基于DVD双光束多层数据存储系统的设计及仿真

为了实现三维光信息存储的实用化, 在三维光盘存储实验系统的基础上, 改进、设计出了一种可用于三维数据存储的单侧读写光学头。对光学头进行了光学和控制系统的设计, 利用专门设计的耦合分光棱镜进行光束耦合和分离; 采用双音圈电机控制透镜的方式实现数据的选层; 进行了聚焦伺服系统的建模和仿真。结果表明双光束焦点同步误差保持在±3μm之内。     

基于DVD光学头的最少拍控制器设计

基于双光子吸收的飞秒激光三维光存储是实现高密度光存储的重要方法。为了提高双光子三维光存储技术的实用化,基于CD／DVD伺服技术和双光子吸收技术搭建了一套飞秒激光双光头三维光盘存储系统。本文针对DVD光学头进行了详细地分析,建立DVD光学头音圈电机电气模型,并根据电气模型计算得到传递函数。针对DVD光学头传递函数,通过最少拍无纹波控制算法,得到最优数字控制器表达式。     

DVD光学头的原理及设计

ＤＶＤ光学头的原理及设计吉坤１前言自从１９８２年直径１２ｃｍ的数字音频光盘ＣＤ问世以来，数字视频光盘ＤＶＤ（ｄｉｇｉｔａｌｖｉｄｅｏｄｉｓｋ）一直是新一代光盘的一个梦想，数字图象信号具有在被编辑时画质不劣化，容易被计算机处理等优点，所以能记录２小时以...     

DVD激光头的补偿控制电路的仿真和分析

DVD激光头中,音圈电机驱动物镜位移,同时也受到弹性恢复力以保持平衡,故音圈电机具有迟滞效应,音圈电机的迟滞效应会影响DVD激光头的线性感测范围.本文采取补偿控制电路对聚焦误差信号进行幅度补偿和相位补偿,以来增大聚焦误差信号的增益和相位裕度,提高DVD激光头的感测范围和系统的稳定性.文中提出补偿控制电路模型,将输入信号在原系统的基础上增益提高了10 dB,相位超前了17°.     

基于STM32H743的仿真转台控制器设计

为了达到更好的控制性能,高动态仿真转台控制系统伺服周期通常为100μs甚至更短,因此对控制器硬件平台的实时计算能力提出了更高的要求。本文通过高性能控制平台设计,研制出了基于STM32H743的硬件平台,运行频率可达480MHz,支持双精度浮点运算。通过移植转台运动控制算法在三轴仿真转台上进行控制性能测试,结果表明,与基于TMS320F28335的转台控制器相比,在速率运动的速率精度、速率平稳度以及正弦运动的跟随误差方面,控制性能均有较大的提升,在仿真转台领域有良好的应用前景。     

新型多层波导全息存储结构的设计

提出了一种新型多层波导全息存储结构，该结构由波导输出光栅和体全息层为单元构成，其光的衍射效率得到很大的改善，读出光的耦合效率理论上可达到50%。同时，该结构不同单元记录层的信号读出时串扰很小。有望在全息光存储、三维立体彩色显示等方面得到应用。     

高清DVD新音频格式标准的设计挑战及解决方案

基于蓝光盘(Blu-ray Disc)和HD DVD高清格式的下一代高清DVD播放机的出现,给原始设备制造商(OEM)带来了设计复杂性方面更大的挑战.虽然高清视频一直倍受关注,但是对那些想要进入迅速发展的消费市场的OEM来说,高清DVD标准的新音频格式却是更大的挑战.     

DVD光学头读出物镜设计

DVD光学读数头是新一代的高密度光盘系统的核心部件。本文在分析并确定DVD光学头读出物镜的参数后,设计出了满足这种特殊要求的双面非球面读出物镜,并对系统的各元素误差的影响进行了分析。     

模糊PID算法在DVD光学头控制中的应用研究

飞秒激光三维光存储是实现高密度光存储的重要方法。为了提高飞秒激光三维光存储技术的实用化,基于DVD聚焦、循道伺服技术搭建了一套飞秒激光三维光盘存储系统。针对DVD光学头建立音圈电机电气模型,并通过典型二阶系统参数计算可获得详细的光头传递函数。针对DVD光学头传递函数,采用模糊PID算法,构建模糊PID控制系统的仿真模型,通过模糊控制规则在线对PID参数进行整定,并进行计算机Matlab仿真。仿真结果表明:模糊PID控制算法可使系统的稳定性、响应速度、超调量和稳态误差等达到系统性能指标的要求。     

DVD光学头的BP神经网络自适应PID控制器设计

搭建了一套基于DVD聚焦循道伺服技术和双光子吸收三维光存储技术的双光头三维光盘存储系统.针对DVD光学读取头传递函数,采用BP神经网络自适应PID控制算法,构建PID控制系统仿真模型,通过BP神经网络的超强自学习和非线性逼近能力在线调整PID控制器参数,并进行计算机Matlab仿真.仿真结果表明,BP神经网络自适应PID控制算法提升了系统的响应速度,减小了系统的超调量.     

VCD和DVD用全息光栅衍射效率的分析

在 VCD和 DVD中由于使用了全息光学元件 ,全息光学读出头的元件数量比传统光头的元件数量少 .分析了光盘信号探测、聚焦、循迹原理 .推出了光栅衍射效率的一般计算公式 ,并给出了光栅沟槽形状为“方波”时光栅衍射效率的计算公式 ,由此计算出了 VCD和 DVD实用的全息光学元件的蚀刻深度     

光学超分辨技术在高密度光存储中的应用

综述了超分辨技术的类别原理及光学超分辨的发展状况,并给出了超分辨光学头的结构和存储机理,重点论述了光学超分辨技术在光学头中的应用.     

单激光器双光子三维光存储系统设计

设计了一种单激光器双光子三维光存储系统。区别于目前普遍采用的双激光器方案,单激光器双光子三维光存储系统结构紧凑、体积小、光程短、所需元器件少。通过衍射光学元件的使用,实现了单一激光器,单一物镜和单一主光路的目标。该系统的聚焦伺服线性区为4λ,与现有的DVD伺服系统兼容。系统选层距离与衍射光学元件的位移距离呈近似的线性关系,选层伺服易于控制。当选层厚度为0.3mm时,衍射光学元件的最大位移距离为5.254mm,系统所需空间小。衍射光学元件表面微结构的最小环带间距为18.202μm,高度为1.6μm。     

Materials for Multibit‐per‐Site Optical Data Storage

An approach for multibit‐per‐site optical data storage has been proposed and demonstrated using mesostructured composite films incorporated with uniformly dispersed photoacid generator and pH‐sensitive dye molecules. Upon light illumination, photoacid generator molecules produce acid, which induces a change in the absorption property of pH‐sensitive dye molecules. Because the amount of the generated acid is proportional to the illumination time, the resulting change in the absorption property of mesostructured composite films varies as a function of the illumination time. This function between the absorption property of mesostructured composite films and the illumination time can be used for multibit‐per‐site optical data storage. Recording is performed by using certain discrete values of the illumination time to represent information bits. Reading out is achieved by measuring the absorbance of composite films at a particular wavelength, from which the stored information bits can be determined. In general, N‐bit‐per‐site storage can be realized using 2^N discrete values of the illumination time. This multibit‐per‐site approach for optical data storage is compatible with the current single‐bit‐per‐site technology used for compact disks and digital versatile disks, and will provide significantly larger optical storage capacity. It is also suitable for two‐photon multilayer optical data storage if the photoacid generators and pH‐sensitive dyes are properly designed.