国防科技大学 光电科学与工程学院, 长沙 410073
为了探索新型高灵敏度光电拾音器技术方案, 基于光学隧穿效应研究, 将声压变化转换为全反射棱镜中全反射面与摆片光学面之间的光学隧穿距离变化, 从而改变光束在棱镜全反面处的反射(透射)损耗, 通过直接测量反射(透射)光的功率变化, 实现拾音器基本功能。利用半导体激光器和直角全反射棱镜搭建了一套简易的原理验证实验系统, 并利用该系统对三角波信号驱动进行了实验。结果表明, 反射光功率会随着三角波信号的改变而改变, 光功率改变达到5.6%;由声音引起的玻璃振膜距离变化也可改变输出光功率, 并被检测出来。初步验证了该方案的可行性。
激光技术 光学拾音器 光学隧穿效应 全反射 laser technique optical pickup optical tunneling effect total internal reflection
合肥工业大学仪器科学与光电工程，安徽 合肥 230009
文章提出了一种基于DVD原理的非接触光学聚焦探头，它由商用DVD读取头改装而成，已经完成设计与制作。实验结果表明，此非接触探头分辨率优于1nm，测量重复性可达12 nm。目前此非接触触发探头已应用于纳米三坐标测量机上。
DVD光学读取头 非接触探头 纳米三坐标测量机 DVD optical pickup head non-contact probe Nano-CMM
Precise Machinery and Precise Instrument Department, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China
Frontiers of Optoelectronics
2008, 1(1): 183
清华大学 光盘国家工程研究中心，北京 100084
悬线式物镜力矩器是目前光学头系统中使用最为广泛的力矩器，其动态特性直接决定了光学头的读写性能。基于ANSYS参数化设计语言(APDL)建立了悬线式光学头物镜力矩器的仿真设计平台。通过仿真平台进行了力矩器一阶共振频率和峰值、二阶共振频率和峰值、扭转共振频率、静态灵敏度、动态灵敏度和相位等动态特性参数的仿真实验，仿真计算的结果与实际测量的结果相比，最大相对误差为4．2%。该仿真平台对于二维乃至三维悬线式物镜力矩器的设计和评价都具有重要的指导意义。
光学头 物镜力矩器 电磁场 仿真 optical pickup lens actuator APDL APDL electromagnetic field emulation
清华大学 光盘国家工程研究中心，北京 100084
力矩器多维运动之间的串扰是影响其动态特性和光斑质量的关键因素。建立了力矩器的空间受力分布模型，提出了聚焦、循迹、倾斜三个方向串扰度的概念，用数值方法计算并分析了力矩器的运动串扰现象，得到了串扰度与力矩器结构参数的关系。分析结果表明，串扰度与永磁铁和聚焦线圈的结构参数密切相关，合理选择结构参数可有效降低串扰度，可提高力矩器的动态性能。
光学头 力矩器 运动串扰 物镜倾斜 optical pickup actuator cross interference tilt
1 清华大学 光盘国家工程研究中心，北京 100084
2 飞利浦(中国)投资有限公司上海研究中心，上海 200000
力矩器多维运动间的串扰和耦合是影响其动态特性和光斑质量的关键因素。针对力矩器单自由度简谐振动模型的不足，利用拉格朗日第二类方程，建立了二维力矩器的三自由度动力学模型，描述了力矩器聚焦和循迹有效运动、聚焦和循迹运动间的耦合作用以及扭转串扰运动特性，反映了力矩器四个关键点的不一致对其动态特性的定量影响。模型与实验结果对比表明，各自由度误差均小于5%，模型具有实用性，对力矩器的设计开发和串扰抑制具有理论指导作用。
光学头 力矩器 扭转特性 串扰 耦合 optical pickup actuator rolling characteristics cross interference coupling
中国科学技术大学精密机械与精密仪器系, 合肥 230026
为实现共焦双光头多层数据存储系统,需要对双光头同步聚焦误差进行检测,以确定聚焦伺服跟踪精度,验证系统的可行性。首先利用几何光学的ABCD变换矩阵计算双光头输出能量与光头间距离的关系,确定其线性工作范围；其次通过输入不同频率的正弦信号驱动音圈电机,获得静止状态、下光头运动状态以及双光头同步运动状态下,四象限探测器的输出信号；最后对输出信号进行频域分析,可计算得到由于双光头参量失配而导致的同步聚焦误差在不同频率下的幅值。实验结果表明,在20 Hz、峰峰值0.5 V正弦信号作用下,同步聚焦误差幅值在1 μm以下,可以满足共焦双光头多层数据存储系统的聚焦伺服跟踪要求。
三维光存储 误差检测 光学拾取头 音圈电机 聚焦伺服
清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室, 北京 100084
提出了一种基于平板光学的新型DVD/CD-R兼容型集成光盘头。在此系统中, 光线沿着Ζ型在平板玻璃 基底中传播。通过集成的平板合分束器、消色差波片、分色光栅等器件完成双波长光束的合光、偏振态旋转、分光等 功能u经测试,此系统具有足够的能量利用率和集成度以及较小的体积和重量。
微光学 衍射光学 平板光学 集成光盘头
1 中国科学院上海冶金研究所微电子学分部, 上海,200233
2 中国科学院上海冶金研究所, 上海,200050
采用光学追踪法计算了圆锥光线入射到棱镜中的轨迹, 并对计算结果进行了实验验证, 实验结果与计算结果相一致, 从而获取了拾音器的光学结构参数。
混合型集成光学拾音器 光学追踪 圆锥光线
