(光存储原理与应用)复习

1、光存储原理与应用复习新课推荐：光电信息系统综合设计光电信息工程专业唯一的一门综合设计课 旨在锻炼毕业设计应具备的基本能力讨论式教学，共分专业知识专题补充、创 新思维模式培养、光电信息系统综合案例、 创新创业能力培养和常用光电系统设计方 法培养五个模块。考虑大四实际情况，豪考试，交一篇论文给分，无年轴作业，针对课上讨论给平时成绩。考试题型简答（或分析）题：两道，共3035分综合运用题：65-70分，围绕同一系统，共 56个小问附加题：1道，30分，综合设计，给定未知 原理，设计光存储系统，考察联想及专业 知识灵活运用能力，课件中无答案要求：3）答题简练，不需大段文字，只 要要点对即可；（2）题目

2、不需死记硬背， 只要理解正确即可成绩构成考试：60%平时成绩：40% （到课率+回答问题）回答 问题学期累计10个勾平时成绩直接计满分。综合题：卷面超过85分，综合题18分计A+, 卷面75分，综合题24分计A+（共6个名额）第一章（重点）振幅式光学头结构及使用的主要元件准直、棱镜整形、物镜设计、偏振分光、 探测器信号读取轴向伺服系统：像散法、刀口法、临界角 棱镜法径向伺服系统：三光束法光盘存储基本原理From Computer D*skt6p Encyclop&dis 0 1998 The Computer Language Co. Inc.motionlaquer lajeraluminu

3、m layerpolycarbonate layer (clear plastic)00000000001000000000010000000aluminum data lajerLANDclear plasticLsensor光盘片 波 %卜物镜 反激光准直LD2Ia=arcsinAf2lMW_1光束棱镜整形系统敎女车M 沪籍整形棱镜的顶角i结合折射定律sin/) =nsinz2宙復用K9披璃#UHL轴Zi=arcsinM2-!l-l/n2n (780nm) =1.51079n (830nm) =1. 50983“ = 75934*】=75。949住=3948362=39。4729M=3 x

4、 1Af=3 $ 1会聚的镜芜禽+波K = X物備D-入/NAe(NA=slnO)像差矫正：球差、 慧差、像散等与点 聚焦特性相关的最终波像差数值极 小：难易？（相对 孔径的影响）诫唸思睹：宴今辨址負、正負毛延負三 金状态，只要健我刘一种扬理机制鸟Z 金输驱觇哀对走耳可像散法调焦光源4X柱面透镜物镜弧矢焦线光盘信号面过近正确过远电路实现：利用四象限探测器和差动放大器0远焦刀口法图2-1-1刀口法原理(a)正焦lib)&焦)3远焦。这种方法是在检测透镜 DL的后焦面设置一个” 刀口并在其后放置二分立光点探测器。如 图所示。当光盘位于正 确聚焦位置时，刀口对 反射光束没有影响，亮 分立探测器上两个

5、部分 的光强分布相同。当光 盘远焦时，刀口挡住一 部分光，如图(b)、(c)所 示，因此可以从二象限 光电探测器上检测岀误 差信号，并可判断岀正 负方向。临界角棱镜法W心(a) 正焦(b) 近焦(c) 远焦当光正好聚焦在光盘上时，反射光是平行的。如果正焦时的平行光恰好以临界角入射，则两部分光都全 反射，探测信号差值为零。离焦后，反射光不再平行，而是发散或者会聚，那么比如 有部分反射光小于临界角，将被折射。因此，可根据探测 器两个探测元，探测后的信号做差值，来判断反射光是会 聚还是发散，即判断是近焦还是远焦。三光束法虚澡像戳试四彖限探剧器基舷上何故連，駛入三芜東栓向廉处何離的检剧？正确跟踪TES

6、 二 0错误跟踪TES =小于或大于零轴向伺服:(A+C) (B+D)二 FES 径向伺服：EF = TES数据信号检测：A+B + C + D第二章全息光存储：要点全息光存储为什么被普遍认为是下一代光 存储首选技术典型全息光存储系统cSZtlPoilWsourceI II111 RvcunsIriKlcilPlanePartially ReflectiveMirrorHOUSINGCapillary Tube wHeNe GasSimple HeNe Laser Diagram100% Refl台ctieMirrorrnase-cotijuaie refereixx? Nam absorpl

7、ion relractivv iihScx thicknesslkuscnsiiive n: /I八.l he photoresistive nbediutn rephcites tl)e ihiiges as a change inobject beam在全息存储系统里，激光被分为两束，一束用 于调制信号，一束平行光作为参考光，两束光干 涉将信息记录在全息媒介里。笫二章扫描与调制要点常用于光电系统扫描与调制的基本原理电光模拟扫描与数字扫描电光模拟式调制及数字式调制电光模拟扫描电光数字式扫描由电光晶体和双折射晶体组合而成,其结构原理如图所示。S 入射光II光轴B /S上加半波电压则光线在紫色位

8、置,不加电压则在红色位置，实现从红色到紫色的跳变式扫图中S为KDP晶体f B为方解石双折射晶体（分离棱镜）,它能使线偏振光分成互相平行.振动方垂直的两束光,其间隔方为分裂度,为分裂角（也 称离散角）oO ii O Oi i o20B猜测1/4波片的作 用(嵌)oej uo蚩 msuBU电光强度模拟信号调制Applied voltageTransmitted intensityModulation ； voltageOutput polarizer)三扌1 +几sine”“So(toy(1 =?)retardationplate50Inputpolarizer(II tox)(IZx )ke0u

9、3rtcr waveJ1=-l + siii(r7Wsni)1 in厶Time三数字式纵向电光调制器及其工作原星吋用不用四分之一波片,为爪么？T = = sin2M = sin2f 厶 I 2 ) 2VJ上述电光晶体和双折射晶体就构成了一个一级数字扫描器, 入射的线偏振光随电光晶体上加和不加半波电压而分别占据两 个地址之一，分别代表0”和分状态。第四章海量光存储技术数字式光存储的本质给定光学原理设计信息读写光学系统设计实例1:传统光盘1/4 WaveplateWollaston Prism Polarizing BeamsplitterPhotodiode ArrayObjective Len

10、s AssemblyX Deflector (Tracking)Y Deflector (Tilt)Diffraction GratingCynlindrical LensTurning MirrorsOptical Path of Early HeNe Laser-BasedLaserDisc Player Prototype设计实例2：全息存储CrystalHologramReader设计实例3：双光子存储35Dmn450cm4uDikrtl700nm(a)物鏡单光子锻发焦平面樣品樣品设计实例4:蛋白质存储WRITE570 630 nm paging lasershutter closed

11、dichroicbeam splitter(DBS)PBEPDC680 nm laser(full power)beamcoupling optics但(fO) JpUsefon stepper motorkinematic & Peltier stabilized data cuvette holder (DCH)(data selected)READ680 nm laser (low power)(1% all on)570 - 630 nm paging laserDBSprotei n磁光克尔效应：入射的线馄振光在已磁化的物质 John Kerr发现。克尔效血拄衰面磁学中的应用, 即为癡面磁免竞尔效血。图1表面磁光克尔效应原理第五章光存储电路控制