模块化光-磁混合存储介质动态测试装置制造方法及图纸

一种模块化光－磁混合存储介质动态测试装置，该装置由激光调制模块、偏磁模块、主轴电机模块、聚焦伺服模块、磁头读出模块、径向压电陶瓷驱动的纳米平台、观察显微模块和装置控制模块构成，主轴电机采用空气轴承，这样由转台保证回转精度，不须进行道跟踪。聚焦伺服采用压电陶瓷驱动的纳米平台作执行器，提高聚焦伺服的精度。加入了白光监视装置，提高了装置的通用性。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及存储介质，特别是一种模块化光-磁混合存储介质动态测试装置。主要应用于光-磁混合存储介质记录、擦除和读出性能的动态测试，也可用于只读、一次写入、可擦重写等普通光存储介质或超分辨光存储介质存储特性的小样品准动态测试。
技术介绍
混合存储综合了磁存储和磁光存储的优点，记录采用磁光存储方式，以缩小记录信息位，读出采用磁存储方式，以提高信噪比，克服了两者的瓶颈问题，大幅度提高了存储密度。研究适合于蓝紫光混合存储条件下的垂直磁化存储材料和介质，相应的测试装置必不可少，特别是动态测试是存储介质实用化必须要进行的测试。在先技术中，有一种测试磁光材料的动态测试装置(参见“Video Disk Recorder System UsingMagneto-Optical Disk”Seiji MURATA，Kenji ASANO，Noboru MAMIYAJpn.J.Appl.Phys.Vol.36(1997)Part 1，No.1B，January 1997pp.562-567)。该装置有相当多的优点，但不适合混合存储测试，且存在一些不足未加入磁头读出装置，无法实现混合存储中要求的磁读出。采用现有光盘高数值孔径物镜，透过盘基进行记录、擦除和读出，数值孔径无法提高，因此磁光记录密度较小。若加入磁读出装置，由于磁读出和光磁记录分别在相距较远的两个区域进行，在先技术中的主轴电机装置是无法在不增加道跟踪装置的条件下对盘片进行测试的。只能对光存储介质存储特性进行动态测试，对静态测试无能为力。
技术实现思路
本技术要解决的问题在于克服上述在先技术的不足，提供一种模块化光-磁混合存储介质动态测试装置，该装置可克服磁光存储装置中读出分辨率和灵敏度低的问题；具有回转精度高、不须进行道跟踪、记录密度高、可用于静态测试、维护方便等特点。本技术的基本构思是本技术提供一种模块化光-磁混合存储介质动态测试装置。整套装置采用模块化设计，由激光调制模块、偏磁机构模块、主轴电机模块、聚焦伺服模块、磁头读出模块、径向移动模块、观察显微模块和装置控制模块构成。主轴电机采用空气轴承，这样由转台保证回转精度，不须进行道跟踪。聚焦伺服采用压电陶瓷驱动的纳米平台作执行器，提高聚焦伺服的精度。加入了白光监视装置，提高了装置的通用性。本技术的技术解决方案如下一种模块化光-磁混合存储介质动态测试装置，其特征在于该装置由激光调制模块、偏磁模块、主轴电机模块、聚焦伺服模块、磁头读出模块、径向压电陶瓷驱动的纳米平台、观察显微模块和装置控制模块构成所述的激光调制模块包括激光器、第一透镜、声光调制器、第二透镜、小孔、扩束镜、高数值孔径物镜、声光调制器控制器和信号发生器，在激光器输出光路上依次置有第一透镜和声光调制器，沿该声光调制器的一级衍射光方向为第一纵向光轴，在该第一纵向光轴上依次是声光调制器、第二透镜、小孔、扩束镜和立方偏振分光棱镜，所述的第一透镜和第二透镜是焦距相等的一对共焦透镜，所述的声光调制器处于第一透镜的像方焦点和第二透镜的物方焦点的共焦点处，所述的声光调制器控制器的输入端接所述的信号发生器，输出端与声光调制器相连，所述的高数值孔径物镜与所述的偏磁模块相对并安装在轴向压电陶瓷驱动的纳米平台上；所述的偏磁模块是一个恒磁棒或电磁铁；所述的主轴电机模块包括盘片、盘夹、旋转电机、空气轴承、光电编码盘和电机控制器，光电编码盘与电机控制器连接，电机控制器对旋转电机进行控制，该主轴电机模块采取卧式放置方式，即旋转电机的轴平行于地面，盘片的放置方式使记录层面向高数值孔径高数值孔径物镜；所述的聚焦伺服模块包括所述的立方偏振分光棱镜，通过该立方偏振分光棱镜的中心点且垂直于第一纵向光轴是第一横向光轴，在该第一横向光轴上，自左至右依次是四象限探测器、柱透镜、第三透镜、立方偏振分光棱镜、四分之一波片和光谱分光镜，所述的四象限探测器的输出端分别与两级聚焦伺服控制器的输入端相连，该该两级聚焦伺服控制器的两个输出端分别与轴向压电陶瓷驱动的纳米平台和轴向扫描电机相连，所述的高数值孔径物镜固定在轴向压电陶瓷驱动的纳米平台上，被其带动作轴向运动；轴向压电陶瓷驱动的纳米平台固定在径向压电陶瓷驱动的纳米平台上，轴向压电陶瓷驱动的纳米平台与高数值孔径物镜一起作为径向压电陶瓷驱动的纳米平台的负载；径向压电陶瓷驱动的纳米平台固定在轴向电机上；所述的立方偏振分光棱镜的分光面与第一纵向光轴和第一横向光轴均成45°，该立方偏振分光棱镜由两个等边直角棱镜胶合而成，胶合面上镀有偏振分光膜，对偏振方向垂直于第一纵向光轴与第一横向光轴所构成的平面的光(P光)反射，对偏振方向平行于第一纵向光轴与第一横向光轴所构成的平面的光(S光)透射；第三透镜和柱透镜的光轴与第一横向光轴重合，四象限探测器位于第三透镜和柱透镜的焦点中间且其分割线与柱透镜的母线成45°；所述的磁头读出模块包括磁头和示波器，该磁头与写入光束都位于盘片的同一侧，磁头和示波器相连；所述的径向压电陶瓷驱动的纳米平台由与其相连的装置控制模块进行控制；所述的观察显微模块包括通过所述的光谱分光镜的中心点且与第一纵向光轴平行的是第二纵向光轴，在该第二纵向光轴上依次有高数值孔径物镜、轴向压电陶瓷驱动的纳米平台、轴向扫描电机、光谱分光镜、白光分光镜、镜筒透镜、图像采集器，该图像采集器通过电缆与显示器相连；通过白光分光镜的中心点与第一纵向光轴垂直的是第二横向光轴，在该第二横向光轴上自所述的白光分光镜，依次是第四透镜、视场光阑、第五透镜、光纤束和白光光源，所述的白光光源、光纤束、第五透镜、视场光阑、第四透镜、白光分光镜和高数值孔径物镜组合起来构成观察显微模块的柯勒照明装置；所述的光谱分光镜、镜筒透镜、图像采集器和显示器构成观察显微模块的图像采集装置，所述的光谱分光镜的入射面垂直于第二纵向光轴和第一横向光轴，且其分光面与第二纵向光轴和第一横向光轴成45°，所述的白光分光镜的入射面垂直于第二纵向光轴和第二横向光轴，且其分光面与第二纵向光轴和第二横向光轴成45°，光谱分光镜对激光器输出光具有高反射率，对白光中其他波长的光有高透射率，且其放置方式使高数值孔径物镜与四分之一波片在其分光面的同一侧，白光分光镜对入射光束反射50％、透过50％，且其放置方式使光谱分光镜与照明装置在其分光面的同一侧，所述的镜筒透镜与高数值孔径物镜构成一个显微装置，其像方焦点在图像采集器的接收面上；所述的装置控制模块是一台计算机。所述的偏磁模块覆盖盘片的径向范围，该偏磁模块安装位置与高数值孔径物镜相对，磁场有效范围足够覆盖整个记录区径向长度。本技术的模块化光磁混合存储介质动态测试装置的工作过程如下激光器发出的单色偏振方向垂直于纸面的线偏振高斯光束经过第一透镜聚焦。聚焦后缩小了经过声光调制器的光束半径，从而可以提高了调制速率。光束经过声光调制器后发生衍射，再透过第二透镜，调整小孔的位置，使得只有一级衍射光束通过扩束镜进行扩束准直。装置控制模块控制信号发生器输出一定幅度、频率、占空比的方波信号给声光调制器控制器，从而控制声光调制器输出的一级衍射光的强度和通断时间。准直后的线偏振光被立方偏振分光镜反射后，经过四分之一波片转化为圆偏振光，射向观察显微模块中的光谱分光镜，该光谱分光镜对于工作波本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模块化光－磁混合存储介质动态测试装置，其特征在于该装置由激光调制模块（１）、偏磁模块（２）、主轴电机模块（３）、聚焦伺服模块（４）、磁头读出模块（５）、径向压电陶瓷驱动的纳米平台（６）、观察显微模块（７）和装置控制模块（８）构成：　 　所述的激光调制模块（１）包括激光器（１０１）、第一透镜（１０３１）、声光调制器（１０２）、第二透镜（１０３２）、小孔（１０４）、扩束镜（１０５）、高数值孔径物镜（１０６）、声光调制器控制器（１０７）和信号发生器（１０８），在激光器（１０１）输出光路上依次置有第一透镜（１０３１）和声光调制器（１０２），沿该声光调制器（１０２）的一级衍射光方向为第一纵向光轴（００），在该第一纵向光轴（００）上依次是声光调制器（１０２）、第二透镜（１０３２）、小孔（１０４）、扩束镜（１０５）和立方偏振分光棱镜（４０２），所述的第一透镜（１０３１）和第二透镜（１０３２）是焦距相等的一对共焦透镜，所述的声光调制器（１０２）处于第一透镜（１０３１）的像方焦点和第二透镜（１０３２）的物方焦点的共焦点处，所述的声光调制器控制器（１０７）的输入端接所述的信号发生器（１０８），输出端与声光调制器（１０２）相连，所述的高数值孔径物镜（１０６）与所述的偏磁模块（２）相对并安装在轴向压电陶瓷驱动的纳米平台（４０７）上；所述的偏磁模块（２）是一个恒磁棒或电磁铁；所述的主轴 电机模块（３）包括盘片（３０１）、盘夹（３０２）、旋转电机（３０３）、空气轴承（３０４）、光电编码盘（３０５）和电机控制器（３０６），光电编码盘（３０５）与电机控制器（３０６）连接，电机控制器（３０６）对旋转电机（３０３）进行控制，该主轴电机模块（３）采取卧式放置方式，即旋转电机（３０３）的轴平行于地面，盘片（３０１）的放置方式使记录层面向高数值孔径高数值孔径物镜（１０６）；所述的聚焦伺服模块（４）包括所述的立方偏振分光棱镜（４０２），通过该立方偏振分光棱镜（４０２） 的中心点且垂直于第一纵向光轴（００）是第一横向光轴（０′０′），在该第一横向光轴（０′０′）上，自左至右依次是四象限探测器（４０５）、柱透镜（４０４）、第三透镜（４０３）、立方偏振分光棱镜（４０２）、四分之一波片（４０１）和光谱分光镜（７０７），所述的四象限探测器（４０５）的输出端分别与两级聚焦伺服控制器（４０６）的输入端相连，该该两级聚焦伺服控制器（４０６）的两...

【技术特征摘要】
1.一种模块化光-磁混合存储介质动态测试装置，其特征在于该装置由激光调制模块(1)、偏磁模块(2)、主轴电机模块(3)、聚焦伺服模块(4)、磁头读出模块(5)、径向压电陶瓷驱动的纳米平台(6)、观察显微模块(7)和装置控制模块(8)构成所述的激光调制模块(1)包括激光器(101)、第一透镜(1031)、声光调制器(102)、第二透镜(1032)、小孔(104)、扩束镜(105)、高数值孔径物镜(106)、声光调制器控制器(107)和信号发生器(108)，在激光器(101)输出光路上依次置有第一透镜(1031)和声光调制器(102)，沿该声光调制器(102)的一级衍射光方向为第一纵向光轴(00)，在该第一纵向光轴(00)上依次是声光调制器(102)、第二透镜(1032)、小孔(104)、扩束镜(105)和立方偏振分光棱镜(402)，所述的第一透镜(1031)和第二透镜(1032)是焦距相等的一对共焦透镜，所述的声光调制器(102)处于第一透镜(1031)的像方焦点和第二透镜1032)的物方焦点的共焦点处，所述的声光调制器控制器(107)的输入端接所述的信号发生器(108)，输出端与声光调制器(102)相连，所述的高数值孔径物镜(106)与所述的偏磁模块(2)相对并安装在轴向压电陶瓷驱动的纳米平台(407)上；所述的偏磁模块(2)是一个恒磁棒或电磁铁；所述的主轴电机模块(3)包括盘片(301)、盘夹(302)、旋转电机(303)、空气轴承(304)、光电编码盘(305)和电机控制器(306)，光电编码盘(305)与电机控制器(306)连接，电机控制器(306)对旋转电机(303)进行控制，该主轴电机模块(3)采取卧式放置方式，即旋转电机(303)的轴平行于地面，盘片(301)的放置方式使记录层面向高数值孔径高数值孔径物镜(106)；所述的聚焦伺服模块(4)包括所述的立方偏振分光棱镜(402)，通过该立方偏振分光棱镜(402)的中心点且垂直于第一纵向光轴(OO)是第一横向光轴(O′O′)，在该第一横向光轴(O′O′)上，自左至右依次是四象限探测器(405)、柱透镜(404)、第三透镜(403)、立方偏振分光棱镜(402)、四分之一波片(401)和光谱分光镜(707)，所述的四象限探测器(405)的输出端分别与两级聚焦伺服控制器(406)的输入端相连，该该两级聚焦伺服控制器(406)的两个输出端分别与轴向压电陶瓷驱动的纳米平台(407)和轴向电机(408)相连，所述的高数值孔径物镜(106)固定在轴向压电陶瓷驱动的纳米平台(407)上，被其带动作轴向运动；轴向压电陶瓷驱动的纳米平台(407)固定在径向压电陶瓷驱动的纳米平台(6)上，轴向压电陶瓷驱动的纳米平台(407)与高数值孔径物镜(106)一起作为径向压电陶瓷驱动的纳米平台(6)的负载；该径向压电陶瓷驱动的纳米平台(6)固定在轴向电机(408)上；所述的立方偏振分光棱镜(402)的分光面与第一纵向光轴(OO)和第一横向光轴(O′O′)均成45°，该立方偏振分光棱镜(402)由两个等边直角棱镜胶合而成，胶合面上镀有偏振分光膜，对偏振方向垂直于第一纵向光轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱青，徐文东，高秀敏，戴珂，张锋，杨金涛，
申请(专利权)人：中国科学院上海光学精密机械研究所，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]