专利名称：超分辨母盘刻录装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及超分辨技术，特别是在横向突破衍射极限的衍射光学技 术。它能有效的减小透镜焦点处光斑尺寸，从而提髙母盘存储密度。
背景技术：
随着信息存储和信息传输量要求的日益增加，尤其是髙清时代的来临，提 高单张光盘的存储密度成为迫切需求。对于盘片而言，缩小道间距及减小信息 坑可以提高存储密度。根据瑞利衍射理论，聚焦在焦点处的光斑尺寸为D = 可以看出光斑的大小D受波长入及透镜的数值孔径NA的影响，入越小，NA越大则光斑会越小。但是受光源的限制入的减小有限，而采用物镜的 NA增大会带来许多设计工艺及制作上的困难。光学超分辨技术是一种通过调整横向振幅分布减小聚焦光斑尺寸的方法， 它可以在不改变入和NA的前提下，克服衍射极限，减小聚焦光斑尺寸，本实 用新型将超分辨技术应用于母盘刻录系统中，在平行光路中加入光瞳滤波器， 改变光线横向振幅分布，使聚焦光斑减小，提髙存储密度。发明内容本实用新型的目的是提供一种超分辨母盘刻录装置，将光瞳滤波器放在母 盘刻录系统中的准直光路，利用光瞳滤波器改变准直光的振幅分布，利用光学 变迹效应(apodization)在物镜的后焦面获得更小的成像光斑，从而能提髙超 高密度光盘刻录。本实用新型的技术方案是 一种超分辨母盘刻录装置，依次包括离子激光 器、电光调制器EOM、透镜、声光调制器AOM、透镜、透镜和聚焦物镜，透 镜和透镜共焦，其特征在于在透镜和透镜构成的共焦透镜组与其后透镜之间 的这段平行光路中加入振幅型光瞳滤波器，该振幅型光瞳滤波器与系统共轴。 这样保证了超分辨效果的实现。如上所述的超分辨母盘刻录装置，其特征在于所述的光瞳滤波器是环带结构的振幅型滤波器，其中各环带结构振幅不等。由于振幅型光瞳滤波器的旁 瓣比位相型小，这样在实现了超分辨效果的同时又得到了不大的旁瓣比。如上所述的超分辨母盘刻录装置，其特征在于所述环带结构的振幅型滤 波器为两环结构振幅型光瞳滤波器，两个环带的透过率分别为O和l,将其半 径W、 a2优化后得到其数值分别为0.54和l, a2为归一化半径。与先前的技术相比本实用新型有以下优点与传统的母盘刻录系统相比，保留了原有母盘刻录系统的结构，容易实现 实用化；整个系统只是放入了一块光瞳滤波器，其价格低廉且易加工；由于加 入的是振幅型光瞳滤波器，其损失的能量可以通过增大激光器能量来补偿，而 且得到比位相型小的旁瓣比，可以使旁瓣影响减小。
图l本实用新型实施例的超分辨母盘刻录装置的结构原理图。 图2本实用新型实施例的振幅型光瞳滤波器结构图。 图3为图l实施例所得到的超分辨效果图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本实用新型做进一歩说明附图1中标记说明1离子激光器；2电光调制器EOM; 3反射镜；4反 射镜；5共焦透镜&; 6声光调制器AOM; 7共焦透镜& 8反射镜；9反射镜; IO光瞳滤波器；11透镜f3; 12反射镜；13物镜f4; 14母盘；15母盘驱动器； 附图2中标记说明^为内环半径，82为外环半径。内环振幅透过率为0，外 环振幅透过率为1;附图3中标记说明3a为未加入振幅型光瞳滤波器时母盘 上光强分布图；3b为加入之后母盘上的光强分布图。图1是本实用新型实施例的超分辨母盘刻录装置的结构原理图，其中1 是离子激光器；2是电光调制器EOM; 3是反射镜；4是反射镜；5是共焦透 镜&; 6是声光调制器AOM; 7是共焦透镜f2; 8是反射镜；9是反射镜；10 是光瞳滤波器；U是透镜f3; 12是反射镜；13是物镜f4;"是母盘；15是母盘驱动器。其特点是在一对共焦透镜ft 、 f2之后，透镜fc之前的平行光路中加入光瞳滤波器，使其光轴与系统光轴重合，该光瞳滤波器的结构如图2所示，它包括两个半径分别为ai、 a2的环带结构，二个环带的通过率分别为0和1。本实用新型实施例采用的是两环结构振幅型光瞳滤波器，该滤波器的结构 如图2所示。其中，两个环带的透过率分别为O和l,将其半径&、 82优化后 得到其数值分别为0.54和l (a2为归一化半径)。该光瞳滤波器可以将光斑压 缩80 %，旁瓣归一化强度为0.053，相较于位相型光瞳滤波器小很多，结果 见图3所示。图3为横向光强分布曲线，其中3a为未加入光瞳滤波器焦点光强分布曲 线；3b为加入之后光强分布曲线。其中，横坐标为光学坐标v,纵坐标为归一化光强分布I,实际坐标r可以由v得到v = ^i^r。由图3可见，光斑半径义明显缩小，旁瓣也随之增大，但相对而言较小。光束通过振幅型光瞳滤波器的 光能损失大于位相型，但可以通过增大激光器总能量来弥补。通过比较，本实用新型有以下优越性可以在不改变超分辨母盘刻录装置 的总体结构(激光器和物镜)的基础上，只需加入光瞳滤波器，就可以突破衍 射极限，获得较小的光斑，且旁瓣比较小，对母盘的刻录影响较小。由于振幅 型光瞳滤波器制作简单，价格低廉，因此本实用新型可以在简单的改变，低廉 的价格上将光盘的存储密度提髙，其应用前景十分广阔。
权利要求1、一种超分辨母盘刻录装置，依次包括离子激光器、电光调制器EOM、透镜1、声光调制器AOM、透镜2、透镜3和聚焦物镜4，透镜1和透镜2共焦，其特征在于在透镜1和透镜2构成的共焦透镜组与其后透镜3之间的这段平行光路中加入振幅型光瞳滤波器10，该振幅型光瞳滤波器与系统共轴。
2、 如权利要求1所述的超分辨母盘刻录装置，其特征在于所述的光瞳滤 波器是环带结构的振幅型滤波器，其中各环带结构振幅不等。
3、 如权利要求2所述的超分辨母盘刻录装置，其特征在于所述环带结构 的振幅型滤波器为两环结构振幅型光瞳滤波器，两个环带的透过率分别为0和1， 将其半径sn、 a2优化后得到其数值分别为0.54和l， a2为归一化半径。
专利摘要一种超分辨母盘刻录装置，依次包括离子激光器、电光调制器EOM、透镜1、声光调制器AOM、透镜2、透镜3和聚焦物镜4，透镜1和透镜2共焦，其特征在于在透镜1和透镜2构成的共焦透镜组与其后透镜3之间的这段平行光路中加入振幅型光瞳滤波器10，该振幅型光瞳滤波器与系统共轴。用它可以改变平行光路横向振幅分布，减小聚焦在母盘上的光斑尺寸，而且旁瓣较位相型光瞳滤波器小，从而可以提高母盘存储密度，提高存储容量。
文档编号G11B7/0045GK201111896SQ20072008668
公开日2008年9月10日 申请日期2007年8月27日 优先权日2007年8月27日
发明者王莎莎, 昊 阮 申请人:武汉光谷高清科技发展有限公司