Магнитооптическая головка для записи и воспроизведения информации

 

Использование: приборостроение, запись-воспроизведение информации. Сущность изобретения: головка содержит полупроводниковый лазер 1, коллиматор 2, корректирующую призму 3, куб-призму 4, две оптические пластины 5 и 6, микрообъектив 7, две поляроидные пленки 8 и 9, две ромб-призмы 10 и 11, призму 12, фотоприемник 13 слежения, два фотоприемника 14 слежения, дифференциальный усилитель 15. При записи информации пучок лазера проходит коллиматор, корректирующую призму, куб-призму, оптические пластины, микрообъектив, поляроидные пленки. При воспроизведении информации отраженный от носителя пучок проходит поляроидные пленки, микрообъектив, оптические пластины , отражается гранью куб-призмы в ромбпризмы и попадает на фотоприемники воспроизведения и слежения.

(19) (11) союз соеетсхих

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК >092 (S1)s 6 11 В 11/10

ГОСУДАРСТВЕН(ЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4806137/10 (22) 27.03.90 (46) 15.07.92. Бюл. М 26 (71) Научно-исследовательский институт им.

Мануил ьского (72) H.H. Круйа (56) Заявка ЕПВ hh 0179429. кл. 6 11 В 1.1/10, 1985.

Дэмпа Кагаку, 1984, 1в 12, с. 75-81. (54) МАГНИТООПТИЧЕСКАЯ ГОЛОВКА

ДЛЯ ЗАПИСИ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ (57) Использование: приборостроение, запись-воспроизведение информации, Сущность изобретения: головка содержит полупроводниковый лазер 1, коллиматор 2, 2 корректирующую призму 3, куб-призму 4, две оптические пластины 5 и 6, микрообъектив 7, две поляроидные пленки 8 и 9. две ромб-призмы 10 и 11, призму 12, фотоприемник 13 слежения, два фотоприемника 14 слежения, дифференцйальный усилитель

15. При зайиси информации пучок лазера проходит коллиматор, корректирующую призму, куб-призму, оптические пластины, микрообъектив. поляроидные пленки; При воспроизведении информации отраженный от носителя пучок проходит поляроидные пленки, микрообъектив. оптические пластины, отражается гранью куб-призмы в ромбпрйзмы и попадает на фотоприемники восйроизведения и слежения, 1748189

Изобретение относится к накоплению вающей плоскость поляризации излучения информации, а именно к способам и устрой- лазера на 90, а линия раздела между пластвам для оптической записи-воспроизве- стинами проходит llo световому диаметру дения информации. . поляриэационной куб-призмы и перпендиИзвестна оптическая головка, содержа- 5 кулярна плоскости ее пропускания, на бокощая полупроводниковый лазер; оптически вой поверхности поляризационной связанный через коллиматор, корректирую- куб-призмы установлены входными гранящую, призму, первую поляризационную ми две ромб-призмы разделения световых призму, светоделительную призму, необра-: пучков, выходные грани которых оптически тимый элемент (ячейку Фарадея) с фокуси- 10 связаны с соответствующими фотоприем-рующим объектйвом, а, светоделительная никами воспроизведения, внутренние бокопризма оптически связана через подстроеч- вйе поверхности выполнены частично ную полуволновую пластинку и компейса- отражающими и они оптически сопряжены тор фазы, и вторую поляриэационную с фотоприемниками слежения фотоприемпризму с фотоприемниками воспроизведе- 15 ного блока; а внешние выполнены зеркальния, которые электрически связанйс усили- ными, на выходной оптической поверхности телем воспроизведения, а первая .. микрообъектива размещены две пленки,. поляризационная призма оптически связа- - каждая иэ которых перекрывает половину на с четырехэлементным приемником сле- диаметра объектива, линия раздела этих жения;. .: .. : .:.: - . 20 пленок совпадает с линией раздела плаИспользование элемента на оСнове стин, установленных на выходной грани поячейки Фарадея, которйй вращаеТ плоско- . ляризационной куб-призмы, пленки . сть поляризации при одном проходе на 45,: выполнены йоляройдными и плоскость пропозволяет надежно защитить излучатель от" пускания одной из них составляет с плоскоотраженногоизлучения. Вместестемтакие 25 стью пропускания nîëÿðèçàöèîííîé невзаимные элементы йри малых габаритах куб-призмы угол Ы2, а соответствующий имеют сравнительно большое (50 $) йогло- угол для другой пленки — 90 — Л/2, при этом щение и требуют температурной стабили- . угол Ь составляет 1 — 45О. зации рабочей точки. Все это Сужает Головка состоит из полупроводниковонадежность работы оптической головки. 30 ro лазера 1, коллиматора 2; корректирую-. . Наиболееблизкойкпредлагаемойявля- щей призмы 3, поляризационйой ется оптическая головка. содержащая опти- куб-призмы 4, компенсирующей пластины чески связанные полупроводниковый . S,ïëàñòéíûáïîâîðîòàïëîñêocòèïîëÿðèçà- : лазер, светоделительный блок, коллиматор. ции на 90 . фокусирующего микрообьектива микрообъектйв, а также оптически сопря- 35 7, двух поляроидных пленок 8 и 9, двух ромб-: женные со светоделительнйм блоком фото- призм10и11,которыеспризмой12 образуют приемники слежения и воспроизведения, светоделительный блок, фотоприемника 13

К недостаткам головки относятся боль- (четырехэлементного) слежения, двух фото- . шие габариты и сложность конструкции on-. приемников 14 воспроизведения и диффе тической головки.. -: .. 40 ренциального усилителя 15.

Целью изобретения является уменьше- . t îëoâêà работает следующим образом. . ние габаритов, упрощение конструкции и В режиме записи ийформации сколлиповышение надежности работы магнитооп- мированный пучок полупроводникового

; тической головки.: . : лазера корректируется призмой 3 для полДля достижейия поставленной цели в 45 учения аксиально-симметричного распремагнитооптической головке для записи и делейия интенсивности в поперечном воспроизведения информации, содержа- сечейии; проходит через поляризационную щей оптически связанные полупроводнико- призму и разделяется пластинами 5 и 6 на вый лазер, коллиматор, светоделительный две одинаковые по мощности части, но в блок, микрообъектив. а также оптически свя- 50 нижней .части плоскость йолярйзации позанный со светоделительным блоком фото- вернута по сравнению с исходной на 90, приемный блок из фотоприемников Так как плоскость раздела 5-6 имеет близвоспроизведенияислежения,светоделитель- кие показатели преломления; то лазерный ный блок выполнен в виде"полярйзациоиной пучок не искажается и практически не дифкуб-призмы, на входной грани которой уста- 55 рагирует на ней, Обе части пучка проходят новлена корректирующая призма, на выход- через фокусирующий мйкрообьектив и поной — две оптические пластины, имеющие ляроидные пленки и фокусируются на носиразницу в показателе преломления не боль- тель, что обеспечйвает запись информации. шую0,1,однайзпластинкомпенсйрующаяи Отраженная от носителя часть излучения вйполиенэ изотропной. другая — поворачи5

1748189 идет по иному пути: верхняя часть пучка идет по нижней, а нижняя часть — по верхней, При этом отраженное излучение ослабляется поляроидами и большая часть его отводится поляриэационной и светоделительной призмой на четырехэлементный фотоприемник слежения для слежения за фокусом и за дорожкой записи. На полупроводниковый лазер nопадaeт слабый отраженный пучок Ро, который не вызывает существенных когерентных шумов, Коэффициент когерентного шума а можно оценить по соотношенйю г г J = = г. 8 ео " и „(1) где Ро- выходная мощность полупроводникового лазера; аг, а3, a4,ат — коэффициенты пропу. скания коллимирующего объектива, корректирующей и поляризационной призмы и системы фокусирующего обьектива;

R — коэффициент отражения носителя;

Мощность излучения записи Рз на носителе и коэффициент пропускания Р оптической головки оцениваются по соотнбшению . - P = -- =. аг аз сц ат с о 3 — (2) .

Рз

P0 2

С учетом монохроматичеСкого просветления, положив аг = 0,7, аз = 0,95,a 4 = 0,95, ау = 0,8, получим при R =.0 5 Л= 2О- g < 3» . к10,Ьеса>0,5;д;-5 — у< 10, .б >0,5; Ь=

-5

10 — + 10, Р >0.5; Ь= 25 —.y<5 10 В >0,5; h;-45О, у< 0,1, ф >0,4.

Величина сигнала оптического слежения Э сл . в данной головке пропорциональна коэффициенту

Dc =AkyP(), .. (3)

:. где k — коэффициент деления на грани приз. мы 12; k = 0,1-0,5;

А — коэффициент пропорциональности, И так как сигнал слежения достаточно низкочастотный, то для слежения достаточно, чтобы Р !Ро > 5 10, что позволяет по сле-Э жению выбирать угол Л > 5О, Йелйчину ослабления обратного лазерного пучка, попадающего на полупроводни. ковый лазер, выбирают в зависимости от лазера. но Обычно у < 0,1 достаточно для подавления когерентного шума; Отсюда получается условие Ь< 45 .

В режиме воспроизведения информации лазерное излучение после прохода че.рез поляроидные пленки с1ановится почти идеально поляризованным, так как поляроиды компенсируют деполяриэацию; которая возникает в микрообьективе. После отражения от регистрирующего слоя плоскость поляризации поворачивается на (6) 30 ведении "1", где Ы с учетом малости угла примерно равна ХО = 2 Рот В 1< щз!п Л sin ф= 2Pp8 Rk44>

:«aф, сов sin Ьз1п p, (8) где  — коэффициент пропорциональности фототока оптическому сигналу;

R — коэффициент отражения носителя.

Максимальный сигнал воспроизведения будет при Л= 45 . При этом величина

40 оптического сигнала, попадающего на фотоприемник воспроизведения, составляет seличину порядка 0,05 Ро, что при мощности воспроизведения Po = 2 мВт дает достаточно большой. световой сигнал для надежной регистрации информации.

Формула изобретения .,Магнитооптическая головка для записи и воспроизведения информации, содержащая оптически связанные полупроводнико50 вый лазер, коллиматор, светоделительный блок, микрообьектив, а также оптически связанный со светоделительным блоком фотоприемный блок из фотоприемников воспроизведения и слежения; о т л и ч а ю щ а я55 с я тем, что. с целью уменьшения габаритов упрощения конструкции и повышения надежности работы магнитооптической головки, светоделительный блок выполнен в виде поляризационной куб-призмы, на угол(р (р< 1 ), причем если излучение отражается от участка, намагниченного навстречу лазерному пучку (запись "0"). происходит поворот плоскости поляризации на угол—

5 р, а при отражении от участка, намагниченного по ходу лазерного луча (запись "1"). на угол + р. Поэтому верхний лазерный полупу- . чок, прошедший через поляроид 8, отразившийся от носителя и прошедший через

10 поляроид 9, ослабляется до мощности P>:

Р1= — Р, a7sin (Л+ rp ) . (4)

1 г

2 в случае воспроизведения "1", и до мощности Р, 15

Р2 = y Рот атз п (Л- ф (5) в случае воспройзведения "0".

Нижний полупучок. прошедший вначале через поляроид 9. а потом через поляро20 ид 8, ослабляется до мощности P>, Р .= — P, a sin-(h, p)

2 в случае воспроизведения "0" и до Р21:

25 .. 2

Р2 — — Рот a7 sill (Л- г) (7) в случае воспроизведения "1".

Поэтому после дифференциального усилителя имеется сигнал, равный + Л J npu воспроизведении "0" и —. 53 при воспроиэ1748189 . 8

Составитель С.Ильчук

Техред М.Моргентал

Редактор Э.Слиган

Корректор А,ОСауленко

Заказ 2507 -;.: Тираж . . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета Il0 изобретениям и.открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент",.r. Ужгород. ул.Гагарина. 101

7 тирующая призма, на выходной — две оптические пластины, имеющие разницу в показателях преломления не большую О, t; одна иэ пластин компенсирующая и выполнена : изотропной, другая — поворачивающей пло: „cKocTb поляризации излучения лазера на

90, а лйния раздела между пластинами проходит по световому дйаметру поляриэационной «уб-призмы и перпендйкулярна плоскости ее пропускания, на боковой по- верхности йоляризационной куб-призмы устайовлены входными гранями две ромбпризмы разделения световых пучков, выходные грани которых оптически связаны с соответствующими фотоприемниками воСпроизведения, внутренние боковые повбрхности выполнены частично отражающймй и: они оптически сопряжены с фотоприемниками слежения фотоприемного блока, а внешние выполнены зеркальными, на выходной оптической поверхности микро5 обьектива размещены две пленки, каждая из которых перекрывает половину диаметра объектива; линия раздела. этих пленок совпадает с лиййей раздела пластин, установленных на выходйой грани поляризаци10 онной куб-призмы, пленки: выполнены поляроидными и*плоскость пропускания одной из них составляет с плоскостью пропускайия поляризационной куб-призмы угол Ы2, а . соответствующий -угол для другой пленки—

15 90О- Ы2, приэтом угол Лсоставляет1-45 .