光存储材料存储特征静态测试装置制造方法及图纸

一种光存储材料存储特征静态测试装置，主要适用各种光盘记录层材料存储特征的测试。包括测试光源部分、测试显示部分、光束写入读出部分、调整被测位置部分、监视显示部分和监视光源。其中光束写入读出部分是置于被测样品的被测记录层表面之上，有高数值孔径物镜与半球形固体浸润透镜结合为更高数值孔径的显微物镜。所以本发明专利技术比在先技术的测试装置分辨率高、测量精度高。更换高数值孔径物镜和半球形固体浸润透镜方便，调节被测样品的位置也方便。本发明专利技术中有监视显示部分和监视光源。可以直观地监视调焦过程，并直接观察记录光斑和记录点的形貌，使装置测试直观而操作方便，提高了测试效率。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种光存储材料存储特征静态测试装置。主要适用的光存储材料是指一次写入光盘(CD-R)、可读写光盘(CD-RW)、高密度一次写入光盘(DVD-R)和高密度可读写光盘(DVD-RW)等等光盘的记录层材料，也可用于其他光点逐点记录的可录和可擦写存储材料。
技术介绍
对光存储材料存储特征进行静态测试，包括确定其写入波长，写入功率、写入脉宽、擦除波长，擦除功率和擦除脉宽与信号对比度以及擦除率的关系，是光存储材料进入实用化之前首先要做的事情。测试结果反映了材料存储性质、制备工艺和成膜工艺的综合影响。在先技术中对光存储材料存储特征进行静态测试是采用了一种磁光盘静态测试仪(参见“磁光盘静态测试仪”，陈仲裕、甘柏辉、刘海清和干福熹，《光学学报》，第11卷，第12期，1991年12月，第1110～1114页)。该测试仪显著的缺陷是只能采用一个波长的激光进行写入和擦除测试，更换激光波长后，设备就不能使用，除非大幅度改造或重换一台；更换物镜也很麻烦；由于物镜是在被测样品之下，无法添加半球形固体浸润透镜；更无法添加监视调焦过程以及写入和擦除后记录点形貌的光学系统。
技术实现思路
本专利技术的光存储材料存储特征静态测试装置，包括几大部分，有测试光源部分、测试显示部分、光束写入读出部分、调整被测位置部分、监视显示部分和监视光源。其中测试光源部分含有激光器6，沿着激光器6发射光束G前进方向的光轴oo上，依次置有声光调制器7，扩束组件8、立方偏光棱镜9、四分之一波片10和分光镜11。分光镜11的分光面与光轴oo成45°角放置。其中测试显示部分含有置于通过立方偏光棱镜9分光面的中心点垂直于激光器6发射光束G光轴oo的第一条垂直线o′o′上有会聚透镜12和光电探测器14。光电探测器14的输出通过电子控制箱22连接到带有显示器24的计算机23上。光束写入读出部分，包括在穿过分光镜11中心点Oo的垂直于激光器6发射光束G光轴oo的第二条垂直线o″o″上，分光镜11反射光束G′前进的方向上置有高数值孔径物镜13和半球形固体浸润透镜15，半球形浸润透镜15的球面向着高数值孔径物镜13，高数值孔径物镜13的焦点落在半球形固体浸润透镜15平面的中心点上。所说的调整被测位置部分，包括被测样品16放置在内部装有第一限位开关19和第二限位开关20的一维平移台19上，被测样品16的被测记录层表面与半球形浸润透镜15的平面接触，为了减少被测记录层表面与半球形浸润透镜15平面接触处的光损耗，要使两者的表面紧密接触，两者表面之间的最大间距小于150纳米，或者在两表面之间放有折射率油。一维平移台19置于三维平台21上，一维平移台19连接有步进电机17。步进电机17、第一限位开关19和第二限位开关20通过电子控制箱22与计算机23相连。所说的监视显示部分，包括在上述激光器6发射光束G光轴oo的第二条垂直线o″o″上，在分光镜11反射光束G前进方向的反方向上，由分光镜11开始依次置有半反半透分光镜4、镜筒透镜3和带有监视器2的摄像机1。镜筒透镜3的焦点恰好落在摄像机1的接收面101上。半反半透分光镜4的分光面与第二条垂直线o″o″成45°角放置。所说的监视光源是白光光源5，白光光源5光轴oo与穿过半反半透分光镜4中心点垂直于第二条垂直线o″o″的垂直线oo重合。它包括自半反半透分光镜4至白炽灯505之间的白光光源5光轴oo上，依次置有照明透镜501、孔径光阑502、视场光阑503和聚焦透镜504。它们的中心均位于光轴oo上。视场光阑503位于照明透镜501的物方焦点处，它控制着监测系统的视场。孔径光阑502控制白光光束G″的口径，所以它控制着监测系统的数值孔径和焦深。如图1所示。本专利技术的光存储材料存储特征静态测试装置如上所述和图1所示的结构。下面结合附图详细描述本专利技术的结构。所说的测试光源部分有激光器6。在激光器6的发射窗口一边，有声光调制器7，声光调制器7的方位应使激光通过它之后衍射的一级衍射光最强。从声光调制器7输出光束前进方向上，依次置有扩束组件8、立方偏光棱镜9、四分之一波片10和分光镜11。扩束组件8的光轴oo与声光调制器7的一级衍射光重合。立方偏光棱镜9、四分之一波片10的中心位于光轴oo上，且它们的入射面与光轴oo垂直。四分之一波片10的快轴方向与激光器6输出的线偏振光的偏振方向成45°角。分光镜11的分光面与光轴oo成45°角，且其中心点Oo位于光轴oo上。通过分光镜11的分光面的中心点Oo垂直于光轴oo的第二条垂直线o″o″上有半球形固体浸润透镜15，半球形固体浸润透镜15的平面相当于置于被测样品16表面上，被测样品16放在一维平移台19上，一维平移台19置于三维平台21上。有第一限位开关18和第二限位开关20安装在一维平移台19内，第一限位开关18和第二限位开关20与电子控制箱22连接。一维平移台19由与其连接的步进电机17驱动其位移，步进电机17与电子控制箱22连接。电子控制箱22通过电缆与计算机23连接，计算机23内部的信号发生接口板通过导线与声光调制器7连接，计算机23的输入信息以及结果信息由通过电缆与其连接的显示器24显示。在半球形固体浸润透镜15与分光镜11的分光面的中心点Oo之间的第二条垂直线o″o″上，有光轴与第二条垂直线o″o″重合的高数值孔径物镜13，高数值孔径物镜13的焦点落在半球形固体浸润透镜15的平面上。在第二条垂直线o″o″上，有中心轴线与第二条垂直线o″o″重合的带有监视器2的摄像机1，摄像机1的接收面101隔着分光镜11与半球形固体浸润透镜15相对。在分光镜11与摄像机1的接收面101之间的第二条垂直线o″o″上，有光轴与第二条垂直线o″o″重合的镜筒透镜3，镜筒透镜3的焦点落在摄像机1的接收面101上。在分光镜11与镜筒透镜3之间的第二条垂直线o″o″上，有反射面中心点在第二条垂直线o″o″上的半反半透分光镜4，半反半透分光镜4的反射面向着分光镜11，且与第二条垂直线o″o″成45°角。通过半反半透分光镜4的反射面的中心点有与第二条垂直线o″o″垂直的垂直线oo。此垂直线oo是白光光源5的光轴。通过立方偏光棱镜9的分光面的中心点垂直于光轴oo的第一条垂直线o′o′上置有光电探测器14，其中心轴线与穿过立方偏光棱镜9的中心点的第一条垂直线o′o′重合，与第二条垂直线o″o″平行。同时，激光器6的方位应使输出的线偏振光的偏振方向与第一条垂直线o′o′和光轴oo决定的平面平行。光电探测器14的输出与电子控制箱22连接。在光电探测器14与立方偏光棱镜9之间的第一条垂直线o′o′上，有光轴与第一条垂直线o′o′重合的会聚透镜12，会聚透镜12的焦点落在光电探测器14的接收面上。所说的扩束组件8，包括光轴与光轴oo重合的发散凹透镜801和准直凸透镜802，两个透镜的焦点重合。发散凹透镜801将光束发散，准直凸透镜802再将发散的光束变成平行光束G，此出射的平行光束G的口径要比入射时的口径大，即比声光调制器7出射的一级衍射光束口径大。所说的分光镜11分光面上镀有对激光器6的发射激光束波长λ反射率大于95％的分光膜，说所的分光镜11的分光面就是镀有分光膜的表面。所说的半反半透分光镜4是一个表面上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光存储材料存储特征静态测试装置，包括 〈１〉测试光源部分：含有沿着激光器（６）发射光束（Ｇ）前进方向的光轴（ｏｏ）上依次置有声光调制器（７）、扩束组件（８）、偏光棱镜（９）、四分之一波片（１０）和分光镜（１１），分光镜（１１）的分光面与光轴（ｏｏ）成４５°角放置； 〈２〉测试显示部分：含有置于通过立方偏光棱镜（９）分光面的中心点垂直于激光器（６）发射光束（Ｇ）光轴（ｏｏ）第一条垂直线（ｏ′ｏ′）上有会聚透镜（１２）和光电探测器（１４），光电探测器（１４）的输出通过电子控制箱（２２）连接到带有显示器（２４）的计算机（２３）上； 其特征是： 〈３〉光束写入读出部分：包括在穿过分光镜（１１）中心点（Ｏｏ）的垂直于激光器（６）发射光束（Ｇ）光轴（ｏｏ）的第二条垂直线（ｏ″ｏ″）上，分光镜（１１）反射光束（Ｇ′）前进的方向上置有高数值孔径物镜（１３）和半球形固体浸润透镜（１５），半球形固体浸润透镜（１５）的球面向着高数值孔径物镜（１３），高数值孔径物镜（１３）的焦点落在半球形固体浸润透镜（１５）平面的中心点上； 〈４〉调整被测位置部分：包括被测样品（１６）放置在内部装有第一限位开关（１９）和第二限位开关（２０）的一维平移台（１９）上，被测样品（１６）的被测记录层表面与半球形浸润透镜（１５）的平面接触，一维平移台（１９）置于三维平台（２１）上，一维平移台（１９）连接有步进电机（１７），步进电机（１７）、第一限位开关（１９）和第二限位开关（２０）通过电子控制箱（２２）与计算机（２３）相连； 〈５〉有监视显示部分：包括在上述激光器（６）发射光束（Ｇ）光轴（ｏｏ）的第二条垂直线（ｏ″ｏ″）上，在分光镜（１１）反射光束（Ｇ′）前进方向的反方向上，由分光镜（１１）开始依次置有半反半透分光镜（４）、镜筒透镜３和带有监视器２的摄像机１，镜筒透镜（３）的焦点恰好落在摄像机（１）的接收面（１０１）上，半反半透分光镜（４）的分光面与第二条垂直线（ｏ″ｏ″）成４５°角放置； 〈６〉有监视光源是白光光源（５），白光光源（５）光轴（ｏ′″ｏ′″）与穿过半反半透分光镜（４）中心点垂直于第二条垂直线（ｏ″ｏ″）的垂直线（ｏ′″ｏ′″）重合，它包括自半反半透分光镜（４）至白炽灯（５０５）之间的白光光源（５）光轴（ｏ′″ｏ′″）上依次置有照明透镜（５０１）、孔径光阑（５０２）、视场光阑（５０３）和聚焦透镜（５０４）。...

【技术特征摘要】
1.一种光存储材料存储特征静态测试装置，包括<1>测试光源部分含有沿着激光器(6)发射光束(G)前进方向的光轴(oo)上依次置有声光调制器(7)、扩束组件(8)、偏光棱镜(9)、四分之一波片(10)和分光镜(11)，分光镜(11)的分光面与光轴(oo)成45°角放置；<2>测试显示部分含有置于通过立方偏光棱镜(9)分光面的中心点垂直于激光器(6)发射光束(G)光轴(oo)第一条垂直线(o′o′)上有会聚透镜(12)和光电探测器(14)，光电探测器(14)的输出通过电子控制箱(22)连接到带有显示器(24)的计算机(23)上；其特征是<3>光束写入读出部分包括在穿过分光镜(11)中心点(Oo)的垂直于激光器(6)发射光束(G)光轴(oo)的第二条垂直线(o″o″)上，分光镜(11)反射光束(G′)前进的方向上置有高数值孔径物镜(13)和半球形固体浸润透镜(15)，半球形固体浸润透镜(15)的球面向着高数值孔径物镜(13)，高数值孔径物镜(13)的焦点落在半球形固体浸润透镜(15)平面的中心点上；<4>调整被测位置部分包括被测样品(16)放置在内部装有第一限位开关(19)和第二限位开关(20)的一维平移台(19)上，被测样品(16)的被测记录层表面与半球形浸润透镜(15)的平面接触，一维平移台(19)置于三维平...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐文东，干福熹，
申请(专利权)人：中国科学院上海光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]