激光头的原理与结构

  自从1982年直径12cm的数字音频光盘CD面世以来，数字视频光盘DVD（digital video disk）一直是新一代光盘的一个愿望，虽然在几年前呈现了VCD，可是关于光盘来讲，技能上没改动，仅仅对数据来进行了紧缩，画质也仅仅VHS水准，不过是过渡性产品，在国外没构成商场。

  数字图象信号具有在被修改时画质不劣化，简单被计算机处理等长处，所以能记载2小时之后高画质的数字图象的光盘，现已让人盼望已久。最近几年，短波长的半导体激光器技能，薄型化光盘基板技能，对物透镜的高数值孔径NA化技能等的前进，使光盘的记载密度高密度化成为可能，一起数字接连可变画面紧缩技能也有很大的前进，使长期高画质的接连可变画面收录在一张光盘里成为可能。

  在以上这些技能根底被奠定之后，世界上的十家大企业一起拟定了新代代数字视频光盘DVD（digital video disk）的规范，既在和原有CD相同尺度下，记载容量为本来光盘7.5倍4.7G，并选用高画质的MPEG2数字信号紧缩方法，使之可以存储135分的电影。

  DVD播映机首要是由光学头和MPEG2解码器两个关键技能组成的，其间MPEG2解码器由所以通用规范，现在开宣布芯片的厂商不下十几家，而光学头的技能还首要把握在日本厂商手中。

  光盘技能便是一束被聚集到回折边界的最小激光束照射到盘面，因为记载着信息的盘面的凹凸对光的反射不同，就可以读出盘上的信息。

  a. 经过运用被聚集到回折边界的最小激光束，穿过0.6mm的通明塑料层，从凹凸信息面取出信号。

  b. 运用半导体激光二极管，运用数值孔径NA为0.6的对物透镜，把激光束聚集为由波长决议的回折边界停止的最小光束。

  c.光盘外形的差错和不同光盘交流时带来的对物透镜的焦点方位在光盘信息记载面的方位改变，还有光盘反转韶光盘面上下振荡也会引起焦点方位改变，为了对焦点方位改变进行主动补正，有必要把可以以精度为正负1μm对焦点方位操控的差错检出机能和操控用的伺服机构内藏在光学头里。

  d.光盘的形状中心和光盘的反转中心之间的偏疼补正，还有关于在轨迹距离为0.74μm的轨迹上，精度正负0.1μm操控激光束对轨迹的追迹操控用差错检出机能和操控用的伺服机构内藏在光学头里。

  在这里关于光盘设备体系，能满意以上要求的光学头的根本光学系，对物透镜OL(object lens)，作为光源的半导体激光二极管LD(laser diode),准直透镜CL,和其他一些光学头用的光学部品的原理及规划进行阐明。

  光学头是由1.对物透镜，2.准直透镜，3. 偏光分光棱镜，4.分光棱镜，5.反射镜，6.1/4波长板，7.焦点差错检出光学系，8.寻轨差错检出光学系等光学部品和光学系，9.焦点操控伺服机构（F-ACT）,10.寻轨操控伺服机构(T-ACT)等伺服机械操控部品，还有11.半导体激光二极管，12.多切割光电二极管PD(photo diode)等光电部件构成的。

  光学头可以读出光盘上的信号的原理是从激光二极管射出的发散P线性偏振激光经过准直透镜，成为平行光，再经过1/4波长片时，偏振方向旋转45度，变为圆偏光，这束平行的圆偏光被对物透镜聚集到光盘的信息面，再反射回来（依据盘面的凸凹对光的反射不同），经过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处被反射到差错检出系和信号系，反射光再一次被分为两路，差错系的一路经过凸透镜、圆柱透镜，投影到四切割的光电二极管上，依据各象限光量的巨细，进行运算，对聚集和寻轨伺服机构操控，使之读出正确的信号，另一路信号系的光束由凸透镜集聚到光电二极管，把光信号变为电信号。

  要想把激光聚集成由波长决议的最小光束，有必要把从LD宣布的球面波的波面尽量无缺点的传到光盘的情报记载面。也便是说，从LD发光开端到光盘为