一种用于近场光存储的自适应悬架制造技术

一种用于近场光存储的新型自适应悬架，属于光存储技术领域。为了克服现有技术的不足，本发明专利技术公开了一种能够自由调整工作姿态，并进行精确寻道的用于近场光存储深亚微米飞行系统的自适应悬架，包括内环、外环、两对相互垂直的弹性元件和用来粘结飞行系统微飞行头的中心弹片，外环为刚性结构，内部开有方形通孔；内环为中心开有通孔的环形的弹性薄片，它通过沿悬架长度方向布置的一对圆柱形弹性元件与外环中心孔相连；中心弹片为长方形薄片，它通过沿悬架宽度方向布置的另一对圆柱形弹性元件与内环相连。本发明专利技术通过弹性元件的变形，保证在工作过程中微飞行头可以自由调整自身姿态，伺服盘面运动，保持近场间距相对稳定，获得较高的近场耦合效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及近场光存储深亚微米近场间距的控制器件，尤其涉及用于悬挂近场光存储深亚微米飞行系统的微飞行头的悬架，属于光存储
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技术介绍
超高密度超高速海量光存储是一个新兴的、多学科交叉的高科技领域，汇集电子、机械、材料、制造、测试等多个学科，具有广阔的应用前景。采用了固体浸没透镜(SIL)的近场光存储技术，成像分辨率突破衍射极限，将存储密度至少提高一个数量级。在基于SIL的近场光存储系统中，为获得良好的近场耦合效率，采用深亚微米飞行系统跟踪盘片高速旋转过程中的盘面跳动和振颤；因此，必须研制悬挂微飞行头的自适应悬架，保证微飞行头能够自由的调整工作姿态，伺服盘面运动，同时，自适应悬架还应具有带动微飞行头进行精伺服的功能。由于微飞行头工作俯仰角较小，甚至可能出现负值，同时近场光存储的道密度很高，现有技术无法满足上述要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新型的自适应悬架，以克服现有技术的不足，实现悬挂近场光存储微飞行头，使其能够自由调整工作姿态，并进行精确寻道。本专利技术公开了一种用于近场光存储的新型自适应悬架，其特征在于该自适应悬架包括内环、外环、两对相互垂直的弹性元件和用来粘结飞行系统微飞行头的中心弹片，所述外环为刚性结构，内部开有方形通孔；所述的内环为中心开有通孔的环形的弹性薄片，它通过沿悬架长度方向布置的一对圆柱形弹性元件与外环中心孔相连；所述的中心弹片为长方形薄片，它通过沿悬架宽度方向布置的另一对圆柱形弹性元件与内环相连。通过调整沿宽度布置的弹性元件中心线与微飞行头中心的偏移量，控制微飞行头的静态俯仰角。本专利技术所述的弹性元件是采用压电材料制成的圆柱形细棍，它的刚度较低，在外力作用下可以输出一定范围的变形。在飞行系统工作过程中，通过弹性元件的变形改变微飞行头的飞行姿态，跟踪盘面的运动保持稳定近场间距，同时，弹性元件的变形改变内环的形状，带动微飞行头沿盘径方向运动，用于伺服寻道。本专利技术的有益效果为1)自适应悬架同时可以承载主光学单元，使存储装置结构紧凑，符合目前集成化、微型化的发展趋势。2)通过弹性元件输出变形，使微飞行头能够自由调整飞行姿态，跟踪盘面运动。3)对弹性元件提供电压使之输出变形，带动微飞行头进行精确寻道。4)通过调整沿宽度布置的弹性元件中心线与微飞行头中心的偏移量，控制微飞行头的静态俯仰角。本装置可以带动微飞行头在竖直方向的移动范围为±1μm，俯仰角的变化范围为±200μrad，滚动角的变化范围为±100μrad，寻道的定位精度小于0.05μm。附图说明图1a为自适应悬架的结构示意图。图1b为图1a的A-A剖视图。具体实施例方式下面结合附图来说明本专利技术的具体实施方式和工作原理。如图1a和图1b所示，本专利技术所述的自适应悬架，包括内环2、外环1、采用压电材料加工的两对相互垂直的弹性元件4和用来粘结飞行系统微飞行头的中心弹片3。外环1为刚性结构，内部开有方形通孔。内环2为中心开有通孔的环形的弹性薄片，它通过沿悬架长度方向布置的一对圆柱形弹性元件与外环中心孔相连。弹性元件是采用压电材料制成的圆柱形细棍。中心弹片3为长方形薄片，它通过沿悬架宽度方向布置的另一对圆柱形弹性元件与内环相连。中心弹片3上悬挂微飞行头，沿宽度方向布置的弹性元件中心线与微飞行头中心的偏移量决定了微飞行头的静态俯仰角。微飞行头在工作过程中类似一个动压空气轴承，盘面高速旋转产生的附面气流托起微飞行头，微飞行头与盘面之间的动压气膜厚度形成近场间距。如果工作过程中近场间距改变，微飞行头在附面气流作用下做俯仰转动，此时微飞行头沿宽度方向布置的弹性元件转动，调整飞行姿态，伺服盘面运动，同理，如果微飞行头在附面气流作用下做滚动转动，此时微飞行头沿长度方向布置的弹性元件转动，调整飞行姿态，如果微飞行头在附面气流作用下做数值运动，自适应悬架可以通过两对相互垂直的弹性元件和内环变形，输出调整微飞行头竖直运动的位移量。在微飞行头寻道的过程中，由于近场光存储道密度很高，必须采用两级伺服的工作方式，先通过粗伺服，使自适应悬架带动微飞行头到达目标数据道附近，然后通过控制两对弹性元件的外加电压，使之输出合适的位移，带动微飞行头进行精确寻道。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于近场光存储的新型自适应悬架，其特征在于：该自适应悬架包括内环、外环、两对相互垂直的弹性元件和用来粘结飞行系统微飞行头的中心弹片，所述外环为刚性结构，内部开有方形通孔；所述的内环为中心开有通孔的环形的弹性薄片，它通过沿悬架长度方向布置的一对圆柱形弹性元件与外环中心孔相连；所述的中心弹片为长方形薄片，它通过沿悬架宽度方向布置的另一对圆柱形弹性元件与内环相连。

【技术特征摘要】
1.一种用于近场光存储的新型自适应悬架，其特征在于该自适应悬架包括内环、外环、两对相互垂直的弹性元件和用来粘结飞行系统微飞行头的中心弹片，所述外环为刚性结构，内部开有方形通孔；所述的内环为中心开有通孔的环形的弹性薄片，它通过沿悬...

【专利技术属性】
技术研发人员：李庆祥，赵大鹏，訾艳阳，李玉和，郭阳宽，王亮，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]