レーザ・ダイオード・アセンブリ１１に用いるレーザ・ダイオード・チップによって得られる発振の中心波長が４０３．３５ｎｍであるものの一例を示すものであり、レーザ・ダイオード・アセンブリ１１に用いるレーザ・ダイオード・チップによって、この特性は異なるものとなるが、予め、レーザ装置１０にレーザ・ダイオード・アセンブリ１１とグレーティング１３とを含む光学部品を配置した後に規格化波長検出信号Ｓ１５ｄｎに対する０次光２５の波長の特性を得て、この結果は処理器３０ｃのＲＯＭに換算テーブルとして格納されている。
【００３５】
ここで、規格化波長検出信号Ｓ１５ｄｎは以下のようにして求める。まず、波長検出演算器３０ａは、波長検出ディテクタ１５を構成するディテクタであるディテクタ１５ａからの電気信号である電圧Ｖ１５ａおよびディテクタ１５ｂからの電気信号である電圧Ｖ１５ｂを求める。次に、この両者の差の信号である波長検出信号Ｓ１５ｄを求め、電圧Ｖ１５ａと電圧Ｖ１５ｂの和の信号である波長和信号Ｓ１５ｓで割る。以下の式１は、規格化波長検出信号Ｓ１５ｄｎを表すものである。規格化波長検出信号Ｓ１５ｄｎを用いることによって、光ビーム２３の強度によらず、波長のみに依存する信号を得ることができるものとなる。
【００３６】
Ｓ１５ｄｎ＝Ｓ１５ｄ／Ｓ１５ｓ
＝（Ｖ１５ａ―Ｖ１５ｂ）／（Ｖ１５ａ＋Ｖ１５ｂ）・・・（式１）
【００３７】
以下に、より具体的に、所望の共振周波数を得るためのレーザ装置１０のおこなう手順を説明する。
【００３８】
まず、波長検出演算器３０ａから規格化波長検出信号Ｓ１５ｄｎを得る。
次に、この規格化波長検出信号Ｓ１５ｄｎを制御部３０における処理器３０ｃに配されたＲＯＭの所定領域に格納された換算テーブルを参照してレーザ光の波長に換算する。ここで換算テーブルは、図３のグラフに基づいて作成されている。ここで、上述したように換算テーブルは、オプティカル・スペクトラム・アナライザで測定した０次光２５の波長と、規格化波長検出信号Ｓ１５ｄｎとの対応関係を関係づけるテーブルである。
【００３９】
次に、所望の光ビーム（０次光２５）のレーザ波長と、換算テーブルから参照した現在の光ビーム２３の波長との波長の誤差である誤差波長を演算する。
次に、誤差波長に対して、ゲインを掛け、周波数補正をおこない制御系の最適化をおこなう。この制御系の最適化は通常行う技術である。
さらに、Ｄ／Ａ変換器で処理器３０ｃからのデジタル信号をアナログ信号に変換した後、電力増幅をおこないモータ駆動信号Ｓｍｄを得る。
そして、制御部３０からモータ４１ａに対してモータ駆動信号Ｓｍｄを出力する。
【００４０】
このように、フィードバックを構成し、誤差波長が零となるように、モータ４１ａを制御する。この結果、グレーティング１３およびミラー１４の位置は、常時、所望の波長の０次光２５を出射するように制御される。すなわち、このレーザ装置１０は、ミラー１４の背面に透過した光ビーム２３を受光して、光ビーム２３の波長に応じた電気信号を検出する２分割ディテクタとして構成される波長検出ディテクタ１５を具備し、制御部は、ホログラム記録媒体の温度に応じた所望の波長（所定波長）と、電気信号である規格化波長検出信号Ｓ１５ｄｎから検出したミラー１４の背面を透過した光ビーム２３の波長（規格化波長検出信号Ｓ１５ｄｎに基づき換算テーブルから参照した現在の光ビーム２３のレーザ波長）とを一致させるように機構部を制御するものである。
【００４１】
さらに、レーザ装置１０には、モードホップモニタも組み込まれている。モードホップモニタは光路中に置かれたオプティカルウェッジ１６と、モードホップ検出ディテクタ１７と、制御部３０のモードホップ演算器３０ｂおよび処理器３０ｃと、を有して構成されるものである。
【００４２】
オプティカルウェッジ１６の表面、裏面で反射した光はモードホップ検出ディテクタ１７の受光面上で干渉縞を形成する。光ビーム２６の波長が変わるとき、言い換えるとモードホップが生じた場合には、この干渉縞が移動するので、それを検知することによってモードホップを検出できる。ここで、光ビーム２６の光強度（光量）は、例えば、光ビーム（０次光）２４の光強度（光量）の１０％以下とされている。
【００４３】
モードホップ検出ディテクタ１７は、上述した干渉縞の変化をとらえる方向に２分割ディテクタとして構成されており、２つのディテクタ１７ａとディテクタ１７ｂとから検出される電気信号の各々の差の電気信号であるモードホップ信号Ｓ１７ｄを検出して、これを規格化することによって、規格化モードホップ信号Ｓ１７ｄｎを得て、レーザ波長のジャンプである、いわゆるモードホップを検出できる。
【００４４】
規格化モードホップ信号Ｓ１７ｄｎは、具体的には、（式２）に示すように、ディテクタ１７ａからの電気信号である電圧Ｖ１７ａおよびディテクタ１７ｂからの電気信号である電圧Ｖ１７ｂとの差の信号であるモードホップ信号Ｓ１７ｄを、電圧Ｖ１７ａと電圧Ｖ１７ｂの和の信号であるモードホップ和信号Ｓ１７ｓで割って規格化した規格化モードホップ信号Ｓ１７ｄｎとしてモードホップ演算器３０ｂによって得られるものである。規格化モードホップ信号Ｓ１７ｄｎを用いることによって、光ビーム２３の強度によらず、モードホップを安定して検出することができるものとなる。
【００４５】
Ｓ１７ｄｎ＝Ｓ１７ｄ／Ｓ１７ｓ
＝（Ｖ１７ａ―Ｖ１７ｂ）／（Ｖ１７ａ＋Ｖ１７ｂ）・・・（式２）
【００４６】
図４は、規格化モードホップ信号とレーザ・ダイオード・アセンブリ１１に流れるダイオード電流との関係を示すものである。グラフの横軸は、レーザ・ダイオード・アセンブリ１１に流れるダイオード電流Ｉｄを示し、図４に示すグラフの縦軸は、規格化モードホップ信号Ｓ１７ｄｎを示すものである。図４に示すグラフの縦軸の規格化モードホップ信号Ｓ１７ｄｎの急激な変化は、チップモードのモードホップを示すものであり、規格化モードホップ信号Ｓ１７ｄｎの緩慢な階段状の変化は外部共振器モードのモードホップを示すものである。このような、光ビーム２６の波長の変化を検出することによって、外部共振器モードの小さなモードホップとチップモードの大きなモードホップを検出できるものである。
【００４７】
なお、このモードホップモニタは、レーザ装置１０におけるモードホップおよび、そのモードホップが、外部共振器モードのモードホップであるかチップモードのモードホップであるかを検出するために配されているものであって、チューナブルレーザとしての機能を確保するについては必須のものではない。
【００４８】
上述のようにレーザ装置１０から出射される光ビームの波長は、グレーティング表面１３ａとレーザ・ダイオード・アセンブリ１１とのなす角度によって一義的に定められるものであるが、この波長の範囲は当然にレーザ・ダイオード・アセンブリ１１の発振波長の範囲内でなければ、所望の波長の出力光ビームを得ることができない。例えば、グレーティング表面１３ａとレーザ・ダイオード・アセンブリ１１とのなす角度を大きく変化させた場合において、その角度に該当する範囲でレーザ・ダイオード・アセンブリ１１が発振していなければ、その角度に該当する波長の光ビームを得ることができないこととなる。
【００４９】
ここで、図２に示すレーザ・ダイオード・アセンブリ１１は、上述したように、波長４０２ｎｍの近傍で発振するマルチモードのレーザ・ダイオード・チップ１１ａと波長４０８ｎｍの近傍で発振するマルチモードのレーザ・ダイオード・チップ１１ｂとを採用する。両方の、レーザ・ダイオード・チップは、同様なプロセスを経て製造され、実際に発光させて、その発振の波長の中心が各々、波長４０２ｎｍおよび波長４０８ｎｍであることが確認されたものである。図５は、レーザ・ダイオード・チップ１１ｂは発光させることなく、レーザ・ダイオード・チップ１１ａのみを発光させる場合の光ビームの特性の一例を示すものである。このレーザ・ダイオード・チップ１１ａは、レーザ装置１０に配されることによって４０２±３ｎｍの範囲のシングルモードで発振する。
【００５０】
この場合にレーザ装置１０から得られる光ビームの特徴としては、レーザ・ダイオード・チップ１１ａに流す電流を増やすと発光量が増加する。ただし、ある一定値以上の電流を流すと、レーザ・ダイオード・チップ１１ａは壊れてしまうものである。また、一定電流で駆動した場合であっても発光波長が中心波長からずれるにしたがってパワーは低下する。さらに、中心波長からある程度離れるとシングルモードにならなくなる。このレーザ・ダイオード・チップの場合、シングルモードを保てるのは、中心波長に対して±３．５ｎｍの範囲であった。
【００５１】
図５は、光ビーム２５の出力と波長との関係を示すものである。図５において、一点鎖線で示す曲線はレーザ・ダイオード・チップ１１ａに流れる電流が７０ｍＡの場合であり、破線で示す曲線はレーザ・ダイオード・チップ１１ａに流れる電流が８０ｍＡの場合であり、実線で示す曲線はレーザ・ダイオード・チップ１１ａに流れる電流が９０ｍＡの場合である。
【００５２】
レーザ・ダイオード・チップ１１ｂについても、発振の中心波長が異なるものの、図５に示すと略同様の傾向のグラフが得られる。図６は、このようなレーザ・ダイオード・チップ１１ａとレーザ・ダイオード・チップ１１ｂとから構成されるレーザ・ダイオード・アセンブリ１１を用いたレーザ装置１０の光ビーム２５の出力と波長との関係を示すものである。レーザ・ダイオード・チップ１１ａに流れる電流が９０ｍＡの場合を実線で示し、レーザ・ダイオード・チップ１１ｂに流れる電流が９０ｍＡの場合を破線で示すものである。
【００５３】
レーザ・ダイオード・チップ１１ａとレーザ・ダイオード・チップ１１ｂのいずれを発光の光源として用いるかを、制御部３０からの電流信号Ｉｄａおよび電流信号Ｉｄｂによって切り替えることができるようになされている。すなわち、電流信号Ｉｄｂの値を零とすることによって、レーザ・ダイオード・チップ１１ｂに流れる電流の値を零としてレーザ・ダイオード・チップ１１ａのみを発光させることができ、電流信号Ｉｄａの値を零とすることによって、レーザ・ダイオード・チップ１１ａに流れる電流の値を零としてレーザ・ダイオード・チップ１１ｂのみを発光させることができる。
【００５４】
実施形態では、このようにして、２つの発光源を切り替えることにより、波長３９８．５ｎｍから波長４１１ｎｍまで波長を変えることができた。光ビーム２５の出力パワーは、波長４０２ｎｍ付近と波長４０８ｎｍ付近との２箇所にピークがあるが、使用上の問題はない。例えば、図示しないが通常採用される一般的なフロントモニターによって光ビーム２５の光強度を検知し、この検知信号に応じてレーザ・ダイオード・チップ１１ａおよびレーザ・ダイオード・チップ１１ｂに流れる電流を制御して、例えば、光ビーム２５の出力パワーを４０ｍＷの一定値とすることが可能である。また、別の使用の例として、例えば、ホログラム記録再生装置に本実施形態のレーザ装置１０を用いる場合においては、記録の所特性は、ホログラム記録媒体に照射する光ビームのパワーと記録時間（光ビームを照射している時間）との積で表される値にほぼ依存する。したがって、レーザ・ダイオード・チップ１１ａおよびレーザ・ダイオード・チップ１１ｂに流れる電流をフロントモニターからの検知信号で制御することなく、レーザ・ダイオード・チップ１１ａおよびレーザ・ダイオード・チップ１１ｂに流れる電流を一定の電流として、波長４０８ｎｍでは光ビーム２５の出力として５７ｍＷで発光させて記録時間を１０μｓ（マイクロ・秒）とし、波長３９９ｎｍでは光ビーム２５の出力として４４ｍＷで１３μｓとすれば同等の記録再生特性を維持しながら、光ビームの波長を異ならせた記録をして記録特性を良好に保つことができる。
【００５５】
ここで、２つの発光源の波長範囲は図６に示すように一部オーバーラップしていることが望ましい。このようにしないと、所望の波長が、レーザ・ダイオード・チップ１１ａおよびレーザ・ダイオード・チップ１１ｂのいずれにおいても、発振可能な波長の端の部分の波長となる場合、例えば、波長４０５ｎｍでは、いずれのレーザ・ダイオード・チップにおいても、その発振はマルチモードになってしまい、その波長ではシングルモードでの発振ができない場合があるからである。
【００５６】
また、レーザ・ダイオード・チップ１１ａおよびレーザ・ダイオード・チップ１１ｂの両方を同時に発光させるのは、シングルモードの光ビームを得ることを目的とする場合には好ましくない。例えば、波長４０２ｎｍに発振の波長がなるようにグレーティング表面１３ａとレーザ・ダイオード・アセンブリ１１とのなす角度を設定する場合においては、中心波長として４０８ｎｍの波長を有するレーザ・ダイオード・チップ１１ｂはマルチモードのままとなり、チューナブルレーザの発する光ビームはシングルモードとはならないからである。なお、発光源であるレーザ・ダイオード・チップが３つ以上の場合も同様である。レーザ・ダイオード・チップが３つの場合、中心波長が異なる発光源が３つあり、それぞれがシングルモードとなる波長範囲が一部オーバーラップして、全体として、３つの発光源の各々の波長可変範囲を足し併せた範囲の波長範囲でシングルモードの光ビームを発生させることができる。この場合においても、シングルモードで発振させることを目的とする場合には、ひとつの発光源であるひとつのレーザ・ダイオード・チップを光らせているときには、他は光らせないことが好ましい点についても、上述した２つのレーザ・ダイオード・チップを用いるのと同様である。
【００５７】
（ホログラム記録再生装置）
上述したように本実施形態のレーザ装置１０は、ホログラム記録再生装置に用いることができるが、図７を参照してホログラム記録再生装置について説明する。図７は、上述したレーザ装置１０を用いる本実施形態のホログラム記録再生装置の光学系を中心にした概念図である。
【００５８】
図７に示すのは、二光束方式のホログラム記録再生装置の主要部であり、光学系としては、光ビーム２５を出射する上述のレーザ装置１０、空間フィルタ５０、ビームスプリッタ５１、記録すべきデジタル情報を表示した液晶等によって構成され、空間的に光ビームに変調を施す空間光変調器５２、固定ミラー５３、比較的にＮＡの高い（０．６程度）の対物レンズ５４、角度可変ミラー５５、比較的にＮＡの低い対物レンズ５６およびアレイ型受光素子５７を有している。さらに、ホログラム記録媒体６０の温度を検出する動作温度検出器５８およびこの装置の全体の動作を制御するコントローラ７０を有している。動作温度検出器５８は、例えば、サーミスタ等で構成され、ホログラム記録媒体の近傍に配置されて、電子装置の一種であるホログラム記録再生装置またはこのホログラム記録再生装置とともに用いられる部材であるホログラム記録媒体の温度を直接的または間接的に検出するものである。
【００５９】
ホログラム記録再生装置は、コントローラ７０を介して他の装置である図示しない外部装置に接続されるようになされている。また、コントローラ７０は、ＣＰＵと、このＣＰＵにバスラインで相互に接続されるＲＡＭ、ＲＯＭおよびインターフェイス回路を具備するマイコンで構成されている。そして、コントローラ７０が、ホログラム記録再生装置における記録および再生の動作の全体を管理し、制御しており、管理の基準、制御の手順（ソフトウエア）は、コントローラ７０に配されたＲＯＭに記憶されている。
【００６０】
図７に示すホログラム記録再生装置の記録の動作について説明をする。上述したようにして、レーザ装置１０からは、レーザ光のうちから特定された所定波長の出力光ビームである光ビーム２５を得、空間フィルタ５０で、波面を均一化したレーザ光を得て、ビームスプリッタ５１で光ビームを二方向に分離し、一方向に分離された光ビームに空間光変調器５２で空間変調を施して、信号光を得て、この信号光を固定ミラー５３で反射させ、対物レンズ５４によって、ホログラム記録媒体６０の所定領域に信号光を集光する。
【００６１】
一方、ビームスプリッタ５１で他方向に分離された光ビームは、角度可変ミラー５５によって反射され、角度可変ミラー５５の反射面に入射する光ビームの角度に応じた所定角度で対物レンズ５６に参照光を入射させ、対物レンズ５６によってホログラム記録媒体６０の所定領域に参照光を集光する。ここで、角度可変ミラー５５の角度を変化させることによって参照光のホログラム記録媒体への入射角度を調整できる。
【００６２】
角度可変ミラー５５の角度の制御はコントローラ７０によっておこなわれる。角度可変ミラー５５には、図示しない角度制御機構、例えば、モータとラック・アンド・ピニオンおよび角度センサとを組み合わせた角度制御機構が配されており、コントローラ７０からの制御信号に応じて角度可変ミラー５５で反射してホログラム記録媒体６０へ入射する光ビームの入射角度が設定できるようになされている。
【００６３】
参照光と信号光とはホログラム記録媒体６０のフォトポリマー等で構成された記録層において干渉縞を形成し、光の強い部分ではメディア内のモノマーがより多くポリマーとなり、屈折率の縞（ホログラム）が形成される。このようにして、空間光変調器５２に表示される記録データに応じて１ページ単位ごとにホログラムの形成という態様で記録がおこなわれる。ここで、角度多重方式による多重化をおこなう場合には、角度可変ミラー５５の角度を１ページごとに変化させ、参照光のホログラム記録媒体６０に対する入射角度を１ページごとに変化させる。
【００６４】
図７に示すホログラム記録再生装置の再生の動作について説明をする。再生においては、記録時の参照光とほぼ同じ方向から参照光を照射すると、記録されたホログラムによって回折した再生光（回折光）を生じる。再生光の回折方向にＣＣＤ等のアレイ型受光素子５７を配置することによって、このアレイ型受光素子５７からの電気信号を検出し、その電気信号をコントローラ７０で処理して記録データを再生できる。
【００６５】
図８のグラフは、記録再生特性を良好に保つための波長（所定波長）である光ビーム２５の波長と温度との関係を示すものであるが、以下、これについて説明する。
【００６６】
ホログラム記録再生においては、上述したように参照光と信号光との干渉によって、ホログラム記録媒体６０の記録層に回折格子を形成して記録データを記録する。この場合において、ホログラム記録媒体６０の温度が変わるとホログラム記録媒体６０を構成する基板（例えば、ガラス基板、ポリカーボネイト基板が採用される）と記録材料（例えば、フォトポリマが採用される）との各々が熱膨張するが、それらの熱膨張率が異なるため、記録時点と再生時点とでホログラム記録媒体６０の温度が異なる場合には、記録時点と再生時点とで、回折格子の方向と間隔が異なったものとなる。
【００６７】
このため、光ビーム２５の波長が同一波長である場合には、記録時点と再生時点とで環境温度が数℃異なると、記録してあるデータの再生が困難となる。この場合において、再生時の温度が記録時の温度に戻れば良好にホログラム記録媒体からの記録データを再生できる。ここで、光ビーム２５の波長を変化させることができれば、記録時と再生時とで温度が異なる場合に記録再生の機能が十分に発揮されないという上述の問題は解決できる。図８はシミュレーション結果に基づく、最適なる光ビーム２５の波長と温度との関係を示す図である。なお、図８を得るに際してのホログラム記録媒体６０の基板はガラスであるとした。
【００６８】
図８の意味するところは、例えば、記録時の温度として温度２５℃において光ビーム２５の波長として波長４０５ｎｍでホログラム記録媒体６０に記録データを記録した場合、再生時におけるホログラム記録媒体６０の温度が温度３０℃であれば、光ビーム２５の波長は波長４０３．９ｎｍとすれば、記録データの再生が理想的な状態でおこなえることを示しており、また、再生時におけるホログラム記録媒体６０の温度が温度１５℃であれば、光ビーム２５の波長は波長４０７．２ｎｍとすれば、記録データの再生が理想的な状態でおこなえることを示している。
【００６９】
実際には図８の意味するところはもう少し広いものであり、記録時の温度に関してもこのグラフから記録時の温度と記録時の波長との関係とが読み取れるものである。すなわち、記録時の温度が温度３０℃において波長４０３．９ｎｍで記録したならば、再生時の温度として温度１５℃において波長４０７．２ｎｍで再生できるという意味を含むものである。つまり温度にあわせてこのグラフのように波長を制御すれば、記録再生特性（Ｓ／Ｎ（信号対雑音）比、エラーレイト等）を好適な範囲とできるものである。
【００７０】
ここで、レーザ・ダイオード・アセンブリ１１の発振波長を変化させる具体的な手順は以下のようにおこなわれる。なお、レーザ・ダイオード・アセンブリ１１の発振波長を変化させる具体的な手順に限った場合には記録、再生に関係なく同様の手順であるので記録時と再生時とを区別することなく説明する。
【００７１】
以下に、例えば、ホログラム記録媒体６０の温度が温度３５℃であるとして具体的に光ビーム２５の波長をどのように設定するかについて説明する。
【００７２】
まず、コントローラ７０のＣＰＵは、動作温度検出器５８からホログラム記録媒体６０の温度を検出する。
【００７３】
コントローラ７０のＣＰＵは、温度３５℃では波長を所定波長である波長４０２．８nmにすべきであることを認識する。ここで、図８に示すグラフは、テーブルとしてコントローラ７０のＲＯＭに配置されているので、このテーブルに温度３５℃を入力して波長４０２．８nmを得る。
【００７４】
次に、コントローラ７０のＣＰＵは、０次光２５の波長を４０２．８nm（所定波長）にするように制御部３０に指令をだす。そして、制御部３０はこの指令を受けて、モータ駆動信号Ｓｍｄによってモータ４１aを駆動してグレーティング１３とミラー１４の角度を変化させ、出力光ビームである０次光２５の波長として波長４０２．８nmが得られるようにする。
【００７５】
次に、コントローラ７０のＣＰＵは、レーザ・ダイオード・チップ１１ａまたはレーザ・ダイオード・チップ１１ｂのいずれを発振させて光ビームの光源として用いるかを制御する。ここで、図６に示すグラフは、テーブルとしてコントローラ７０のＲＯＭに配置されており（上述したように、処理器３０ｃのＲＯＭに配置するものでも良い）、波長に応じて、いずれのレーザ・ダイオード・チップを発光させるかが、予めそのＲＯＭの内容の一部として記憶されている。したがって、このテーブルに波長４０２．８nmを入力してレーザ・ダイオード・チップ１１ａを発光させるレーザ・ダイオード・チップに決定して、レーザ・ダイオード・チップ１１ｂを発光停止させるレーザ・ダイオード・チップに決定して、電流信号Ｉｄａと電流信号Ｉｄｂを制御するための情報を得る。そして、制御部３０はこの指令を受けて、電流信号Ｉｄａを適宜な値に設定し、電流信号Ｉｄｂを零に設定する。そして、レーザ・ダイオード・チップ１１ａには電流信号Ｉｄａに応じた電流が供給される。
【００７６】
以上は、ホログラム記録媒体６０の温度が温度３５℃であるとして説明したが、別の例としてホログラム記録媒体６０の温度が温度１５℃である場合においては光ビームの波長は波長４０７．２ｎｍとするのが最も望ましいので、この場合には、上述したと同様にしてレーザ・ダイオード・チップ１１ｂを発光させるレーザ・ダイオード・チップに決定して、レーザ・ダイオード・チップ１１ａを発光停止させるレーザ・ダイオード・チップに決定して、電流信号Ｉｄａに基づきレーザ・ダイオード・チップ１１ａに流れる電流の値を零として、電流信号Ｉｄｂに基づきレーザ・ダイオード・チップ１１ｂに電流を流す。
【００７７】
（レーザ装置の変形例）
上述した、実施形態のレーザ装置１０においては、所望の光ビーム０次光２５のレーザ波長と、換算テーブルから演算した現在の光ビーム２３のレーザ波長との誤差である誤差波長を演算し、フィードバック制御系を構成することによって、誤差波長が零となるように、モータ４１ａを制御し、グレーティング１３およびミラー１４の回転の位置に応じた所望の波長の０次光２５が常時、出射されるように制御した。しかしながら、所望の波長を得るためには、以下に示すように、別のタイプのフィードバック系による構成としても良く、さらに、フィードフォワード構成としても良いものである。
【００７８】
別のタイプのフィードバック系による構成としては、レーザ装置１０の回転軸２７の回転角度を検出できる回転角度検出器（図示せず、例えば、ロータリーエンコーダ）を新たに設け、回転角度検出器から検出する回転軸の角度に応じた角度信号と０次光２５のレーザ波長との関係を予め求めておき、制御部３０の処理器３０ｃの有するＲＡＭに、角度信号の値に対する０次光２５のレーザ波長を記憶しておく。そして、０次光２５の所定レーザ波長を決定後に、この決定された所定レーザ波長に対応する角度信号の値をＲＡＭから読み取り、現在の角度信号の値が、この決定されたレーザ波長に対応する角度信号の値に一致するようにモータ４１ａを回転させる。
【００７９】
このような、回転角度検出器を用いれば、波長検出ディテクタ１５を用いることなく、光ビーム（０次光２５）のレーザ波長を所定の波長とすることができる。また、ミラー１４は透過性ミラーではなく、全反射のミラーとすることができ、光量の損失も生じないものとできる。
【００８０】
さらに、モータ４１ａをステッピングモータとして、フィードフォワード構成として、より簡単なレーザ装置を構成することもできる。モータ４１ａがステッピングモータである場合には、正確にモータ４１ａに印加されるステップ数に応じてモータ４１ａの回転角が定まるので、ステップ数に応じて正確に回転軸２７を中心として回転するグレーティング１３およびミラー１４の回転角度を定めることができる。このようにして、波長検出ディテクタ１５および回転角度検出器のいずれをも設けることなく、レーザの波長を所定の値とすることができる。
【００８１】
また、本実施形態のレーザ装置としては、上述したリトロウ型レーザ装置に限ることなく、リットマン型レーザ装置であっても良いものである。すなわち、レーザ装置は、相互に近接して配置されるマルチモードで発振する特性を有する複数のレーザ・ダイオードからなるレーザ・ダイオード・アセンブリと、レーザ・ダイオード・アセンブリから出射されるレーザ光を受光して、回折光をレーザ・ダイオード・アセンブリに戻すグレーティングと、レーザ・ダイオード・アセンブリに戻る前記回折光の波長を変化させる機構部と、を備え、レーザ・ダイオード・アセンブリに戻る回折光の波長が所定波長となるように機構部を制御するとともに、複数のレーザ・ダイオードの中の所定波長で発振することが可能な一のレーザ・ダイオードに電流を供給するように制御するものであれば、同様な作用を奏し、同様な効果が得られるものである。
【００８２】
図９ないし図１１にいくつかの別の構成を有するレーザ装置を挙げる。いずれの場合にも機構部と波長検出器と制御部とは図示はされていないが、図９ないし図１１に示すレーザ装置の各々は、図１に示すと同様にして、ディテクタによって波長が検出され、モータ等によって波長を変化させる。これらの制御は制御部３０によって制御できるようになされている。図９および図１１に示すレーザ・ダイオード・アセンブリ８１は、図２に示すと同様にハイブリッド構成された複数のレーザ・ダイオード・チップから構成され、また、図１０に示すレーザ・ダイオード・アセンブリ１１は、図２に示すと同様にハイブリッド構成された複数のレーザ・ダイオード・チップから構成されるものである。
【００８３】
図９、図１０は、リットマン型レーザ装置であり、図１１は、別の実施形態のリトロウ型レーザ装置である。図９に示すリットマン型レーザ装置では、レーザ・ダイオード・アセンブリ８１と、コリメートレンズ８２aおよびコリメートレンズ８２ｂと、レーザ・ダイオード・アセンブリ８１との相対位置を固定されたグレーティング表面８３aを有するグレーティング８３と、回転軸２７aを中心として回転する、ミラー表面８４aを有するミラー８４と、を有しており、ミラー８４の回転角度に応じて波長が変化する記録再生に用いる光ビーム８５aを得ることができる。
【００８４】
図１０に示すリットマン型レーザ装置では、レーザ・ダイオード・アセンブリ１１と、コリメートレンズ１２と、グレーティング表面８６aを有するグレーティング８６と、回転軸２７ｂを中心として回転するミラー表面８７aを有するミラー８７と、を有しており、ミラー８７の回転角度に応じて波長が変化する記録再生に用いる光ビーム８５ｂを得ることができる。
【００８５】
図１１に示すリトロウ型レーザ装置では、レーザ・ダイオード・アセンブリ８１と、コリメートレンズ８２aおよびコリメートレンズ８２ｂと、回転軸２７ｃを中心として回転するグレーティング表面８８aを有するグレーティング８８と、を有しており、グレーティング８８の回転角度に応じて波長が変化する記録再生に用いる光ビーム８５ｃを得ることができる。
【００８６】
なお、本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、開示された技術的思想の範囲内におよぶものである。また実施形態についても、上述の実施形態に限られず、これらを様々に変形し、組み合わせた実施形態が実施可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】実施形態のレーザ装置を説明する図である。
【図２】レーザ・ダイオード・アセンブリの構造を模式的に示す図である。
【図３】規格化波長検出信号と光スペクトラムアナライザで検出したレーザ装置から出射される光ビームの波長との関係を示す図である。
【図４】規格化モードホップ信号とレーザ・ダイオード・アセンブリに流れるダイオード電流との関係を示す図である。
【図５】一のレーザ・ダイオード・チップのみを発光させる場合の光ビームの出力と波長との関係を示す図である。
【図６】レーザ・ダイオード・アセンブリからの光ビームの出力と波長との関係を示す図である。
【図７】実施形態のホログラム記録再生装置の構成を説明する図である。
【図８】記録再生特性を良好に保つための光ビームの波長と温度との関係を示す図である。
【図９】実施形態のレーザ装置の構成の一部を説明する図である。
【図１０】実施形態のレーザ装置の構成の一部を説明する図である。
【図１１】実施形態のレーザ装置の構成の一部を説明する図である。
【図１２】背景技術のレーザ装置の構成を説明する図である。
【図１３】背景技術のレーザ・ダイオード・アセンブリを示す図である。
【符号の説明】
【００８８】
１０  レーザ装置、１１、８１  レーザ・ダイオード・アセンブリ、１１ａ  レーザ・ダイオード・チップ、１１ｂ  レーザ・ダイオード・チップ、１１ｓａ  発光点、１１ｓｂ  発光点、１２、８２ａ、８２ｂ  コリメートレンズ、１３、８３、８６、８８  グレーティング、１３ａ、８３ａ、８６ａ、８８ａ  グレーティング表面、１４、８４  ミラー、１４ａ、８４ａ  ミラー表面、１５  波長検出ディテクタ、１５ａ  ディテクタ、１５ｂ  ディテクタ、１６  オプティカルウェッジ、１７  モードホップ検出ディテクタ、１７ａ  ディテクタ、１７ｂ  ディテクタ、２０、２１、２２，２３，２４，２５、２６、８５ａ、８５ｂ、８５ｃ  光ビーム、２７、２７ａ、２７ｂ、２７ｃ  回転軸、３０  制御部、３０ａ  波長検出演算器、３０ｂ  モードホップ演算器、３０ｃ  処理器、４１ａ  モータ、４１ｂ、４１ｃ    歯車機構、５０  空間フィルタ、５１  ビームスプリッタ、５２  空間光変調器、５３  固定ミラー、５４  対物レンズ、５５  角度可変ミラー、５６  対物レンズ、５７  アレイ型受光素子、５８  動作温度検出器、６０  ホログラム記録媒体、７０  コントローラ、８７  ミラー、８７a  ミラー表面、Ｉｄａ、Ｉｄｂ  電流信号、Ｓ１５ｄｎ  規格化波長検出信号、Ｓ１７ｄｎ  規格化モードホップ信号、Ｓｍｄ  モータ駆動信号
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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