日立(Hitachi)宣布,一项用于光存储领域的光学技术已经研发成功,可以把光学探测器输出的再生信号(reproduction signal)放大10倍。该公司声称该技术可以高效地检测到单面4-8层BD盘片的再生信号,这种光盘的容量可达100GB到200GB。根据日立的说法,这项技术的商业化将在2009年完成。
日立已经完成了一项原理测试,确认从光学探测器再生信号强度和使用该技术前相比可以提升10倍。具体细节已经在5月20日到23日的ODS 2007波特兰(美国俄勒冈州)国际光盘会议中向公众展示。
零差检测(Homodyne Detection)是光学通信中应用非常广泛的技术,其作用是放大再生信号。在零差检测中,激光源的线光束输出通过单向透视玻璃或其他设备被分割为两条光路。其中的一束线偏振光被调制,另一束作为参考信号被保留下来。信号和参考信号在检测器中通过比较最终获取电信号。采用该方法之后,即使光信号强度再弱,只要参考光的强度足够大,两束混合光的振幅也会强于原始信号。相比只用单光束的情况,再生信号更加不容易被光学探测器和电路产生的电子噪声所干扰,输入到探测器的光束强度更高。在该实验中,日立成功地把光学探测器输出的电子信号的信噪比提高了10倍。
三个修正措施
为了使用零差检测技术,日立加入了三个修正措施。第一,只需在现有光头的光学系统中添加一些光学零件就可以产生参考光束,第二,采用了偏振差探测,第三,光盘记录层振动时引起的信号增益被减弱。
激光光头通常采用光束分离器来全部反射线光束,使该光束射向光盘的表层,然后系统再检测从光盘表层反射回的信号光束。为了产生参考光束,必须采用一个半波长的板和其他零件来使部分从激光头射出的光束穿透分离器,得到的光束再经过反射镜的全反射再反回分离器,从而获得参考光束。
更详细一些,最新的技术可以提供一个半波长板来使光的相位相对于激光发射器、分离器和反射镜前的1/4波长板旋转180度。半波长板用于改变激光偏振度,使得激光发射器的光束能够穿透分离器。
此外,用于磁性光盘设备的偏振差检测技术也用于检测由信号光和参考光组成的混合光束。
光程差补偿
光盘记录层振动引起的信号增益将由一个特别的光学系统来补偿参考光束和信号光束的光程差。当进行回放时,如果光程差不同,将会使两种光束之间出现相差,再生信号出现增益,导致无法正确识别光信号。这一光学系统可以计算参考光束和信号光束的光程差,并进行补偿。
在原理实验中,氦氖激光单元被当作光源来使用,同时采用了一种特殊的反射体来代替光盘,参考光束和信号光束的强度比设为100:1。虽然两种光束的强度已经公布,然而日立说:“参考光束的强度将比在多层光学介质中进行写入操作时使用的激光束的输出要小。”