CN1178977A - 光拾感器 - Google Patents

Abstract

一光拾感器,包含:一光源;一物镜,将光源发出的光聚焦在记录媒体上;一光路径改变装置,在光源和物镜间的光路径上,以改变入射光行进方向;和一光检测器,经物镜和光路径改变装置接收来自记录媒体的反射光,检测偏差信号和射频信号;其特征在于包括:二次谐波发生器,置于光源和光路径改变装置间的光路径上,它具有:聚焦入射光的一聚焦透镜;改变聚焦光波长的一非线性单晶器件;和透过一预定波长的光滤光镜。

Description

光拾感器

本发明涉及一种光拾感器，更确切地讲，涉及一种利用二次谐波发生器缩短照射在记录媒体上的入射光的波长的光拾感器。

一般情况下，光拾感器利用非接触方式在例如光盘机(CDP)，数字式视盘机(DVDP)装置中将信息记录到记录媒体上和/或由其上重放信息。

如图1所示，一种常规的全息型光拾感器包含：一光源10，一用于改变入射光行进方向的全息型光学元件(HOE)13，一物镜14，其将入射光聚焦在光盘1上以及光检测器15，通过接收由光盘1反射的光检测射频信号和偏差信号(error signal)。

作为侧边发射激光二极管的光源10，其沿与半导体材料层叠层(未表示)方向(即侧边发射激光二极管的横向方向)垂直的方向发射一激光束。因此，光源10固定在基座11的侧面，从光源10发出的光沿与基板16垂直的方向行进。为了控制光源10发射的光量，在基板16上提供一监控二极管12用以接收从光源10发出的相反方向(向下)的光。

在包围基板16的罩17内形成全息型光学元件13，其线性地透过从光源10发射的入射光和以衍射方式透过由光盘1反射的光。光检测器15放置于基座11上并接收从光盘1反射的通过物镜14和全息型光学元件13的光，以检测聚焦偏差信号，层叠偏差信号和射频信号。

具有上述结构的常规的光拾感器采用侧边发射激光二极管作为光源，因此，光拾感器适合于低密度光盘例如CD作为记录媒体的装置。而该常规的光拾感器不适用于需要短波光作为记录媒体的高密度的光盘DVDP。

为了克服上述缺陷，必须改进发射短波光的侧边发射激光二极管或者必须将光源换成另一种类型例如表面发射激光的激光器。然而，产生短波光受到限制并且生产成本高。

本发明的目的是提供一种适于利用短波光的光学记录/重现装置，其采用二次谐波发生器，由此不再需要使用不同形式的光源。

为了实现上述目的，提供一光拾感器，其包含：一光源，将从光源发射的光聚焦在记录媒体上的一物镜，在光源和物镜之间的光路径上设置的光路径改变装置，用于改变入射光的行进方向，和一光检测器，其通过接收从记录媒体反射通过物镜和光路径改变装置的反射光，检测偏差信号和射频信号，其特征在于包含：二次谐波发生器，其放置在光源和光路径改变装置之间的光路径上，并具有将入射光聚焦的聚焦透镜；用于改变聚焦光波长的非线性单晶器件，和用于透过在波长变化的光中的指定波长的光的滤光镜。

非线性单晶器件最好由KDP(KH₂PO₄)或KTP(KTiOPO₄)构成。

通过参照相关附图，详细说明最佳实施例，本发明的上述目的和优点将更加明显，其中：

图1是表示常规的全息型光拾感器光学结构示意图；以及

图2是表示本发明优选实施例的光拾感器光学结构示意图。

图2所示本发明的光拾感器包含：一光源20，改变从光源20发射光的波长的二次谐波发生器(SHG)30，改变入射光行进方向的光路径改变装置23，在记录媒体1上聚焦入射光形成一光点的物镜24，和用于检测入射光的射频(RF)信号和偏差信号的光检测器25。

光源20最好是典型的侧边发射激光二极管，其易于制造并且发射光的波长大约为1,270-1,300纳米。

在光源20和光路径改变装置23之间的光路径上设置二次谐波发生器30，通过它使入射光发射频率变两倍。即，当射入的光为1,270-1,300纳米时，发射光的波长变为635-650纳米。

二次谐波发生器30包含：对入射光聚焦的聚焦透镜31，改变聚焦光波长的一非线性单晶器件32，和透过由非线性单晶器件32改变波长的光中的预定波长的光的滤光镜33。在此，非线性单晶器件32由KDP(KH₂PO₄)或KTP(KTiOPO₄)构成。聚焦透镜31和滤光镜33的光透射率为90％，而非线性单晶器件32的光透射率为大约20％或更少。

因此，当在DVD上记录和/或重现信息所需的短波光为波长为635-650纳米，功率为5毫瓦时，光源20必须为波长1,270-1,300纳米，功率30毫瓦。

光路径改变装置23将入射光从光源20引向记录媒体1，并将从记录媒体1反射的反射光引向光检测器25。可取的是，采用一全息型光学元件(HOE)作为光路径改变装置23。全息型光学元件线性地透过来自光源20的入射光并且利用衍射方式透过由记录媒体1利用其上形成的衍射图形反射的光。另外一种根据一指定比率用于透过/反射该入射光的分光器或者一种用于根据入射光的偏振方向透过/反射该入射光的偏振式分光器都可以用作为光路径改变装置。

此外，光源20和二次谐波波发生器30都安装于固定在基板26上的基座21的侧面，并且光检测器25安装于基座21上。基板26由具有一投射27a的罩包围，并且光路径改变装置23安装在投射窗口27a内。而且，在基板26上设置一监控二极管22，用于通过接收光源20向下部发射的光来控制光源20发射的光量。

下面，参照附图2，说明本发明中光拾感器的工作过程。从光源20发射的光，波长为1,270-1,300纳米，通过二次谐波发生器30中的非线性单晶器件32改变其波长，并且在聚焦透镜31和滤光镜33之间进行谐振而形成指定波长例如635-650纳米的光谐振装置。波长为635-650纳米的光穿过滤光镜33通过光路径改变装置23和物镜24在记录媒体上形成一光点。

从记录媒体来的反射光穿过物镜24，然后通过光路径改变装置23衍射并聚焦成形在固定于基座21上的光检测器25上。

如上所述，本发明中的光拾感器采用二次谐波发生器，由此可以从常规光源发出的长波光获得连续振动的短波光。因此，光拾感器能够广泛应用于需要短波光的光记录/重现装置。而且，可以利用基板和罩将光源、二次谐波发生器和光检测器集成到一模块中，以使光拾感器的结构紧凑。

Claims (2)

1.一种光拾感器，包含：一光源；一物镜，用于将从光源发出的光聚焦在记录媒体上形成光点；光路径改变装置，放置在光源和物镜之间的光路径上，用于改变入射光行进方向；和一光检测器，其通过接收来自记录媒体通过物镜和光路径改变装置的反射光，检测偏差信号和射频信号；其特征在于，包含：

二次谐波发生器，设置于光源和光路径改变装置之间的光路径上，其具有聚焦入射光的一聚焦透镜；用于改变聚焦光波长的一非线性单晶器件；和透过在波长已变化的光之中的一指定波长的光的滤光镜。

2.根据权利要求中1所述的光拾感器，其中非线性单晶器件是由KDP(KH₂PO₄)或KTP(KTiOPO₄)构成。

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