光学头基本知识讲座.pptx

光学头相关知识
讲座
PULSTEC（北京）科技有限公司
技术部
第一页，共54页。
内容
光盘相关知识
光学头原理和组件
光学头评价参数
结束语
第二页，共54页。
光盘和光学头相关知识
按照盘片的物理格式离等。
根据光斑直径的计算公式；
D=
；
。
物镜
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物镜和准直镜
物镜的性能
对物镜的判定主要包括：外观尺寸和性能的判定。我们主要来讨论性能的相关知识。
其性能的主要参数主要包括：
波面收差，球面收差，COMA差，非点收差。
在激光头产品中，还有一个与物镜类似的光学部品是准直透镜，其分析方法基本与物镜是相同的。
准直镜
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光电二极管 PD IC
光电转换器，将光信号转换为电信号。
内嵌I/V转换器
多种分割
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光电二极管 PD IC
在DVD、CD等激光产品中， PD IC是一个极其重要的光电器件。
作用：将带有DISC信息的激光信号转化为电信号的关键器件，是影响产品的性能的关键部品之一。
光电转换的原理
当光入射到光电材料上时，光电材料发射电子或者其电导率发生变化，或者产生感生电动势，这种现象统称为光电效应。光电效应的实质是入射光辐射与物质中束缚于晶格的电子或自由电子的相互作用引起的。光子直接与物质中的电子相互作用，将引起物质内部的电子的能态的改变。这种变化与光子能量的大小有关，亦即与入射光的波长有关。
在光电效应中，按到其是否发射光电子可分为：内光电效应和外光电效应。而在光探测技术中较为广泛应用的有：光电导效应、光状效应和光电子发射效应。在激光头产品中，运用的就是光电子发射效应。
在频率为ν的光辐射作用下，处于真空或其他介质中的物质吸收光子能量hν后，其电子动能增加，在向表面运动的电子中有一部分电子的能量较大，有足够的能量克服物质表面的逸出功Wφ，穿出表层进入真空或其他介质中。这种现象就是光电子发射效应。
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光电二极管 PD IC
光电子发射具有以下基本规律：
1. 发射的光电流与入射光的强度成正比。
即
I为光电流，K为系数与光电子发射体对入射光的灵敏度有关，φ为光通量。
2. 入射光辐射的频率增加时，从材料表面逸出的光电子的最 大动能也成比例增加，而与入射光的强度无关。这是著名的爱因斯坦定律:

m是电子的质量，Vm是光电子穿出发射体表面的速度，Wφ是逸出功。
3. 电子从吸收光子能量到逸出发射体表面的时间很短，约10-12 S。
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光电二极管 PD IC
光电探测器的几个特性参数
1. 响应率
响应率是描述其灵敏度的参数量，表征其将入射光信号转换成电信号的能力。其定义是输出均方根电压或电流与入射到光电探测器的平均光功率的比值。
2. 量子效率
量子效率定义为单位时间产生的光电子数与单位时间入射的光子数的比。
3. 噪声等效功率
光探测器输出的电信号的均方值等于光探测器本身的噪声的均方根值时，入射到探测器上的信号光功率的均方根值就称为噪声等效功率。
4. 光谱响应
光谱响应是表征器件的响应率等参数与入射光波长的函数关系的参数。
5. 响应时间
是描述其对入射光响应快慢的一个特征参数，它是指光探测器将入射光转换成电输出的时间。
通常在PD IC规格书中，对噪声有明确的规定，对其他几个参数未作明确的要求。除以上几个参数外，还有其他的一些特性，如：其性能随温度的变化情况，最佳偏置条件等。
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光电二极管 PD IC
A
D
B
C
a
E
d
b
F
c
DVD
CD
-Y
+X
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对应光盘，光头主要分成CD和DVD光头
CD光学头:
1. CD-ROM
2. CD-R/RW
DVD光学头:
-ROM
±R/RW
-RAM
光盘和光学头相关知识
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光学头评价项目综述
为了评定光学头的品质，通常只读光学头需要评价的项目为：
1．LD Power
2．Im
3．Iop
4．S Curve Level
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