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光盘复制母盘刻录系统的激光器简介


光盘复制母盘刻录系统的激光器简介


【摘要】:光盘复制:主要包括VCD/CDROM/CD光盘复制,DVD5/DVDROM光盘复制,随着社会的发展光盘复制方式在不断增多,VCD/CDROM/CD光盘复制和DVD5/DVDROM光盘复制目前主要以光盘面印刷,光盘刻录复制为最基本的方法,另外一种也是最基本的一种即光盘批量压制。这主要适合大批量光盘的生产与复制。

一、目前母盘生产线用的激光有以下几种:
1、气体激光器(包括离子激光器和准分子激光器),例如氩离子激光器(波长488nm,ODME早期产品),氪离子激光器(波长431.1nm,ODME中期产品,松下的母盘线)
2、SHG固体激光器 波长430nm,例如先锋的母盘线。
3、大功率半导体激光器(波长405nm,目前大多是新款母盘线都使用该种激光器)例如UNAXIS NIMBUS ,ODME,OMP,ODC,PANASONIC等母盘线均使用该类激光器。
二、激光器的基本原理:
激光是受激发射的光,是被其他辐射感应而发生的辐射。激光的英文名字叫LASER(Light Amplification by stimulated Emission of Radiation),其原意是辐射的受激发射光放大器。产生激光的条件是:一、在非平衡系统中找到跃迁能级,在那里上能级粒子寿命较长的粒子数N2要大于下能级粒子数N1。就是要找到具有实现能级粒子数反转的工作物质。二、要建立一个谐振。当某一频率信号在腔内谐振,在工作物质内多次往返是有足够机会去感应处于粒子数翻转的工作物质,才能产生激光。被感应的辐射继续感应其他粒子造成连锁反应,雪崩似的获得放大效果,因而产生强烈的激光。
激光的主要特点是发散角小,能沿一条直线传播;相干性好,相干长度可达几十米甚至几百米;亮度高,功率密度特别大。
三、几种激光器的性能比较

1、功率方面:氩离子激光器的输出功率约10mW,SHG固体激光器的输出功率约7mW左右,半导体激光器输出功率为5mW。
2、气体激光器能输出很好的线偏振光,固体和半导体激光器的偏振态不如气体激光器。
3、固体激光器的噪音最大,气体激光器的噪音较半导体激光器大。
4、气体激光器及SHG固体激光器必须预热一小时等输出功率稳定后才能工作,平时也不能关电源,而是使它处于小功率输出状态;半导体激光器不需要预热,可以直接打开工作。
5、气体激光器及SHG固体激光器的使用寿命一般在3000~5000小时;半导体激光器平均寿命约10000小时。
6、气体激光器光束质量好,输出波长最稳定,但是体积最大,温度的变化会影响光束走向,因此要用水冷却系统,由于水的流动会造成刻录系统振动;固体激光器的体积比气体激光器小得多,但输出效率和噪声性能比气体激光器差,需要用复杂的光学系统来补偿输出的基本稳定性,另外固体激光器价格昂贵而且表面易损坏和退化;半导体激光器体积最小,能直接调制(不需要声光调制器)可以用帕尔贴效应和温控伺服冷却,温控精度高。
7、半导体激光器的缺点是光束截面呈椭圆状,光束发散角大,需要整形、滤波。
8、气体激光消耗的电能大:约7KW,而半导体激光器只有25W。


2008-1-10

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