影碟机激光头读取信息的光学原理
LD发射的红色激光,经过衍射光栅后被分成三束光(实际上分裂成多束光,其余的光束能量很低,不起作用),中间的一条为主光束,两侧为辅助光束。主光束用于RF信号的拾取和聚焦误差信号的检测,辅助光束则用于循迹控制。经过衍射光栅后的激光束,再经过偏振棱镜进入准直透镜,将仍具有发射性的激光变成平行光。然后,经1/4的波长板达到物镜,激光经1/4的波长板后,光束产生90度的延迟,物镜将激光束投射到碟片的信号面上。此时在聚焦伺服和循迹伺服的控制下,激光束准确地读取光碟上的信息。
拾取信号的激光束,在反射回来时,又穿过物镜及1/4波长板,并再次产生90度相位延迟,同入射的激光束相比,相位相差为180度。当激光束到达偏振棱镜时,因棱镜的中间镜面处镀有电解膜,由于光线的入射方向不同,呈现为投射及反射的不同特性,即激光束第一次由下方入射时,可以透射通过,第二次由上方返回入射时,则反射成90度方向,通过柱面棱镜后,透射到光电检测器上,光电检测器将光信号变成电信号。
激光束在光路传播时,以下部件起着重要的作用,分别叙述如下。
1.偏振棱镜
它能够使通过透镜的激光束直射到光盘,又能够使从光盘反射回来的激光束转向90度横向射到光检测器阵列。
2.1/4波长板
它是一个旋光器件,能将激光的相位延退90度,当激光束来去两次通过1/4波长板时,这时反射光与入射光相比在偏振棱镜上为180度,偏振棱镜对它们就分别呈现反射性和透射性。
3.准直透镜
将发射角度范围较小的激光束凝聚成平行激光束。
4.光检测器阵列
它由6只组成,当反射回来的激光束照到光敏时,将光信号转变为电信号,6只光敏二极管分别接到各自的独立上,可输出数据信号、聚焦、循迹误差信号。
5.柱面透镜
当反射回来的激光束经柱面透镜照射到光敏二极管时,因柱面透镜有成像的特点,能形成圆形聚焦光斑(聚焦正确),也可能形成椭圆形聚焦光斑(聚焦不正确),从而获得所需的控制信号(聚焦误差信号和循迹误差信号)。
激光头读取信息过程示意图如下图所示。
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