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1、 本科毕业论文（设计）题目：DVD激光头的工作原理及其装配工艺的研究 姓 名： 学 号： 专 业： 通信工程 院 系：电子通信工程学院 指导老师： 完成时间： 安徽新华学院教务处制19目 录内容摘要1ABSTRACT11 引言22 信息存储产业发展历程23 激光头技术发展现状44 DVD激光头结构组成及工作原理44.1 DVD激光头的组成结构及各元件的作用44.2 DVD激光头的光程54.3 激光头的电路部分64.4 DVD激光头工作原理85 DVD激光头的装配工艺95.1 ACT的装配工艺95.2 HS组件的装配工艺126 DVD伺服系统147 激光头的发展趋势158 培训总结16参考文献1
2、7附录17致谢18综述18内容摘要 科学技术是第一生产力，先进的科学技术带动社会不断的进步。社会发展靠人类的眼睛高瞻远瞩，光盘信息读取靠的是DVD独具的慧眼激光头。激光头又叫OPU或是pick-up，它是各种数字光盘机的核心部件。由于当前我国激光头技术比国外先进技术相对落后，严重制约着数字光盘机技术的进一步发展，因此研究激光头技术具有非常重要的现实意义。本文主要介绍了DVD激光头的发展现状、结构与工作原理、DVD激光头的装配工艺及其今后的发展趋势等几个方面。关键字：DVD激光头; ACT;发展趋势;HS;伺服系统ABSTRACT Science and technology are prima
3、ry productive force,technology-driven social development and progress of.Laser head is also called OPUor Pick-up,which is the core of a variety of digital CD-ROM machine parts.As a result of the current Head of Chinas laser technology is relatively backward compared with foreign advanced technology,
4、seriously restricting the number of CD-ROM and drive technology further development of head so the research of laser technology has a very important practical significance.This paper describes the DVD laser head technology development status and structure of working principle,DVD laser head design p
5、rocess and its future development trend of a few.KEY WORDSDVD Laser Head;ACT;Trends;HS;ServoDVD激光头的工作原理及其装配工艺的研究1 引言 DVD类产品是现代数字视听技术和数字化信息存储设备的典型代表和潮流，它广泛应用于电视、数据处理、文字/图像贮存、家庭娱乐等方面。近几年我国一直是DVD影碟机和计算机DVD光盘机的生产大国，而激光头等DVD产品的核心部件及技术大部分均为日本等国外大企业垄断，所以国产DVD企业每年要向国际杜比组织缴纳巨额的知识产权使用费。相信偌大的中国有这样的人才和技术，只要我们努力
6、、专注激光头技术领域，我们一定会赶上甚至超越他们。相信每一个中国人都期待着这一天的到来，到时让中国乃至世界的每个家庭里的DVD都是Made in china。2 信息存储产业发展历程 二十一世纪是信息产业发展的顶峰时期，信息技术正是推动信息化社会高速 发展的主要技术。信息技术里面包含了五大技术领域：信息获取、信息处理、信息传输、信息存储、信息显示。在这样的五大信息技术里，信息存储是一个基础，是当今最为热烈的产业领域。随着信息产业的飞快发展，存储的规模可想而知，存储市场现在每年以一千亿美元的规模，成为二十一世纪信息领域的主要市场。 目前磁盘是广大用户最为熟悉的存储介质，在所有的PC中硬盘都是必不
7、可少的设备，计算机中广泛使用的MSM是磁盘和磁带存储器。光存储技术是通过光学的方法写入和读出数据的存储技术。光存储的优点：存储容量大、非接触方式读写信息、保存信息时间长、价格低廉、多媒体信息存储。随着现代光学技术、激光技术、微电子技术、计算机与自动控制技术的发展，光存储技术在记录密度、容量、数据传输率、寻址时间等关键技术上将会有巨大的发展潜力。光存储技术经历了很长的发展历程，早在1961年，由美国斯坦福大学和3M公司就一起开展了光存储技术研究，从此也就有了光存储技术。1981年，飞利浦和索尼公司联合推出CD唱机，其全称为CD-DA。1993年，飞利浦公司和JVC公司制定了VCD标准 。1992
8、年，在美国国际广播电视技术展览会上，美国CCUBE公司展出的MPEG（图像解压缩）技术引起了当时为安徽现代集团总经理姜万勐的兴趣，用这一技术可以把图像和声音同时存储在一张小光盘上。此后，姜万勐先后出资57万美元，于1993年9月，将 MPEG技术成功地应用到音像视听产品上，研制出一种物美价廉的视听产品VCD。同年12月，他又与美籍华人孙燕生共同投资1700万美元成立了万燕公司。全球第一代产品VCD产品诞生在中国安徽，“万燕”开创了中国光盘产业新时代。 1994年，好莱坞七大电影公司联合成立的组织“HDVA Group”，联合提出了DVD的概念。1996年世界第一台DVD播放机由日本东芝公司研制
9、，开创第二代光存储新纪元。2000年10月5日：索尼和先锋在日本Ceatec展会上拿出了“DVR Blue”，成为第一代蓝光光盘BD-RE的基础。2003年4月：索尼推出全球首台蓝光录像机“BDZ-S77”，标志BD正式走向市场。2003年11月：AOD被DVD论坛批准为下一代光盘标准，并更名为HD DVD，由此开始蓝光光盘的格式之争。2004年6月，HD DVD标准正式确立。2004年12月到2005年11月，期间先后有迪斯尼、环球、派拉蒙和华纳兄弟、米高梅等宣布支持BD格式。2006年3月：全球第一台HD DVD影碟机东芝HD-A1上市。2006年6月：全球第一台BD影碟机，三星BDP10
10、00上市。2008年 1月4日：华纳兄弟最终宣布不再支持HD DVD，直接迫使HD DVD推广集团取消了CES 2008新闻发布会，也进而引发连锁反应，导致整个业界开始倒向蓝光。2008年2月19日：东芝最终宣布认输，不再继续开发HD DVD，除中国之外的蓝光规格实现统一。物竞天择，适者生存。技术也是一样，适合人们的发展需要的将会一直保留。光存储技术的历程一直在不停的发展不停的创新，在中国安徽有这样的创新，但没有得到好好的发展。希望在不久的将来，在中国能用自己的技术自己的思想将光存储产业发展起来，甚至引领世界。3 激光头技术发展现状2001年中国光盘产业推进委员会制定了我国DVD光学头标准，一
11、些相关科研单位也相继投入大量人力物力开发拥有自主知识产权的DVD激光头技术，并且取得了显著成果。 国内清华大学光盘国家工程中心成功开发DVD内部用的多维力矩器，同时又提出了一种新的利用TN液晶盒电子切换的DVD、CD可以兼容光学头设计方案。此方案的主要特点在于能充分保证读取DVD信息的质量。目前国内激光头生产在技术上不但严重的依靠外国厂家，而且在国内市场上目前流行的种类比较单调，导致国内整体价格较高，与国外厂家的竞争一直处于劣势状态。但是在中国，许多家电企业也不甘落后，积极开发自己的DVD产品和DVD生产核心技术。安徽国购光电科技有限公司正以成为“受人尊敬的光电核心部件供应与服务企业”为使命，
12、以“责任、专注、务实、效率”为价值观立足国内市场，以清华大学光盘国家工程中心提供国内尖端的技术支持，在合肥画下发展激光头事业的宏伟蓝图，从此蓝光高清DVD将有望在合肥制造。4 DVD激光头结构组成及工作原理4.1 DVD激光头的组成结构及各元件的作用 激光头的组成可以分成两个大的部分，即ACT（力矩器）部分和HS(底座）部分。 ACT是激光头的执行部件，实时调整物镜与盘片之间的偏差，也是激光头的核心元件。它分为可动部分和固定部分，固定部分主要有ACT架、PCB板、轭铁、磁铁，可动部分有物镜、线圈、四根SPG（悬线）。PCB板的功能是通过PCB软排线把反馈的电信号传递给悬线，使ACT的可动部分产
13、生聚焦和寻迹运动，寻找光盘信道。磁铁产生磁场，使通电线圈在磁场中运动。物镜是将光束汇聚成与光盘信息坑相匹配的光斑，DVD与VCD是CD派生和发展起来的激光数字视盘机,只有通过物镜才能将LD发射的激光聚焦于光盘的信息表面进行扫描。近几年我国VCD每年销量呈增长趋势，激光头中的非球面物镜全部靠进口，所以我国对物镜的研究及设计很有价值。线圈通电时在磁场中会产生聚焦和寻迹的力。悬线功能是使线圈在所给的力下产生所需要的运动。HS部分的组件构成有LD（半导体激光器）、GT（光栅）、RM（全反镜）、HM（半反镜）、CL（准直镜）、 PDIC（光电探测器）和PWB板等。LD的功能是发出功率相对恒定不同波长的光
14、。GT是起到衍射的作用，把LD发出的单束光衍射成多束光。HM把LD发出的光反射到光盘的方向同时又将光盘反射回的光透射到PDIC上。分光镜分为非偏振分光镜和偏振分光镜，HM属于非偏振分光镜，PBS是偏振分光镜。PBS的优点是从LD发光到达PDIC的光能几乎没有损失，但价格昂贵。HM的优点是价格便宜和易于安装，但HM的光路中将损失掉3/4的光能量；RM是在不改变光的能量和传播特性的前提下改变光的传播方向改变；CL的功能是把非平行光转换成平行光；PDIC是将光信号转换成电信号并输出。4.2 DVD激光头的光程 光路系统原理图如下：激光器激光器功率控制单元激光器及其驱动电路单元激光光束准直单元激光光束聚焦读取光盘信号单元激光光束分光单元激光光束整形单元光电信号转换单元（图 1）DVD激光头光的路程图如下：CL RM GT LDPDICHMDsicOBL（图 2）4.3 激光头的电路部分DVD激光头的电路部分主要是LD和PDIC两部分。LD又叫半导体激光器，是激光头的光源，发出的光是S偏振光。它总共有四个引脚，一个为接地脚，其他三个分别是接DVD、CD和MD。LD 的发射区长而窄，在结构上做成比周围介质高得多的折射率，形成沿长度传播的波导管，激光器两端由晶片截止，起到反射镜的作用。当电流密度足够大时，波导管中吸收光就激发相干发射光（
