光学头基本原理及结构

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1、光學頭原理及結構內容綱要:.第一回:前言第二回:光學頭原器件介紹.第三回:光學頭系統結構.第四回:光學頭工作原理.第五回:光學頭技術發展趨勢.第六回:CD

2、DVD

3、BD光學頭比較表.1光學頭原理及結構第一回:前言.自从1982年直徑12cm的数字音频光盘CD问世以来，数字视频光盘DVD（digitalvideodisk）一直是新一代光盘的一个梦想.光存储以其容量大、寿命长、成本低、复制速度快等显著优点已经成为现代社会信息存储的重要手段之一DVD类产品更是新一代数字视听技术和数字化信息存储设备的典型代表和潮流。它已

4、经广泛应用于广播、电视、数据处理、文字/图像贮存、社会文化活动和家庭娱乐等领域。2光學頭原理及結構第一回:前言.其读写关键技术的DVD光學頭，主要功能是信号的记录和读出，是利用聚焦的激光束来完成的.激光头是从光盘上拾取信息的执行部件。光學頭通过读取光束聚焦于信号面上,并正确跟踪扫描轨迹,同时将反射回来的光信号变成电信号,从而读出信息.因此,光學头能否在某些光盘上读取信息,取决于光學头的技术性和盘片的物理结果是否匹配。DVD盘片物理结构特性已经决定了DVD光學头的结构和功能.3光學頭原理及結構第二回:光學頭原器件.

5、光學头均由两部分组成：一部分为物镜机构，俗称光学头；另一部分是将其余各镜片、激光发射二极管和光敏接收器安装在同一个腔体内，俗称激光枪。光学头安装在激光枪上面，通过螺钉联成一个整体，构成激光头组件。激光头由激光产生（发射）系统、激光传播系统（光路或激光枪）和光接收系统等部分构成（如图1所示）。4光學頭原理及結構第二回:光學頭各原器件功能.雷射二極體:提供讀取頭光源光束整型器:將雷射光束由橢圓整形為接近圓形繞射光柵:產生所需的繞射光束準直透鏡:將雷射二極體所發出的光整平為平行光偏光分光鏡:可將不同偏極化光分離¼波長板

6、:將線性偏極化光轉為圓偏極化光物鏡:將雷射光聚焦在光碟片資料層上光偵測器:將光訊號轉為電訊號5光學頭原理及結構第三回:光學頭系統結構.下>>此處的系統結構示意圖是指光學部分,並沒有包括聚焦與巡跡的部分.>>結構示意讓各位了解光學頭內部的機制.激光二極體物鏡準直透鏡衍射光柵分光錂鏡準直聚束透鏡檢光發生器6光學頭原理及結構第四回:光學頭工作原理.6-1:光學頭基本光學系統之激光對碟片工作示意.通过利用被聚焦到回折界限的最小激光束，穿过0.6mm的透明塑料层，从凹(Pit)凸(Land)信息面取出信号.參考圖1.7光學

7、頭原理及結構第四回:光學頭工作原理.6-4:光學頭基本光學系統之巡軌示意.巡軌作用:光盘的形状中心和光盘的回转中心之间的偏心补正，还有对于在轨道间距为0.74μm的轨道上，精度正负0.1μm控制激光束对轨道的追迹控制用误差检出机能和控制用的伺服机构内藏在光学头里頭.8光學頭原理及結構第四回:光學頭工作原理.6-5:光學頭基本光學系統之讀出碟片信息原理.光学头能够读出光盘上的信号的原理是:从激光二极管射出的发散P线性偏振激光通过准直透镜，成为平行光，再通过1/4波长片时，偏振方向旋转45度，变为圆偏光，这束平行的圆

8、偏光被对物透镜聚焦到光盘的信息面，再反射回来（根据盘面的凸凹对光的反射不同），通过1/4波长片时，再一次偏振方向被旋转45度，成为S线性偏振光，在偏光分光棱镜PBS处被反射到误差检出系和信号系，反射光再一次被分为两路，误差系的一路通过凸透镜、圆柱透镜，投影到四分割的光电二极管上，根据各象限光量的大小，进行运算，对聚焦和寻轨伺服机构控制，使之读出正确的信号，另一路信号系的光束由凸透镜会聚到光电二极管，把光信号变为电信号。9光學頭原理及結構第五回:光學頭技術發展趨勢.摘要:为了实现高密度存储，DVD盘片使用波长为65

9、0/635nm的激光且物NA应大于0.6。而CD则使用780nm的激光且数值孔径约为0.4。为了能与CD类光盘兼容，DVD播放器/驱动器中除了要有完成CD类盘片的解码电路外，其光学头也需能同时读取CD盘片.概述:根据DVD标准，DVD盘片的盘基厚度为0.6mm，而传统CD盘片的盘基厚度为1.2mm。由于DVD与CD盘盘基厚度及存储密度上存在差异，对二者的兼容读出带来了一定的问题。因此除拥有CD的解码器外，在设计DVD光学头时必须考虑到读取现有CD的能力。为了解决光学头的兼容问题，在DVD光学头设计上产生出多种方案

10、，如两套独立读出系统、全息物镜、液晶光阑、双物镜等，接下來將對照比较.10光學頭原理及結構第六回:CD

11、DVD

12、BD光學頭比較表.光碟儲存技術由CD發展至DVD，容量由650MB提升至4.7GB約為6～7倍，且DVD播放機已進入家庭成為家庭影院的重要成員，光儲存技術的日新月異已大量散播影音娛樂到各個家庭。隨後出現可寫入型DVD碟片，規格區分為由DVDForum支持的DVD