[发明专利]模块化光－磁混合存储介质动态测试系统

摘要

一种模块化光－磁混合存储介质动态测试系统，该系统由激光调制模块、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、观察显微模块和系统控制模块构成，本发明可克服磁光存储系统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、可用于动态测试和静态测试、维护方便等特点。

主权项

1、一种模块化光-磁混合存储介质动态测试系统，其特征在于该系统由激光调制模块(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)和系统控制模块(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(OO)与第一横向光轴(O′O′)所构成的平面的光反射，对偏振方向平行于第一纵向光轴(OO)与第一横向光轴(O′O′)所构成的平面的光透射；第三透镜(403)和柱透镜(404)的光轴与第一横向光轴(O′O′)重合，四象限探测器(405)位于第三透镜(403)和柱透镜(404)的焦点中间且其分割线与柱透镜(404)的母线成45°；所述的磁头读出模块(5)包括磁头(501)和示波器(502)，该磁头(501)与写入光束都位于盘片(301)的同一侧，磁头(501)和示波器(502)相连；所述的径向压电陶瓷驱动的纳米平台(6)由与其相连的系统控制模块(8)进行控制；所述的观察显微模块(7)包括通过所述的光谱分光镜(707)的中心点(O′)且与第一纵向光轴(OO)平行的是第二纵向光轴(O′O″)，在该第二纵向光轴(O′O″)上依次有高数值孔径物镜(106)、轴向压电陶瓷驱动的纳米平台(407)、轴向电机(408)、光谱分光镜(707)、白光分光镜(706)、镜筒透镜(708)、图像采集器(709)，该图像采集器(709)通过电缆与显示(710)相连；通过白光分光镜(706)的中心点(O″)与第一纵向光轴(OO)垂直的是第二横向光轴(O″O″)，在该第二横向光轴(O″O″)上自所述的白光分光镜(706)，依次是第四透镜(705)、视场光阑(704)、第五透镜(703)、光纤束(702)和白光光源(701)，所述的白光光源(701)、光纤束(702)、第五透镜(705)、视场光阑(704)、第四透镜(703)、白光分光镜(706)和高数值孔径物镜(106)组合起来构成观察显微模块(7)的柯勒照明系统；所述的光谱分光镜(707)、镜筒透镜(708)、图像采集器(709)和显示器(710)构成观察显微模块(7)的图像采集系统，所述的光谱分光镜(707)的入射面垂直于第二纵向光轴(O′O″)和第一横向光轴(OO)，且其分光面与第二纵向光轴(O′O″)和第一横向光轴(OO)成45°，所述的白光分光镜(706)的入射面垂直于第二纵向光轴(O′O″)和第二横向光轴(O”O″)，且其分光面与第二纵向光轴(O′O″)和第二横向光轴(O”O″)成45°，所述的光谱分光镜(707)对激光(101)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(106)与四分之一波片(401)在其分光面的同一侧，白光分光镜(706)对入射光束反射50％、透过50％，且其放置方式使光谱分光镜(707)与照明系统在其分光面的同一侧，所述的镜筒透镜(708)与高数值孔径高数值孔径物镜(106)构成一个显微系统，其像方焦点在图像采集器(709)的接收面上；所述的系统控制模块(8)是一台计算机。