專利名稱：一種用于刻寫光學(xué)頭的光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域，更具體說涉及一種用于刻寫光學(xué)頭的光 學(xué)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
基于數(shù)值孔徑為0. 6/0. 65的紅光高密度可用于刻寫的光存儲(chǔ)設(shè)備中， 光學(xué)讀取頭作為其核心部分，其中的光學(xué)系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)光信號(hào)傳播與轉(zhuǎn)換的 基礎(chǔ)與載體。由于刻寫精度的要求遠(yuǎn)高于讀取時(shí)所需要的精度，所以用于控制光學(xué) 頭中物鏡的聚焦與循跡精度要求更高，并增加對(duì)物鏡傾斜狀態(tài)的監(jiān)測與控 制來保證刻寫精度。另外，由于刻寫時(shí)要求的激光功率也遠(yuǎn)大于讀取時(shí)所 需的激光功率，所以用于刻寫光學(xué)頭一般采用專用的大功率、低縱橫比的 激光器，同時(shí)刻寫時(shí)的最大功率還決定了最高的刻錄速度，目前用于刻錄 的光存儲(chǔ)設(shè)備中實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的最高刻錄速度達(dá)到16X，要獲得16X的刻寫 速度，必須保證到達(dá)盤片的光功率在200mW以上。目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了用于刻 錄光學(xué)頭的最大功率達(dá)到500mW的單波長激光器，使得更高倍速的刻寫速 度成為可能。目前刻寫光學(xué)頭的光學(xué)系統(tǒng)一般包括激光源1、激光源2、偏振分光單 元、光電信號(hào)拾取模塊、光學(xué)信號(hào)采集模塊、盤片，從激光源l、激光源2 發(fā)出的光束經(jīng)過偏振分光單元組合成P偏振光，P偏振光通過光學(xué)信號(hào)采 集模塊到達(dá)盤片，盤片反射光再經(jīng)過光學(xué)信號(hào)采集模塊到達(dá)偏振分光單元， 偏振分光單元使S偏振光到達(dá)光電信號(hào)拾取模塊，以獲得盤片上所記錄的 信號(hào)。 一般在兩個(gè)激光源的前面設(shè)有單陣列光柵，激光源發(fā)出的光通過光 柵到達(dá)偏振分光單元。單陣列光柵在此僅具有信道跟蹤作用，而沒有對(duì)聚 焦光斑旁瓣的抑制作用，因此中心強(qiáng)度不一定好，影響光盤信息符號(hào)的讀 取，噪聲大
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種可以抑制聚焦光斑旁瓣、從而 提高中心強(qiáng)度的用于刻寫光學(xué)頭的光學(xué)系統(tǒng)。本發(fā)明所述的系統(tǒng)包括第一激光器、第二激光器、光柵、偏振分光 單元、光學(xué)信號(hào)采集模塊、光電信號(hào)拾取模塊，從第一激光器、第二激光 器發(fā)出的光束通過光柵到達(dá)偏振分光單元組合成P偏振光，P偏振光通過 光學(xué)信號(hào)采集模塊到達(dá)盤片，盤片反射光再經(jīng)過光學(xué)信號(hào)采集模塊到達(dá)偏振分光單元，從偏振分光單元出來的偏振光到達(dá)光電信號(hào)拾取模塊上，其 特征在于所述光柵是多陣列光柵。所述的多陣列光柵之間的夾角和距離與需要的衍射效果相適應(yīng)。這樣 可以通過調(diào)整多陣列光柵之間的夾角和偏移量，使其達(dá)到所需的衍射效果。所述的多陣列光柵之間的偏移量是光柵柵格的1/4。這是優(yōu)選的一種 多陣列光柵之間的偏移量。所述的多陣列光柵之間的偏移量是光柵柵格的1/3。這也是優(yōu)選的一 種多陣列光柵之間的偏移量。所述的第二激光器到達(dá)光學(xué)信號(hào)采集模塊的工作距離比第一激光器 遠(yuǎn)，在第二激光器前設(shè)有補(bǔ)償透鏡。這樣可以補(bǔ)償光學(xué)信號(hào)采集模塊對(duì)該 激光波長的工作距離，使其具有正常的聚焦位置，補(bǔ)償像差。如果沒有補(bǔ) 償透鏡，兩個(gè)激光器到達(dá)光學(xué)信號(hào)采集模塊的工作距離不一樣，因此，第 二激光器的波長會(huì)發(fā)生偏移，沒有辦法在光盤表面形成達(dá)到衍射極限的聚 焦光斑，從而不能保證來正確地讀取盤片的信息符。所述的光學(xué)系統(tǒng)還包括反射鏡，從偏振分光單元出來的P偏振光經(jīng)反 射鏡反射后改變光路方向到達(dá)光學(xué)信號(hào)采集模塊，從光學(xué)信號(hào)采集模塊出 來的光經(jīng)反射鏡反射后到達(dá)偏振分光單元。這樣可以改變光路方向，調(diào)整 光路結(jié)構(gòu)，從而提供系統(tǒng)整體的小型化。所述的光學(xué)系統(tǒng)還包括光功率探測器，反射鏡透射可以供功率探測器 檢測功率的光束能量到功率探測器上，功率探測器與激光器的功率控制器 連接。增設(shè)功率探測器，可以根據(jù)需要，對(duì)激光器的功率進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。
所述的反射鏡透射到功率探測器的光束能量為透射前光束能量5%。這是優(yōu)選的一種透射的光束能量。所述的光學(xué)信號(hào)采集模塊包括準(zhǔn)直鏡、1/4波片、物鏡，反射鏡反射 后的光束經(jīng)過準(zhǔn)直鏡，成為強(qiáng)度均勻分布的平行光束；平行光束通過1/4 波片，將P偏振光變?yōu)閳A偏振光；由物鏡將平行光束聚焦為一點(diǎn)，并通過 盤片上信號(hào)坑岸的反射，再次通過物鏡變?yōu)槠叫泄馐黄叫泄馐俅瓮ㄟ^ 1/4波片，將圓偏振光變?yōu)镾偏振光；S偏振光經(jīng)過準(zhǔn)直鏡到達(dá)反射鏡。這是一種具體的光學(xué)信號(hào)采集模塊光路。所述的光電信號(hào)拾取模塊包括像散元件和信號(hào)探測器，從偏振分光單 元出來的S偏振光到達(dá)像散元件，像散元件的光到達(dá)信號(hào)探測器。這種光 電信號(hào)拾取模塊可以通過像散信號(hào)來探測物鏡的離焦?fàn)顟B(tài)。本發(fā)明由于在兩個(gè)激光器前設(shè)有多陣列光柵。所以不僅具有信道跟蹤 作用，而且可以抑制聚焦光斑旁瓣、提高中心強(qiáng)度，從而提高光盤信息符 號(hào)的讀取質(zhì)量，減少噪聲。


圖1是刻寫光學(xué)頭的光信號(hào)傳輸原理圖； 圖2是實(shí)施例中刻寫光學(xué)頭的光路示意圖。圖2中1、第一激光器，2、第二激光器，3、雙陣列光柵，4、雙陣 列光柵，5、補(bǔ)償透鏡，6、偏振分光單元，7、反射鏡，8、光功率探測器， 9、準(zhǔn)直鏡，10、 1/4波片，11、物鏡，12、盤片，13、像散元件，14、信 號(hào)探測器。
具體實(shí)施方式
圖1刻寫光學(xué)頭的光信號(hào)傳輸原理圖?？虒懝鈱W(xué)頭的光學(xué)系統(tǒng)一般包括激光源l、激光源2、偏振分光單元、 光電信號(hào)拾取模塊、光學(xué)信號(hào)采集模塊、盤片，從激光源l、激光源2發(fā) 出的光束經(jīng)過偏振分光單元組合成P偏振光，P偏振光通過光學(xué)信號(hào)采集 模塊到達(dá)盤片，盤片反射光再經(jīng)過光學(xué)信號(hào)采集模塊到達(dá)偏振分光單元，
偏振分光單元使S偏振光到達(dá)光電信號(hào)拾取模塊，以獲得盤片上所記錄的 信號(hào)。下面結(jié)合附圖2和較佳的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。 本實(shí)施例中的刻寫光學(xué)頭的光學(xué)系統(tǒng)第一激光器1、第二激光器2、雙 陣列光柵3、雙陣列光柵4、補(bǔ)償透鏡5、偏振分光單元6、反射鏡7、光 功率探測器8、準(zhǔn)直鏡9、 1/4波片10、物鏡ll、盤片12、像散元件13、 信號(hào)探測器14。本實(shí)施例中光束的傳播包括以下各部分(1) 從第一激光器1發(fā)出的光束經(jīng)過雙陣列光柵3分光，獲得0級(jí)、±1級(jí)等光束用于讀寫光盤信息；雙陣列光柵之間的偏移量是光柵柵格的 1/4。(2) 從第二激光器2發(fā)出的光束經(jīng)過雙陣列光柵4分光，獲得O級(jí)、 ±1級(jí)等光束用于讀寫光盤信息，并通過補(bǔ)償透鏡5補(bǔ)償準(zhǔn)直鏡對(duì)該波長 激光的工作距離；(3) 分別從第一、第二激光器激光器l、 2發(fā)出激光的理想光路經(jīng)過 由偏振分光鏡等組成偏振分光單元6后重合，且此時(shí)激光為P偏振光；(4) 應(yīng)用反射鏡7反射此時(shí)的P偏振光，改變光路方向(調(diào)整光路 結(jié)構(gòu))，同時(shí)透射光束能量的5Q^到功率探測器8上，并通過此探測器，對(duì) 激光器的功率進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整；(5) 反射后的光束經(jīng)過準(zhǔn)直鏡9，成為強(qiáng)度均勻分布的平行光束；(6) 通過1/4波片10，將P偏振光變?yōu)閳A偏振光；(7) 由物鏡11將平行光束聚焦為一點(diǎn)，并通過盤片12上信號(hào)坑岸 的反射，再次通過物鏡ll變?yōu)槠叫泄猓?8) 再次通過l/4波片10，將圓偏振光變?yōu)镾偏振光；(9) S偏振光經(jīng)過準(zhǔn)直鏡9后再次通過偏振分光單元使S偏振光到達(dá) 像散元件13上，以獲得盤片上所記錄的信號(hào)；(10) 像散元件13的光到達(dá)信號(hào)探測器上，產(chǎn)生像散信號(hào)來探測物 鏡的離焦?fàn)顟B(tài)。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說
明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù) 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若 干簡單推演或替換，如多陣列光柵也可以是三陣列光柵，陣列光柵之間 的偏移量也可以是光柵柵格的1/4，反射鏡透射的光束能量也可以不是5% 等，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種用于刻寫光學(xué)頭的光學(xué)系統(tǒng)，包括第一激光器、第二激光器、光柵、偏振分光單元、光學(xué)信號(hào)采集模塊、光電信號(hào)拾取模塊，從第一激光器、第二激光器發(fā)出的光束通過光柵到達(dá)偏振分光單元組合成P偏振光，P偏振光通過光學(xué)信號(hào)采集模塊到達(dá)盤片，盤片反射光再經(jīng)過光學(xué)信號(hào)采集模塊到達(dá)偏振分光單元，從偏振分光單元出來的偏振光到達(dá)光電信號(hào)拾取模塊上，其特征在于所述光柵是多陣列光柵。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于刻寫光學(xué)頭的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于 所述的多陣列光柵之間的夾角和偏移量與需要的衍射效果相適應(yīng)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于刻寫光學(xué)頭的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述的多陣列光柵之間的偏移量是光柵柵格的1/4。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于刻寫光學(xué)頭的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于 所述的多陣列光柵之間的偏移量是光柵柵格的1/3。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于刻寫光學(xué)頭的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于 所述的第二激光器到達(dá)光學(xué)信號(hào)采集模塊的工作距離比第一激光器遠(yuǎn)，在 第二激光器前設(shè)有補(bǔ)償透鏡。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于刻寫光學(xué)頭的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于 所述的光學(xué)系統(tǒng)還包括反射鏡，從偏振分光單元出來的P偏振光經(jīng)反射鏡 反射后改變光路方向到達(dá)光學(xué)信號(hào)采集模塊，從光學(xué)信號(hào)采集模塊出來的 光經(jīng)反射鏡反射后到達(dá)偏振分光單元。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于刻寫光學(xué)頭的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于 所述的光學(xué)系統(tǒng)還包括光功率探測器，反射鏡透射可以供功率探測器檢測 功率的光束能量到功率探測器上，功率探測器與激光器的功率控制器連接。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于刻寫光學(xué)頭的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于 所述的反射鏡透射到功率探測器的光束能量為透射前光束能量5% 。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于刻寫光學(xué)頭的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述的光學(xué)信號(hào)采集模塊包括準(zhǔn)直鏡、1/4波片、物鏡，反射鏡反射后的 光束經(jīng)過準(zhǔn)直鏡，成為強(qiáng)度均勻分布的平行光束；平行光束通過1/4波片， 將P偏振光變?yōu)閳A偏振光；由物鏡將平行光束聚焦為一點(diǎn)，并通過盤片上 信號(hào)坑岸的反射，再次通過物鏡變?yōu)槠叫泄馐黄叫泄馐俅瓮ㄟ^l/4波 片，將圓偏振光變?yōu)镾偏振光；S偏振光經(jīng)過準(zhǔn)直鏡到達(dá)反射鏡。
10、根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于刻寫光學(xué)頭的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于: 所述的光電信號(hào)拾取模塊包括像散元件和信號(hào)探測器，從偏振分光單元出來的s偏振光到達(dá)像散元件，像散元件的光到達(dá)信號(hào)探測器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于刻寫光學(xué)頭的光學(xué)系統(tǒng)，屬于光存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括第一激光器、第二激光器、光柵、偏振分光單元、光學(xué)信號(hào)采集模塊、光電信號(hào)拾取模塊，從第一激光器、第二激光器發(fā)出的光束通過光柵到達(dá)偏振分光單元組合成P偏振光，P偏振光通過光學(xué)信號(hào)采集模塊到達(dá)盤片，盤片反射光再經(jīng)過光學(xué)信號(hào)采集模塊到達(dá)偏振分光單元，從偏振分光單元出來的偏振光到達(dá)光電信號(hào)拾取模塊上，其特征在于所述光柵是多陣列光柵。本發(fā)明由于在兩個(gè)激光器前設(shè)有多陣列光柵。所以不僅具有信道跟蹤作用，而且可以抑制聚焦光斑旁瓣、提高中心強(qiáng)度，從而提高光盤信息符號(hào)的讀取質(zhì)量，減少噪聲。
文檔編號(hào)G11B7/1395GK101110233SQ20071007539
公開日2008年1月23日 申請(qǐng)日期2007年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月2日
發(fā)明者孫滿龍, 張布卿, 楊明生, 毛樂山, 潘龍法, 王爍石, 程雪岷, 霜 閆, 馬建設(shè) 申請(qǐng)人:清華大學(xué)深圳研究生院;東莞宏威數(shù)碼機(jī)械有限公司