способ моделирования сигнала, считываемого с оптического диска

Формула изобретения

1. Способ моделирования сигнала, считываемого с оптического диска, включающий этапы, при которых а) записывают в базу данных диапазоны значений исходных параметров оптических дисков различных типов и информационных элементов записываемого слоя, б) выбирают из базы данных исходные параметры оптического диска и информационных элементов записываемого слоя, выбираемых из группы, состоящей из канавок, питов и меток на внешней поверхности записываемого слоя и меток на дне канавки, в) определяют сигнал лазерного излучения, отраженного от диска с информационными элементами записываемого слоя и дифрагировавшего на пространственной структуре информационных элементов записываемого слоя, при этом в. 1) определяют для выбранных параметров оптического диска и информационных элементов записываемого слоя состав компонентов отраженного дифрагировавшего поля, причем упомянутые информационные элементы выбирают из группы, включающей в себя внешнюю поверхность записываемого слоя, дно и склоны канавки, дно и склоны пита, метку на внешней поверхности записываемого слоя и метку на дне канавки и комбинации упомянутых информационных элементов, в. 2) для выбранного оптического диска и каждого информационного элемента записываемого слоя вычисляют комплексную амплитуду соответствующего компонента отраженного поля, в. 3) вычисляют по всем информационным элементам записываемого слоя суммарную комплексную амплитуду каждого компонента отраженного поля и восстанавливают полное отраженное поле путем сложения суммарных комплексных амплитуд полученных компонентов отраженного поля с соответствующими весами, г) определяют сигнал, считываемый с оптического диска, путем вычисления интенсивности полного отраженного сигнала и ее суммирования в пределах входного зрачка считывающей головки.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на этапе (в. 2) определяют распределение комплексной амплитуды, выраженной через амплитуду и фазу сигнала лазера, отраженного от внешней поверхности записываемого слоя диска на опорной сфере с координатами (х₂, у₂) по формулам





где R_oп - расстояние от записываемого слоя оптического диска в номинальном положении до входного зрачка считывающей головки;

Z_д - дефокусировка оптического диска от номинального положения;

Н_пх, H_пу - радиусы перетяжки освещающего лазерного пучка в сагиттальной и меридиональной плоскостях х₁z₁ и y₁z₁ соответственно;

Z_кх, Z_ку - конфокальный параметр освещающего лазерного пучка в плоскости x₁z₁ и y₁z₁ соответственно;

Н_x, Н_y - радиусы освещающего лазерного пучка в плоскостях на опорной сфере x₂z₂ и y₂z₂ соответственно,

A_д - амплитуда освещающего пучка лазера в центре перетяжки на диске;

_д - амплитудный коэффициент отражения внешней поверхности записываемого слоя диска,

K = 2 - волновое число, - длина волны лазера в вакууме.

3. Способ по п. 1. отличающийся тем, что на этапе (в. 2) определяют распределение комплексной амплитуды, выраженной через амплитуду и фазу сигнала лазера, отраженного от дна канавки, по формулам





где H_x1, H_y1 - радиусы освещающего лазерного пучка на диске в плоскостях x₁z₁ и y₁z₁ соответственно;

_x = -Z_д/(Z²_д+Z²_кx) - кривизна волнового фронта освещающего лазерного пучка на диске в плоскости x₁z₁;

_у = -Z_д/(Z²_д+Z²_ку) - кривизна волнового фронта освещающего лазерного пучка на диске в плоскости y₁z₁;

В_кан - ширина канавки;

n - показатель преломления подложки диска;

_n = /n - длина волны лазера в материале подложки диска;

A_2X= (1/H_x1)²;

В_2X= 0,5KnZ_д/(Z_д ²+Z_кх ²);

A2 = A_2x(n/(Z_оп))²/(A²_2x+B²_2x);

B2 = B_2х(n/(Z_оп))²/(A²_2x+B²_2x);

Z_oп= R_oп+Z_д - радиус опорной сферы, вершина которой находится на диске в точке на оси симметрии z₁, z₂ оптической системы считывающей головки;

V_у2 = y₂n/(Z_оп);

_кан - амплитудный коэффициент отражения канавки;

A_cp_ _кан= (1/3)(ехр[-(X_кан/Н_х1)²-(Y_кан/Н_у1)²] +exp[-(X_кан/Н_х1)²-((Y_кан-0,5В_кан)/Н_у1)²] +exp[-(X_кан/Н_х1)²-((Y_кан+0,5В_кан)Н_у1)²] );

Х_кан, Y_кан - координаты центра данной канавки на цифровом оптическом диске в системе координат дорожки х_тр у_тр;

X_кан = -sin()Y_{ср_кан}-X_гл1;

Y_кан = +cos()Y_{ср_кан}-X_гл1.

X_{ср_кан}, Y_{ср_кан} - координаты центра канавки на диске в системе координат освещающей оптической системы x₁y₁;

Х_гл1, Y_гл1 - координаты центра главного луча лазерного пятна на диске в системе координат дорожки;

- угол разворота дорожки относительно горизонтальной оси х₁;

и определяют распределение комплексной амплитуды, выраженной через амплитуду и фазу сигнала, отраженного от первого и второго склонов канавки, по формулам





где X1_{ср_кан}, Y1_{ср_кан} - координаты центра первого склона канавки в системе координат освещающей оптической системы, определяемые как

X1_{ср_кан} = -sin()Y_{ср_кан}-X_гл1;

Y1_{ср_кан} = +cos()Y_{ср_кан}-Y_гл1;

X1_{ср_кан}, Y1_{ср_кан} - координаты центра первого склона канавки в системе координат дорожки, определяемые как



Y_cк - ширина первого и второго склонов канавки;



где A_{ср_ск_кан} - средняя амплитуда поля лазера по данному склону канавки, при этом координаты второго склона канавки в системе координат дорожки определяются как



4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на этапе (в. 2) определяют распределение комплексной амплитуды, выраженной через амплитуду и фазу сигнала лазера, отраженного от дна пита, по формулам





где А_ср= 0,2[exp(-(x₁/H_Х1)²-(y₁/H_Y1)²)+exp(-((x₁-0,5X_пит)/Hx₁)²-(у₁/H_Yl)²)+exp(-((х₁+0,5X_пит)/Hx₁)²-(у₁/H_Y1)²)+еxp(-(x₁/Hx₁)²-((у₁-0,5Y_пит)/H_Y1)²)+exp(-(х₁/Hx₁)²-((у₁+0,5Y_пит)/H_Y1)²))] ;

х₁, у₁ - координаты центра пита на диске;

Х_пит, Y_пит - размеры пита вдоль осей x₁ и y₁;

_x = 0,5nKX_пит(x₂/Z_п);

_y = 0,5nKY_пит(y₂/Z_п);

и вычисляют распределение амплитуд и фаз поля склонов пита по формулам





где Y_{скл_пит} - ширина склона пита;



5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на этапе (в. 2) определяют распределение комплексной амплитуды, выраженной через амплитуду и фазу сигнала лазера, отраженного от метки на внешней поверхности записываемого слоя диска, по формулам





где

х₁, у₁ - координаты центра метки на внешней поверхности записываемого слоя,

_мд - амплитудный коэффициент отражения метки на внешней поверхности записываемого слоя диска,

S_мд - площадь метки на внешней поверхности записываемого слоя диска,

Х_мд, Y_мд- размеры метки вдоль осей x₁ и y₁.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на этапе (в. 2) определяют распределение комплексной амплитуды, выраженной через амплитуду и фазу сигнала, отраженного от метки на дне канавки по формулам





где

x₁, y₁ - координаты центра метки на дне канавки;

_мкан - амплитудный коэффициент отражения метки на дне канавки;

S_мкан - площадь метки на дне канавки;

Х_мкан, Y_мкан - размеры метки на дне канавки вдоль осей x₁ и у₁.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве весов при восстановлении полного отраженного поля используют аберрационные функции зрачка Р_д, Р_кан, Р_пит, Р_мкан, P_мд, Р_ск соответственно внешней поверхности записываемого слоя диска, канавки, пита, метки на дне канавки, метки на внешней поверхности записываемого слоя диска и склона канавки или пита, определяемые по формулам

P_д = (_д, 0,0);



где _кан = 4n h_кан;

P_p = (_дcos(_p)-1,0, _дsin(_p)),

_p = 4n h_p;



P_мд = ((_мд-_д), 0,0;

P_ск = (-_д, 0,0),

h_кан, h_р - соответственно глубина канавки и пита в длинах волн,

и определяют полное отраженное поле путем суммирования амплитуд полученных компонентов отраженного поля для выбранных информационных элементов с учетом их аберрационных функций зрачка по формуле

Е_сум(х₂, у₂)= Р_дЕ_д(х₂, у₂)+Р_канЕ_кан(х₂, у₂)+Р_ск{ Е_ск1кан(х₂, у₂)+Е_ск2кан(х₂, у₂)} +P_питЕ_пит(х₂, у₂)+Р_ск{ Е_ск1пит(х₂, у₂)+Е_ск2пит(х₂, у₂)+Е_ск3пит(х₂, у₂)+Е_ск4пит(х₂, у₂)} +Р_мдЕ_мд(х₂, у₂)+Р_мканЕ_мкан(х₂, у₂),

где





















где N_канN_питN_мдN_мкан - соответственно число канавок, питов, меток на лэнде и меток на дне канавки под освещающим лазерным пятном;

Е_д(х₂, у₂) - поле лазера после отражения от внешней поверхности диска;

Е_кан(х₂, у₂), Е_ск1кан(х₂, у₂), Е_ск2кан(х₂, у₂) - суммарное поле от дна и склонов канавки;

Е_р(х₂, у₂), Е_ск1пит(х₂, у₂), Е_ск2пит(х₂, у₂), Е_ск3пит(х₂, у₂), Е_ск4пит(х₂, у₂) - суммарное поле от дна и склонов питов:

Е_мд((х₂, у₂) - суммарное поле меток на внешней поверхности записываемого слоя;

Е_мкан(х₂, у₂) - суммарное поле меток на дне канавки.

Описание изобретения к патенту

Текст описания в факсимильном виде (см. графическую часть)е