CN1295710A - 使用保偏光纤的光学数据存储系统 - Google Patents

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Abstract

一种光学系统和方法,用于在光源和一组光学存储磁盘间沿光程选择性进行光传输,该系统和方法包括至少一个保偏光纤。通过降低或消除光纤端面的寄生反射(或由此产生的影响),提供一种降低各种噪声的方法。各种方法如,折射率匹配法,遮板片法,激光调制法,或角度抛光法,这都用以消除光纤前端面寄生反射(或由此产生的影响)。各种方法,例如角度切割法,折射率匹配法,或多模光纤交接法,都用以消除光纤后端面的寄生反射(或由此产生的影响)。

Description

使用保偏光纤的光学数据存储系统
相关申请
本申请所涉及并声明的优先权来源于：美国临时申请60/079，903，名称为“利用低双折射率光纤的光驱动”，申请日为1998年3月30日，美国临时申请60/088，192，名称为“光驱动中激光相位噪声的最小化”，申请日为1998年6月5日，美国临时申请60/108，398，名称为“消除光纤末端反射的光度头设计”，申请日为1998年11月13日，美国临时申请60/，名称为“采用叠接保偏光纤的光纤耦合器”，申请日为1998年11月9日，上述所有的申请都在这里作为参考。
发明背景
发明领域
本发明通常涉及到数据存储系统中使用的光纤。特别是，本发明涉及磁光数据存储系统中的保偏光纤。
相关技术背景
在当今的技术社会，随着信息量不断增长，信息存储和检索将占据越来越重要的地位。一种特殊的信息存储技术称为磁光(MO)数据存储和检索，这种技术将进一步提高利用信息的长远目标。信息存取是用偏振激光器光源将信号读和/或写在MO盘或感兴趣的标记处。在读信息时，MO技术利用磁光效应(“克尔”效应)来检测偏振转动，这种偏振转动是由标记点上的表面记录层加在线性偏振入射激光束上形成。该偏振转动(代表了标记点所存储的信息)体现在线性偏振激光束的反射上，该偏振转动通过电子设备转换后作为结果输出。因此，为了从MO磁盘精确地读取所存储的信息，反射激光束的偏振方向应该如实地从MO磁盘转变到读取的电子设备上。
有一种建议，S.Renard和S.Vallette(SPIE1499卷，《光数据存储》，1999，pp238-247)揭示了一种需要三种光纤读写信息的MO光磁头设计。主要是因为实现时会用大量光学和补偿元件，因而Renard的MO光磁头设计复杂，不大受欢迎。
在采用保偏(PM)光纤的方法中，光纤的固有特性可以实现按MO记录所需的光偏振进行保存。因为PM光纤普遍表现出双折射率，(即不同偏振方向经过的不同折射率)，外部应力或温度变化可能在两种PM光纤的偏振方式之间起作用，从而引起不希望的相位波动。结果，由偏振旋转传播的任何信息在经由PM光纤时都可能受到影响。在SPIE1499卷，《光数据存储》，pp.276-278，M.N.Opsasnic已经提出一种建议，关于被动消除由PM光纤性能引起的相位波动。在Renard和Vallette的设计中，OpsasnickMO光磁头和驱动器机械臂的设计受所需光元件数量，实际尺寸，质量限制。通常，MO数据存储和检索系统中，用以存取信息的光元件数量越多，质量越大，存取信息的速度越慢，跟踪带宽就会变得越小，读写的轨道密度就越小。
PM光纤的不足在于，磁光数据存储和检索系统中，由于光纤前端面和/或后端面产生寄生反射，引起不希望的激光噪声。特别是当寄生反射与被反射激光束一同传播，且寄生反射和被反射激光束采用同样的空间分布，这时就会出现不希望的激光噪声，于是降低了克尔信号的信噪比(SNR)。
在采用来自和通向光磁头的自由空间光传播下的浮动光磁头光技术的基础上，N.Yamada提出第三种数据存储的方法，(美国专利号：5，255，260)。Yamada特别说明了一种光光磁头结构，即各光磁头有一个固定的激光/检测器封装盒，带有一个置于线性操作机构上的光磁头。Yamada并未联系到磁盘的垂直偏差或相关光点尺寸的降低。虽然Yamada提出存取多个相位变化光盘，在已知容量下可运行的光盘数量，同光盘的特性一样，受所需要的光元件和机械元件的过多数量，尺寸，以及费用限制。
我们需要一种光系统和方法，来改进对数据存取的传统方法。我们还需要一种光系统，降低光磁头重量，尺寸，提高磁盘存取时间，需要更少的光元件，提高存储磁盘的数量，这样的存储磁盘可以运行在已知容量下，价格便宜且易于制作。此外，我们需要一种光系统，可以在激光源与光驱动的存储位置之间传递光，具有足够信噪比(SNR)。
本发明综述
根据本发明，为激光束与存储位之间传递光信息提供了一种低噪声装置和方法。在已知容量内，同传统方法相比，低噪声装置和方法极大地降低了光磁头重量和尺寸，给出了一组低截面光程，提高信息存取时间，需要较少的光元件，并增加了存储容积。
根据本发明，光信息沿一光程传输，该光程包括一个位于激光束与所选位置之间的第一光纤。或者，光信息沿一个光程传输，该光程选自一组包括第一光纤和第二光纤的光程。在一个实施例中，光程都是共焦光程。存储位置包括一组磁光存储盘，光纤为单模偏振维护(PM)光纤。每个光程可能沿各自定位臂与各个浮动光磁头相耦合。各自定位臂即是，例如转动的驱动器臂。各个光程由各自驱动器臂进行定位，从而可以从所选磁光盘选择性地存取偏振光源的反射。光程的组数还包括一个光开关，该开关可以在一个固定光学组件(包括带有一种光电探测器的偏振激光束光源)和磁光存储盘之间，选择路线信息。
本发明的另一方面，通过主要是降低或减少光纤端面的寄生反射(或由此产生的影响)，提出各种噪声降低技术。如果激光源是如法布里-泊罗(FB)激光，或者是一种如分布反馈(DFB)激光的稳定单频激光源，就可以采用这些降噪方法。尤其是在光纤前(发射)端面近激光源处与光纤后(头)端面近存储介质处，寄生反射(或由此产生的影响)都可以得到消除。
为了从光纤前端面消除寄生反射的影响，在特定频率下根据光纤长度对激光源进行调制。结果，从主要的载信号束自存储介质返回，对光纤前端面的寄生反射进行时分。
根据本发明的另一个实施例，通过将光纤端面与折射率等于光纤芯折射率的材料耦合，消除光纤前端面的寄生反射。该材料可以是，例如由环氧，液体，或其他合适材料构成。
根据本发明的另一个实施例，通过将光纤前端面与折射率等于光纤芯折射率的材料耦合，消除光纤前端面的寄生反射。该材料可以是，例如由玻璃或其他合适材料构成。
根据本发明的另一个实施例，通过按一定角度相对于光传播轴，抛光光纤前端面，消除光纤前端面(即端面表面)的寄生反射影响。结果，主要载有信号的光束空间上排除了寄生反射。此外，为了得到最优化的光纤耦合效果，一个与光纤前端面耦合的GRIN透镜可以按一相似角度相对于光传播轴进行抛光。
根据本发明的另一个实施例，相对于光传播轴，通过按一特定角度切割光纤后端面，消除光纤后端面的寄生反射影响。斜角切割的结果，使得穿过光纤的寄生反射不足以反馈，因此可以有效消除。
根据本发明的另一个实施例，将光纤后端面与折射率等于光纤芯折射率的液体或环氧耦合，消除光纤后端面的寄生反射。
根据本发明的另一个实施例，光纤后端面与折射率等于光纤芯折射率的无芯或多模光纤部分耦合，消除光纤后端面的寄生反射。该光纤的耦合可用熔接实现。
附图简要说明
图1表示一个磁光数据存储和检索系统。
图2是图1所示的磁光数据存储和检索系统的激光器组合示意图。
图3是一个光程的示意图，该光程包括图1所示的磁光数据存储和检索系统的光纤和光开关。
图4a-49表示图1所示磁光数据存储和检索系统中浮动磁光光磁头的一个
实施例。
图5表示图1所示磁光数据存储和检索系统中浮动磁光光磁头的另一个实施例。
图6表示磁光数据存储和检索系统作为磁光磁盘驱动部分的示意图。
图7表示按照本发明实施例的一种脉冲激发激光源中的光学系统。
图8为按照本发明另一个实施例，与采用折射率匹配材料的GRIN透镜耦合的光纤示意图。
图9表示按照本发明的另一个实施例，与联接到光纤，带表面涂料的GRIN透镜耦合的光纤示意图。
图10表示按照本发明的另一个实施例，已反射的载有信号光束和光纤的示意图，该反射的载有信号光束传播经过GRIN透镜，该光纤有一个改变结构的反射端面。
图11a表示光纤的一部分，在该部分的光纤磁端面发生寄生反射。
图11b表示光纤端面后耦合效率与角度数的曲线图，该相关后耦合效率是来自光纤头端的光纤端面的后耦合效率，该角度为光纤头端切割的角度。
图11c表示按照本发明另一个实施例的光学系统，该系统具有一个向下切割角度的光纤。
图11d表示按照本发明另一个实施例的光学系统，该系统具有一个向上切割角度的光纤。
图11e表示按照本发明另一个实施例的光学系统，该系统具有的光纤不进行角度切割。
图12表示按照本发明另一个实施例的光纤，该光纤包括一个用正切割或抛光的端面表面，并与带折射率匹配的液体或环氧的滑座相耦合。
图13表示图13所示的光学系统中，载有信号光束和寄生反射的传播。
图14a表示根据本发明另一个实施例的一种光纤，该光纤的端面交接到多模光纤段。
图14b为图14a所示的光学系统中，载有信号光束和寄生反射的传播。
图14c表示光纤端面的反射与交接到光纤的多模光纤段长度关系的示意图。
相关实施例的详细说明
图1为实现本发明的磁光数据存储和检索系统。在一个实施例中，磁光(MO)数据存储和检索系统100包括一组Winchester型浮动光磁头106，该浮动光磁头适合与一组旋转的MO磁盘107(各MO磁盘表面一个光磁头)一同使用。采用各自的悬架130和驱动器臂105在旋转的MO磁盘107表面为MO光磁头106定位，这样浮动光磁头106(下称为MO光磁头106)与一个转动的驱动器磁铁和线圈组120耦合。运行时，MO光磁头106和旋转MO磁盘107之间的气动作用产生上升力。上升力受到悬架130施加的大小相等，方向相反的弹力对抗。MO光磁头106按预定浮动高度保持在旋转MO磁盘107的上表面和下表面。系统100通常设计成正常运行条件下的形式，即MO光磁头106与旋转的MO磁盘107不直接接触。
系统100进一步包括一个带激光器组合101的激光模块103，一个光开关104，一组诸如单模PM光纤的光学元件108。在一个实施例中，各组单模PM光纤108分别与驱动器臂105和悬架130耦合，各个MO光磁头106作为各自联接末端。我们将要讨论的是，PM光纤108给出一组低截面且低重量的光程，与传统方法相比，该光程提高了系统100单位容量的数据存储量，并且保持了快速寻找和数据传输速率。
图2是图1所示磁光数据存储和检索系统激光器组合示意图。图2中激光器组合101表示包括一个线性偏振激光源231，该激光源工作在可见光或近紫外线范围，发出的光能范围约为30～50mw。激光器组合101还包括：准直光装置234，一个低离散度漏光束分束器232，一个耦合透镜233。激光器组合101将线性偏振激光源231发出的线性偏振激光束291引向单模PM光纤108的近端(发射端)615，作为向所选的一组旋转MO磁盘107传输的输出激光束291。激光器组合101还包括：一个1/4波片238，一反射镜235，一偏振光束分束器239。反射激光束292在近端615从旋转MO磁盘107发出单模PM光纤108，由耦合透镜233进行准直，由漏光束分束器232引向一个差动检测器240，该检测器包括：1/4波片238，反射镜235，偏振光束分束器239。在旋转MO磁盘107表面，用克尔效应产生的偏振转动的感光测量值作为差动信号，这种差动检测电路检测反射激光束292的两个正交偏振元件内的光能。光电二极管236进行光电信号转换后，该差动放大器237将差动信号处理后输出为信号294。在特定的MO磁盘107表面，用克尔效应产生的精确感光测量值为差动信号，偏振转动差动检测器240检测反射激光束292的S和P两个正交偏振元件的光能。上述实施例包括一个传统为人熟知的一种光元件作为激光器组合101，本发明并不局限于这种结构，人们还知道其他引导线性偏振输出激光束291的方法及检测线性偏振反射激光束292的方法。
图3是一个光程的示意图，该光程包括图1所示的磁光数据存储和检索系统的光纤和光开关。按照本发明的光程可以参考单个光程进行说明，图3包括：光开关104，一组单模PM光纤108，一组MO光磁头106。在一个实施例中，从激光器组合101输出的线性偏振激光束291向单模PM光纤108的各自近端615(即各自反射端)传播。为了通过MO光磁头106向各自的旋转MO磁盘107的表面记录层349传输，输出线性偏振激光束291还被引向从单模PM光纤108的各自远端(即各自的端面)900出去。光开关104在激光器组合101和单模PM光纤108之间给出了可供直线激光束291和292选择的足够选择度。用传统的微机械技术，电光技术，以及/或热光技术及其他类似技术可以实现光开关104。
在写信息过程中，光开关104对信息偏振输出激光束291选择性引向旋转MO磁盘107，通过使一定范围内的所选点340受热，例如根据MO记录层349的居里点，达到约150摄氏度～250摄氏度，从而降低表面记录层349的矫顽磁性。在一个实施例中，信息偏振输出激光束291的光密度保持恒定，同时用一个随时间变化的垂直偏置磁场以限定与旋转MO磁盘107垂直的“上”或“下”磁畴。这一技术为磁场调制(MFM)，或者为了更好控制磁畴壁位置，减小颤动，在所选兴趣点340输出激光束291按照与随时间变化的垂直偏置磁场的时间同步进行调制。结果，当所选兴趣点340在表面层349冷却时，在各自旋转磁盘107的表面，信息编码为“上或下”磁极性的模式。
数据读出时，线性偏置输出激光束291(相对写的能量较低)选择性引向各自的旋转MO磁盘107，例如在兴趣点340自身反射的基础上，克尔效应导致了顺时针转动或逆时针转动的反射激光束292的偏置状态(如箭头363所示)。上述光程实质上是双向的。由此，通过MO光磁头106接收到反射激光束292，然后输入单模PM光纤108的远端900，沿单模PM光纤108传播，从近端离开，为了进行后续光电信号转换，反射激光束292由光开关104引向激光器组合101。
图4a-4g表示图1所示磁光数据存储和检索系统中浮动磁光光磁头的一个实施例。为了解释本发明的功能，浮动MO光磁头参考单个代表性的MO光磁头106的图示，该光磁头106详细表示在图4中，即用在一组MO磁盘107表面记录层349下面的浮动MO光磁头106。实施例中的浮动M0光磁头包括：一个滑体444，一个空气支承面447，一个1/4波片，一个反射衬底445，物镜446，一个磁性线圈460。根据机械和光学约束条件：机械尺寸，数值口径(NA)，物镜446之间的工作距离，单模PM光纤108，和反射衬底445，滑体444的尺寸需得到精确设计。反射衬底445包括一个反射面，该反射面相对空气支承面447排列为近似45度角，包括一个可控小型化反射镜。在普通转让的美国专利申请08/844，207，本发明引入该整个申请案作为参考，来说明适用的可控小型化反射镜装置的一个示例。滑体444设计成按照工业标准的“小型”、“微米”、“纳米”、“微微米”滑体，滑体444的另一种尺寸可以用上述机械和光学约束条件来确定。因此，在一个实施例中滑体444包括一个小型滑块高度(约889微米)，一个对应纳米滑块(约1600×2032微米)的平面覆盖区域。
在一个实施例中，单模PM光纤108沿滑体444的边缘与轴向断流器411耦合，物镜446沿滑体444的一个角与垂直断流器411耦合。虽然轴向断流器443较轻地是沿滑体边缘布置，而垂直断流器则位于滑块444的角上。但是轴向断流器443和垂直断流器411也可以位于浮动M0光磁头106上的另一个位置，例如图5详细所示，在边缘和中心轴之间，不是一般地指向第二而是指向第一个末端。定位的光纤108和物镜446，在并非沿中心轴方向上起作用，影响磁光光磁头106的质心和它的浮动动力。因此，MO光磁头106与悬架联接点需要进行校正，在磁光光磁头106的质心补偿偏心改变。更可取的是，为使单模光学108和物镜446与浮动MO光磁头106相耦合并准直，可将断流器443和断流器411设计成沟状(channel)，V型凹槽，或其他适合的结构。实施例中激光束291和292横越过越过光程(指向和来自MO磁盘107的表面记录层349)，该光程包括：单模PM光纤108，反射衬底445，1/4波片493，物镜446。单模PM光纤108和物镜446可以置于各个断流器之间，在兴趣点340内完成输出激光束291的聚焦作为聚焦光点448。单模PM光纤108和物镜446可以用紫外线养护环氧或类似胶粘剂固定。实施例中物镜446包括一个微型平凸GRIN(集束性)透镜，该透镜的直径近似为O.254微米，数值口径(NA)范围近似为0.6-0.85。
在MO记录中，由于从MO磁盘107的偏置信息需要被读取，偏置噪声保持为最小值就十分重要。下面将讨论，在光纤108的端面，为实质降低或消除寄生反射(或由此产生的影响)，需要用到各种降噪技术。这些降噪技术应用于在激光源为，例如FB或DFB的情况下。
反射衬底445，1/4波片493，和物镜446较佳地为紧凑型低质量的，以适用于使滑体444的物理形状近似于矩形，且又大到足以输出激光束292和反射激光束292的整个截面，从而能量损失最小，不会产生输出激光束291和反射激光束292的重大变形和像差。
含有GRIN透镜446的物镜通常认为是单元素物镜，但附加物镜也可以用以提高GRIN透镜的性能。例如，物镜可以包括一个等光程透镜，或者一个与GRIN透镜446联接的立体浸没物镜。使用这种附加透镜元件，取得较大数值的孔径，因此聚焦光点尺寸较小。较小的聚焦光点尺寸更好地提高了写入或读出MO磁盘107的较高分布区密度。微型透镜用模制玻璃或塑料制作，并可用来替代GRIN透镜446使用。例如，将两个非球面相对放置构成两个模制平凸非球面透镜，从而提供了一种具有高数值孔径和良好离轴性能的微型透镜系统。在双非球面透镜设计过程中，光在两个透镜元件之间大致对准，这样1/4波片493在不需要附加透镜的情况下，就可以置于两个元件之间。另一个实施例中，具有低数值孔径(约为0.2-0.4)的单个模制球面透镜可用于联接一个等光程或低浸没物镜，形成一个具有较高数值孔径(约大于0.6)的光学聚焦系统。从制造的角度来看，模制透镜因可以进行低成本大量生产，因而极具吸引力。这里揭示的一种大批量生产方法包括模制透镜组，接着用金刚石锯剖切或激光切割，得到单个透镜。考虑到上述双透镜的设计，在剖切以确保精确透镜对准之前，两个模制的平凸透镜组用锥形配置的方法联接。
反射衬底445包括一个可控小型化反射镜。如同用在磁光存储和检索系统100中，将反射衬底445的反射内镜平面部分420绕转轴转动，实现精细跟踪和邻近轨迹的快捷搜寻。从而输出激光束291在传播到物镜446前的传播角被改变了。驱动电极加上差分电压，反射内镜平面部分420得以转动。电极上的差分电压产生一个静电力，该静电力使反射内镜平面部分420绕扭转铰链转动，使聚焦光点448用偏角进行扫描，这在典型实施例中包括MO磁盘107上约+/-2度或约+/-4度，在方向450上来回近似于平行MO磁盘107的径向方向。结果，聚焦光点448穿过MO磁盘107的移动和反射激光束292的检测可以用作信息的存储和检索，跟踪，以及从一个数据轨道到另一个数据轨道的搜寻。调整到转动驱动器磁场和线圈组120的电流，实现粗略跟踪。采用该领域熟知的粗略和精细跟踪相组合的伺服技术，就可以导出用以跟踪MO磁盘107特定轨道的磁道跟踪信号。例如，一个取样扇形伺服格式可以用来限制磁道。伺服格式包括印入MO磁盘107的压花纹孔，或者可读的，类似数据符号的磁畴方向。如果采用压花纹孔，需要一个加法输出电路用来补充差分输出电路237(图2)。传统的Winchester磁盘驱动采用一个以上磁盘，这种驱动器用一组各自的悬架和驱动器臂，该驱动器臂串联作为成套机组；因此在采用特定磁盘表面的磁道跟踪过程中，不可能进行其他磁盘表面的同时磁道跟踪。因此在传统方法中，写信息或读信息不能同时在一个以上磁盘表面进行。相反，如果不考虑驱动器臂组105和悬架组130的运动，采用根据本发明的带浮动MO光磁头106的小型化可控反射镜，允许独立的磁道跟踪和搜寻，由此独立将信息同时读和/或写到一个以上的磁盘表面。在这种系统中(未图示)，各个浮动MO光磁头106更需要独立的激光器组合101，读信道和精细跟踪电子装置，以及反射镜驱动电子装置。
图6表示磁光数据存储和检索系统作为磁光磁盘驱动部分的示意图。本发明可以用作按工业标准半高型规范的紧密高速高容量MO磁盘驱动器700，包括：6个5.25英寸内旋转MO磁盘107和12个浮动MO光磁头106。单个光纤108形成的光程起到的作用类似一组低折射率和低质量光程，该光程能使MO磁盘驱动器700比传统方法更快更有效存取信息。MO磁盘驱动器700具有较大容量存储密度，该容量比传统磁盘驱动器允许的等效容量大。
另外，半高型规范(1.625英寸)磁盘驱动器700可以包括一个可移动MO磁盘盒式部分710和两个固定内转动MO磁盘107。为了接着传输到内转动MO磁盘107，通过提供可移动MO磁盘盒式部分710，固定内部和可移动组合允许外部信息有效地传送到MO磁盘驱动器700。为了分发到其他计算机系统，经拷贝的信息继续记录到可移动MO磁盘盒式部分710。此外，可移动MO磁盘盒式部分710允许到内MO转动磁盘107的非常方便和高速备份存储。固定的内部和可移动组合也允许在可移动MO磁盘盒式部分710上的数据文件存储，以及在内部MO转动磁盘107上的系统文件和软件应用。另一个实施例中(未图示)，MO磁盘驱动器700包括：任何数量的旋转MO磁盘107和/或任何数量的可移动MO磁盘盒式部分710。
虽然在一个实施例中，信息是选择性地沿光程传递给和传递自激光器组合101，该光程包括一个光开关104和所选的其中一个单模PM光纤108，但在另一个实施例中，信息在各自单个激光器组合101和各自MO转动磁盘107之间传递，就不一定需要光开关104。因为采用了例如线性驱动器臂，也不必一定需要用到转动驱动器臂。在没有物镜446和/或反射面(衬底)445(图4a)的情况下，上述的低折射率光程用以传送信息到和传送信息自正转动的MO转动磁盘107，例如在单模PM光纤的远端，直接从转动MO磁盘107存取信息的光程(如用锥形光纤或远端形成透镜的光纤)。
按照本发明的实施例不仅限于采用浮动光磁头技术。虽然本发明的描述用在MO磁盘驱动器700中，但采用光纤技术，参考图1到图14c，本发明还可用其他技术进行信息传递，包括高密度盘(CDs)，数字视盘(DVD)，以及通信系统。
光纤端面反射
当寄生反射，特别是那些从光学系统中连接点的寄生反射干涉载有信号的反射激光束292(图3)时，就会产生不希望的激光噪声。连接点包括光纤108的前端面(发射端615)和后端面(端面900)。特别是当连接点的寄生反射与反射载有信号的激光束292同时传播到差动检测器240(图2)时，以及寄生反射和反射激光束292近似为相同的空间分布时，出现不希望的激光噪声。由此这里重要关心的寄生反射就是那些带有波前的寄生反射，即从MO磁盘107记录层349与反射激光束292空间紧密重叠的波前。
用于减少光纤反射端615反射的RF调制
如上所述，我们已经证明光纤组108的近端(反射端)615的寄生反射可能使SNR降低，反射光束292(图7)与近端615的反射光束291(图7)一同传播，由此形成包括E(t)+E(t+τ)的净反射光束(图7)。此时激光束231可能是例如法布里-泊罗(FP)型，该激光束经脉冲激发形成占空比约50％不到，调制频率范围为约200MHZ～约1.0GHZ。在增高频率(例如，高到激光的弛豫振荡频率)时，脉冲调制FP激光在光学系统中造成模式分配噪声电平逐渐减少，这是因为高频时激光模式分配动力学的变化。激光231的脉冲调制同样也带来光束293的反射脉冲可从主载有信号光束292上进行时分，由此降低两个脉冲链之间的干涉，有效提高检测克尔信号的SNR。如果两光束可以及时叠加并干涉，这就会产生分配噪声和激光相位噪声。
由此，采用对寄生反射E(t)(从光纤反射端615)和载有信号反射292(从MO磁盘107)时分的方法，激光源231调制后用以降低光学系统中的噪声。结果，两反射光束之间的干涉降低，由此增加了差动检测器240(图2)检测的克尔信号的SNR。值得注意的是，激光束231可以是一个如分布反馈(DFB)的稳定单频激光源，该种单频激光源是按上述方式进行脉冲激发的。
在一个实施例中，为适于约350MHz的调制频率，光纤108的折光率约1.5，所选各光纤108的长度约71.35mm。光纤108的调制频率(F)和长度(L)之间的关系体现为下式：F=c(2i+1)/4Ln，其中i=O，1，2…，c=真空中的光速，n=光纤的折射率。所选光纤组108的长度以确保脉冲链的合适时间分段。值得理解的是，另一个实施例中光纤108的长度是根据其他折射系数和其他脉冲激发频率进行选择的，这样本发明应仅限于权利要求的范围。
根据本发明，现在讨论的附加技术是为消除光纤108发射端615的寄生反射的影响。这些附加技术包括折射率匹配，遮光板技术，以及角度抛光(anglepolishing)技术。运用激光束231，如FP激光或者DFB激光的稳定单频激光源，就可以实现这些附加技术。
为减少光纤发射端615反射影响的折射率匹配
折射率匹配方法可以用来减少光纤108发射端615的寄生反射。在一个实施例中光纤108(或光纤束)与GRIN透镜910相耦合形成准直器(存贮器)901，如图8所示。折射率匹配材料905填入GRIN透镜910与光纤108之间形成的孔隙。准直器中毛细管902支承光纤108。GRIN透镜910用以将入射激光束291通过光纤108的发射端615聚焦到光纤纤芯，GRIN透镜的斜度约为例如，023。折射率匹配材料905的折射率等于或近似等于光纤108纤芯的折射率，从而消除或根本减低了发射端615和GRIN透镜内部表面909(在GRIN透镜折射率实质上接近光纤108折射率的范围内)的菲涅尔反射。折射率匹配材料905可以包括例如光学环氧，凝胶或液体。在光纤108纤芯折射率与折射率匹配材料905的折射率不相匹配时，光纤108纤芯和折射率匹配材料905之间，容许有折射指数Δn=±O.05的容差，从而导致约0.03％的最大干涉反射比。最好折射率匹配材料905具有较高光学质量，能够阻止光行差或光散射。此外GRIN透镜910的空气入射面908最好涂覆防止反射(AR)涂层以进一步将反射降到最小。AR涂层为降低反射的任何一种合适的薄膜介电叠片。
值得注意的是，即使该表面为AR涂层，仍然会在空气入射面908产生出射激光束291的一定反射量。如果出射激光束291按完全法向入射角入射到空气入射面908，表面908上的出射激光束291将会与反射载有信号光束292叠加。然而出射激光束291以完全法向入射角入射到空间入射面908的这种可能性很小。通常这里给出的各种实施例中，出射激光束291以某个入射角入射到908面，这也是下面的结果。图8所示光学系统光纤束中，为了适当聚焦或将激光束291对准各个光纤108的相关发射端615，激光束291将以某个入射角入射到空气入射面908。根据接收激光束291特定发射端615的坐标，激光束291将以不同入射角入射到空气入射面908上。
如图8所示，折射率匹配材料905使寄生反射E(t)不发生在光纤发射端615上。寄生反射E(t)将发生在折射率匹配材料905和GRIN透镜910的界面的非共轭面909上，在此面909上有折射率差异。结果寄生反射E(t)无法与载有信号的光束291进行空间叠加，也不能与MO磁盘107的载有信号的反射光束292进行空间叠加(图3)。由于寄生反射E(t)空间上与载有信号的反射光束292分开，差动检测器240(图2)能够在没有寄生反射E(t)干涉的情况下检测载有信号的反射光束292的组成。
相反如果折射率匹配材料与光纤发射端615不相耦合，在光纤发射端615和邻近气隙的界面会出现折射率差异。作为这种折射率差异的结果，光纤发射端615产生的寄生反射E(t)将在空间上与载有信号的反射光束292相叠加。这种不希望的寄生反射E(t)就沿载有信号的反射光束292传递进入差动检测器240(图2)。
降低光纤发射端615反射的遮板片技术
根据本发明另一个实施例，图9给出减少光纤108发射端615的寄生反射E(t)影响的另一种折射率匹配方法。准直器1050包括一个GRIN透镜1015，一个遮板片1000，与光纤108和/或毛细管1055耦合，该毛细管1055支承光纤108。遮板片1000包括背面1065，用与遮板片具有相同折射率的光学胶与光纤108(以及支承毛细管1055)粘接在一起。遮板片1000由类似玻璃或其他折射率类似光纤108纤芯折射率的材料构成。
进一步如图9所示，遮板片1000使寄生反射E(t)不在光纤发射端615产生。寄生反射E(t)而是发生在遮板片1000的表面1060上(非共轭点)。结果寄生反射E(t)与来自MO磁盘107的载有信号的反射光束292并不进行空间叠加(图3)。由于寄生反射E(t)与载有信号的反射光束292在空间是分开的，差动检测器240(图2)在没有寄生反射E(t)干涉的情况下，能够检测出载有信号的反射光束292的组成。
另一个实施例中遮板片1000前端面1060使用AR涂层以减少表面1060的菲涅尔反射。从AR涂层前表面1060的反射可以是例如约0.25％。
作为另一个实施例，图9中光学系统中，GRIN透镜1015也可涂覆AR以将反射降为最低。由于遮板片1000(以及相应的固定粘胶)折射率的选取是为与光纤108纤芯的折射率相匹配，光学系统中仅有的反射是来自于遮板片1000涂覆AR的前表面1060的反射。由于前表面1060并没有包括图9中光学系统中的共轭点，前表面1060的寄生反射E(t)并不会向上面所述的那样干涉载有信号的光束292。
减少光纤发射端615反射作用的角度抛光技术
通常，任何一种合适的耦合透镜232都可以用在图1中的光学系统中。优选实施例中耦合透镜232可采用图10所述的GRIN透镜1100的形式。
根据本发明的另一个实施例，角度抛光方法可用于降低光纤108反射端615的寄生反射E(t)的影响。如果激光束231用一个FP激光或DFB激光产生，就可以采用角度抛光方法。如图1O所示，GRIN透镜1100在表面1105进行角度抛光，从而相对光传播轴1107排列成锐角1109。GRIN透镜表面1105，可以按相对光传播轴1107方向约7度～约15度的范围内进行排列。在一个实施例中光纤发射端615也进行角度抛光，从而使光纤发射端615排列为相对光传播轴1107的锐角1111。为了让GRIN透镜1100和光纤108之间的耦合光最大化，相对于光传播轴1107，GRIN透镜表面1105的角度数值和光纤发射端615的角度数值实质上是相等的。
如图10所示，改变GRIN透镜表面1105和/或光纤发射端615的结构，寄生反射E(t)和载有信号的反射光束292(来自MO磁盘107)因二者在空间隔离，实质上降低了其间的干涉。
穿过偏振分束镜239后，光束分量292’(来自反射光束292)与噪声分量E’(t)(来自寄生反射E(t))空间分离。光束分量292’由MO检测器透镜1115和其中一个光电二极管236(见图2)接收，再由差动检测器240(图2)进行处理。类似地，穿过偏振分束镜239后的光束分量292”(来自反射光束292)与噪声分量E”(t)(来自寄生反射E(t))空间分离。光束分量292”由MO检测器透镜1120和其中一个光电二极管236(见图2)接收，再由差动检测器240(图2)进行处理。
用一个不透光的阻塞元件(未画出)，阻止噪声分量E’(t)传输进入差动检测器240，该阻塞元件包括一个孔径。载有信号的反射光束分量292’将传播穿过该孔径进入差动检测器240(图2)，同时不透光阻塞元件将阻止噪声分量E’(t)。类似地，另一个不透光阻塞元件可以用以阻止噪声分量E”(t)，而允许载有信号光束分量292”传播进入差动检测器240。
另一方法为，在光学系统内不采用不透光阻塞元件。如果在反射E(t)和载有信号的反射光束292之间存在一个较小的角度倾斜，两个波形将在光电探测器平面组合，产生空间干涉图样。该干涉面的周期由布拉格关系给出，Λg=λ(2sinθ)，其中sinθ为反射E(t)和光束292之间的半角。图10实施例中，差分检测系统中的偏振分束镜239置于MO检测器透镜1115和1120前面，这样两个落入任何一个MO检测器(光电二极管)236(图2)的光束具有相同的偏振，并产生较强的干涉效果。例如图10中MO检测器236的半角近似10度，该值对应光栅周期约1.9微米。对近似300-400微米的MO检测器的尺寸来说，各个MO检测器236能够检测出平均强度，从而将激光噪声影响降到最低。
采用California州SantaAna的UltraTec提供的各种角度抛光器，可以进行GRIN透镜表面1105和/或关系发射端615的角度抛光。其他一些适合的抛光器可用以改变GRIN透镜表面1105和/或光纤发射端615。
另一方法为对光纤发射端615进行角度切割，从而相对光传播轴1107成为锐角。切割光纤发射端615的一种合适工具是型号为FK12角度切割机，该角度切割机由美国York公司制造，CaliforniaIrvine的Newport公司有售。
光纤端面反射
为讨论光纤108的光纤端面900产生的寄生反射EH(t)，参考图11a。从光纤面900端面的出射光束291的反射(1)，或端头上某个光学元件表面(2)产生了寄生反射EH(t)。寄生反射EH(t)向后传播到光开关104，可能与返回的载有信号光束292相作用在检测信道产生过度的噪声。噪声的性质取决于所用的激光源。如果采用FP二极管激光，分配噪声(MPN)成为主导地位的噪声。检测器中，在寄生反射EH(t)与载有信号的返回光束292相结合之前，由于寄生反射EH(t)经过一个较小差别的光程，这样产生了MPN。如果采用DFB激光，不再考虑MPN，但寄生反射与载有信号光束相混合的同时，介质噪声又得到放大。此外，采用DFB激光源时，较小的光程差别也会导致过度的激光相位噪声。因此重要的是，采用一种方法来消除(或大大降低)从该端面发出的不希望的寄生反射。
为消除光纤108端面900的寄生反射EH(t)影响，现在对各种方法进行讨论。这些方法包括斜角切割和角度抛光，折射率匹配，以及无芯(或多模)光纤交接。在采用各种类型激光源231，如FP激光或DFB激光通过光纤108来传输光时，都可用上述这些方法。
减少光纤光头900反射影响的斜角切割技术
根据本发明另一个实施例，光纤108端面900的寄生反射EH(t)影响，可以通过对光纤端面900进行斜角切割而消除。光纤端面900上形成的对光传播轴1210(图11c)的切割角度数决定了寄生反射的大小，该寄生反射耦合返回光纤发射端615。图11b中的曲线1202给出了光纤端面900的相对反射量与对光纤端面900切割后相对光传播轴1210的角度。如果光纤端面900未进行斜角切割，将会有100％的寄生菲涅尔反射EH(t)反射回光纤108的发射端615。另一个例中如果光纤端面900以相对光传播轴1210(图11c)约2度进行角切割，约55％的寄生反射EH(t)将反射回光纤108的发射端615。如果光纤端面900以相对光传播轴1210(图11c)大约4度进行角切割，则小于10％的寄生反射将反射回光纤108的发射端615。相对光传播轴1210在6度～15度之间对光纤端面900进行角切割，这样将从根本上消除传播回发射端615的寄生反射EH(t)。为了进一步降低光纤端面900的菲涅尔反射，将防止反射涂层(AR)加到光纤端面900上。
图11c给出光纤108的端面900具有相对光传播轴1210约为8度的角度切割。PM光纤108首先定位使PM光纤108的受力支杆(未画出)相对角度切割机排列成水平方向。为方便排列，受力支杆可以通过适当的显微镜成象系统来观看。受力支杆经适当定向后，PM光纤端面900插入合适的角度切割机中，使其相对光传播轴1210以恰当的角度进行切割。将双折射轴(即受力支杆)按相对角度切割方向对准PM光纤108的端面，这样使光程如图11c所示那样进行适当定位。
角度切割值1203引起出射光束291的中央射线离开相对光传播轴1210锐角值1205(如约4.0度)处的端面900。出射光束291从可控小型化反射镜装置400反射，其发射光束291’传播通过物镜446且指向MO磁盘107的表面记录层349。为了使发射光束291’按实质上垂直方向指向表面记录层349，如图11c所示，可控小型化反射镜装置400定位为相对光传播轴1210一定的角度1215。发射光束291’垂直指向记录层349，从而使光在光纤108和MO磁盘107之间足以进行耦合。而且，为使光纤耦合最大化，按照X，Y和/Z方向调整光纤108的位置。
注意图11c中，端面900的角度切割是向下的。图11d所示的另一个实施例中，光纤108具有一个角度切割向上的端面900’。结果，设定可控小型化反射镜装置400的角1215为一个适当值，这样发射光束291’垂直指向MO磁盘107的记录表面349。
另一方法，通过按照类似上述图11的角度抛光方式，相对光传播轴1210可以改变光纤端面900(图12c)和/或光纤端面900’(图11d)。
相反，如果在光纤108端面900未进行角度切割(或角度抛光)，那么出射光束291离开带中央射线的端面900，该中央射线实质上平行光传播轴1210，如图11e所示。为了让反射光束291’以垂直方向指向表面记录层349，典型的角度1215取值相对光传播轴1210约为45度。图11e所示的光学系统在以下情况下特别有用：(1)使用DFB激光；(2)忽略介质噪声和激光相位噪声。
减少光纤端面900反射影响的折射率匹配方法
根据本发明另一个实施例，采用折射率匹配方法消除光纤108端面900的寄生反射EH(t)。如图12所示，光纤108的一部分用胶水1305粘联在滑块1300内。玻璃板1310以垂直于光纤108方向置于滑块体1300内。光纤端面900和玻璃板1310之间的缝隙充满环氧剂，液体或凝胶1315或其他具有与光纤纤芯相同折射率的材料。在光纤108纤芯的折射率与折射率匹配材料1315的折射率不相匹配的范围内，可以允许在光纤108纤芯和折射率匹配材料1315之间有一个反射指数为Δn=±0.05的容差，由此产生近似0.03％的最大界面反射。
如图13所示，折射率匹配液体1315引起寄生反射EH(t)并不在光纤端面900产生。寄生反射EH(t)出现在玻璃板1310表面1312(即非共轭面)，同时第二个寄生反射EH’(t)将出现在非共轭面1313上。结果寄生反射EH(t)和寄生反射EH’(t)不耦合返回进入光纤。由于寄生反射EH(t)和寄生反射EH’(t)有效地从光学系统中消除，在没有寄生反射EH(t)和EH’(t)干涉情况下，差动检测器240(图2)可以检测出载有信号的反射光束292的组成。
减少端面900反射EH(t)影响的光纤交接方法
根据本发明的另一个实施例，参考图14a～14b，用上述另一种类型的折射率匹配方法消除来自光纤108端面900的寄生反射EH(t)。先参考图14a，无芯光纤的部分在光纤108端面交接。部分无芯光纤1400的直径近似与单模光纤108的直径(如80微米)，用例如熔接方法将部分无芯光纤1400与光纤108联接。部分无芯光纤1400沿直线1405切下，使部分无芯光纤1400的1410段与1415段分开。1415段仍然与光纤108交接。另一个实施例中，粗芯多模光纤(未图示)可以用来替代无芯光纤。交接光纤1415端的长度需适当选取，这样在1415端面1420处输出的出射光束291的半径小于无芯光纤108的直径。例如，1415端的长度可取约100微米。在交接过程中，如果端面900处(光纤108的)的纤芯大小根据向端面900的加热而变化，那么光纤108的有效模场直径和形状都会改变。结果，选取适当的物镜可以实现补偿这些变化。
无芯光纤1400端(和1415端)的折射率实质上与光纤108纤芯的折射率相匹配。在光纤108纤芯折射率与交接光纤段1415的折射率不匹配的范围内，允许光纤108纤芯和交接光纤1415段之间有一个反射指数为Δn=±0.05的容差，由此导致约0.03％的最大界面反射。结果来自共轭点(即端面900)的反射影响因折射率匹配得到了极大降低，下面将对此讨论。此外，如果在交接光纤表面1420面上设置AR涂层，来自面1420的菲涅尔反射就会下降为约0.25％，形成图11a所示的更有效(即低损耗)的光学系统。
如图14b所示，交接光纤段1415使寄生反射EH(t)不在光纤端面(端面900)出现。寄生反射EH(t)将出现在1420面和邻近气隙之间的界面处。结果寄生反射EH(t)无法有效耦合返回进入光纤108，由此得到了有效消除。由于寄生反射EH(t)从光学系统中得到了消灭，在没有寄生反射EH(t)干涉的情况下，差动检测器240(图2)可以检测出反射激光束292的组成。
图14c是1450的曲线图，给出光学端面900的反射和交接光纤段1415长度之间的关系。图中给出，如果交接光纤段1415的长度达到约100微米时，实质上就减低了光纤端面900处寄生反射EH(t)和激光束292之间的干涉。
根据本发明的另一个实施例，如果上述光学系统中的激光源231采用DFB激光，且介质噪声和激光相位噪声足够低，就不需要采用上述消除端面反射的方法。
应该理解的是，在多种环境中，例如其他类型的光学驱动器，通讯系统，以及类似情况下，本发明仍有效用。因此虽然在这里本发明参照了特定的实施例，但各种的改进，各种改变和替代都包含在上述说明中，并在某些场合中没有其它特点的相关使用也可以应用本发明的某些特点，而将得到承认，这并不违背本发明所提出的宗旨。

Claims (93)

1．一个用于激光源和存储器单元之间传播主光信号的系统，其特征是，包括：
一个保偏光纤，位于激光源和存储器单元之间，且适于传输激光源发出的主光信号，保偏光纤包括一个端面；
该系统的配置旨在降低主光信号和由部分主光信号反射离开保偏光纤端面产生的杂光信号之间的干涉。
2．如权利要求1所述系统，其特征是，主光信号由法布里-珀罗激光器产生。
3．如权利要求2所述系统，其特征是，法布里-珀罗激光器在至少近似为200百万赫的频率下进行调制。
4．如权利要求1所述系统，其特征是，主光信号由稳定单频激光源提供。
5．如权利要求4所述系统，其特征是，稳定单频激光源包括分布反馈激光器器。
6．如权利要求1所述系统，其特征是，保偏光纤的端面位于激光源附近。
7．如权利要求6所述系统，其特征是，激光源产生的主光信号在某个特定频率下进行调制，以减少主光信号与杂光信号之间的干涉。
8．如权利要求7所述系统，其特征是，保偏光纤的长度与特定频率有关。
9．如权利要求6所述系统，其特征是，激光源产生的主光信号在特定频率F=c(2i+1)4Ln下进行脉冲调制，其中c为真空中光速，L为光纤长度，n为光纤折射率，i是一个至少为0的整数。
10．如权利要求6所述系统，其特征是，端面与激光源之间设置一种材料，该材料的折射率基本上与保偏光纤纤芯的折射率相匹配，以降低主光信号和杂光信号之间的干涉。
11．如权利要求10所述系统，其特征是，所述材料包括环氧。
12．如权利要求10所述系统，其特征是，所述材料包括液体。
13．如权利要求6所述系统，其特征是，进一步包括：
一个贮存器，设置在激光源与保偏光纤之间，该贮存器装有一种置于保偏光纤端面与激光源之间的材料，该材料的折射率基本上与保偏光纤纤芯折射率相匹配，以降低主光信号和杂光信号之间的干涉。
14．如权利要求6所述系统，其特征是，遮板片置于端面和激光源之间，遮板片的折射率与保偏光纤纤芯折射率基本上相匹配，以降低主光信号和杂光信号间的干涉。
15．如权利要求6所述系统，其特征是，进一步包括：
一个贮存器，设置在激光源与保偏光纤之间，该贮存器装有一个置于保偏光纤端面与激光源之间的遮板片，该遮板片的折射率基本上与保偏光纤纤芯折射率相匹配，以降低主光信号和杂光信号之间的干涉。
16．如权利要求6所述系统，其特征是，保偏光纤端面在结构上进行改变，以降低主光信号与杂光信号之间的干涉。
17．如权利要求6所述系统，其特征是，对所述端面进行角度抛光，以降低主光信号与杂光信号之间干涉。
18．如权利要求6所述系统，其特征是，进一步包括：
一个透镜，位于端面与激光源之间，该透镜包括一个光接收面，对所述光接收面进行结构改变，以提高保偏光纤的耦合效率。
19．如权利要求6所述系统，其特征是，对光接收面进行角度抛光，以提高保偏光纤的耦合效率。
20．如权利要求1所述系统，其特征是，保偏光纤位于存储器单元附近。
21．如权利要求20所述系统，其特征是，对保偏光纤的端面进行结构改进以降低主光信号与杂光信号间的干涉。
22．如权利要求20所述系统，其特征是，对端面进行角度切割以降低主光信号与杂光信号之间干涉。
23．如权利要求22所述系统，其特征是，进一步包括：
一个反射镜组合，位于端面和存储器单元之间，其定向相对光传播轴的角度为除45度外的角度。
24．如权利要求20所述系统，其特征是，在端面与存储器单元之间配备一种材料，该材料的折射率基本上与保偏光纤纤芯折射率相匹配，以降低主光信号和杂光信号之间干涉。
25．如权利要求20所述系统，其特征是，进一步包括：
一个贮存器，设置在激光源与保偏光纤之间，该贮存器装有一种与保偏光纤端面相耦合的材料，该材料的折射率基本上与保偏光纤纤芯折射率相匹配，以降低主光信号和杂光信号之间的干涉。
26．如权利要求20所述系统，其特征是，端面与一纤维部分相耦合，纤维部分的折射率等于保偏光纤纤芯折射率，以降低主光信号与杂光信号之间干涉。
27．如权利要求26所述系统，其特征是，纤维部分为无芯。
28．一种用于激光源与存储介质之间传播主光信号的低噪声光学单元，其特征是，包括：
至少具有一个端面的保偏光纤；
对保偏光纤进行配置以传输主光信号，并降低杂光信号与主光信号之间干涉。
29．如权利要求28所述低噪声光学单元，其特征是，主光信号由法布里-珀罗激光器提供。
30．如权利要求29所述低噪声光学单元，其特征是，法布里-珀罗激光器在至少近似为200百万赫的频率下进行调制。
31．如权利要求28所述低噪声光学单元，其特征是，主光信号由稳定单频激光源提供。
32．如权利要求31所述低噪声光学单元，其特征是，稳定单频激光源包括分布反馈激光器。
33．如权利要求28所述低噪声光学单元，其特征是，端面位于近激光源处。
34．如权利要求33所述低噪声光学单元，其特征是，为降低杂光信号和主光信号之间干涉，对来自激光源的主光信号在特定频率下进行调制。
35．如权利要求34所述低噪声光学单元，其特征是，保偏光纤具有的长度与特定频率有关。
36．如权利要求33所述低噪声光学单元，其特征是，主光信号在特定频率F=c(2i+1)4Ln下进行脉冲调制，其中c为真空中光速，L为光纤长度，n为光纤折射率，i为一个至少为0的整数。
37．如权利要求33所述低噪声光学单元，其特征是，端面与一种材料相耦合，该材料的折射率基本上与保偏光纤纤芯的折射率相匹配。
38．如权利要求37所述低噪声光学单元，其特征是，所述材料包括环氧。
39．如权利要求37所述低噪声光学单元，其特征是，所述材料包括液体。
40．如权利要求33所述低噪声光学单元，其特征是，端面与一个遮板片相耦合，该遮板片的折射率基本上与保偏光纤纤芯的折射率匹配。
41．如权利要求33所述低噪声光学单元，其特征是，对保偏光纤的端面进行结构改进以降低杂光信号与主光信号之间干涉。
42．如权利要求33所述低噪声光学单元，其特征是，对端面进行角度抛光。
43．如权利要求33所述低噪声光学单元，其特征是，端面紧邻带有光接收面的一个透镜，对该透镜进行结构改进以提高保偏光纤的耦合效率。
44．如权利要求43所述低噪声光学单元，其特征是，对光接收面进行角度抛光。
45．如权利要求28所述低噪声光学单元，其特征是，保偏光纤的端面靠近存储器单元。
46．如权利要求45所述低噪声光学单元，其特征是，对保偏光纤的端面进行结构改进以降低杂光信号和主光信号之间干涉。
47．如权利要求45所述低噪声光学单元，其特征是，对端面进行角度切割。
48．如权利要求46所述低噪声光学单元，其特征是，反射镜组合紧邻端面，反射镜组合的定向相对光传播轴的角度为45度以外的角度。
49．如权利要求45所述低噪声光学单元，其特征是，端面耦合一种材料，该材料的折射率基本上与保偏光纤纤芯折射率匹配以降低杂光信号和主光信号之间的干涉。
50．如权利要求49所述低噪声光学单元，其特征是，该材料包括液体。
51．如权利要求45所述低噪声光学单元，其特征是，该端面耦合一纤维部分，该纤维部分的折射率基本上与保偏光纤的折射率匹配以降低杂光信号与主光信号之间干涉。
52．如权利要求51所述低噪声光学单元，其特征是，纤维部分为无芯。
53．一种在光源和存储介质之间传输主光信号的光学系统，包括：
保偏光纤，适于在光源与存储介质之间传输光，具有至少一个光纤端面；以及
对光学系统进行配置以降低光纤端面出现的反射的影响。
54．如权利要求53所述光学系统，其特征是，光由法布里-珀罗激光器提供。
55．如权利要求54所述光学系统，其特征是，法布里-珀罗激光器在频率至少约500百万赫兹下进行调制。
56．如权利要求53所述光学系统，其特征是，该光由稳定单频激光源提供。
57．如权利要求56所述光学系统，其特征是，稳定单频激光源包括分布反馈激光器。
58．如权利要求53所述光学系统，其特征是，光纤端面位于近光源处。
59．如权利要求58所述光学系统，其特征是，光源在特定频率下进行脉冲调制以降低来自光纤端面的反射影响。
60．如权利要求59所述光学系统，其特征是，在特定频率F=c(2i+1)4Ln下对光进行脉冲调制，其中c为真空中光速，L为光纤长度，n为光纤折射率，i是一个至少为0的整数。
61．如权利要求58所述光学系统，其特征是，用特别材料对光纤端面进行折射率匹配以降低来自光纤端面的反射影响。
62．如权利要求58所述光学系统，其特征是，用遮板片对光纤端面进行折射率匹配以降低来自光纤端面的反射影响。
63．如权利要求58所述光学系统，其特征是，对光纤端面进行改进以降低来自光纤端面的反射影响。
64．如权利要求53所述光学系统，其特征是，光纤端面靠近存储介质。
65．如权利要求64所述光学系统，其特征是，对光纤端面进行改进，以降低来自光纤端面的反射影响。
66．如权利要求64所述光学系统，其特征是，采用特殊材料对光纤端面进行折射率匹配以降低来自光纤端面的反射影响。
67．如权利要求64所述光学系统，其特征是，光纤端面与一多模纤维部分耦合以降低来自光纤端面的反射影响。
68．一种在激光源和光学驱动存储器单元之间传播主光信号的方法，其特征是，包括：
通过具有一个端面的保偏光纤传输主光信号；以及
降低端面反射与主光信号之间的干涉。
69．如权利要求68所述方法，其特征是，主光信号由法布里-珀罗激光器产生。
70．如权利要求69所述方法，其特征是，法布里-珀罗激光器在至少近似为200百万赫的频率下进行脉冲调制。
71．如权利要求65所述方法，其特征是，主光信号由稳定单频激光源产生。
72．如权利要求71所述方法，其特征是，稳定单频激光源包括分布反馈激光器。
73．如权利要求68所述方法，其特征是，端面位于靠近激光源处。
74．如权利要求73所述方法，其特征是，降低步骤包括：
根据保偏光纤的长度，在特定频率下对光进行脉冲调制。
75．如权利要求73所述方法，其特征是，降低步骤包括：
在特定频率F=c(2i+1)4Ln下对光进行脉冲调制，其中c为真空中光速，L为光纤长度，n为光纤折射率，i是至少为0的整数。
76．如权利要求73所述方法，其特征是，降低步骤包括：
提供一种材料与端面耦合，该材料的折射率基本上与保偏光纤纤芯的折射率匹配。
77．如权利要求73所述方法，其特征是，降低步骤包括：
提供带遮板片的端面，该端面的折射率基本上与保偏光纤纤芯折射率匹配。
78．如权利要求73所述方法，其特征是，降低步骤包括：
对保偏光纤端面的结构进行改进。
79．如权利要求78所述方法，其特征是，改进步骤包括：对端面进行抛光，在端面表面与光传播轴之间形成特定角度。
80．如权利要求78所述方法，其特征是，改进步骤包括：对端面进行切割，在端面表面和光传播轴之间形成特定角度。
81．如权利要求78所述方法，其特征是，进一步包括：提供一个靠近端面的透镜，对该透镜的光接收面进行改进。
82．如权利要求68所述方法，其特征是，保偏光纤端面靠近存储器单元。
83．如权利要求83所述方法，其特征是，降低步骤包括：对保偏光纤端面进行改进。
84．如权利要求83所述方法，其特征是，改进步骤包括：在保偏光纤的端面上形成切割角度。
85．如权利要求82所述方法，其特征是，降低步骤包括：将端面与一种折射率基本上与保偏光纤纤芯折射率匹配的材料相耦合。
86．如权利要求82所述方法，其特征是，降低步骤包括：将端面与一种折射率基本上与保偏光纤纤芯折射率匹配的材料相耦合。
87．一种在光盘驱动器中的激光源与存储器单元之间引导光的设备，其特征是，包括：
用于在激光源和存储器单元之间传播光的装置，传播光装置包括端面和保偏光纤，传播光装置进一步包括用于降低端面反射的影响的装置。
88．一种用以将传输光束传入或传出数据存储系统的低噪声光学系统，其特征是，该低噪声光学系统包括：
能够将光束传出或传入数据存储系统的保偏光纤，该保偏光纤具有至少一端，对低噪声光学系统进行配置以对光束反射进行位移，降低该反射和光束之间的干涉。
89．如权利要求88所述的低噪声光学系统，其特征是，通过时间位移该反射，以降低该反射与光束之间的干涉。
90．如权利要求88所述的低噪声光学系统，其特征是，在适当位置对该反射进行位移，以降低该反射与光束之间的干涉。
91．一种将光束传入或传出数据存储系统的方法，其特征是，包括以下步骤：通过保偏光纤将光束传入或传出数据存储系统；以及对载有信息的光束的反射进行位移，以降低该反射和光束之间的干涉。
92．如权利要求91所述的方法，其特征是，位移步骤包括：对该反射进行时间位移，以降低该反射与光束之间的干涉。
93．如权利要求91所述的方法，其特征是，位移步骤包括：对该反射进行空间位移，以降低该反射与光束之间的干涉。
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