[發明專利]一種超分辨光盤的徑向伺服裝置及其伺服控制方法

有效

• 申請號: 201810385410.0
• 申請日: 2018-04-26
• 公開（公告）號: CN110415732B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 阮昊;胡巧;原續鵬;郭新軍
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海光學精密機械研究所
• 主分類號: G11B7/085
• 分類號: G11B7/085;G11B7/09
• 代理公司: 上海一平知識產權代理有限公司 31266
• 代理人: 姜龍;徐迅

本發明公開了一種超分辨光盤的徑向伺服裝置及其伺服控制方法，其徑向伺服控制裝置包括激發光光源、伺服光光源、整合光路、聚焦單元、伺服光檢測單元、驅動控制單元；其中的驅動控制單元，針對伺服光所照射的每條引導層溝槽，預設了N個檢測誤差基準值，根據伺服反射光的檢測結果與所述檢測誤差基準值的比較結果，控制每個引導層溝槽下方N條數據軌道中對應的所述聚焦單元的位置。本發明適用于基于受激輻射損耗顯微技術、雙光子吸收技術等多種超分辨光盤，而且在不減小伺服光波長及引導層溝槽寬度的前提下，實現了對超分辨數據軌道(100nm)的精確徑向伺服控制。

技術領域

本發明涉及光盤控制領域，尤其涉及一種超分辨光盤的徑向伺服裝置及其伺服控制方法。

背景技術

由于光學衍射極限效應的制約，傳統的光存儲已接近其存儲密度的極限，難以滿足大數據時代信息量爆炸增長下的存儲需求。因此，若要從根本上解決這一難題，就需要突破光學衍射的極限，獲得更小的數據記錄點。

近年來，人們相繼發現了一些能夠突破光學衍射極限的方法，諸如超分辨熒光顯微技術(2014年諾貝爾獎)，雙光子吸收技術，超分辨光學吸收技術，介質超分辨技術等等，這些技術雖然不都是發現于光盤領域，但均有希望應用于光盤領域，實現超高密度的存儲。

然而，衍射極限的突破并不意味著新一代光盤技術的全面來臨，技術上還需要與之匹配的光盤伺服控制系統。光盤伺服技術是光盤驅動器的核心技術，而目前尚未研發出與超分辨光盤相匹配的伺服控制系統。其中的原因在于超分辨記錄點遠小于目前藍光光盤的最小信息點尺寸138nm，在光盤刻錄和讀寫過程中，難以實現對超分辨記錄點的伺服控制，特別是徑向方向的跟蹤伺服控制。傳統的CD、DVD、BD(藍光光盤)一般采用基于反射的方式對信息讀取及伺服控制，其原理基本相同，不同的是其預刻溝槽的尺寸隨著其記錄點的減小而相應減小。然而對于超分辨光盤，無論激發光還是伺服光，都因為受到衍射極限的限制，而不能通過將預刻溝槽間距減小為超分辨記錄點大小的方式實現徑向跟蹤伺服；引用文獻[1]中提到了一種磁光混合伺服系統，通過在軌跡槽中預先編碼的位置信號，可實現誤差信號的檢測與位置校正，但其需要在每張光盤的記錄層中預埋磁力線，以實現徑向位置的跟蹤伺服，若采用此種方法制造超分辨光盤，成本將會很高，可能達到美元/MB；此外，采用熒光量子點進行追蹤的設想，以目前的半導體發展技術來看還存在較大障礙。因此，這就迫切的需求發展一種低成本、高精度的可用于超分辨光盤的伺服裝置及其伺服控制方法

發明內容

鑒于以上所述存儲點小于光學衍射極限的超分辨光盤讀寫過程中難以實現伺服以及現有伺服技術的缺點，本發明的目的在于提供一種超分辨光盤的徑向伺服裝置及其伺服控制方法，能夠精確執行超分辨光盤讀寫過程中的徑向跟蹤伺服。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種超分辨光盤徑向伺服裝置，包括激發光光源、伺服光光源、整合光路、聚焦單元、伺服光檢測單元、驅動控制單元；

所述激發光光源發出激發光，所述伺服光光源發出伺服光，激發光與伺服光經過整合光路到達聚焦單元，被聚焦于光盤盤面，伺服光在盤面經過反射后再次經過聚焦單元，隨后其反射光被伺服光檢測單元檢測，并將檢測結果傳遞給驅動控制單元；

所述的激發光光源包括至少一束單一波長的激光光源，或不同波長的激光光源；

所述的超分辨光盤包括多層結構，包括一層含有螺旋形溝槽狀的伺服引導層，以及其下方存在的至少一層的數據記錄層；

所述數據記錄層中以螺旋形式分布著數據存儲單元，每條螺旋線上的存儲單元構成一根數據存儲軌道，其中每N條數據存儲軌道對應于伺服引導層中的一條溝槽，N為大于1的整數；

所述的整合光路包括準直透鏡，將伺服光與激發光整形成共軸圓形平行光束；

所述的聚焦單元至少包括能夠起到聚焦作用的光學元件，將激發光與伺服光聚焦到同一軸線上；