[发明专利]一种双光束三维光盘数据读写方法

权利要求书

1.一种双光束三维光盘数据读写装置，其特征在于该读写装置由两个模块组成：荧光读写模块和伺服控制模块，荧光读写模块包括读写激光光源(1)、光闸(2)、能量衰减器(3)、扩束准直装置(4)、聚焦物镜(18)和光电倍增管PMT(12)；伺服模块包括伺服激光光源(7)、主轴电机(15)、选层音圈电机(5)、伺服音圈电机(13)和光电接收器(10)；并且，

所述荧光读写模块和所述伺服控制模块的光路通过一个耦合棱镜(6)和一个由两块棱镜(9，11)胶合而成的分光棱镜进行耦合和分离；所述分光棱镜能够实现三种波长光束的分光隔离，分光面(19)为一偏振分光面，在第一个棱镜(9)的上下两面都加上一个1/4波片(21，22)，并在下方的1/4波片(22)下面再加上一个分光片(23)，其光谱特性是对读写激光高透射而对伺服激光高反射，位于第二个棱镜(11)上的带通滤光薄膜(20)的光谱特性是对读写激光和伺服激光高透射而对读写激光激发出的荧光高反射。

2.如权利要求1所述的双光束三维光盘数据读写装置，其特征在于所述读写激光光源发射的读写激光通过选层音圈电机(5)与伺服音圈电机(13)的配合实现跟踪和分层聚焦，在数据的写入和读出过程中，始终控制选层音圈电机(5)和伺服音圈电机(13)同步运动，保证读写激光始终聚焦在光盘选定的数据层上；当需要改变数据层的时候，给选层音圈电机(5)在接收聚焦和循迹误差信号的同时额外加载一稳恒偏置电压，使读写激光的焦点移动至另一选定数据层。

3.如权利要求1所述的双光束三维光盘数据读写装置，其特征在于该光盘预先刻有螺旋形的沟槽，其自上而下的基本层次结构为：粘结层(24)，保护涂层(25)，反射膜(26)，保护层(27)，存储材料层(28)。

4.如权利要求1所述的双光束三维光盘数据读写装置，其特征在于，所述读写激光是由二极管固体激光器作为泵浦源的Ti:Sapphire激光器产生的飞秒脉冲激光，其中心波长为800nm，脉宽为80fs，重复频率为80MHz。

5.一种双光束三维光盘数据读写方法，其特征在于，读写激光光源(1)发射的读写激光和伺服激光光源(7)发射的伺服激光通过耦合棱镜(6)与一个由两块棱镜(9，11)胶合而成的分光棱镜进行耦合和分离；伺服激光光源(7)发射的激光聚焦在光盘盘片的信道上，其反射光用于产生伺服音圈电机(13)的控制信号；信息写入时，读写激光经光闸(2)、能量衰减器(3)、扩束准直装置(4)和选层音圈电机(5)控制的选层透镜(17)后进入耦合棱镜(6)，随后进入特殊设计的分光棱镜，并被物镜(18)聚焦在盘片的底层存储材料内使存储材料发生双光子吸收；信息读出时，采用800nm的读写激光，经物镜(18)聚焦于选定信道，激发出来的荧光通过分光棱镜分离以后被光电倍增管PMT(12)接收，经A/D转换后传入计算机进行处理，从而读出数据；其中，所述分光棱镜能够实现三种波长光束的分光隔离，分光面(19)为一偏振分光面，在第 一个棱镜(9)的上下两面都加上一个1/4波片(21，22)，并在棱镜下方的1/4波片(22)下面再加上一个分光片(23)，其光谱特性是对读写激光高透射而对伺服激光高反射，在第二个棱镜(11)上的带通滤光薄膜(20)的光谱特性是对读写激光和伺服激光高透射而对读写激光激发出的荧光高反射。

6.如权利要求5所述的双光束三维光盘数据读写方法，其特征在于所述读写激光光源发射的读写激光通过选层音圈电机(5)与伺服音圈电机(13)的配合实现跟踪和分层聚焦，在数据的写入和读出过程中，始终控制选层音圈电机(5)和伺服音圈电机(13)同步运动，保证读写激光始终聚焦在选定的数据层上；当需要改变数据层的时候，给选层音圈电机(5)在接收聚焦和循迹误差信号的同时额外加载一稳恒偏置电压，使读写激光的焦点移动至另一选定数据层。