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1、(10)申请公布号 CN 103038826 A (43)申请公布日 2013.04.10 C N 1 0 3 0 3 8 8 2 6 A *CN103038826A* (21)申请号 201280002214.1 (22)申请日 2012.06.11 2011-135306 2011.06.17 JP G11B 7/135(2012.01) G01B 9/02(2006.01) G01B 11/24(2006.01) G11B 7/005(2006.01) (71)申请人松下电器产业株式会社 地址日本大阪府 (72)发明人伊藤清贵 日野泰守 (74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任 公司。
2、 11021 代理人汪惠民 (54) 发明名称 调制信号检测装置及调制信号检测方法 (57) 摘要 光分歧部(902)将从波长可变激光器(901) 射出的激光分割为信号光和参照光，干涉部 (905)使被调制的信号光和被参照光镜(904)反 射的参照光相互干涉，信号处理部(907)基于干 涉光检测信号，生成用于控制波长可变激光器 (901)的振荡波长的振荡波长控制信号，在设信 号光通过的光路的长度以真空中的折射率换算出 的初期光程为ld 0 ，参照光通过的光路的长度以真 空中的折射率换算出的初期光程为lm 0 ，以真空中 的折射率换算出的信号光和参照光的光程差的变 动幅度为l，波长可变激光器(9。
3、01)的中心振 荡波长为 0 ，波长可变激光器(901)的振荡波长 可变范围为时，初期光程差|ld 0 -lm 0 |满足 |ld 0 -lm 0 |(l/) 0 。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2013.01.29 (86)PCT申请的申请数据 PCT/JP2012/003779 2012.06.11 (87)PCT申请的公布数据 WO2012/172769 JA 2012.12.20 (51)Int.Cl. 权利要求书3页 说明书28页 附图16页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 3 页 说明书 28 页 附图 16 页 1。
4、/3页 2 1.一种调制信号检测装置，用于检测调制信号，其特征在于包括： 波长可变激光器，射出激光、能够变更振荡波长； 光分歧器，将从所述波长可变激光器射出的所述激光分割为信号光和参照光； 参照光镜，配置在所述参照光的光路上； 干涉部，使被调制的所述信号光和被所述参照光镜反射的所述参照光相互干涉； 干涉光检测部，检测由所述干涉部产生的干涉光并输出干涉光检测信号； 波长控制信号生成部，基于所述干涉光检测信号，生成用于控制所述波长可变激光器 的振荡波长的振荡波长控制信号，其中， 当设所述信号光通过的光路的长度以真空中的折射率换算出的初期光程为ld 0 ，所述 参照光通过的光路的长度以真空中的折射率。
5、换算出的初期光程为lm 0 ，以真空中的折射率 换算出的所述信号光和所述参照光的光程差的变动幅度为l，所述波长可变激光器的中 心振荡波长为 0 ，所述波长可变激光器的振荡波长可变范围为时， 初期光程差|ld 0 -lm 0 |满足下式(1)， 2.根据权利要求1所述的调制信号检测装置，其特征在于：所述波长控制信号生成部， 从所述干涉光检测信号检测调制信号带域以外的带域的变动成分，并基于检测出的所述变 动成分，生成所述振荡波长控制信号。 3.根据权利要求1或2所述的调制信号检测装置，其特征在于还包括： 物镜，使所述信号光聚光； 伺服误差信号生成部，根据所述干涉光检测信号，生成对应于所述物镜的聚焦。
6、位置的 伺服误差信号，其中， 所述波长控制信号生成部，基于所述伺服误差信号生成所述振荡波长控制信号。 4.根据权利要求1至3中任一项所述的调制信号检测装置，其特征在于： 所述信号光，通过被配置在所述信号光的光路上的记录有数据的光盘介质而被调制， 所述调制信号检测装置还包括，通过根据所述干涉光检测信号生成再生信号，再生记 录于所述光盘介质中的所述数据的再生信号处理部。 5.根据权利要求1至3中任一项所述的调制信号检测装置，其特征在于： 所述信号光，通过被配置在所述信号光的光路上的具有指定的表面形状的物体而被调 制， 所述调制信号检测装置还包括，通过根据所述干涉光检测信号生成再生信号，测量所 述物。
7、体的表面形状的再生信号处理部。 6.根据权利要求1或2所述的调制信号检测装置，其特征在于还包括： 光调制元件，被配置在所述信号光的光路上，其光学特性随应该传输的数据而变化；其 中， 所述干涉部，使通过所述光调制元件而被调制的所述信号光和被所述参照光镜反射的 所述参照光相互干涉， 所述调制信号检测装置还包括，通过根据所述干涉光检测信号生成再生信号，利用光 传输所述数据的再生信号处理部。 权 利 要 求 书CN 103038826 A 2/3页 3 7.根据权利要求6所述的调制信号检测装置，其特征在于：所述光学特性为折射率。 8.根据权利要求6所述的调制信号检测装置，其特征在于：所述光学特性为透过。
8、率。 9.根据权利要求1至8中任一项所述的调制信号检测装置，其特征在于还包括：参照 光镜驱动部，通过移动所述参照光镜的位置，使所述初期光程差|ld 0 -lm 0 |变化。 10.根据权利要求1至9中任一项所述的调制信号检测装置，其特征在于： 所述波长可变激光器，具有内部谐振器； 当设所述波长可变激光器的内部谐振器的长度和所述波长可变激光器的内部谐振器 的折射率的乘积所得到的所述波长可变激光器在真空中的内部谐振器长度为L ld ，从所述波 长可变激光器的射出端面到所述光分歧器为止的从所述波长可变激光器射出的激光在真 空中的换算光程为L BS ，从所述波长可变激光器射出的激光的干涉允许光程为L时。
9、， 所述波长可变激光器、所述光分歧器及所述参照光镜被配置在同时满足下式(2)至 (4)的位置， 其中，s、m、t为正整数，u为整数。 11.权利要求10所述的调制信号检测装置，其特征在于：所述干涉允许光程L为所 述激光的可干涉距离。 12.根据权利要求10或11所述的调制信号检测装置，其特征在于：所述式(2)至(4) 中的所述正整数m为1。 13.根据权利要求10至12中任一项所述的调制信号检测装置，其特征在于还包括：参 照光镜驱动部，使所述参照光镜移动到同时满足所述式(2)至(4)的位置。 14.一种调制信号检测方法，用于检测调制信号，其特征在于包括： 从能够变更振荡波长的波长可变激光器射出。
10、激光的激光射出步骤； 将从所述波长可变激光器射出的所述激光分割为信号光和参照光的光分割步骤； 调制所述信号光的调制步骤； 由配置在所述参照光的光路上的参照光镜反射所述参照光的参照光反射步骤； 使在所述调制步骤被调制的所述信号光和在所述参照光反射步骤被反射的所述参照 光相互干涉的干涉步骤； 检测在所述干涉步骤产生的干涉光并输出干涉光检测信号的干涉光检测步骤； 处理所述干涉光检测信号的信号处理步骤；其中， 所述信号处理步骤包含，基于所述干涉光检测信号，生成用于控制所述波长可变激光 器的振荡波长的振荡波长控制信号的波长控制信号生成步骤， 当设所述信号光通过的光路的长度以真空中的折射率换算出的初期光程。
11、为ld 0 ，所述 参照光通过的光路的长度以真空中的折射率换算出的初期光程为lm 0 ，以真空中的折射率 换算出的所述信号光和所述参照光的光程差的变动幅度为l，所述波长可变激光器的中 权 利 要 求 书CN 103038826 A 3/3页 4 心振荡波长为 0 ，所述波长可变激光器的振荡波长可变范围为时， 初期光程差|ld 0 -lm 0 |满足下式(5)， 权 利 要 求 书CN 103038826 A 1/28页 5 调制信号检测装置及调制信号检测方法 技术领域 0001 本发明涉及一种通过检测强度或相位被调制的信号光与参照光相互干涉而导致 的干涉光，来检测调制信号的调制信号检测装置及调。
12、制信号检测方法，是一种可应用于光 盘介质、光数据传输以及光数据通信以及利用光的物体形状测量等的技术。 背景技术 0002 光盘作为大容量信息记录介质已被广泛应用。为了光盘大容量化的技术开发，通 过利用更短波长的激光和更大数值孔径(NA)的物镜而进行了从CD到DVD进而蓝光光盘的 技术开发。最近，利用被称为云的互联网上的在线存储器的服务逐年扩大，包含HDD(硬盘 驱动器)或闪存在内的存储器的大容量化倍受期待。 0003 针对光盘的进一步的大容量化，进行了如下所述的开发。 0004 首先，关于激光的短波长化，射出300nm多的紫外线区域的激光的半导体激光器 得以实用化。然而，由于300nm以下的紫。
13、外线区域的光在空气中明显地减弱，所以，不能期 望基于激光的短波长化会带来很大的效果。 0005 其次，关于高NA化，利用NA为1以上的SIL(固体浸没透镜)方式提高记录面密 度的技术已经开发。而且，通过利用在比光衍射界限还小的区域产生的近场光来提高记录 面密度的研究也在进行。此外，目前，市场上出现的光盘中BD-XL具有3层或4层记录面， 通过使记录面进一步多层化来谋求大容量化的开发也正在进行。 0006 如上所述，随着光盘大容量化的推进，尤其是在多层化中，由于光盘的记录面的反 射而使被调制的信号光量进一步降低，不能充分确保再生信号的S/N的问题逐渐显现。因 此，今后，为了推进光盘的大容量化，进。
14、一步提高检测信号的S/N变得十分必要。 0007 作为进一步提高光盘的再生信号的S/N的技术，有利用光的干涉的检测方式。这 种检测方式中，将来自激光器的光分歧成照射到光盘的信号光和不照射到光盘的参照光， 让来自光盘的反射光(再生光)与参照光相互干涉。然后，通过提高参照光的光量，使基于 信号光的微弱的信号振幅增幅。这种技术虽然具有能够以较高的S/N检测微小的再生光的 优点，但由于利用光的干涉，所以一旦参照光和来自光盘的反射光之间的相位发生变动，被 再生的信号中会含有杂讯成分。为此，需要有新的改进，例如，专利文献1和专利文献2公 开了该解决方案。 0008 图21是以往的干涉型的光盘装置的结构示意。
15、图。 0009 在专利文献1中，为了谋求再生光和参照光的光程差的稳定化，如图21所示，在参 照光镜111附加了用于调整参照光的光程的镜驱动部112。据此，对应于光盘101旋转时的 面抖动等引起的光程的变动或温度等引起的光程随时间的变化，将信号振幅总是控制在为 最大。 0010 在专利文献2中，记述了使用锥体棱镜(Corner Cube Prism)作为参照光镜，将锥 体棱镜搭载在与物镜相同的致动器上，根据光盘的种类或读出的记录层来调整被干涉的光 的光程的方式。 说 明 书CN 103038826 A 2/28页 6 0011 在光盘领域，实现高传输率和高密度的装置时，光信号的S/N的降低限制了。
16、其进 步。与此相同，在光通信或利用光的界面(光总线(Optical Bus)或光USB(Universal SerialBus)等领域，为了实现高传输率也需要高的S/N。即使在这些光通信或利用光的界 面的领域，为了以低能耗实现高传输率，代替调制激光的强度传送数据的方式，调制激光产 生的光的相位传送数据的方式也正在成为主流。为此，在接收侧准确地控制光的相位，除去 在通信路产生的光相位的变动因素的光相位控制技术变得很重要。 0012 在利用光的干涉检测光相位时，必需精密地控制检测出的信号光的相位与用于干 涉的光的相位的平均的相对关系。如果检测出的信号光的平均相位和干涉的光的相位不能 维持一定的关系。
17、，检测信号的检测灵敏度就会大幅度降低。为此，为了使这种检测方式实用 化，相位关系的控制变得非常重要。 0013 然而，由于光的波长只有数m至400nm非常短，只要干涉光的光程和信号光的光 程微妙地变化数十nm左右，信号的检测灵敏度会受到很大的影响。这就意味着需要使干涉 光的光程和信号光的光程以数十nm的精度保持为一定。在光程存在变动因素时，会出现光 程的控制非常困难的问题。例如，在光盘的情况下，由于光盘记录面的波纹的影响，来自光 盘的再生光的光程在200m左右的范围变化很大。为了回避这种影响，专利文献1公开了 一种使光学系统一体化来追随光盘记录面的波纹，并且用致动器修正缓慢的变动的技术。 00。
18、14 然而，在专利文献1的结构中，如果光盘倾斜、信号光的角度发生变化，则导致信 号光的光程发生变化。通过致动器以数十nm的精度追随光程的变动非常困难，尤其是在某 种程度的高频率带域变动的抑制完全不可能。为此，为了使专利文献1的技术实用化，需要 使基于光盘记录面的波纹的变动足够小几乎接近于零，这种变动极大地防碍了实用化。 0015 另外，专利文献2公开了将锥体棱镜搭载在物镜的致动器上，使参照光的光路与 信号光的光路同样变化的结构。在专利文献2所公开的结构中，也同样会出现由于光盘记 录面的波纹，参照光的光程和信号光的光程产生变动的问题，实用化非常困难。 0016 由于光的频率非常高，直接检测光相位。
19、在现在的技术中不可能。为此，除利用信号 光和参照光的光干涉来检测光相位的方法以外，用其他的方法无法检测光相位。然而，由于 用于光通信、光总线或光盘的光的波长在数m至400nm非常短，在上述的技术(利用光干 涉的基于参照光的相位检测技术)中，需要将参照光和信号光的平均相位准确地控制在光 的波长的数十分之一的技术。在光盘、光通信及光总线等各方面，虽然参照光和信号光的光 相位的变动因素有所不同，但分别需要纳米级的光相位控制。 0017 专利文献1：日本专利公开公报特开2007-317284号。 0018 专利文献2：日本专利公开公报特开2009-252337号。 发明内容 0019 本发明为了解决上。
20、述的问题，其目的在于提供一种能够以较高的S/N比检测调制 信号的调制信号检测装置及调制信号检测方法。 0020 本发明的一个方面所涉及的调制信号检测装置，是检测调制信号的调制信号检测 装置，包括：射出激光、能够变更振荡波长的波长可变激光器；将从所述波长可变激光器射 出的所述激光分割为信号光和参照光的光分歧器；配置在所述参照光的光路上的参照光 镜；使被调制的所述信号光和被所述参照光镜反射的所述参照光相互干涉的干涉部；检测 说 明 书CN 103038826 A 3/28页 7 由所述干涉部产生的干涉光并输出干涉光检测信号的干涉光检测部；基于所述干涉光检测 信号，生成用于控制所述波长可变激光器的振。
21、荡波长的振荡波长控制信号的波长控制信号 生成部，其中，当设所述信号光通过的光路的长度以真空中的折射率换算出的初期光程为 ld 0 ，所述参照光通过的光路的长度以真空中的折射率换算出的初期光程为lm 0 ，以真空中的 折射率换算出的所述信号光和所述参照光的光程差的变动幅度为l，所述波长可变激光 器的中心振荡波长为 0 ，所述波长可变激光器的振荡波长可变范围为时，初期光程差 |ld 0 -lm 0 |满足下式(1)。 0021 0022 根据此结构，能够变更振荡波长的波长可变激光器射出激光。光分歧器将波长可 变激光器射出的激光分割为信号光和参照光。参照光镜被配置在参照光的光路上。干涉部 使被调制的。
22、信号光和被参照光镜反射的参照光相互干涉。干涉光检测部检测由干涉部产生 的干涉光并输出干涉光检测信号。波长控制信号生成部基于干涉光检测信号，生成用于控 制所述波长可变激光器的振荡波长的振荡波长控制信号。在此，当设信号光通过的光路的 长度以真空中的折射率换算出的初期光程为ld 0 ，参照光通过的光路的长度以真空中的折 射率换算出的初期光程为lm 0 ，以真空中的折射率换算出的信号光和参照光的光程差的变 动幅度为l，波长可变激光器的中心振荡波长为 0 ，波长可变激光器的振荡波长可变范 围为时，初期光程差|ld 0 -lm 0 |满足上述的式(1)。 0023 根据本发明，由于参照光和信号光的初期光程。
23、差满足上述式(1)，振荡波长被控制 在波长可变激光器的振荡波长可变范围内，因此，可以消除信号光和参照光的光程的变动 成分，从而能够检测出高S/N比的调制信号。 0024 本发明的目的、特征以及优点，通过以下的详细说明和附图将更为明确。 附图说明 0025 图1是本实施例的调制信号检测装置的概要结构的一个例子的示意图。 0026 图2是用于说明波长可变激光器的中心振荡波长和振荡波长可变范围的示意图。 0027 图3是本实施例的调制信号检测装置的概要结构的另一个例子的示意图。 0028 图4是表示本发明第1实施例的光盘装置的结构的示意图。 0029 图5是用于说明在光盘介质中信号光的强度被调制的一。
24、个例子的示意图。 0030 图6是用于说明在光盘介质中信号光的相位被调制的一个例子的示意图。 0031 图7是第1实施例的干涉光检测部的具体结构的一个例子的示意图。 0032 图8是第1实施例的信号处理部的具体结构的一个例子的示意图。 0033 图9是第1实施例的干涉光检测部的具体结构的另一个例子的示意图。 0034 图10是表示图4所示的光盘装置的调制信号检测方法的一个例子的流程图。 0035 图11是表示图10所示的信号处理的一个例子的流程图。 0036 图12是本发明第2实施例的光盘装置的结构的示意图。 0037 图13是本发明第3实施例的光盘装置的结构的示意图。 0038 图14是本发。
25、明第4实施例的光通信装置的结构的示意图。 0039 图15是本发明第5实施例的光通信装置的结构的示意图。 说 明 书CN 103038826 A 4/28页 8 0040 图16是本发明第6实施例的物体形状测量装置的结构的示意图。 0041 图17是从搭载于光学头的激光器输出的激光的光谱强度的一个例子的示意图。 0042 图18是模式地表示作为激光振荡的一个例子，在激光谐振器内的多纵模的激光 振荡的状态的示意图。 0043 图19是用于说明外部谐振器的示意图。 0044 图20是本发明第7实施例的光盘装置内的光学头的结构的示意图。 0045 图21是以往的干涉型光盘装置的结构的示意图。 具体实。
26、施方式 0046 以下，参照附图说明本发明的实施方式。另外，以下的实施方式是将本发明具体化 的一个例子，并不用于限定本发明的技术范围。 0047 首先利用图1至图3对第1至7实施例的共同的构成要件及其原理进行说明，然 后再对各实施例进行具体地说明。 0048 图1是本实施例的调制信号检测装置的概要结构的一个例子的示意图。图1所示 的调制信号检测装置包括：波长可变激光器901、光分歧器902、信号光调制部903、参照光 镜904、干涉部905、干涉光检测部906及信号处理部907。 0049 图1中，从波长可变激光器901射出的激光通过光分歧器902被分成信号光和参 照光。信号光的强度或相位通过。
27、信号光调制部903被调制。调制后的信号光透过信号光调 制部903或被信号光调制部903反射，向干涉部905行进。另一方面，参照光通过参照光镜 904而被反射，向干涉部905行进。 0050 信号光调制部903只要具备调制再生光的光相位的功能，则能够采用各种各样的 方式。在光盘装置中，例如，光盘介质相当于信号光调制部903，信号光通过在光盘介质上形 成的记录坑的凹凸而被调制。另外，在光通信或光总线(light bus)等中，根据传输数据调 制光的相位的光相位调制器相当于信号光调制部903。而且，在检测物体的表面形状的检测 装置中，例如，物体相当于信号光调制部903，信号光通过检测表面形状的物体的。
28、表面的凹 凸而被调制。 0051 在此，将由光分歧器902分歧后经由信号光调制部903到达干涉部905为止的信 号光所通过的路程(光路长)用真空中的折射率n(n1)换算后的信号光的光程设为ld。 同样，将由光分歧器902分歧后经由参照光镜904到达干涉部905为止的参照光所通过的 路程(光路长)用真空中的折射率n(n1)换算后的参照光的光程设为lm。 0052 干涉部905将信号光与参照光合波，输出干涉光。干涉光检测部906检测干涉光， 将检测出的干涉光转换为电信号，作为干涉光检测信号输出。信号处理部907对干涉光检 测信号实施处理。 0053 干涉光检测信号包含信号光和参照光的强度以及被信号。
29、光调制部903调制的相 位差的信息。这种被检测的相位差的信息除了包含被信号光调制部903调制的信号以外， 还包含光的相位因受到在信号光路径和参照光路径产生的各种各样的外部干扰的影响而 发生变动的主要因素。光的波长为数m至400nm非常短。因此，只要稍微有一点外部干 扰就会轻易地导致光的相位发生变化，成为很大杂讯的主要原因。进一步，激光的波长的变 动、微小的折射率的变动、元件由于振荡产生的微小的倾斜、或温度变化等非常多的因素都 说 明 书CN 103038826 A 5/28页 9 成为光的相位变动的因素。 0054 一般来说，这些变动因素对于频率而言，由于以12分贝/Oct衰减，因此很多的外 。
30、部干扰因素集中在低频率。通过检测由干涉光检测部906检测出的光的相位信息的低域成 分，调整光程以使变动得以抑制，这些变动因素在某种程度上能被消除。专利文献1中，公 开了在参照光的光路中设置可机械地移动的镜，通过控制镜的位置来除去低域成分的变动 的结构。 0055 然而，在专利文献1中，由于利用了机械地移动的镜，因此能够除去的变动的频率 带域较低。更严重的是，需要以光的波长的数十分之一以下的精度(nm精度)来进行镜位 置的控制和稳定的镜角度的控制。因此，由于可以控制的外部干扰的量，频率带域以及精度 不够，所以当利用干涉来检测光的相位时，受到技术上的制约或应用范围的制约，难以实现 适合广泛的应用且。
31、廉价的装置。 0056 作为提高控制性能的方法，通过改变激光的波长来控制检测出的相位信息的低域 成分的方法在光通信领域的尖端技术中被应用。然而，为了除去较大的相位变动因素必需 提高控制增益，为此，存在如果不增大激光的波长范围就无法确保控制增益的问题。本发明 提供解决此问题的技术，以下对该解决方法进行简单的说明。 0057 如图1所示，设信号光的光程为ld，参照光的光程为lm，被分割的信号光与参照光 的光程差为|ld-lm|。另外，若设波长可变激光器901的振荡波长为 0 ，则为了让信号光和 参照光的相位在干涉部905对齐，并且引起信号变成最大的干涉，以满足以下的条件式(2) 为条件。 0058。
32、 |ld-lm|k o (k为0或正整数)(2) 0059 在此，当设调制信号检测装置中最大的光程差的变动幅度为l(l为用真空中 的折射率换算后的信号光与参照光的光程差的变动幅度)时，将光程差变动的中心值作为 初期光程差|ld 0 -lm 0 |，并代入上述的式(2)，用以下的式(3)求得k。 0060 0061 在振荡波长可变范围，为了吸收光程差的变动幅度l，需要满足以下的关 系式(4)。 0062 |ld 0 -lm 0 |+lk( o +A) (4) 0063 如果将式(3)代入式(4)进行整理，则导出以下的等式(5)。 0064 0065 据此，在振荡波长可变范围，为了吸收光程差的变动。
33、幅度l，需要式(5)中 的右边比左边大。于是，将式(5)的等号置换为不等号，整理得出以下的关系式(6)。 0066 0067 光程差的变动幅度l用振荡波长可变范围和|ld 0 -lm 0 |/ 0 的乘积来表示。 因此，如果将作为参照光和信号光的光程差|ld 0 -lm 0 |设计得较大，则能够用较小的波长变 化吸收非常大的光程差变动。 0068 图2是用于说明波长可变激光器的中心振荡波长和振荡波长可变范围的示意图。 说 明 书CN 103038826 A 6/28页 10 作为波长可变激光器经常使用的结构，通过从外部向半导体激光器的波导路的一部分施加 电压，使波导路的折射率变化的方法被使用。。
34、这种一般的波长可变激光器的振荡波长可变 范围为10nm左右。因此，当参照光和信号光不存在光程差时，只能在10nm左右的范 围控制相位变动。对此，例如，若采用光的波长为400nm，|ld 0 -lm 0 |为0.4mm的结构，能对 1000倍的光程差变动进行追随。 0069 这样，通过让参照光的光路和信号光的光路预先存在光程差，可以使同一波长变 化的增益增大，因此能够简单地增加控制系统的增益。如果控制系统的增益增大，则控制残 渣减小，控制性能得以提高。在能预测光程差的变动幅度l的系统中，如果上式(6)所示 的关系成立，则控制系统可以吸收光程差的变动幅度l。另外，初期光程差|ld 0 -lm 0 。
35、|越 大，光程差的变动幅度l的抑制效果就越高。 0070 另外，上述说明是针对图1所示的结构进行的，但图3所示的结构中参照光和信号 光的关系也同样，图3所示的结构也能获得同样的效果。 0071 图3是本实施例的调制信号检测装置的概要结构的另一个例子的示意图。图3所 示的调制信号检测装置包括波长可变激光器901、光分歧器902、信号光调制部903、参照光 镜904、干涉光检测部906及信号处理部907。图3中，对与图1相同的构成要件赋予相同 的符号，并省略其说明。 0072 图3中，从波长可变激光器901射出的激光通过光分歧器902被分成信号光和参 照光。信号光的强度或相位通过信号光调制部903。
36、而被调制。调制后的信号光被信号光调 制部903反射，向光分歧器902行进。另一方面，参照光被参照光镜904反射，向光分歧器 902行进。 0073 在图3所示的调制信号检测装置中，光分歧器902具有图1所示的干涉部905的 功能。光分歧器902将来自波长可变激光器901的光分歧成信号光和参照光，并使由信号 光调制部903调制的信号光和由参照光镜904反射的参照光相互干涉。 0074 光分歧器902将信号光和参照光合波，输出干涉光。干涉光检测部906检测干涉 光，并将检测出的干涉光转换为电信号，作为干涉光检测信号输出。信号处理部907对干涉 光检测信号实施信号处理。 0075 (第1实施例) 0。
37、076 图4是本发明第1实施例的光盘装置的结构的示意图。 0077 图4中，光盘装置20利用从记录信息的光盘介质201生成的时钟信号，从光盘介 质201再生数据，或向光盘介质201记录数据。 0078 光盘装置20包括光盘旋转马达202、光学头驱动部204、伺服电路205、光学头部 206、信号处理部216。伺服电路205利用伺服误差信号控制透镜驱动部208，以便使物镜 207的光束的聚光状态和扫描状态成为最佳。另外，伺服电路205控制光学头驱动部204， 使光学头部206向光盘介质201的最适合的半径位置移动。另外，伺服电路205基于光束 照射在光盘介质201上的半径位置，将光盘旋转马达20。
38、2的转数控制在理想的转数。 0079 光盘介质201具有至少一层以上的数据记录面。在数据记录面形成有轨道，轨道 上按指定的数据格式记录有信息。图5和图6是用于说明在光盘介质201的信号光调制的 示意图。图5是用于说明光盘介质201中信号光的强度被调制的例子的示意图，图6是用 于说明光盘介质201中信号光的相位被调制的例子的示意图。 说 明 书CN 103038826 A 10 7/28页 11 0080 首先，利用图5，对光盘介质201中信号光的强度被调制的例子进行说明。通过在 记录面201a的轨道上形成反射率互不相同的标记201m和空格201s，数据被记录。当信号 光照射到标记201m和空格。
39、201s时，由于标记201m与空格201s的反射率变化强度被调制 的信号光被反射。 0081 其次，利用图6，对光盘介质201的信号光的相位被调制的例子进行说明。通过在 记录面201a内形成透过率或折射率变化的连续的槽201g或不连续的孔201h，数据被记录。 当信号光照射到这些槽201g或孔201h时，由于从射入光盘介质201后至到达反射的位置 为止的距离不同相位被调制的信号光被反射。 0082 光盘旋转马达202使光盘介质201以指定的转数旋转。光学头部206具备波长 可变激光器209、偏振光分束器210、/4板211、212、参照光镜213、物镜207、透镜驱动部 208、干涉光检测部2。
40、15。光学头部206向光盘介质201照射光束，一边扫描轨道一边检测被 光盘介质201反射的光和参照光干涉后的光，并输出电信号。 0083 波长可变激光器209射出激光。若设中心振荡波长为 0 ，能够进行任意强度以上 的振荡的振荡波长可变范围为，则波长可变激光器209根据振荡波长控制信号，可使 振荡波长在 0 (/2)的范围变化。 0084 偏振光分束器210将从波长可变激光器209射出的光分割为信号光和参照光。另 外，偏振光分束器210使通过配置在信号光的光路上的光盘介质201而被调制的信号光和 被参照光镜213反射的参照光相互干涉。 0085 偏振光分束器210让射入分离面的水平偏振光几乎1。
41、00透过，使垂直偏振光几 乎100被反射。偏振光分束器210将从波长可变激光器209射出的激光分歧成垂直偏振 的信号光和水平偏振的参照光。另外，被分歧的信号光和参照光两次通过位于各自的光路 上的/4板211，212，其偏振方向旋转90度，并返回偏振光分束器210。在此，由于信号光 及参照光的偏振方向各自旋转了90度，因此，偏振光分束器210与分歧时相反，让变成水平 偏振的信号光几乎100透过，使变成垂直偏振的参照光几乎100被反射。据此，来自偏 振光分束器210的光成为偏振面相互正交的信号光和参照光的干涉光。 0086 在此，通过将波长可变激光器209预先旋转来配置，射入偏振光分束器210的激。
42、光 的偏振面能够改变信号光和参照光的强度比。 0087 物镜207使信号光聚光于光盘介质201，并使被光盘介质201反射的光成为平行 光。成为平行光的信号光返回去路的信号光的光路。另外，物镜207通过透镜驱动部208 在聚焦方向和跟踪方向被驱动。 0088 /4板211、212，通过透过将直线偏振光变换成圆偏振光，将圆偏振光变换成直 线偏振光。直线偏振光通过两次透过/4板211，212，成为偏振面旋转了90度的直线偏振 光。例如，垂直偏振光被变换成水平偏振光，水平偏振光被变换成垂直偏振光。 0089 参照光镜213配置在参照光的光路上，使从激光分歧的参照光几乎100被反射。 被参照光镜213反。
43、射的光返回与去路相同的光路。 0090 在此，对参照光镜213的配置进行说明。设信号光通过的光路的长度用真空中的 折射率换算后的初期光程为ld 0 ，参照光通过的光路的长度用真空中的折射率换算后的初 期光程为lm 0 ，初期光程差用|ld 0 -lm 0 |来表示。信号光通过的光路的长度为自被偏振光分 束器210分歧起经由光盘介质201到达偏振光分束器210为止的路程，参照光通过的光路 说 明 书CN 103038826 A 11 8/28页 12 的长度为自被偏振光分束器210分歧起经由参照光镜213到达偏振光分束器210为止的路 程。 0091 根据波长可变激光器209的中心振荡波长 0 。
44、、波长可变激光器209的振荡波长可 变范围以及由于光盘介质201的面抖动变动或光学头部206的振动而引起的用真空 中的折射率换算后的信号光与参照光的光程差的变动幅度l之间的关系，配置参照光镜 213，使初期光程lm 0 满足上述的式(6)。在此，初期光程ld 0 用由于光盘介质201的面抖动 变动或光学头部206的振动而引起的光程的变动的中心值来计算。也就是说，将信号光的 光路长度用真空中的折射率n(n1)换算后的光程在ld 0 (l/2)的范围变化。 0092 干涉光检测部215检测被光盘介质201反射的信号光和参照光相互干涉的干涉 光，将检测出的干涉光转换为电信号，并将电信号作为干涉光检测。
45、信号输出。 0093 图7是第1实施例的干涉光检测部215的具体结构的一个例子的示意图。图7所 示的干涉光检测部215包括/2板401、偏振光分束器402、第1检测器403、第2检测器 404以及差分信号计算部405。 0094 /2板401使入射的干涉光的偏振方向旋转45度。偏振光分束器402让偏振方 向被旋转了45度的干涉光的水平偏振光几乎100透过，使垂直偏振光几乎100被反射。 第1检测器403和第2检测器404是输出与入射的光量相应的电信号的元件。第1检测器 403检测偏振方向被旋转了45度的干涉光的水平偏振光，并输出与光量相应的电信号。第 2检测器404检测偏振方向被旋转了45度的。
46、干涉光的垂直偏振光，并输出与光量相应的电 信号。差分信号计算部405输出从第1检测器从403输出的电信号与从第2检测器404输 出的电信号的差分信号。 0095 在此，将干涉光的偏振状态用琼斯矢量(Jones Vector)表示如下。 0096 0097 其中，Ed为被光盘介质201反射的信号光的电场，Em为被参照光镜213反射的参 照光的电场。另外，上述矢量的第一成分表示水平偏振光，第二成分表示垂直偏振光。当上 述光通过/2板401时，琼斯矢量如下。 0098 0099 其次，透过偏振光分束器402的光(水平偏振光)的电场和反射的光(垂直偏振 光)的电场分别用下式(7)表示。 0100 01。
47、01 据此，第1检测器403和第2检测器404检测信号用下式(8)表示。 0102 说 明 书CN 103038826 A 12 9/28页 13 0103 式(8)中，为检测器的变换效率，为基于信号光和参照光的光程差的相位 差。根据这些检测信号，由差分信号计算部405得出的差分信号为下式(9)。 0104 2|E d |E m |cos (9) 0105 式(9)为将被光盘介质201反射的信号光的电场、参照光的电场、包含信号调制的 相位变动成分全部相乘的乘法公式。信号光的电场和参照光的电场的相乘表示信号光的电 场通过参照光的电场而被增幅。因此，即使在Ed因光盘介质201的反射率低而减小、只检。
48、 测信号光也得不到正确的再生信号的情况下，通过使信号增幅能够得到正确的再生信号。 0106 但是，式(9)的被大致分成作为再生信号成分的1、作为因各种各样的原 因而产生的光路的变动成分的2。光路的变动成分通常比光的波长的几千倍还大。由于 再生信号成分1是光的波长的量级，如果不能稳定地进行控制使变动成分2为零， 则完全无法检测再生信号。为了实现这样高精度的控制，在本实施例的光盘装置中，将检测 出的光路变动成分反馈给波长可变激光器209，通过该控制循环，来实现变动成分2的 除去。以下，对这种变动成分的除去方法进行说明。 0107 信号处理部216处理干涉光检测信号。信号处理部216基于干涉光检测信号，生 成再生记录于光盘介质201的数据的再生信号、控制光盘旋转马达202、光学头驱动部204 以及透镜驱动部208的伺服误差信号、控制波长可变激光器209的振荡波长的振荡波长控 制信号。通过将从干涉光检测部215输出的干涉光检测信号作为输入，用高通滤波器(HPF) 抽出调制信号成分的带域，从而将再生信号与相位变动成分(光路变动成分)分离。有关 具体的结构用图8进行说明。 0108 图8是第1实施例的信号处理部216的具体结构的一个例子的示意图。图8所示 的信号处理部216包括变动成分检测部217、波长控制信号生成部218、再生信号处理部。