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日立开发出将光盘播放信号放大至10倍的光学技术

 

日立制作所开发出了可将光驱上光检测器输出的播放信号放大至10倍的光学技术。一般来说,记录面采用多层设计的光盘大多存在播放信号弱的课题,而采用此次开发的技术便可得到解决。比如,有望对记录面制成4~8层、单面容量增至100G~200GB的蓝光光盘的播放信号进行高效率检测。

此次,经原理实验证实,与不使用新开发的光学技术时相比,光检测器输出的播放信号可放大至10倍。详细情况已在2007年5月20日~23日于美国俄勒冈州波特兰举办的光盘相关国际会议“ODS 2007” 上发表。

播放信号的放大是通过应用光通信领域使用的“零拍检测法”实现的。通过使用零拍检测法,作为光源的激光器输出的光被半透镜等分割成2条光路,一条经过调制生成信号光,另一条则不做调制生成 参照光。使信号光与参照光发生干渉,输入光检测器,获得电信号。 采用这种方式,即使信号光较弱,只要参照光的强度大,2路光合成 后的干渉光的振幅就会大于原有的信号光。与仅有信号光时相比,能够输入光检测器的光强度较大,播放信号不易被光检测器和电路产生的电噪音掩盖。在此次的原理实验中,该公司成功地将光检测器输 出的电信号的S/N提高到了10倍。

实施了三项措施

此次,为了使零拍检测法能够应用于光驱,对光学系统实施了3项措施。第一,仅在原有激光头的光学系统上增加几个光学部件即可生成参照光;第二,检测方法采用“偏振光差动检测方式”;第三,抑制了光盘记录面振动引起的信号放大率变化。

在普通光盘设备用激光头的光学系统中,作为光源的激光器射出 的光被偏振光分光器全反射到光盘盘面,将光盘反射的光作为信号光 进行检测。此次,为了生成参照光,该公司通过灵活运用1/2波长板,使激光器射出的光部分透过了偏振光分光器(图1)。透过的光由反 射镜进行全反射后,再返回偏振光分光器,作为参照光使用。

具体来说,这是通过在激光器与偏振光分光器之间追加使光的相位发生180度旋转的1/2波长板,或是在反射镜正前方追加1/4波长板 实现的。通过利用1/2波长板改变激光器偏振光的倾角,使激光器发出的部分光透过(图2)。

而且,为了检测信号光与参照光形成的干渉光,该公司还采用了磁光盘使用的偏振光差动检测方式。

补偿光路差

该公司通过设置对参照光和信号光的光路长度差进行补偿的光学系统,抑制了光盘记录面振动引起的信号放大率变化。播放时,如果旋转的光盘的盘面抖动引起参照光与信号光产生光路长度差,参照光 和信号光就会出现相位差,使播放信号的增幅率产生变化。

为了补偿光路长度差,该公司又追加了一个偏振光差动检测方式 的光学系统。通过对2个使用偏振光差动检测方式检测出的信号进行运算,补偿光路差。

此次的原理实验使用的光源为He-Ne激光器,利用反射物代替了光盘。参照光与信号光的强度比为100比1。参照光和信号光的强度未 予公开,不过“参照光的强度小于写入多层记录媒体时使用的激光功率”(日立制作所)。
*转稿 日经BP社 2007/05/23

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