[发明专利]光学装置和包含该装置的对信息面扫描的设备

说明书

本发明涉及包含产生辐射光束的二极管激光器的光学装置以及集中和导向辐射光束的光学系统。

本发明还涉及包含所述光学装置的对信息面进行扫描的设备。

在此，信息面应被理解成一个包含着信息的平面，在平面上的光信息可以用光学方法予以读出和写入。这样一种平面例如可以是一个光记录载体的信息面，也可以是用激光打印机书写的文件的表面，或者用文件扫描器，例如一台传真设备的读出表面。

在已公开描述的这类装置，例如EP.0,084,871中它涉及到一种对光记录载体读出的设备。在这种设备中所用的二极管激光器对反馈光是非常灵敏的。由于激光辐射在光学系统的元件上的反射，使一部分由二极管激光器发出的辐射又回到二极管激光器的工作层上，一个少量的辐射反馈，约为辐射的0.1％就可引起激光辐射的变化。根据辐射反馈的量的大小，就可导致激光器线宽的增加，输出光谱的波长变化，或者噪声的增加。这些现象通常是了解的，然而，通常这些影响不是恒定的，而是取决于回到激光器的光的相位变化，换句话说，他们取决于某激光波长的光程长度变化，例如由于光学元件的位移或振动所致的光程变化。

所以，希望尽可能地避免在激光器内的这种反馈。然而，实践证明，尤其是由于光学系统中元件的公差之故，不足以阻止这种反馈的出现，除非对光学元件提出非常严格的要求，但是这将使供不同使用的光学装置太昂贵。

在EP.0,084,847中提议提高辐射反馈量到由装置内发射的辐射的约1-10％，其中二极管激光器是连续发射辐射的。这种措施是基于认识到由反馈所引起的激光辐射的噪声不是连续地随着反馈辐射量的增加而增加的，但是对这种辐射存在着一个给定的值，在该值时噪声值是最大，同时噪声量随着反馈的进一步增加而反而减小。然而，在具有连续发射二极管激光器的装置中，激光束的强度将由于反馈的增加而减小，这一点例如对用于书写光记录载体的装置来说是特别有害的。另外，由于反馈，输出光谱其波长将受到移位，这对一个系统的操作需要调节到给定的波段上的应用是非常不希望的。

本发明的目的在于提供一种装置，其中不希望的反馈的有害影响明显地得到减小，而激光束有一个相当高的光强度。

为此，本发明的光学装置其特征是，二极管激光器是一个脉冲激光器，脉冲的持续时间是P，周期为T。在辐射光束的光程中离二极管激光器距离d处至少设置一个部分反射反馈元件，它的距离d满足下述条件： d = C 2 · nT - C 2 · ϵ ( P + ΔP ) ]]>

其中，n是一个整数，c是辐射光束在介质中行进速度，ΔP是在二极管激光器内脉冲PL的形成时间，ε是一个实数，满足0＜ε＜1,在由反馈元件反射的辐射脉冲的能量E(Pr)减小或增加时，ε在上述界限内增加或减小，由此，在辐射脉冲进入二极管激光器的瞬时，下面给定的条件需要满足：

          E(Pr)＞E(PLi)E(PLi)是在相关瞬时在二极管激光器内形成的辐射能量。

从反射元件至少使一部分由激光器发射的辐射回到激光器。把反射元件的反射系数和位置选择成使通过该元件反馈到激光器的辐射有这样的强度和到达激光器的特定瞬间，即该辐射实质上完全规定了激光器的行为，而由装置的其它元件的不希望的反射实质上对该激光器的行为没有任何影响。