Устройство для поляризационного разделения прямого и отраженного лазерных пучков в системе оптического воспроизведения информации
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 6566 А 1 505 6 11 В 7/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 21) 4758152/10(46) 29.02.92. Е)юл. М 8Ф (71) Московский институт инженеров геодезии, аэрофотосаемки и картографии (72) Ю.М.Климков и М.И.Шрибак(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛЯРИЗАЦИОННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ ПРЯМОГО И ОТРАЖЕННОГО ЛАЗЕРНЫХ ПУЧКОВ В СИСТЕМЕ ОПТИЧЕСКОГО ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ57) Изобретение относится к оптическому накоплению информации и может быть исп.ользовано при производстве лазерных видео- и аудиопроигрывателей, Для улучшения разделения прямого и отраженного лазерных пучков и упрощения юстировок при уменьшении массы и габаритов устройства фазосдвигающий элемент 5 и поляризационный светоделитель 4 соединены в единый блок, Юстируются только азимутальные углы, что существенно упрощает процесс настройки и сами юстировочные механизмы. Лазерный пучок проходит нормально через плоскопараллельные пластинки 6 и 7 фазосдвигающего элемента 5, что повышает качество работы оптической системы вследствие устранения полевых аберраций. 4 з.п.ф-лы, 1 ил,5 10 15 20 30 35 40 45 Есовс ъа( 50 ехрЗ) 0 собС-ЬпчХ0 4 61 псф соби 55 Изобретение относится к накоплению информации с использованием оптических средств и может быть использовано в производстве лазерных видео- и звуковых проигрывателей.Целью изобретения является улучшение разделения прямого и отраженного лазерных пучков и упрощение регулировки устройства при улучшении его массогабаритных показателей,На чертеже схематически изображено устройство в составе системы оптического воспроизведения информации.Система оптического воспроизведения информации содержит лазер 1, коллиматор 2, дифракционную решетку 3, поляризационный светоделитель 4, фаэосдвигающий элемент 5, состоящий из первой 6 и второй 7 двулучепреломляющих плоскопараллельных пластинок, микрообъектив 8, отражающий носитель 9 информации, сфероцилиндический объектив 10, фотоприемный блок 11, блок 12 определения ошибки фокусировки, блок 13 определения ошибки слежения и двухкоординатный привод 14 микрообъектива.Устройство поляризационного разделения прямого и отраженного пучков непосредственно состоит иэ последовательно установленных лазера 1, поляризационного светоделителя 4, фазосдвигающего элемента 5, содержащего две двулучепреломляющие плоскопараллельные пластинки 6 и 7, отражающего носителя 9 информации и фотоприемного блока 11,Система оптического воспроизведения информациис устройством поляризационного разделения пучков работает следующим образом. Пучок, излучаемый лазером 1, формируется в параллельный коллиматором 2, рас:, щепляется дифракционной решеткой 3 натри пучка: один воспроизводящий и два слежения. Эти пучки проходят поляризационный светоделитель 4, фазосдвигающий элемент 5 и фокусируются микрообъективом 8 на носителе 9 информации. На повер хности носителя будут три сфокусированныхпятна: одно воспроизведения и два слежения. Отраженные обратно промодулированные пучки снова проходят микрообъектив 8 и фазосдвигающий элемент 5. При двукратном прохождении фазосдвигающего элемента (прямой и отраженный пучки) поляризация пучков меняется на ортогональную, поэтому поляриэационный светоделитель 4 отразит их через сфероцилиндрический объектив 10 на фотоприемный блок 11. Сфероцилиндрический объектив 10 необходим для фокусировки пучков на фотоприемный блок 11 и для формирования сигнала ошибки фокусировки воспроизводящего пятна относительно поверхности носителя информации,Фотоприемный блок 11 формирует информационный электрический сигнал, а такжесигналы для блоков определения ошибкифокусировки 12 и определения ошибки слежения 13 за информационной дорожкой носителя информации. Сигнал с блока 12определения ошибки фокусировки поступает на вход "Фокусировка" двухкоординатного привода 14 микрообъектива 8, которыйперемещает микрообъектив вдоль оптическойоси до устранения расфокусировки.Сигналс блока 13 определения ошибки слеженияпоступает на вход "Слежение" того же привода, который перемещает микрообъектив вплоскости, перпендикулярной оптическойоси,Для анализа устройства поляризационного разделения прямого и отраженногопучков вводят системы координат. В качестве исходной берут собственную систему координат поляризационного светоделителя иобозначают ее ХУ. Ось Х параллельна,плоскости поляризации излучения, пропускае-.мого поляриэационным светоделителем 4.Собственную систему координат первойпластинки 6 обозначают Х 1 У 1, причем Х 1 - .быстрая ось. фазовый сдвиг пластинки д.Угол между осью Х 1 и Х - р. Собственнуюсистему координат другой пластинки 7 обозначают Х 2 У 2, причем Х 2 - быстрая ось. Фазовый сдвиг пластинки О. Угол между осьюХ 2 иХ - фРассмотрим прохождение пучка лазерачерез систему: поляризационный светоделитель - первая фазовая пластинка - другаяфаэовая пластинка - носитель информацИи- другая фазовая пластинка - первая фазоаая пластинка, Поляризацию излучанияЕпХ 1эпосле прохождения этой системы можно определить из следующего матричного уравнения: собу вй 1 уехр(61 0 сое(-еЙс Х1множеств, решений полученных систем неравенств дает множество решений 10), удовлетворение которого обеспечивает возможность полного разделения прямого и отраженного пучков для всего заданного диапазона разброса длин волн лазера аЬ О 0 а Ъ о Р(Ь 11+3 % Кимиидр 1 фмии "дО ф 9 мдид "д-где фазовые сдвиги обеих пластинок приведены к АсрЛмин + Лмакс /ср а Ь,ц - произвольные целые числа, имеющие одинаковую четность.Иэ множества решений системы неравенств (10) можно выделить подмножество, в котором значения допусков на фаэовые сдвиги двулучепреломляющих плоскопа. раллельных пластинок не зависят одни от других:; . ф - -ы"ця ,. дЬИиф) 90 НЬ2% в(а ( .4 д дмии -.фф+1(ф д-ями) , мии фмдид ф мдид "д мииО) где й (. 1д,фминфмаид ъмдис фмииинниЕсли пластинки имеют одинаковый порядок, то Л" =Лц,Следовательно, изготавливая двулучепреломляющую плоскопаоаллельную пластинку со значениями фазовых сдвигов, отвецэющих системе (1), .можно обойтись без взаимного подбора и обеспечить условия полного разделения прямого и отраженного пучков во всем спектральном диапазоне разброса длин волн излучения полупроводникового лазера.Возможно изготовление фазосдвигающего элемента, который способен обеспечить полное разделение излучения различных типов лазеров, используемых в системах воспроизведения информации, Этой случай необходима исследовать на конкретном материале двулучепреломляю. щих пластинок и.с определенными типами лазеров, Наиболее часто в качестве материала используется кварц, вырезанный параллельно оптической оси, а в качестве источника излучения - полупроводниковый или гелий-неоновый лазеры, Произведем пересчет систем Щ и (11) к геометрическим толщинам пластинок для спектральной области 760 - 800 нм и для длины волны 633 нм. Определив пересечение полученных множеств, найдем значения толщин кварцевых пластинок, которые обеспечивают достижение условий полного разделения как для излучения гелий-неонового лазера, так и полупроводникового, Таковыми являются 5 следующие значения толщин (мкм): или 11,22б26,16 или 56,05 : б61,05 или 113,37б117,09 или 148,27б 5 159 67 10 или 190,50б200,58.Устройство имеет небольшую массу и габариты, регулируются только азимутальные углы, что существенно упрощает процесс настройки и юстировки устройства, 15 Пучок излучения лазера проходит нормально через плоскопараллельные пластинки фаэосдвигающего элемента, что повышает качество работы устройстваФормула изобретения 20 1. Устройство для поляризационного разделеНия прямого и отраженного лазерных пучков в системе оптического воспроизведения информации, содержащее последовательно установленные, на оптиче ской оси лазер, коллимэтор, поляризационный светоделитель, фазосдвигающий элемент и микрообьектив, а также оптически связанный с поля ризационным светоделителем фотоприемный блок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения разделения прямого и отраженного лазерных пучков и упрощения регулировки устройства при улучшении его массогабаритных показателей, фазосдвигающий элемент выпол нен состоящим из двух лучепреломляющих плоскопараллельных пластинок, нормали к, плоскостям которых совпадают с оптической осью, при этом одна и другая пластинки выполнены соответственно с фазовыми 40 сдвигами д и О, приведенными к длине волны излучения лазера и определяемыми из соотношений-3+90+ 180 Вй О+270+ 18045 о о о оЩо+80+о+180 где и и ц - произвольные числа одинаковой четности. 50 2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что двулучепреломляещие плоскопэралельные пластинки выполнены с независимыми друг от друга фазовыми сдвигами, определяемыми из соотношенийд =(2 п+1) 90 ;45 д=(2 ГП+1) 90+45 о, где гп и и - произвольные целые числа. 3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что лазер имеет длину волны излу, Ф,м 4 мкс Лмай.4 мввФмкнфмаае маке"ФмеКфвП5. Устройство по вМ,2 и 4, о т л и ч а ющ е е с я тем, что лазер имеет длину волны 10 излучения или 633 нм или 780 ф 20 нм, двулучепреломляющие плоскопараллельные пластинки выполнены из кварца, их главные плоскости параллельны оптической оси, а геометрические толщины 4 пластинок со- ,15 ставляют (мкм):или 11,22 б 26,16или 56,05 д 61,05или 113,37 б 117,09или 148,27 о 159,67,20 или 190,50 б 200,58. чения, лежащую в диапазоне от Амин до Ямаков а фазовые сдвиги двулучепреломляющих плоскопараллельных пластинок приведены к длине волныМмин + АйзаксЖр =, при этом фазовые сдвиги д и Осоответственно одной и другой пластинок определяются из соотношений а ЙОн 4( 1 Г 1 м(й(3 н 4 м 1 г"ьсо -ь,.,фщф, фщф.9 дф,об,Ч юи 4 / 1РНЗЪ о . ге + геррвц,160 . Фср д,1 сО 4, Устройство по ап.1 - 3, о т л и ч а ющ е е с я тем, что обе двулучепреломляющие плоскопараллельные пластинки имеют независимые значения фазовых сдвигов, которые определяются из следующих соотношений: Составитель С.ИльчукТехред М,Моргентал Редактор Е, Слиган Корректор М.Максимишинец Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 616 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5
СмотретьЗаявка
4758152, 10.11.1989
МОСКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРОВ ГЕОДЕЗИИ, АЭРОФОТОСЪЕМКИ И КАРТОГРАФИИ
КЛИМКОВ ЮРИЙ МИХАЙЛОВИЧ, ШРИБАК МИХАИЛ ИВАНОВИЧ
МПК / Метки
МПК: G11B 7/00
Метки: воспроизведения, информации, лазерных, оптического, отраженного, поляризационного, прямого, пучков, разделения, системе
Опубликовано: 28.02.1992
Код ссылки
<a href="https://patents.su/5-1716566-ustrojjstvo-dlya-polyarizacionnogo-razdeleniya-pryamogo-i-otrazhennogo-lazernykh-puchkov-v-sisteme-opticheskogo-vosproizvedeniya-informacii.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для поляризационного разделения прямого и отраженного лазерных пучков в системе оптического воспроизведения информации</a>
Предыдущий патент: Блок магнитных головок
Следующий патент: Носитель для записи оптических изображений и голографической информации
Случайный патент: Устройство для регулирования скорости асинхронного двигателя