1、1125 聚焦、追踪错误的检出以PC或PMMA等塑料材料为基板构成的光盘通常采用热压成形或热注成形等方法制作，由于成形时的热变形，会使盘片产生曲翘或波纹，结果盘片表面产生上下偏差，同时也损坏了磁道的正圆度。当光盘放在光驱的转盘上时，由于盘片自身的重量会产生曲翘，另外盘片中心孔开孔加工时的加工精度不高时，也会引起偏心现象。综上所述，盘片的表面偏差、磁道偏差是固定存在的。驱动器中也存在由转盘的倾斜、磨擦等引起的表面偏差和磁道偏差。为了不受表面偏差和磁道偏差的影响，正确地读写信息，而必需的技术就是聚焦和追踪错误检出技术。（1）聚焦错误的检出从上述原因可知，光检取器与光盘之间通常会产生0.20.3mm
2、左右的面偏差，但光盘用光检取器上的物镜的焦点深度仅为1m左右，也就是说盘片面偏差比焦点深度大许多，所以必须上下调整物镜使透镜与光盘盘片之间的距离控制在透镜的焦点深度中，为此就需要检出聚焦误差。在可写光盘系统中代表性的聚焦误差检出方式有两种knife-edge法和像散法。（）knife-edge法（Knife-egde method）：Knife-edge法就是通过在从盘片返回的收敛光路上设置Knife-edge,检出受光元件上光点像的移动量来检出聚焦误差。也有两种方式，一种方式是将Knife-egde设置在透镜的焦点位置；另一种方式是在焦点位置设置光电二极管，而将Knife-egde放在离开焦
3、点的位置上。图1.91(a)显示的是将Knife-egde放在检出透镜（聚光透镜）的焦点位置时的情况。当盘片的信息面位于物镜的会焦位置时Knife-egde无影响，2分光电二极管输出的差信号 为0。离盘片越近焦点越远，光被Knife-egde截留，)(PDbaF所以 输出的差信号 为正，若远离盘片则差信号 为负，由此可测得盘片F在什么方向上离激光器的光束腰（焦点位置）有多远。图1.91(b)显示的是 位于检出透镜的焦点位置，Knife-egde位于离开焦PD2点的位置的情况。图1.92显示了盘片位移（或聚焦误差），与聚焦误差信号 的关系曲线，即所谓的 曲线。S这种Knife-egde法抗外部干
4、扰能力较强，虽然这种方法仅是通过检测光量变化来检出聚焦误差，因光路中的外部干扰也会产生差信号的误差，但因Knife-egde法是截取光进行检测，所以抗光路中外部干扰能力较强。不过此法存在的缺点是，因遮断了一部分光束，损失光量较大，还有就是当检出范围增大时会出现极性反翻。如图1.93，当盘片远离透镜时，由 的 部检测光束来检出聚焦误差，若盘片离得PD2b更远时，光束就只射入 部，结果产生极性反翻，这个问题可通过将Knife-egde跨过a光轴安装（如图1.93中虚线所示）的办法加以解决，但这样会使光量损失更大。还有一个缺点就是，光程加长时，受光元件的调整困难。为了便于调整就需要加大光点直径，提高
5、灵敏度（对一定的聚焦误差 上的受光光量变化）。在图21.91(a)中，设物镜和检出透镜的焦距分别为 、 ，由盘片移动 引起的成像位置1fd的偏差为 ，则有关系式（1-115），d(1-115)df21)/(2由此关系式可知，检出透镜的焦距越长，射束成像位置对盘片移位 产生的移动d量就越大，灵敏度就可以得到提高。但是因为光程加长了，光检取器也变大了。另一种方式如图1.91(b)所示，将光点的焦点面放在 上，如图1.94所示，PD2选择Knife egde的遮光率，就可以得到适当的检出灵敏度和光点直径，这种方法的特点是在横越盘片上的引导槽时，较少出现聚焦误差信号的偏差，即在可写光盘上有引导槽，当激
6、光横跨引导槽时，由于折射光的原因会引起聚焦误差信号的混乱，但其影响程度在光点被聚光电二极管上时会很小。（）像散像差法（astigmatic method）：像散像差法就是利用像散像差的特点检出聚焦误差的方法，也就是利用产生像散像差的光学元件检出误差的方法。下面以使用圆柱透镜的例子加以说明。圆柱透镜只在单方向起透镜的作用，在垂直方向与平行平板一样不具有透镜作用，因此在不同方向焦距不同，从而产生像散像差现象。在图1.95中，从不具有透镜作用的断面见到的射束的焦点位置与射入圆柱透镜前的收敛射束的焦点位置几乎相同，而从具有透镜作用的断面见到的射束因没有结成焦点而得到一细长的线像。另外从具有透镜作用的断
7、面看到的射束，在检出透镜与圆柱透镜合成的透镜的焦点位置收敛，在这个点上的像也成为一个细细的像，只是线像的方向相互垂直，在这些焦点之间的射束的形状向着内侧连续地从线到椭圆到圆地变化，只是射束形状变为圆的点不是焦点位置的中间点。在使用像散像差法的聚焦误差检出光学系统中，当光盘的信息记录面在物镜的焦平面上时，将4分光电二极管 放置在像散像差光学系统的射束断面为圆形的)4(PD位置上。如图1.96所示，将 设置在下位置上，其4个输出信号的运算结果就是聚焦误差信号。)()(CBAF从图1.96中可见，信息记录面为物镜的焦平面时，射束断面在 位置为圆形，F的运算结果为 。因为盘片越接近透镜，反射光的成像面
8、就越远，所以0F上的像呈纵长椭圆状， ，当盘片远离透镜时又变为横长椭圆，PD40F 0，因此可以检出聚焦误差信号。图1.97给出了聚焦误差检出信号的S字特征的例子。像散像差法适用于光学系统的小型化，其检出灵敏度也高，但其缺点在于聚焦检出范围小，4D-PD调整困难，与Knige egde法相比，因为光没有在4D-PD上聚光，当激光光点横跨光盘的引导槽时会产生聚焦误差信号的混乱。图1.98将两种方法同时显示，图中表示了在焦点误差一定时光点横跨引导槽时的聚焦误差信号的混乱状况，由此可知，与Knife egde法相比，像散像差法受引导槽的影响程度。光驱在将激光光点向附近的引导槽（磁道）移动时，就会产生
9、上述混乱，并且还会在下面要讲的跟踪误差信号中产生混乱，所以光点的移动有可能产生误差，在选择检错方式或设计纠错方式时，必须充分考虑到这些混乱的影响。（1） 跟踪误差的检出由于光盘中心孔的偏心，磁道的偏心，转盘旋转轴的轴振动会对光检取器发射的3激光光束的位置产生150220m左右的偏心。为了在磁盘上正确地读写，必须使激光光束正确地跟踪磁道，为了用射束腰为1.5m左右的激光正确地再生宽为0.5m左右的信息符号（mark），必须将跟踪精度控制在0.1m以内，跟踪误差检出信号的检出精度控制在0.03m左右。在跟踪误差检出中，重要的是跟踪误差的检出灵敏度要高抗光盘倾斜能力强抗物镜光轴的偏差和倾斜的能力强对
10、盘片表面的污垢、尘埃、损伤、盘片信息面的划伤、引导槽的欠缺等的反应不敏感。下面讨论一下可写光盘跟踪误差检出方式中有代表性的推挽法和磁道摇摆法。（）推挽法（push-pull method）的原理推挽法又称为far field法，该方法是利用以磁道为中心对称设置的2D-PD上的2个受光元件接受盘片磁盘上反射、衍射的光，通过检取2个受光元件的输出差来检出跟踪误差。如图1.99所嘘，当光点与引导槽（凹部）的中心或光点与引导槽的凸部的中心与引导槽的中心一致时，可得到左右对称的反射衍射光分布。除此之外左右的光强将不一致。因此当光点横越引导槽时，2个受光元件的输出差呈图1.99所示的S形曲线。进一步用图1
11、.100进行详细说明，若引导槽间隔P变得与光点的大小一样，则引导槽就可看作衍射格子，即在满足Psin=N(N:整数)的方向上光的相位重叠，光的强度增强，在此期间次与1次衍射光重叠的区域中，磁道偏差引起的干涉效果将引起射束光点强度分布的变化，所以如果在此处设置2D-PD就可以检出跟踪误差信号。光电二极管上的激光强度模式由物镜的NA、磁道间距和激光波长决定。如图1.101所示，跟踪误差信号在凹部深度为/8n（n：基板的折射率）时最大。当凹部深度为/4n时，因反射衍射的光的相位差为，相互干涉抵消，所以信号消失。另外若没有凹部，则同一光量返回2D-PD的2个受光元件，所以其差信号为佳，因此可以推测槽深
12、为/8n的基板，可以得到最大的跟踪误差信号。（）推挽法中的各种偏差使用推挽法时，在跟踪误差信号中会出现直流偏差，若出现这种偏差，即使跟踪误差信号显示为佳，射束也不位于磁道的中心，因此会出现问题。出现这种偏移的主要原因是（a）物镜光轴偏离（b）盘片沿半径方向倾斜（c）盘片上槽的形状不平衡（d）地址区和数据区中产生的变形的差会引起跟踪动作的异常。这些都必须加以考虑。 由物镜光轴偏移引起的偏差在只将物镜在光轴的垂直方向进行移动的追踪方式中，如图1.102所示，射束光点也会在2D-PD上移动，在跟踪误差信号中会出现直流偏差。当图1.102中透镜移动了x时，射束中心的光强度强受光部件D检出的光量增加，而
13、受光部件C上检出的光量减少。设增加和减少的部分各为d-c, 则它们的差即跟踪误差信号T 中产生c+d的直流偏差，因此在图1.103的S曲线上，T 的0级向虚线位置移动，这时T 即使为佳，光点位置也不在磁道中心，而是对中心有的偏差。 由于盘片倾斜造成的偏差如图1.104所示，若盘片在半径方向与物镜光轴的垂直面有的倾斜，则反射射束的光轴产生位移，2D-PD上的光点也产生位移，因此在跟踪误差信号中产生直流偏差，这种光点的位移量为f2。 由槽的形状产生的偏差在推挽法中，由于是通过检出由凹部和凸部形成的反射衍射瓜葛的干涉形成的强度分布来得到跟踪误差信号，所以槽的形状当然会对其性能产生影响。4如图1.10
14、5所示，箬凸部的形状左右失衡，则反射光强度也会失衡，从而产生直流偏差。这里要特别强调的是在由盘片倾斜引起的直流偏差和由透镜光轴偏移引起的直流偏差中“由于槽的形状变化使它们的固定位移的大小不同”。从推挽法的原理当然也可以推断出以上结论。因为槽的形状是由金属模具转压形成的，由模具本身所具有的槽部分的缺陷及槽部分转压工作过程（包括从模具上将槽部剥离下来的工作过程）都会在凸部或凹部产生不平衡的情况。 地址区与数据区的偏差如果在地址区和数据区发生的跟踪误差信号中的直流误差大，则会引起跟踪出错。图1.106中显示了在凸部进行记录的凸部记录方式（write data on land method）和在凹部进
15、行记录的凸部记录方式（write data on land method）中地址区与数据区的断面图。在凸部记录的方式中，若射束照到地址部分的凹处时，从凹处产生的反射衍射光与其它反射衍射光相互干涉，其产生的跟踪误差信号当然与数据区域的不同。在极端的情况下，如图1.107中实线所示的S曲线，相位会产生偏移。但因为抵消从槽中发出的反射光，槽的深度已确定，所以就减小跟踪误差信号的振幅。因为跟踪误差信号的检出频带宽比凹槽的重复频率低许多，因此在地址区域检出的跟踪误差信号实际是有槽和无槽时的平均值。如图1.108所示。另外由地址部分的槽的位置的中心偏移或槽形状的左右不平衡还会引起如图1.109(a)所示的
16、直流偏差。当这种偏差出现在地址区时，跟踪动作时光点的轨迹和跟踪误差信号的输出如图1.109(b)所示，即当光点从数据区移向地址区时，跟踪的基准位置从S曲线上的移向，当光点从地址区通过数据区时，基准位置从通过返回，结果在数据区与地址区的交界处呈阶梯状的基准信号被输入跟踪伺服系统。若这时的偏差大，则阶梯状的基准输入信号就大，从而造成跟踪偏移。如前所述，直流偏差的产生原因有光轴偏移、盘片倾斜、槽形状不平衡等，而在这里我们又知道了由于地址区与数据区产生大的偏差，也同样会造成跟踪偏移。以上我们就凸部记录方式进行了考察，对凹部记录方式也可以同样进行讨论。在凹部记录方式中，如图1.106所示，因为地址区不存
17、在槽是镜面的，所以通常不会在这里产生偏差。但若在盘片的半径方向，槽的形状出现大的失衡，就会产生大的直流偏差，在地址部和数据部出现直流偏差的不同。（）推挽法中直流偏差的减轻方法为减轻前面中所出现的直流偏差，开发了各种各样的方法。 为减轻由物镜移动而产生的直流偏差问题，有以下几种方法：第一种方法是尽量使透镜和其后的光学部件一起移动。如图1.110所示，检出透镜的移动量，把它反馈给驱动整个光检取器的粗动马达，因为透镜与光检取器整体的移动大致相等，因此光轴偏移就减少了，这种方式称为2步跟踪伺服方式。另外，使透镜与偏光棱镜一同移动，光轴偏移也会消失，但将使跟踪的可动部件变重，这种方式称为MALS方式。随
18、着集成化技术的提高，光学部件将变得非常轻，透镜可以与其光学部件整体一起移动，所以光轴偏移就不成为问题了。另一个方法是利用信号处理的方法。就是检出透镜的移动量，利用图1.111所示的电路消除由此而产生的直流偏移部分，这种方法非常简易，但因5实际上光轴偏移是只光学部件中产生的，所以应该对此问题进行充分研究评价后，加以采用。 减轻由盘片倾斜引起的直流偏差，可用图1.112的方法检出盘片的倾斜，如果将光检取器整体与盘片倾斜平行就能消除直流偏差，采用这种方法时，由于光检取器较重，所以通常仅在将盘片装载到驱动器中时进行修正动作，以后就将光检取器维持在修正的角度上。 用于减轻由光轴偏移和盘片倾斜两方面的原因
19、引起的偏移的方法，这种方法将盘片上的引导槽切断一部分，设置镜面部分（mirror mark）和锯齿标记（wobbled track mark）等磁盘偏差检出部分，从而能够很好地处理由光检取器中得到的检出信号，消除由光轴偏移和盘片倾斜引起的直流偏差。首先看一下设置锯齿标志的方法，如图1.113所示，在磁道的构成中设置锯齿标志作为偏移的检出部，利用它可以消除直流偏差。如图1.114所示，比较磁道中心左右分开的一对凹槽的反射光的大小，检出磁道中心的偏移量即直流偏差，当光点通过第1凹槽附近时得到虚线所示的反射光强度，通过第2凹槽附近时得到实线所示的光强（相位差为），计算它们的光量差，就可以得到磁道偏差
20、的大小与方向，使用此信号可以修正包括由推挽法产生的偏移在内的信号。图1.115给出了利用锯齿标记修正直流偏差的电路例子，在光点通过第1凹槽的时钟时，用采样保持电路S/H 3将检出盘片反射光量的加法放大器A 1的输出同步，在光点通过第2凹槽的时钟时，用S/H 2将差动放大器C 2的输出同步，适当调整增益，即可检出直流偏差部分。由差动放大器C 1得到的跟踪误差信号TR中，包含距磁道中心的真的偏移量T 和直流偏差部分。图中的采样保持电路S/H 1用于降低TR中出现的由锯齿标志引起的影响，取S/H 1与S/H 2的输出的差即可得到修正的跟踪误差信号。还有一个方法是设置镜面部分的方法，如图1.116所示
21、，设置了镜面后，就不会有从凸部和凹部产生的衍射光，所以由2D-PD输出的差信号就可得到与光轴偏移或盘片倾斜相应的信号，因此当光点到达镜面部分时，将2D-PD的差信号进行采样同步就能够消除跟踪信号中的直流偏差，与锯齿标志法相比，这种方法的优点在于可以很容易地形成预先格式化，现在已成为主流方法。使用减轻了直流偏差的跟踪误差信号的跟踪方法中，称设置了锯齿标志的方法为混合摇摆跟踪法（composit wobbled tracking method）而称设置了镜面部分的方法为混合直流法（composit continuous）。 在减轻地址区与数据区的偏差之差的方法中，因为由一定的光轴偏移或盘片倾斜所引
22、起的偏差的大小因槽的形状不同而不同，因此只要制作产生偏差极小的槽的形状，并适当选择前面所述的任意减轻法，就可解决问题。（）磁道摇摆法（wobbled mark method）磁道摇摆法就是在磁道上按一定的间隔预先格式化多个（每圈磁道10001400个左右）图1.114所示的锯齿标志，检出前述的光点与磁道中心的偏移，作为跟踪误差信号，这种方法有2个特点。 数据区与伺服区完全分离因为用于检出跟踪误差信号的伺服区和读写数据用的数据区在时间和空间上完全分离，所以数据信号与跟踪误差信号之间没有干涉。因此在包含地址区的索引区、数据区以及数据记录的前、中、后段，跟踪误差信号都完全没有变化，从而非常稳定，但其
23、缺点在于设置了大量伺服区，使数据容量减少了。6 没有直流偏差因为锯齿标志是按与磁倒中心完全对称的方式预先格式化的，所以不会产生直流偏差，因而也不需要考虑推挽法中所考虑的各种解决方案。还有因为抗光轴偏移性强对光学部件的精度要求可大幅缓和，又因为抗盘片倾斜性强，因此盘片互换性好。在磁道摇摆法中，跟踪误差信号是从伺服区得到的，因此数据区的盘片缺陷对误差信号没有影响。但如果检出时钟的采样点因很小的盘片缺陷而被破坏的话，等价地到下一个伺服区的采样点就会变为很大的缺陷，受到强烈的影响。由此可见，提高盘片模具制作工程、基板成形工程等盘片制作工程的精度是减少缺陷的最重要的课题。如果出现缺陷就必须想办法，不把它
24、作为跟踪误差信号。大家知道，跟踪误差信号是在规定的伺服区的采样点得到的，很容易检测出其异常，将锯齿标志正常时检出信号的重放模式与实际的重放信号波形模式进行比较，就可以检出缺陷。图1.118中显示了在采样点有缺陷时的反射光量或检出信号的变化状态的例子，当检出缺陷时，使用其前的伺服区内的采样点上的跟踪误差信号就可以消除缺陷的影响。使用磁道摇摆法获得跟踪误差信号的伺服系统称为采样伺服方式（sampled servo tracking method）。在此方式中，若按图1.119的例中所示构成伺服字节（byte），则可以从该字节中检出由锯齿标志得到的跟踪误差信号，由镜面部分得到的聚焦误差信号，从时钟用
25、凹槽得到的用于数据读写和锯齿标志检出的必要的时钟信号，因此这种方式也称为全采样方式。在图1.119中第1凹槽的位置每隔16个磁道就产生位移是为了当光束沿盘片半径方向高速移动时可以检出位置信息，这种光束移动时，通常将第1凹槽的采样同步脉冲固定，这样一来，当光束通过采样同步脉冲相同的磁道群时及第1凹槽的位置有偏移时，采样保持电路的输出就会产生差别，所以可以检出位置信息。（）盘片倾斜与跟踪误差信号振幅的关系当盘片倾斜或磁盘面与光检取器的光轴的垂直面发生偏移时，在推挽法中，随着偏差的产生，跟踪误差信号的振幅也减小，对称性变坏，这些变化量随物镜的NA的不同而不同。图1.120和图1.121给出了振幅和对
26、称性随盘片的倾斜及NA的变化而产生的变化情况，图1.122给出了跟踪误差信号振幅比与对称性的定义。从图1.120可知， NA大时，对盘片倾斜产生的振幅的劣化度大。 沿盘片半径方向的倾斜比磁道切线方向的振幅劣化程度大。从图1.121可知， 盘片即使沿磁道的切线方向产生倾斜，其对称性也不会变化。 虽然盘片沿半径方向倾斜时对称性会变坏，但因NA的不同而引起的差也很少。1.2.6 光检取器光学系统中激光射束的流动在以上各项对光检取器的光学系统中使用的代表性的光学部件及其特性进行了介绍。下面来看一下图1.123所示的光检取器中的激光射束的流动情况，其中聚焦误差检出采用Knife edge法；跟踪误差检出
27、采用推挽法；射束整形采用截留效果的方法。7在图1.123中，从半导体激光器发射出具有与低面平行的电场偏向面的直线偏向激光，扩大为椭圆状的激光射束经平行光管透镜（耦合透镜）变换为平行光，因为在半导体激光器的垂直横模式下，射束沿与纸面垂直的方向扩散，所以被平行光管透镜截留一部分，因此希望通过平行光管透镜的激光，将与纸面垂直方向作为磁道方向（切线方向）。这种进行了射束整形的具有与纸面平行方向偏光面的直线偏光的激光，通过由射束分离器和1/4波长板组成的光分离器后，成为了圆偏光。这种圆偏光以同样的旋转被盘片反射，所以相对于前进方向其旋转方向发生反转，再一次通过1/4波长板后，成为具有与纸面垂直方向的偏光
28、面的直线偏光，由射束分离器反射，向聚光透镜（检出透镜）方向前进。光到达集光透镜后，具有knife edge和偏光棱镜作用的knife edge棱镜后，通过检出聚焦误差检出用2D-PD上光点的移动，就能检出聚焦误差信号。通过棱镜反射方向上的光，夜可以检出跟踪误差信号。以上就是光检取器中激光射束的流动情况。1.2.7 光检取器的设计举例图1.124给出的是采用像散像差法的设计方案的基本结构图，下面就4D-PD上光点形状与聚焦信号的S曲线的导出方法。（1） 光点形状与S曲线以下是一些必要的参数：（1） 物镜的焦距（f 1）（2） 聚光透镜的焦距（f 2）（3） 圆柱透镜的焦距（f 3）（4） 物镜聚
29、光透镜的间隔（d 1）（5） 聚光透镜圆柱透镜的间隔（d 2）（6） 圆柱透镜4D-PD面的间隔（d 3）（7） 盘片的面偏差（）（8） 物镜的有效半径（a）当盘片位于物镜的焦点位置时，反射光为平行光，但当因盘片面偏差使盘片离开焦点位置时，则在距物镜f 1+2的物体距离上进行聚光（或发散），这时透镜到聚光点的距离为b 1，按照透镜成像的基本公式11)2(ff可得 （1-116）/b这时要在b 1点聚光的光通过聚光透镜后到达聚光点的距离为b 2,如图1.126所示，b2可由式（1-117）算出（1-117）21)(fd同样，受到圆柱透镜的透记功作用的断面的光，在图1.127所示的距离b 3是聚光
30、，b3可用式（1-118）表示（1-118）32)(fd8如图1.124所示，受光元件设置在合焦时（=0）受圆柱透镜的透镜作用的断面的光束（虚线）和与其垂直的不受透镜作用的断面的光束（实线）的交点处。如图1.128(a)所示，合焦时物镜上物体距离为f 1,射束半径与透镜的有效半径a相等。设接近盘片时物镜上的射束半径为a 1，由图1.128(b)可得（1-119）)2(11f因为射束半径a 1受有效半径a限制，所以当盘片远离时，a 1=a，光束被截留光量减少。当光强度分布均一时，设从物镜向盘片发出的全光量为I 0，则由图1.128可知，向物镜的反射光量I 1可由式（1-120）得到。由图1.12
31、9可知，聚光透镜上射束半径a 2可用式（1-121）计算得到。（1-120）210)(fII（1-121）12abd圆柱透镜上的射束半径a 3，在有透镜作用的断面上与聚光透镜时同样（1-122）223由图1.130可知，4D-PD面上的射束半径a 4x可由式（1-123）给出。在圆柱透镜没有透镜作用的断面上的4D-PD上射束的半径a 4y可由式（1-124）得到，如图1.131所示（1-123）34bdx（1-124）2234)(aay由式（1-123），（1-124）可得，在4D-PD受光面上光点的形状为椭圆形，如图1.132所示。因此，当=0时，4D-PD的放置位置d s可以放在a 4x=
32、a4y的地方。设光强度分布一定，则4D-PD上受光光量与受光部分的面积成正比，所以可以根据图中A、B、C、D各部分的面积求得，聚焦误差信号F 的S曲线的形状。图中4D-PD光点面积S可由（1-125）式算出，4D-PD受光部分A（斜线部分）的面积S A可由式（1-126）算出，因此聚集信号F 可由式（1-127）得到。（1-125）yxa4（1-2040124024024 sinxaxS xxxA 126）9（ )240yxa（1-127）SSFADCBA4)()(得到F 信号时，考虑到在远离盘片方向上，从物镜射向聚光透镜的射束半径通常为a，光量按 的比率减少，所以有必要求出S曲线。21201
33、)/(/fI（2） 圆柱透镜的厚度影响在1.2.3节中，曾讲过当激光光点通过折射率不同的介质时，其机械性距离就发生变化，因此在求射束形状时就不能无视透镜的主点间隔。在图1.33中在厚度为t的圆柱透镜没有透镜作用的折面上的射束直径，可以在将圆柱透镜看作空气（n=1）时的t/n的位置上得到，即与激光射束移动了t-(t/n)时的情况一样，所以在没有圆柱透镜时4D-PD上的射束直径可在式（1-128）中给出的d 3位置上得到。 （1-128）tn)1(3 从图1.134可知，圆柱透镜上有透镜作用的断面上的主点间隔P可由式（1-129）得到，考虑到 t可得式（1-130），因此即使是在圆柱透镜上有透镜作
34、用的断面21r上，当圆柱透镜的主点间距离的影响被忽视时，可以在式（1-128）所表示的位置得到4D-PD上的射束直径。（1-129）tnrtnP)1()121（r 1,r2：曲率半径）（1-130）tn)(由此可知，当忽视圆柱透镜的厚度影响设计光学系统时，只要实际上4D-PD的位置距圆柱透镜（1-131）t)1(就可以了。（3） 激光的强度分布为了使设计精度进一步提高，就要使射束的强度分布接近高斯分布，也就是说通过物镜的反射光，最好作为具有与透镜系统相似的扩大或缩小的分布进行计算。在图1.135中，设激光的总输出为1，在微小面积xy上的激光射束强度为I，则I可由式（1-132）算出。（1-132）yxwxepwI yyx 22方 向 的 射 束 光 点 尺 寸： 方 向 的 射 束 光 点 尺 寸：y
