光学读取装置和数据读取方法制造方法及图纸

这种装置具有用于读取存储于光学载体（１）中的数据的光头（１５－图１），该装置包括：由用于照射所述载体的第一激光器（５０）或主激光器构成的光源，和用于将来自所述载体的反射光引导到设置有非线性光学元件（８０）的检测分支（６５）的光学配件（５８）。在由通常的检测器（７５）检测之前，所述非线性光学元件（８０）通过其非线性特性可改进信噪比。本发明专利技术可用于ＤＶＤ播放器和／或刻录机。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种装置或驱动器，具有用于读取存储于光学载体中的数据的光头，该装置或驱动器包括--用于照射所述载体的光源，--用于将从所述载体反射的光引导到检测分支的光学配件。这种装置具有许多应用，特别用于由光盘构成的数据载体。通常，存储于光盘中的数据的输出信号质量差，需要通过处理来改进其可读性。本专利技术提出了上述的装置，在该装置中采用多种手段来改进输出信号的输出质量。根据本专利技术，所述装置具有用于读取存储于光学载体中的数据的光头，包括--用于照射所述载体的光源或主光源，--用于将来自所述载体的反射光引导到检测分支的光学配件，在该检测分支中设置有非线性光学元件，选择所述非线性元件的类型以改进所述检测信息的信噪比。本专利技术还提出了一种读取光学数据载体的方法，包括步骤--将来自主光源的光在数据载体上反射后射入到副激光器中，--提供检测设备以检测来自数据载体的光，通过使用非线性光学元件来提供对所检测信息信噪比的改进。本专利技术的思路是使用光学的方法来获得更好的信号。本专利技术所提到的所述非线性光学设备已在专利文件GB2118765和US4,748,630中公开了。但本专利技术所提供的检测不需要使用电路就可以改进信噪比。通过非限制性的实施例，参照下面所描述的实施方案，将阐明本专利技术的所述和其它方面并使其明了。附图说明图1示出了依据本专利技术的装置。图2示出了所述依据本专利技术的装置中所包括的光头。图3是说明本专利技术工作原理的曲线。图4示出了依照本专利技术第二实施方案的光头。图5示出了所述第二实施方案的响应函数。图6示出了依照本专利技术的第三实施方案的光头。图7示出了用于解释本专利技术的图表。图8示出了将能量射入副激光器的方法。图9示出了第三实施方案的调制波形。图1示出了一种装置，数据载体1尤其是光盘放置于其中。该数据载体以横截面示出。透镜12将光束14聚焦在由马达3驱动做圆周运动的所述载体上。光源安装在光头15(OPU)上，该光头位于副激光器的边缘16。借助马达17所述副激光器边缘能够大位移移动。所述位移沿着由箭头28表示的方向进行。将单元16输出处的信号OPT施加到信号分配器27上，其提供多个信号给显示单元30以便可以显示该盘的内容以及和该装置使用相关的一些其它信息。图2示出了依据本专利技术实现的光头16。该光头包括一个光源，在该实施方案中由二极管激光器50构成，该二极管激光器50提供线性偏振光，该偏振光的方向由通常的标记51来表示。来自二极管激光器50的光束由准直透镜55准直并透射过偏振立方光束分离器58。光束穿过1/4波片(λ/4片)60后，由物镜62聚焦在光盘1的信息层上。被该盘反射的光具有以标记63表示的偏振态的通过该(λ/4-片)60传输并由光束分离器58反射向检测分支65。在检测分支65中，被该盘反射的光由准直透镜78聚焦在检测器75上。依照本专利技术的一方面，在检测分支中配置非线性光学元件80。该非线性光学元件可以由典型的响应曲线来限定，并给出作为输入功率函数的该元件的输出功率。图3中示出了一个实施例。适合本专利技术的其它非线性曲线的实施例将在下面公开。在所述图3中，示出了作为输入强度Pin函数的典型的输出强度Pout。所述曲线示出了本专利技术方法所需的非线性的类型。在该附图中，能够观察到滞后的现象。然而，滞后并不总是必要条件。图4中所示的第一实施方案提供了光的放大。该非线性光学元件80包括第二激光二极管100，与射入到所述激光二极管100中的光量相比其具有高输出功率。激光器50被视作主激光器，而所述激光器100被视作副激光器。所述副激光器100接收来自盘1经过偏振光束分离器110的光。所述光由透镜115聚焦在激光器100上，聚焦方式经过计算从而干扰其工作。该激光器100的光经透镜78被引导到检测器75上。所述第二实施方案是以激光器100的光偏振的变化为基础，该变化是接收到的来自主激光器50的光的函数。副激光器100的偏振方向(标记116)垂直于射入到副激光器100的光的偏振方向(标记117)。然而，如果反射光的量超过了一定的阈值，则该副激光器100的偏振方向被改变并且与所射入光的偏振方向对准。因此，对于低值的射入光，由副激光器100发出的光透射过偏振光束分离器110。如果射入光的量超过了该阈值，则该副激光器100的偏振改变并由PBS58反射。由此，该元件80的输出是“高”或是“低”，分别取决于所射入光量是高于还是低于阈值THL。图5给出了图4所示的元件80的输出特性。虚线曲线是由副激光器100提供的输出功率Pout，而Pin是光盘反射后激光器接收的来自主激光器的输入功率。由此能够看出来输出功率是“高”还是“低”。在图5中，这些输出功率的值分别用HI和LO作参考标记。当该输入值高于该阈值THL或低于该阈值时，该值分别为HI或LO。输入功率或射入功率是1mW的数量级，且“高”与“低”之间的切换时间是几百个微微秒。另一种方法是利用激光器100的阈值条件。对于从该盘反射的少量光，该副激光器在激光阈值以下工作并发射可忽略的光量。随着所反射光的量增加，该副激光器强制在该阈值以上工作，结果输出功率大幅增加。当电流低于阈值时所发射光功率非常低。HI值与LO值之间的输出功率比由发生自发射的模的总数来确定。所述比例的典型值是106-107。所述实施方案在图6中示出。该图中相同的实体被标以与前图相同的参考标记。不具有从盘反射的射入光的副激光器恰好保持低于阈值。空转副激光器的波长是λ2。图1中由主激光器发射(且由此在从盘反射后射入到副激光器中)的光具有λ1的波长。这样可以区别两种情况-(a)射入到副激光器中的光波长λ1非常接近(空转)副激光器的波长λ2，即λ1≅λ2,]]>和-(b)射入到副激光器中的光波长远小于副激光器的发射波长，即λ1＜＜λ2。为了了解该差别，认为高于阈值操作的半导体激光器的增益G和吸收ABS是能量EN的函数，参见图7。该函数关系的特征在于正增益区域的最大值决定激光波长的位置(图7中示出的Etr)。假设该副激光器在红外光谱附近工作具有Etr＝1.57eV(-790nm)。该副激光器增益区域的宽度大约为25meV，其对应于大约15nm的波长。对于λ1≅λ2]]>的情况，射入波长λ1在副激光器正增益区域的范围内。这里主激光器和副激光器的类型相同，具有几乎相同的发射波长。假设副激光器，在空转模下，正好低于阈值操作，则在所述情况下，光的射入对应于激光腔光损耗的减小。射入光的结果是强制激光器在所射入的波长处超过阈值。如果λ1＜＜λ2，则吸收射入到副激光器的光并将其转换为电子空穴对。额外产生的电子空穴对的作用与增加射入电流水平的作用相似。因此，以这种方式，能够强制激光器高于阈值工作。而另一种实施方式是利用横模切换，其由从信息载体反射的射入光来诱发。没有(或者仅仅具有少量的)射入光的情况下，该副激光器在空转横模下工作，参照图8A。通过射入，另一种横模具有比空转模下更低的损耗，因此这也就是新的激光模，参见图8B。由于模竞争的非线性方面的原因，将会导致模的切换。可以将检测器放置在一种模的波节处，该波节是另一种模的波腹(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有用于读取存储于光学载体中的数据的光头的装置，包括：－－用于照射所述载体的光源或主光源，－－用于将从所述载体反射的光引导到检测分支的光学配件，在该检测分支中设置有非线性光学元件，选择所述非线性元件的类型以改进所检测信息 的信噪比。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2003-1-29 03290226.41.一种具有用于读取存储于光学载体中的数据的光头的装置，包括--用于照射所述载体的光源或主光源，--用于将从所述载体反射的光引导到检测分支的光学配件，在该检测分支中设置有非线性光学元件，选择所述非线性元件的类型以改进所检测信息的信噪比。2.如权利要求1所述的装置，其中所述主光源是激光器。3.如权利要求1或2所述的装置，其中所述非线性光学元件由第二激光器或副激光器构成，在该元件中射入反射光以便发射光到光检测器从而提供所述检测信息，所述发射光的量与反射光的量成非线性的单调关系。4.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：OK安德森，CTHF里登鲍姆，RFM亨德里克斯，GW特霍夫特，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]