DVD光学读取头的几何光学设计

摘要

在光盘系统中，光学头是复杂而精密的光、机、电集成器件，它的主要功能是精确的读取并输出光盘所记录的信息。目前关于光学头的开发技术主要集中在国外的大厂家手中，国内虽有生产但本质上只是国外大公司的加工厂，并不具备自主开发并生产的实力，这就严重的制约了我国光盘产业的创新和发展。掌握这种关键件的开发技术无论从当前的经济效益还是从长远的光存储产业发展的角度都具有很高的战略价值。光学头设计主要为光学的设计，所用到的光学内容包括几何光学、傅式光学及部分像差知识。 本文从几何光学的角度，结合实际工作，从理论上论述了一款成本低，性能优良的光学头的光路设计。文章首先对几何光学及光学头的所用零件及镜片参数进行介绍；其次介绍聚焦伺服信号产生的原理并设计对应的伺服信号；之后进行寻迹伺服的设计；最后通过特定的约束条件对理论的光路结构进行修正，得出实际可行的光路；文中还对光学头接下来的发展进行了展望并且推荐了一款很实用的光学软件。由于本文是几何光学设计，并未涉足于傅式光学，对OL处的相关衍射直接引用了结论，直接对寻迹伺服信号进行结果的分析，并未讲述其信号的由来。另外文中也并未对光路系统的像差进行详细的描述。

目录

文摘

英文文摘

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引 言

1 几何光学及OPU的基本原理介绍

1.1几何光学基本原理及像差

1.1.1几何光学基本原理

1.1.2理想成像与象差

1.2光路各器件介绍

1.3 Disc简介

1.3.1 CD

1.3.2 DVD

1.3.3碟片的旋转方式

2聚焦伺服的设计和光路参数初步确定

2.1用检出镜模拟聚焦误差伺服信号的原理及信号的产生

2.1.1用ZEMAX模拟检出镜情况下的聚焦伺服信号

2.1.2 FE相关评价参数

2.2用HM模拟聚焦误差伺服信号的原理及信号的产生：

2.3光路参数初步确定

3寻迹伺服原理及光栅设计

3.1 几种现有的伺服方式原理介绍

3.1.1 DPD伺服方式

3.1.2 3-BEAM伺服方式

3.1.3 PP伺服方式

3.1.4 DPP伺服方式

3.2 TE伺服方式的设计实现及HM影响

3.2.1 光路的旋转的影响

3.2.2 GR的参数设计及位置

3.2.3 HM的影响

3.3 光路整体结构参数的确定

3.3.1设计目标明确

3.3.2 光路主要镜片参数及PDIC式样的确定

3.3.3光栅及TE方式的确定，信号模拟计算

3.3.4稳定性分析、镜片尺寸确定及光路绘制

4 OPU光路设计总结

结 论

参考文献

致 谢