[發(fā)明專利]一種新型超分辨光學(xué)讀取頭

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710053029.6
• 申請日: 2007-08-24
• 公開（公告）號: CN101127222A
• 公開（公告）日: 2008-02-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王莎莎;阮昊
• 申請（專利權(quán)）人: 阮昊
• 主分類號: G11B7/135
• 分類號: G11B7/135
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司
• 代理人: 朱必武

技術(shù)領(lǐng)域：

新型高密度光盤光學(xué)讀取頭，利用光學(xué)超分辨技術(shù)提高光盤存儲(chǔ)密度。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代社會(huì)信息存儲(chǔ)和傳輸量的日益增加，超高密度、超大容量、超快信息存儲(chǔ)技術(shù)越來越受到人們的關(guān)注，為了進(jìn)一步提高光盤的存儲(chǔ)密度，人們進(jìn)行了大量的研究。提高存儲(chǔ)密度最直接的方法就是減小聚焦光斑的尺寸，但是由于衍射效應(yīng)的存在，聚焦光斑的大小由激光波長λ和物鏡的數(shù)值孔徑NA決定：

r=0.61λNA]]>

r為聚焦光斑的半徑。因此，減小激光波長λ或增大數(shù)值孔徑NA均可以減小光斑尺寸從而提高存儲(chǔ)密度。

由于產(chǎn)生較短波長的激光器其生產(chǎn)制作工藝非常復(fù)雜，價(jià)格昂貴；大數(shù)值孔徑透鏡的設(shè)計(jì)非常困難，像差很難消掉，因此這兩種方法在改變光斑尺寸方面的作用極其有限。

光學(xué)超分辨技術(shù)是一種通過改變平行光路的振幅或位相分布，超越衍射極限，得到較小的聚焦光斑的方法。超分辨位相板就是利用這種技術(shù)，用光刻蝕在基片上刻上刻環(huán)，使通過它的光線振幅或位相改變，從而可以得到較小的光斑。

因此，可以通過在光學(xué)頭中加入超分辨位相板減小光斑尺寸，從而在不改變激光波長和物鏡數(shù)值孔徑的情況下提高存儲(chǔ)密度。目前已有專利將超分辨位相加入光學(xué)頭中，但由于位相板自身具有的體積和重量，加入光學(xué)頭中勢必會(huì)對其產(chǎn)生影響，同時(shí)位相板的位置如置于分束器后，當(dāng)光束被光盤反射回來時(shí)，會(huì)經(jīng)過位相板產(chǎn)生再次衰減，極大的影響了探測器光強(qiáng)；而且由于讀寫物鏡的移動(dòng)，會(huì)使固定的位相板的中心與讀寫物鏡中心偏離，從而失去超分辨效果。

針對這些問題，本發(fā)明提供了一種新型的超分辨光學(xué)讀取頭結(jié)構(gòu)，能夠成功的解決此問題。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，解決固定的位相板的中心與讀寫物鏡中心偏離，從而失去超分辨效果，和超分辨位相板的放入問題，提供一種新型超分辨光學(xué)讀取頭，減少對光學(xué)頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改變，保持可靠的超分辨效果。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下：

一種新型超分辨光學(xué)讀取頭，依次包括半導(dǎo)體激光器、準(zhǔn)直透鏡、分束器、讀寫物鏡、聚焦物鏡和光電探測器，其特征在于：在分束器和讀寫物鏡之間的光路中放置反射鏡，它與讀寫物鏡固定，隨其移動(dòng)。

如上所述的新型超分辨光學(xué)讀取頭，其特征在于：與光軸成45度夾角，從而使光線方向改變90度。

反射鏡固定在讀寫物鏡上，可以隨讀寫物鏡移動(dòng)，這樣讀寫物鏡在移動(dòng)時(shí)可以保證光軸中心始終與超分辨刻環(huán)中心對準(zhǔn)，保證超分辨效應(yīng)的實(shí)現(xiàn)。

如上所述的新型超分辨光學(xué)讀取頭，其特征在于：分束器的側(cè)面上刻有能產(chǎn)生超分辨衍射效應(yīng)的刻環(huán)，分束器的刻環(huán)側(cè)面位于光路中，刻環(huán)中心與系統(tǒng)共軸。

改進(jìn)的分束器具有衍射效應(yīng)，將具有衍射效應(yīng)的刻環(huán)刻在分束器的側(cè)面上，這樣光線通過分束器時(shí)就可以改變其振幅分布，從而在不用加入分立的超分辨位相板的情況下，由分束器直接產(chǎn)生超分辨效應(yīng)，減少了對光學(xué)頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改變；不需要在光路中再加入光學(xué)元件。

如上所述的新型超分辨光學(xué)讀取頭，其特征在于：將分束器的刻環(huán)刻在靠近激光器的側(cè)面。光束經(jīng)過光盤反射回來就不會(huì)被刻環(huán)二次衍射，降低光能損失。

與先前的技術(shù)相比本發(fā)明有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、反射鏡的加入解決了刻環(huán)與讀寫物鏡中心對準(zhǔn)問題，不必?fù)?dān)心由于讀寫物鏡的移動(dòng)而中心偏離，失去超分辨效應(yīng)的問題。

2、不是將超分辨位相板作為一個(gè)元件加入光學(xué)頭的結(jié)構(gòu)中，而是利用光學(xué)超分辨技術(shù)，將分束器變?yōu)榫哂醒苌湫?yīng)的分束器，將分束器與超分辨位相板集成在一個(gè)器件上，不需為位相板的固定而費(fèi)神，結(jié)構(gòu)簡單。

3、將超分辨分束器的刻環(huán)刻在靠近激光器的一面，避免光經(jīng)過光盤反射再通過刻環(huán)二次衍射，對到達(dá)光點(diǎn)探測器上的能量和光點(diǎn)位置產(chǎn)生影響。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的新型超分辨光學(xué)讀取頭的結(jié)構(gòu)原理圖。

其中：1半導(dǎo)體激光器；2準(zhǔn)直透鏡；3超分辨分束器；4反射鏡；5讀寫物鏡；6光盤；7聚焦透鏡；8光電探測器。

圖2為超分辨分束器a面的正面結(jié)構(gòu)圖。

圖3為圖1實(shí)施例所得到的超分辨效果圖。

其中：3a為采用一般分束器光盤上的光強(qiáng)分布曲線；3b為采用超分辨分束器光盤上的光強(qiáng)分布曲線。