專利名稱：光存儲(chǔ)材料存儲(chǔ)特征的測(cè)試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種光存儲(chǔ)材料存儲(chǔ)特征的測(cè)試儀。主要適用的光存儲(chǔ)材料是指一次寫入光盤(CD-R)、可讀寫光盤(CD-RW)、高密度一次寫入光盤(DVD-R)和高密度可讀寫光盤(DVD-RW)等等光盤的記錄層材料，也可用于其他光點(diǎn)逐點(diǎn)記錄的可錄和可擦寫存儲(chǔ)材料。
背景技術(shù)：
對(duì)光存儲(chǔ)材料存儲(chǔ)特征進(jìn)行靜態(tài)測(cè)試，包括確定其寫入波長(zhǎng)，寫入功率、寫入脈寬、擦除波長(zhǎng)，擦除功率和擦除脈寬與信號(hào)對(duì)比度以及擦除率的關(guān)系，是光存儲(chǔ)材料進(jìn)入實(shí)用化之前首先要做的事情。測(cè)試結(jié)果反映了材料存儲(chǔ)性質(zhì)、制備工藝和成膜工藝的綜合影響。在先技術(shù)中對(duì)光存儲(chǔ)材料存儲(chǔ)特征進(jìn)行靜態(tài)測(cè)試是采用了一種磁光盤靜態(tài)測(cè)試儀(參見“磁光盤靜態(tài)測(cè)試儀”，陳仲裕、甘柏輝、劉海清和干福熹，《光學(xué)學(xué)報(bào)》，第11卷，第12期，1991年12月，第1110～1114頁)。該測(cè)試儀顯著的缺陷是只能采用一個(gè)波長(zhǎng)的激光進(jìn)行寫入和擦除測(cè)試，更換激光波長(zhǎng)后，設(shè)備就不能使用，除非大幅度改造或重?fù)Q一臺(tái)；更換物鏡也很麻煩；由于物鏡是在被測(cè)樣品之下，無法添加半球形固體浸潤(rùn)透鏡；更無法添加監(jiān)視調(diào)焦過程以及寫入和擦除后記錄點(diǎn)形貌的光學(xué)系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的光存儲(chǔ)材料存儲(chǔ)特征的測(cè)試儀，包括幾大部分，有測(cè)試光源部分、測(cè)試顯示部分、光束寫入讀出部分、調(diào)整被測(cè)位置部分、監(jiān)視顯示部分和監(jiān)視光源。其中測(cè)試光源部分含有激光器6，沿著激光器6發(fā)射光束G前進(jìn)方向的光軸oo上，依次置有聲光調(diào)制器7，擴(kuò)束組件8、立方偏光棱鏡9、四分之一波片10和分光鏡11。分光鏡11的分光面與光軸oo成45°角放置。
其中測(cè)試顯示部分含有置于通過立方偏光棱鏡9分光面的中心點(diǎn)垂直于激光器6發(fā)射光束G光軸oo的第一條垂直線o′o′上有會(huì)聚透鏡12和光電探測(cè)器14。光電探測(cè)器14的輸出通過電子控制箱22連接到帶有顯示器24的計(jì)算機(jī)23上。
光束寫入讀出部分，包括在穿過分光鏡11中心點(diǎn)Oo的垂直于激光器6發(fā)射光束G光軸oo的第二條垂直線o″o″上，分光鏡11反射光束G′前進(jìn)的方向上置有高數(shù)值孔徑物鏡13和半球形固體浸潤(rùn)透鏡15，半球形浸潤(rùn)透鏡15的球面向著高數(shù)值孔徑物鏡13，高數(shù)值孔徑物鏡13的焦點(diǎn)落在半球形固體浸潤(rùn)透鏡15平面的中心點(diǎn)上。
所說的調(diào)整被測(cè)位置部分，包括被測(cè)樣品16放置在內(nèi)部裝有第一限位開關(guān)19和第二限位開關(guān)20的一維平移臺(tái)19上，被測(cè)樣品16的被測(cè)記錄層表面與半球形浸潤(rùn)透鏡15的平面接觸，為了減少被測(cè)記錄層表面與半球形浸潤(rùn)透鏡15平面接觸處的光損耗，要使兩者的表面緊密接觸，兩者表面之間的最大間距小于150納米，或者在兩表面之間放有折射率油。一維平移臺(tái)19置于三維平臺(tái)21上，一維平移臺(tái)19連接有步進(jìn)電機(jī)17。步進(jìn)電機(jī)17、第一限位開關(guān)19和第二限位開關(guān)20通過電子控制箱22與計(jì)算機(jī)23相連。
所說的監(jiān)視顯示部分，包括在上述激光器6發(fā)射光束G光軸oo的第二條垂直線o″o″上，在分光鏡11反射光束G前進(jìn)方向的反方向上，由分光鏡11開始依次置有半反半透分光鏡4、鏡筒透鏡3和帶有監(jiān)視器2的攝像機(jī)1。鏡筒透鏡3的焦點(diǎn)恰好落在攝像機(jī)1的接收面101上。半反半透分光鏡4的分光面與第二條垂直線o″o″成45°角放置。
所說的監(jiān)視光源是白光光源5，白光光源5光軸oo與穿過半反半透分光鏡4中心點(diǎn)垂直于第二條垂直線o″o″的垂直線oo重合。它包括自半反半透分光鏡4至白熾燈505之間的白光光源5光軸oo上，依次置有照明透鏡501、孔徑光闌502、視場(chǎng)光闌503和聚焦透鏡504。它們的中心均位于光軸oo上。視場(chǎng)光闌503位于照明透鏡501的物方焦點(diǎn)處，它控制著監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的視場(chǎng)?？讖焦怅@502控制白光光束G″的口徑，所以它控制著監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑和焦深。如圖1所示。
本實(shí)用新型的光存儲(chǔ)材料存儲(chǔ)特征的測(cè)試儀如上所述和圖1所示的結(jié)構(gòu)。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)。所說的測(cè)試光源部分有激光器6。在激光器6的發(fā)射窗口一邊，有聲光調(diào)制器7，聲光調(diào)制器7的方位應(yīng)使激光通過它之后衍射的一級(jí)衍射光最強(qiáng)。從聲光調(diào)制器7輸出光束前進(jìn)方向上，依次置有擴(kuò)束組件8、立方偏光棱鏡9、四分之一波片10和分光鏡11。擴(kuò)束組件8的光軸oo與聲光調(diào)制器7的一級(jí)衍射光重合。立方偏光棱鏡9、四分之一波片10的中心位于光軸oo上，且它們的入射面與光軸oo垂直。四分之一波片10的快軸方向與激光器6輸出的線偏振光的偏振方向成45°角。分光鏡11的分光面與光軸oo成45°角，且其中心點(diǎn)Oo位于光軸oo上。
通過分光鏡11的分光面的中心點(diǎn)Oo垂直于光軸oo的第二條垂直線o″o″上有半球形固體浸潤(rùn)透鏡15，半球形固體浸潤(rùn)透鏡15的平面相當(dāng)于置于被測(cè)樣品16表面上，被測(cè)樣品16放在一維平移臺(tái)19上，一維平移臺(tái)19置于三維平臺(tái)21上。有第一限位開關(guān)18和第二限位開關(guān)20安裝在一維平移臺(tái)19內(nèi)，第一限位開關(guān)18和第二限位開關(guān)20與電子控制箱22連接。一維平移臺(tái)19由與其連接的步進(jìn)電機(jī)17驅(qū)動(dòng)其位移，步進(jìn)電機(jī)17與電子控制箱22連接。電子控制箱22通過電纜與計(jì)算機(jī)23連接，計(jì)算機(jī)23內(nèi)部的信號(hào)發(fā)生接口板通過導(dǎo)線與聲光調(diào)制器7連接，計(jì)算機(jī)23的輸入信息以及結(jié)果信息由通過電纜與其連接的顯示器24顯示。在半球形固體浸潤(rùn)透鏡15與分光鏡11的分光面的中心點(diǎn)Oo之間的第二條垂直線o″o″上，有光軸與第二條垂直線o″o″重合的高數(shù)值孔徑物鏡13，高數(shù)值孔徑物鏡13的焦點(diǎn)落在半球形固體浸潤(rùn)透鏡15的平面上。在第二條垂直線o″o″上，有中心軸線與第二條垂直線o″o″重合的帶有監(jiān)視器2的攝像機(jī)1，攝像機(jī)1的接收面101隔著分光鏡11與半球形固體浸潤(rùn)透鏡15相對(duì)。在分光鏡11與攝像機(jī)1的接收面101之間的第二條垂直線o″o″上，有光軸與第二條垂直線o″o″重合的鏡筒透鏡3，鏡筒透鏡3的焦點(diǎn)落在攝像機(jī)1的接收面101上。在分光鏡11與鏡筒透鏡3之間的第二條垂直線o″o″上，有反射面中心點(diǎn)在第二條垂直線o″o″上的半反半透分光鏡4，半反半透分光鏡4的反射面向著分光鏡11，且與第二條垂直線o″o″成45°角。
通過半反半透分光鏡4的反射面的中心點(diǎn)有與第二條垂直線o″o″垂直的垂直線oo。此垂直線oo是白光光源5的光軸。
通過立方偏光棱鏡9的分光面的中心點(diǎn)垂直于光軸oo的第一條垂直線o′o′上置有光電探測(cè)器14，其中心軸線與穿過立方偏光棱鏡9的中心點(diǎn)的第一條垂直線o′o′重合，與第二條垂直線o″o″平行。同時(shí)，激光器6的方位應(yīng)使輸出的線偏振光的偏振方向與第一條垂直線o′o′和光軸oo決定的平面平行。光電探測(cè)器14的輸出與電子控制箱22連接。在光電探測(cè)器14與立方偏光棱鏡9之間的第一條垂直線o′o′上，有光軸與第一條垂直線o′o′重合的會(huì)聚透鏡12，會(huì)聚透鏡12的焦點(diǎn)落在光電探測(cè)器14的接收面上。
所說的擴(kuò)束組件8，包括光軸與光軸oo重合的發(fā)散凹透鏡801和準(zhǔn)直凸透鏡802，兩個(gè)透鏡的焦點(diǎn)重合。發(fā)散凹透鏡801將光束發(fā)散，準(zhǔn)直凸透鏡802再將發(fā)散的光束變成平行光束G，此出射的平行光束G的口徑要比入射時(shí)的口徑大，即比聲光調(diào)制器7出射的一級(jí)衍射光束口徑大。
所說的分光鏡11分光面上鍍有對(duì)激光器6的發(fā)射激光束波長(zhǎng)λ反射率大于95％的分光膜，說所的分光鏡11的分光面就是鍍有分光膜的表面。
所說的半反半透分光鏡4是一個(gè)表面上鍍有對(duì)白光反射50％，透過50％的半反半透膜層的玻璃平行平板，說所的半反半透分光鏡4的反射面就是鍍有對(duì)白光半反半透膜層的表面。
所說的高數(shù)值孔徑物鏡的數(shù)值孔徑大于0.8。
所說的半球形固體浸潤(rùn)透鏡的半球的半徑小于1毫米。
所說的立方偏光棱鏡9由兩個(gè)等邊直角棱鏡膠合而成，膠合面上鍍有偏振分光膜，對(duì)偏振方向垂直于光軸oo與第一條垂直線o′o′所構(gòu)成平面的光(S)透射，對(duì)偏振方向平行于光軸oo與第一條垂直線o′o′所構(gòu)成平面的光(P)反射，所說的立方偏光棱鏡9的分光面就是鍍有偏振分光膜的膠合面。
本實(shí)用新型的測(cè)試儀如上所述的結(jié)構(gòu)，激光器6發(fā)射的單色(波長(zhǎng)為λ)線偏振平行光束通過聲光調(diào)制器7后將發(fā)生衍射。聲光調(diào)制器7一級(jí)衍射光通過擴(kuò)束組件8后形成寬的光束G。光束G通過立方偏光棱鏡9的偏振分光膜，對(duì)S光透射，對(duì)P光反射，也就是說，立方偏光棱鏡9的分光面對(duì)激光器6輸出的偏振方向?yàn)榫€偏振光是透過的。透過立方偏光棱鏡9的線偏振光束穿過四分之一波片10，因?yàn)樗姆种徊ㄆ?0的快軸方向與入射線偏振光的偏振方向成45°角，所以通過四分之一波片10后線偏振光束變成園偏振光。再通過分光鏡11，因?yàn)榉止忡R11的分光面是一個(gè)表面上鍍有對(duì)激光器6的輸出激光波長(zhǎng)λ的反射率大于95％的分光膜，所以光束經(jīng)分光鏡11有95％的光束被反射后成為平行光束G′，平行光束G′通過高數(shù)值孔徑物鏡13，將光束會(huì)聚在被測(cè)樣品16的表面上，因半球形固體浸潤(rùn)透鏡15的平面是置于被測(cè)樣品16的表面上，即半球形固體浸潤(rùn)透鏡15的平面與被測(cè)樣品16表面是緊密接觸。而且被測(cè)樣品16與半球形固體浸潤(rùn)透鏡15接觸的一面就是鍍有記錄層的被測(cè)表面。通過高數(shù)值孔徑物鏡13的會(huì)聚光束通過半球形固體浸潤(rùn)透鏡15的球面后最終會(huì)聚到高數(shù)值孔徑物鏡13的焦點(diǎn)處，也是半球形固體浸潤(rùn)透鏡15的平面的中心點(diǎn)處，也就是光束通過半球形固體浸潤(rùn)透鏡15平面后會(huì)聚到被測(cè)樣品16上有記錄層的表面上。被測(cè)樣品16是放在一維平移臺(tái)19上。一維平移臺(tái)19又固定在三維平臺(tái)21上。三維平臺(tái)21和一維平移臺(tái)19用于調(diào)節(jié)被測(cè)樣品16的平移及上下左右前后的位置。一維平移臺(tái)19由與其連接的步進(jìn)電機(jī)17驅(qū)動(dòng)位移。步進(jìn)電機(jī)17與電子控制箱22連接。電子控制箱22控制步進(jìn)電機(jī)17工作。第一限位開關(guān)18和第二限位開關(guān)20裝在一維平移臺(tái)19內(nèi)，與電子控制箱22連接。當(dāng)一維平移臺(tái)19移動(dòng)到一定位置時(shí)，第一限位開關(guān)18和第二限位開關(guān)20之一將發(fā)送信號(hào)給電子控制箱22。因電子控制箱22與計(jì)算機(jī)23連接，計(jì)算機(jī)23通過電子控制箱22、步進(jìn)電機(jī)17、第一限位開關(guān)18和第二限位開關(guān)20控制一維平移臺(tái)19的移動(dòng)。計(jì)算機(jī)23內(nèi)部的信號(hào)發(fā)生接口板與聲光調(diào)制器7連接，從而控制聲光調(diào)制器7一級(jí)衍射光的強(qiáng)弱和通斷時(shí)間。計(jì)算機(jī)23的輸入信息以及結(jié)果信息由通過電纜與其連接的顯示器24顯示。
會(huì)聚于高數(shù)值孔徑物鏡13的焦點(diǎn)處的光束由置于高數(shù)值孔徑物鏡13的焦點(diǎn)處的被測(cè)樣品16上的記錄層反射，沿原路返回，經(jīng)過半球形固體浸潤(rùn)透鏡15的透射、高數(shù)值孔徑物鏡13的折射、分光鏡11的反射后，入射到四分之一波片10上，經(jīng)過四分之一波片10后，園偏振光變?yōu)榫€偏振光，且偏振方向與激光器6輸出的線偏振光的偏振方向成90°角，再入射到立方偏光棱鏡9時(shí)，將由立方偏光棱鏡9內(nèi)的分光面反射后經(jīng)過會(huì)聚透鏡12將光束會(huì)聚，會(huì)聚點(diǎn)在光電探測(cè)器14的接收面上，光電探測(cè)器14將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)送到電子控制箱22內(nèi)，電子控制箱22再將此電信號(hào)送入計(jì)算機(jī)23內(nèi)，由計(jì)算機(jī)23對(duì)電信號(hào)進(jìn)行A/D變換和數(shù)據(jù)采集。其結(jié)果由顯示器24顯示出。
白光光源5發(fā)射的白光光束G″經(jīng)半反半透分光鏡4反射后的光束，透過分光鏡11、高數(shù)值孔徑物鏡13和半球形固體浸潤(rùn)透鏡15會(huì)聚到被測(cè)樣品16有記錄層的表面上。由被測(cè)樣品16有記錄層的表面反射的白光光束再通過半球形固體浸潤(rùn)透鏡15后由高數(shù)值孔徑物鏡13收集、經(jīng)分光鏡11和半反半透分光鏡4，透射后的光形成光束G，經(jīng)鏡筒透鏡3后，在鏡筒透鏡3的像方焦面上形成被測(cè)樣品16有記錄層的表面的像。恰好攝像機(jī)1的接受面101是在鏡筒透鏡3的像方焦面上，所以攝像機(jī)1就將接受到的被測(cè)樣品16有記錄層的表面的像送到監(jiān)視器2上顯示，以此不斷地監(jiān)視著被測(cè)樣品16的狀態(tài)。如圖1所示。
本實(shí)用新型的測(cè)試儀首先是光束寫入讀出部分是置于被測(cè)樣品16的被測(cè)記錄層表面之上，調(diào)整方便，其中有高數(shù)值孔徑物鏡13與半球形固體浸潤(rùn)透鏡15結(jié)合為更高數(shù)值孔徑的顯微鏡物鏡。為此本實(shí)用新型的測(cè)試裝置比在先技術(shù)的測(cè)量裝置分辨率高、測(cè)量精度高。而且更換高數(shù)值孔徑物鏡13和半球形固體浸潤(rùn)透鏡15方便。本實(shí)用新型的測(cè)試裝置光源部分是將與激光器6波長(zhǎng)有關(guān)的部件和與激光器6波長(zhǎng)無關(guān)的部件分離開來，更換激光器6后，只需微調(diào)擴(kuò)束組件8，更換立方偏光棱鏡9、四分之一波片10和分光鏡11，其它部件或元件無需全部調(diào)整和更換，擴(kuò)展了裝置的使用范圍；因?yàn)楦邤?shù)值孔徑物鏡13可像顯微鏡物鏡那樣更換；當(dāng)然半球形固體浸潤(rùn)透鏡15可以加上去，也可以不加上去，加上后可進(jìn)行近場(chǎng)光存儲(chǔ)研究，測(cè)量高密度的光盤讀與寫，不加上去，就是普通的靜態(tài)測(cè)試裝置。本實(shí)用新型含有監(jiān)視顯示部分和監(jiān)視光源部分，可直觀地監(jiān)視調(diào)焦過程，并直接觀察記錄光斑和記錄點(diǎn)(初次寫入的點(diǎn)或擦出后的點(diǎn))的形貌，使本實(shí)用新型的測(cè)試儀的測(cè)試直觀而操作方便，提高了測(cè)試的效率。


圖1是本實(shí)用新型的光存儲(chǔ)材料存儲(chǔ)特征的測(cè)試儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
裝置如圖1所示。激光器6采用氬離子氣體激光器(波長(zhǎng)514.5nm)，光束直徑1mm左右，發(fā)散度為1毫弧度，最高功率大于100mW。聲光調(diào)制器7的載頻為100MHz，調(diào)制頻率0～10MHz，衍射效率大于85％。高數(shù)值孔徑物鏡13的數(shù)值孔徑為0.9，工作距離2mm。擴(kuò)束組件8的擴(kuò)束倍率為10倍。半球形固體浸潤(rùn)透鏡15的折射率大于1.8，半徑為0.714mm。鏡筒透鏡3焦距200mm。攝像機(jī)1為1/4″彩色電荷耦合器(CCD)攝像頭。監(jiān)視器2為十四英寸彩色監(jiān)視器。測(cè)試過程中，如上述圖1的結(jié)構(gòu)，將被測(cè)樣品16放在一維平移臺(tái)19上，調(diào)整一維平移臺(tái)19和三維平臺(tái)20使被測(cè)樣品16的被測(cè)表面與半球形固體浸潤(rùn)透鏡15的平面緊密接觸，或者在兩者之間加一層折射率油以提高近場(chǎng)耦合的效率。打開所有電源，包括激光器6的電源、聲光調(diào)制器7的電源、電子控制箱22的電源、計(jì)算機(jī)23的電源、顯示器24的電源、白熾燈505的電源、攝像機(jī)1的電源和監(jiān)視器2的電源。激光器6有激光輸出。由計(jì)算機(jī)23向聲光調(diào)制器7發(fā)送一個(gè)直流信號(hào)，激光器6通過聲光調(diào)制器7后產(chǎn)生恒定的一級(jí)衍射光，調(diào)整聲光調(diào)制器7的方位，使一級(jí)衍射光最強(qiáng)。由計(jì)算機(jī)23控制，給聲光調(diào)制器7輸出一個(gè)零信號(hào)，使一級(jí)衍射光消失，激光器6的輸出激光就不能入射到擴(kuò)束組件8上及其后的光學(xué)元件上。
與此同時(shí)，由白光光源5發(fā)射的白光光束G″入射到半反半透分光鏡4上，由其反射后入射到分光鏡11上；透過分光鏡11的光束入射到高數(shù)值孔徑物鏡13上后再入射到半球形固體浸潤(rùn)透鏡15上。此時(shí)，高數(shù)值孔徑物鏡13和半球形固體浸潤(rùn)透鏡15結(jié)合相當(dāng)于一個(gè)更高數(shù)值孔徑的顯微鏡物鏡，它將入射到它們上的光束會(huì)聚到被測(cè)樣品16有記錄層的表面上。由被測(cè)樣品16被測(cè)的有記錄層的表面散射的光再由半球形固體浸潤(rùn)透鏡15和高數(shù)值孔徑物鏡13收集，沿原路返回，透過分光鏡11和半反半透分光鏡4后，由鏡筒透鏡3將被測(cè)樣品16有記錄層的表面成像在攝像機(jī)1接受面101上。監(jiān)視器2將被測(cè)樣品16有記錄層的表面像顯示出來。開始時(shí)半球形固體浸潤(rùn)透鏡15的位置可能不合適，監(jiān)視器2上沒有像顯示出來，此時(shí)，左右、前后和上下調(diào)節(jié)三維平臺(tái)21，使像在監(jiān)視器2上顯示出來。
然后由計(jì)算機(jī)23控制，使步進(jìn)電機(jī)17向某個(gè)方向旋轉(zhuǎn)一步，一維平移臺(tái)19隨之向某個(gè)方向位移一步，計(jì)算機(jī)23向聲光調(diào)制器7發(fā)出一個(gè)電脈沖信號(hào)，通過聲光調(diào)制器7后的一級(jí)衍射光就成為一個(gè)光脈沖，通過擴(kuò)束組件8的擴(kuò)束后成為光束G，入射到立方偏光棱鏡9上，透過立方偏光棱鏡9的光束再經(jīng)過四分之一波片10后變成園偏振光。園偏振光打在分光鏡11上反射后成為平行光束G′。平行光束G′通過高數(shù)值孔徑物鏡13和半球形固體浸潤(rùn)透鏡15后會(huì)聚于高數(shù)值孔徑物鏡13在被測(cè)樣品16的記錄層上的焦點(diǎn)處，與此同時(shí)記錄出一個(gè)點(diǎn)(用于寫入測(cè)試)，在監(jiān)視器2上可以觀察該點(diǎn)的形貌。
計(jì)算機(jī)23再向聲光調(diào)制器7發(fā)出一個(gè)幅度較小的電脈沖信號(hào)，通過聲光調(diào)制器7后的一級(jí)衍射光就成為一個(gè)功率較小光脈沖，光束同樣經(jīng)過上述過程會(huì)聚于高數(shù)值孔徑物鏡13的焦點(diǎn)處，也就是被測(cè)樣品16的記錄層上同一點(diǎn)，由于光脈沖功率低，它不能記錄一個(gè)點(diǎn)只能用于讀出此記錄點(diǎn)的反射率變化，由記錄點(diǎn)散射的光沿原路返回，經(jīng)過半球形固體浸潤(rùn)透鏡15和高數(shù)值孔徑物鏡13以及分光鏡11的反射后，入射到四分之一波片10上，經(jīng)過四分之一波片10后，園偏振光變?yōu)榫€偏振光，且偏振方向與激光器6輸出的線偏振光的偏振方向成90°角，所以再入射到立方偏光棱鏡9時(shí)，立方偏光棱鏡9將此光束反射。反射到會(huì)聚透鏡12上后會(huì)聚到光電探測(cè)器14的接收面上，光電探測(cè)器14將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，并送到電子控制箱22，由計(jì)算機(jī)23來讀取。上面所述是一次寫入過程和一次讀取過程。當(dāng)測(cè)試材料的信號(hào)對(duì)比度時(shí)，是先進(jìn)行一次讀的過程，記錄此時(shí)的光電探測(cè)器14輸出信號(hào)，寫入一次，再同樣讀取一次，記錄此時(shí)的光電探測(cè)器14輸出信號(hào)，兩個(gè)信號(hào)的差異就代表了信號(hào)對(duì)比度。擦除率的測(cè)試過程是這樣的先進(jìn)行一次讀的過程，記錄此時(shí)的光電探測(cè)器14輸出信號(hào)，寫入一次，擦除一次(由計(jì)算機(jī)23輸出到聲光調(diào)制器7的電脈沖信號(hào)幅度介于寫入和讀取幅度之間，其他與寫入和讀取過程相同)，再同樣讀取一次，記錄此時(shí)的光電探測(cè)器14輸出信號(hào)，兩個(gè)信號(hào)的差異就代表了擦除率。寫入、讀取和擦除的電脈沖信號(hào)的長(zhǎng)短和幅度是可變的，一維平移臺(tái)19向某個(gè)方向位移一步，改變寫入、讀取或擦除的電脈沖信號(hào)的長(zhǎng)短或幅度，重復(fù)一次，然后再步進(jìn)一步，再改變寫入、讀取或擦除的電脈沖信號(hào)的長(zhǎng)短或幅度，再重復(fù)一次，如此反復(fù)幾次或幾十次，就可給出信號(hào)對(duì)比度或擦除率隨某個(gè)條件變化的曲線。
按上述步驟測(cè)量光存儲(chǔ)材料靜態(tài)特征，最高寫入功率為25mW，最低讀取功率0.2mW，從最高功率到最低功率分256檔。脈寬從50納秒到5微秒，分256檔?？偟脑肼曅盘?hào)比在1％以下。計(jì)算機(jī)23實(shí)現(xiàn)了測(cè)試的自動(dòng)化。
權(quán)利要求1.一種光存儲(chǔ)材料存儲(chǔ)特征的測(cè)試儀，包括<1>測(cè)試光源部分含有沿著激光器(6)發(fā)射光束(G)前進(jìn)方向的光軸(oo)上依次置有聲光調(diào)制器(7)、擴(kuò)束組件(8)、偏光棱鏡(9)、四分之一波片(10)和分光鏡(11)，分光鏡(11)的分光面與光軸(oo)成45°角放置；<2>測(cè)試顯示部分含有置于通過立方偏光棱鏡(9)分光面的中心點(diǎn)垂直于激光器(6)發(fā)射光束(G)光軸(oo)第一條垂直線(o′o′)上有會(huì)聚透鏡(12)和光電探測(cè)器(14)，光電探測(cè)器(14)的輸出通過電子控制箱(22)連接到帶有顯示器(24)的計(jì)算機(jī)(23)上；其特征是<3>光束寫入讀出部分包括在穿過分光鏡(11)中心點(diǎn)(Oo)的垂直于激光器(6)發(fā)射光束(G)光軸(oo)的第二條垂直線(o″o″)上，分光鏡(11)反射光束(G′)前進(jìn)的方向上置有高數(shù)值孔徑物鏡(13)和半球形固體浸潤(rùn)透鏡(15)，半球形固體浸潤(rùn)透鏡(15)的球面向著高數(shù)值孔徑物鏡(13)，高數(shù)值孔徑物鏡(13)的焦點(diǎn)落在半球形固體浸潤(rùn)透鏡(15)平面的中心點(diǎn)上；<4>調(diào)整被測(cè)位置部分包括被測(cè)樣品(16)放置在內(nèi)部裝有第一限位開關(guān)(19)和第二限位開關(guān)(20)的一維平移臺(tái)(19)上，被測(cè)樣品(16)的被測(cè)記錄層表面與半球形浸潤(rùn)透鏡(15)的平面接觸，一維平移臺(tái)(19)置于三維平臺(tái)(21)上，一維平移臺(tái)(19)連接有步進(jìn)電機(jī)(17)，步進(jìn)電機(jī)(17)、第一限位開關(guān)(19)和第二限位開關(guān)(20)通過電子控制箱(22)與計(jì)算機(jī)(23)相連；<5>有監(jiān)視顯示部分包括在上述激光器(6)發(fā)射光束(G)光軸(oo)的第二條垂直線(o″o″)上，在分光鏡(11)反射光束(G′)前進(jìn)方向的反方向上，由分光鏡(11)開始依次置有半反半透分光鏡(4)、鏡筒透鏡3和帶有監(jiān)視器2的攝像機(jī)1，鏡筒透鏡(3)的焦點(diǎn)恰好落在攝像機(jī)(1)的接收面(101)上，半反半透分光鏡(4)的分光面與第二條垂直線(o″o″)成45°角放置；<6>有監(jiān)視光源是白光光源(5)，白光光源(5)光軸(oo)與穿過半反半透分光鏡(4)中心點(diǎn)垂直于第二條垂直線(o″o″)的垂直線(oo)重合，它包括自半反半透分光鏡(4)至白熾燈(505)之間的白光光源(5)光軸(oo)上依次置有照明透鏡(501)、孔徑光闌(502)、視場(chǎng)光闌(503)和聚焦透鏡(504)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光存儲(chǔ)材料存儲(chǔ)特征的測(cè)試儀，其特征在于所說的分光鏡(11)的分光面上鍍有對(duì)激光器(6)發(fā)射激光束波長(zhǎng)反射率大于95％的分光膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光存儲(chǔ)材料存儲(chǔ)特征的測(cè)試儀，其特征在于所說的被測(cè)樣品(16)的被測(cè)記錄層表面與半球形固體浸潤(rùn)透鏡(15)的平面是緊密接觸，或者兩者之間放有折射率油。
專利摘要一種光存儲(chǔ)材料存儲(chǔ)特征的測(cè)試儀,主要適用各種光盤記錄層材料存儲(chǔ)特征的測(cè)試。包括測(cè)試光源部分、測(cè)試顯示部分、光束寫入讀出部分、調(diào)整被測(cè)位置部分、監(jiān)視顯示部分和監(jiān)視光源。其中光束寫入讀出部分是置于被測(cè)樣品的被測(cè)記錄層表面之上,有高數(shù)值孔徑物鏡與半球形固體浸潤(rùn)透鏡結(jié)合為更高數(shù)值孔徑的顯微物鏡。所以本實(shí)用新型比在先技術(shù)的測(cè)試裝置分辨率高、測(cè)量精度高。更換高數(shù)值孔徑物鏡和半球形固體浸潤(rùn)透鏡方便,調(diào)節(jié)被測(cè)樣品的位置也方便。本實(shí)用新型中有監(jiān)視顯示部分和監(jiān)視光源?？梢灾庇^地監(jiān)視調(diào)焦過程,并直接觀察記錄光斑和記錄點(diǎn)的形貌,使裝置測(cè)試直觀而操作方便,提高了測(cè)試效率。
文檔編號(hào)G11B7/00GK2497394SQ0125341
公開日2002年6月26日 申請(qǐng)日期2001年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月31日
發(fā)明者徐文東, 干福熹 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所