PL203283B1 - Urządzenie do odczytywania i zapisywania optycznego nośnika zapisowego - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do odczytywania i zapisywania optycznego nośnika zapisowego z użyciem wiązek skanujących o różnych długościach fal.

Skanery optyczne, nadające się zarówno do odtwarzania, jak i do zapisywania cyfrowych płyt uniwersalnych (DVD - Digital Versatile Disks) i płyt kompaktowych (CD - Compact Disks), wymagają dwóch różnych długości fali lasera. Z tego powodu odtwarzacze i rejestratory DVD, kompatybilne z CD, są wyposaż one w dwie róż ne diody laserowe. Ta odrębna konstrukcja powoduje zwię kszenie kosztów finansowych w wyniku wymaganych dodatkowo optycznych części składowych. Ostatnio stały się dostępne tak zwane bliźniacze diody laserowe, jako jedna z możliwości zmniejszenia liczby koniecznych części składowych. Zawierają one po dwie diody laserowe o różnych długościach fali, które montowane są a rozsunięciem poprzecznym, we wspólnej obudowie laserowej.

Rozsunięcie poprzeczne dwóch źródeł światła daje w wyniku zobrazowanie emitowanego promieniowania przez układ optyczny w dwóch wzajemnie rozsuniętych plamkach świetlnych w warstwie informacyjnej dysku optycznego. Znaczy to, że dwa rozsunięte w kierunku bocznym ogniska powstają również w płaszczyźnie detektora, w której zobrazowywane jest światło odbite od dysku. Pożądane wykorzystanie wspólnego detektora dla obu długości fali jest zatem niemożliwe.

Rozwiązania znane ze stanu techniki przedstawiono na fig. 1 i 2. Figura 1 przedstawia drogę wiązki w skanerze optycznym 3 urządzeń do odczytu z nośnika optycznego 1 i zapisu na nośniku optycznym 1, który zawiera dwie diody laserowe LD1, LD2. Tak zwane bliźniacze diody laserowe czyli podwójna dioda laserowa, stanowią strukturę złożoną z dwóch oddzielnych diod laserowych LD1, LD2, które są zintegrowane we wspólnej obudowie 2. W przypadku aplikacji w dziedzinie skanerów optycznych 3 do odczytu i zapisu optycznego nośnika zapisowego 1, pierwsza dioda laserowa LD1 emituje na pierwszej długości fali λ₁ = 650 nm, a druga dioda laserowa LD2 emituje na drugiej długości fali λ₂ =780 nm. Promieniowanie na drugiej długości fali λ₂ jest wykorzystywane w przedstawionym przypadku do odczytu i zapisu starszego formatu CD, natomiast pierwsza długość fali λ1 jest wykorzystywany w przypadku nowszych formatów DVD. W konsekwencji różnych wymagań dla różnych formatów dyskowych, wszystkie części składowe skanera 3 muszą być zoptymalizowane dla obu długości fali λ₁, λ₂. Zatem na przykład soczewka 4 kolimatora powinna mieć możliwie niewielką dyspersję, więc soczewka obiektywowa 5 powinna kompensować aberrację sferyczną grubość sl, sd₂ podłoża, która jest różna dla płyt CD i DVD. Nośnik zapisowy 1 na fig. 1(a) jest alternatywnie pokazywany z grubością podłoża sd₁ dla płyt DVD i z grubością podłoża sd₂ dla płyt CD. Drogi wiązek dla różnych diod laserowych LD1, LD2 przedstawiono na oddzielnych figurach, fig. 1(a) i fig. 1(b). W przypadku urządzeń takich, jak omawiane występuje następujący problem: dla skanera optycznego 3 jest istotny ograniczony przez dyfrakcję obraz źródła laserowego LD1, LD2 na optycznym dysku pamięciowym 1. W przypadku bliźniaczej diody laserowej, obydwa źródła laserowe LD1, LD2 są rozsunięte poprzecznie w obudowie mocującej 2. Wytwarzają one dwie wiązki skanujące AS1, AS2, które biegną wzdłuż osi optycznej 9 skanera 3. Przechodzą przez rozdzielacz 16 wiązki i są odwzorowywane przez układ optyczny zwierający soczewkę 4 kolimatora i soczewkę obiektywową 5 na dwóch wzajemnie oddzielonych plamkach SP1, SP2, na warstwie nośnej 6 informacji na dysku optycznym 1. Te dwie plamki SP1, SP2 można z kolei uważać za źródła światła, które są odwzorowywane za pośrednictwem soczewki obiektywowej 5 i soczewki cylindrycznej 7 w płaszczyźnie detektora 8. Detektor 8 przedstawiono na fig. 1c jako pochylony o 90°, i w przestawionym przypadku ma cztery kwadranty A, B, C, D, które emitują odpowiednie sygnały elektryczne A1, B1, C1, D1. Te sygnały są przetwarzane w sposób znany, który nie jest w tym miejscu omawiany szczegółowo opisywany, przez jednostkę oceniającą 10 na jeden lub więcej sygnałów informacyjnych IS. W konsekwencji astygmatyzmu, wprowadzanego przez soczewkę cylindryczną 7, obrazy SB1, SB2 dwóch plamek świetlnych SP1, SP2 w płaszczyźnie detektora nie mają już rozmiaru ograniczanego dyfrakcją, lecz rozmiar, krytycznie zależny od długości ogniskowej soczewki cylindrycznej 7. Oryginalne rozsunięcie tych dwóch plamek SP1, SP2 nie jest już zachowane na ich obrazach SB1, SB2. Problem przedstawiono poniżej na przykładzie liczbowym: dwa źródła laserowe LD1, LD2 są zwykle przesunięte względem siebie poprzecznie o około ld=0,1 mm. W płaszczyźnie detektora, prowadzi to do obrazów SB1, SB2, które są podobnie rozsunięte względem siebie nawzajem o około ld'=0,1 mm, zależnie od długości ogniskowej soczewki cylindrycznej 7. Sama soczewka cylindryczna 7 zwykle jest dobierana tak, że na detektorze 8, mającym średnicę db daje ona obraz SB1, SB2 plamki SP1, SP2 o wartości również około db=0,1 mm. Zatem w praktyce można znaleźć dwa wzajemnie rozsunięte obrazy plamek SB1, SB2, każdy mający

PL 203 283 B1 cztery kwadranty A, B, C, D, których rozsunięcie odpowiada w przybliżeniu ich średnicy. Jedno z możliwych rozwiązań polega na zastosowaniu wzoru detektora ukształtowanego z dwóch fotodiod z których każda miałaby cztery kwadranty. Jednakowoż ta opcja rozwiązania jest kosztowna w implementacji, ponieważ odstęp między dwoma plamkowymi obrazami SB1, SB2 w płaszczyźnie detektora 8 zmienia się podczas regulacji soczewki cylindrycznej 7. Stałe rozsunięcie obrazu wyznaczone przez wzorzec na detektorze zatem nie zostanie zachowana podczas montażu i regulacji skanera optycznego 3.

Pożądana jest struktura optyczna, która umożliwia użycie pojedynczego detektora 8 z czterema kwadrantami. Dwa obrazy plamkowe SB1, SB2 powinny zatem mieć takie samo położenie w płaszczyźnie detektora. W zasadzie, można wyróżnić dwa różne podejścia do rozwiązania i osiągnięcia celu: po pierwsze wytworzenie na dysku 1 dwóch plamek SP1, SP2, które znajdują się obok siebie w tym samym położeniu. Zapewnia to otrzymanie współśrodkowości obu obrazów plamkowych SB1, SB2, w płaszczyźnie detektora. Po drugie, zobrazowanie na dysku 1 rozsuniętych bocznie plamek SP1, SP2, w tym samym położeniu w płaszczyźnie detektora.

Poza tym proponuje się, aby na drodze detektora wykorzystywać właściwość dwójłomności pryzmatu 11 Wollastona. Przedstawiono to na fig. 2. Dla uproszczenia, na rysunku przedstawiono tylko te wiązki skanujące AS1, AS2, które biegną z tyłu nośnika zapisowego 1 w kierunku tego detektora 8. Podczas gdy wiązka skanująca AS1 na długości fali λ₁ wpada w pryzmat Wollastona 11 jako wiązka zwyczajna, i opuszcza go również bez załamania, wiązka skanująca AS2 o długości fali λ₂ zostaje załamana jak wiązka nadzwyczajna. Struktura w tym przypadku jest dobrana tak, że obrazy SB1, SB2 na dwóch długościach fali λ₁, λ₂, padają na fotodetektor 8 w tej samej pozycji poprzecznej. Wybór pryzmatu Wollastona 11 do składania wiązek pociąga za sobą tę niedogodność, że wektory polaryzacji dwóch długości fali muszą być do siebie wzajemnie prostopadłe. Ogranicza to stopień swobody dla zmiennej orientacji dwóch diod laserowych LD1, LD2. Ta metoda wytwarzania oznacza, że dwie diody laserowe w obudowie mogą nie być w pionie nigdy wyrównane dokładnie z wzajemną prostopadłością polaryzacji. Utrudnia to znacznie regulację. Dwójłomność podłoża nośnika zapisowego 1 skręca polaryzację w funkcji położenia skanera optycznego względem nośnika zapisowego 1, zwłaszcza przy stosowaniu ćwierć falowych, nie przedstawionych w niniejszym dokumencie, płytek fazowych, które są zwykle wykorzystywane w napędach zapisujących.

Wspomniane powyżej wady unaoczniają, że składanie wiązek z wykorzystaniem parametrów uzależnionych od polaryzacji nie jest pożądane.

Z opisu US-A-6 043 911 znane jest urządzenie wykorzystujące skanowanie wiązek na dwóch długościach fali, które są składane za pomocą wiązkowego elementu składającego w celu zapewnienia propagacji wzdłuż wspólnej osi optycznej. Znane urządzenie składa się z kombinacji pryzmatu i hologramu.

Urządzenie do odczytywania z i/lub zapisywania na optycznym nośniku zapisu, zawierające pierwszą diodę laserową do generowania pierwszej wiązki skanującej o pierwszej długości fali oraz drugą diodę laserową do generowania drugiej wiązki skanującej o drugiej długości fali, przy czym wiązki skanujące biegną wzdłuż wspólnej osi optycznej, skanując warstwę informacyjną nośnika zapisu i padają na wspólny fotodetektor generując tym samym sygnał informacyjny. Element składający wiązkę holograficzną jest umieszczony w osi optycznej. Urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że elementem składającym wiązkę jest siatka dyfrakcyjna transmisyjna fazowa, która ma linie o profilu odbłyskowym, przy czym kąt błysku profilu odbłyskowego jest taki, że warunki odbłysku są spełnione dla obu długości fali dla rzędu dyfrakcji wyższego niż zero, przy czym linie to linie zakrzywione i jedna linia prosta.

Urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że linie mają profil schodkowy.

Urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że kąt błysku profilu odbłyskowego jest taki, że warunki odbłysku są akceptowalne dla obu długości fali dla pierwszego rzędu dyfrakcji.

Urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że pierwsza dioda laserowa i druga dioda laserowa są umieszczone pod kątem względem osi optycznej.

Urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że siatka dyfrakcyjna jest rozmieszczona pod kątem względem osi optycznej.

Urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że siatka dyfrakcyjna jest zorientowana tak, że plamki boczne są ustawione pod kątami prostymi względem ścieżek informacyjnych na optycznym nośniku zapisowym.

PL 203 283 B1

Urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że pierwsza dioda laserowa, druga dioda laserowa i siatka dyfrakcyjna są zintegrowane w jednym module.

Urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że siatka dyfrakcyjna jest umieszczona na drodze wiązki wychodzącej z nośnika zapisowego, przed fotodetektorem.

Urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że dyfrakcyjna i fotodetektor są zintegrowane w jednym module.

Urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że na drodze wiązki jest rozmieszczona dodatkowa siatka dyfrakcyjna, zwłaszcza siatka Ronchi.

Zastosowanie siatki dyfrakcyjnej jako wiązkowego elementu składającego ma tę zaletę, że jej parametry charakterystyczne można obliczyć, a zatem może ona być optymalnie dopasowana do parametrów źródeł światła, którymi z kolei są diody laserowe. Parametry siatki dyfrakcyjnej są w tym przykładzie, korzystnie, obliczane z wykorzystaniem jednej z metod obliczeniowych przedstawionych w poniższym opisie. Warstwa informacyjna jest warstwą przenoszącą informacje na nośniku zapisowym, który, na przykład, może być albo tylko odczytywany, albo tylko zapisywany, albo zarówno odczytywany, jak i zapisywany.

Korzystne jest, jeżeli siatka dyfrakcyjna ma linie siatkowe o profilu odbłyskowym. W przypadku profilu odbłyskowego, linia siatki nie ma przekroju prostokątnego lecz przekrój biegnący w zasadzie skośnie. Profil ma zatem, na przykład, kształt piłozębny. Zaletą zastosowania profilu odbłyskowego jest to, że optymalnie wykorzystuje się efektywność ugięcia, i całą możliwą intensywnością każde ze źródeł światła jest sprzężone ze ścieżką wiązki złożonej. Daje to w efekcie minimalne możliwe straty optyczne. Siatka dyfrakcyjna jest zoptymalizowana do odpowiedniego ugięcia pierwszego rzędu dla obu długości fali. W szczególności przy stosowaniu kombinacji długości fal 650 nm, 780 nm, w każdym przypadku optymalne jest wykorzystanie ugięcia pierwszego rzędu, ze względu na efektywność i prostotę architektury siatki. Dla innych długości fali warte uwagi są również inne kombinacje rzędów dyfrakcji. Obejmuje to nie tylko rząd zerowy, lecz również drugi bądź rzędy wyższe.

Według niniejszego wynalazku stosuje się linie siatkowe o profilu schodkowym. Ten profil podobny do odbłyskowego ma tę zaletę, że można go tworzyć przy niewielkich nakładach, lecz tym niemniej ma parametry charakterystyczne, które są w zasadzie równie dobre, jak profilu ściśle odbłyskowego.

Korzystne jest, jeżeli linie uginające siatki dyfrakcyjnej są proste i równoległe, co jest korzystne ze względu na łatwość ich wytwarzania. W wielu przypadkach zapewnia to jakość dostatecznie wysoką, zwłaszcza, jeżeli siatka dyfrakcyjna jest umieszczona w wiązce równoległej. Jeżeli siatka dyfrakcyjna jest umieszczona w wiązce rozbieżnej lub zbieżnej, to korzystne jest, jeżeli linie siatki mają strukturę z zakrzywieniem. Ma to zaletę polegającą na tym, że, z powodu odległości między liniami dyfrakcyjnymi w wyniku tego różnią się zależnie od miejsca rozmieszczenia, to warunki dyfrakcji, które różnią się w funkcji ich rozmieszczenia są zadowalające w wiązce nierównoległej, i aberracje są korygowane.

Również przy zastosowaniu zakrzywionych linii dyfrakcyjnych, korzystne jest, jeżeli przynajmniej jedna linia siatkowa jest prosta. Ma to tę zaletę, że znacznie łatwiej jest wyznaczyć krzywiznę linii dyfrakcyjnych, wychodząc od prostej linii dyfrakcyjnej. Odległość między tą linią a osią optyczną jest równy, korzystnie, połowie odległości między odległością między jednym ze źródeł światła a osią optyczną.

W najprostszym przypadku, diody laserowe, które wytwarzają ś wiatł o na róż nych dł ugoś ciach fali, są rozmieszczone tak, że wiązki skanujące przez nie wytwarzane biegną wzajemnie równolegle, i równolegle do osi optycznej. Wedł ug wynalazku proponuje się umieszczenie obu diod z pochyleniem względem osi optycznej. Ma to tę zaletę, że w połączeniu z siatką dyfrakcyjną otrzymuje się profil natężenia, który w miarę możliwości osiowo symetryczny.

Korzystne jest również, jeżeli w tym celu siatka dyfrakcyjna jest umieszczona obrotowo względem osi optycznej. Szczególnie korzystne jest, jeżeli diody laserowe i siatka dyfrakcyjna są rozmieszczone obrotowo tak, że wirtualne źródło światła znajduje się na osi optycznej.

Według wynalazku, siatka dyfrakcyjna jest poza tym zorientowana tak, że plamki boczne są ustawione pod kątami prostymi względem ścieżek informacyjnych na optycznym nośniku zapisowym. Plamki boczne są to punkty zogniskowania wiązek wtórnych innego rzędu, niż ten, dla którego siatka dyfrakcyjna jest zoptymalizowana. W razie potrzeby, te rzędy ugięcia są wybierane celowo dla wyznaczenia profilu siatki dyfrakcyjnej o odpowiedniej intensywności. Ścieżka informacyjna jest, na przykład na konwencjonalnym dysku optycznym ścieżką spiralną lub kołową o podłużnych znacznikach inforPL 203 283 B1 macyjnych. Ustawienie siatki dyfrakcyjnej według niniejszego wynalazku ma tę zaletę, że plamki boczne mogą być wykorzystywane do detekcji ewentualnego pochylenia dysku lub do detekcji, z wykorzystaniem sposobów znanych, wszelkiej niezgodności między plamką skanującą a środkiem ścieżki.

Według niniejszego wynalazku, diody laserowe i siatka dyfrakcyjna są zintegrowane w jednym module. Ma to tę zaletę, że moduł dostarczany jest jako prefabrykat uprzednio poddany kontroli jakości, do zainstalowania przy mniejszej liczbie etapów montażu i regulacji, niż zwykle wymagane podczas instalacji.

Siatka dyfrakcyjna rozmieszczona jest korzystnie, na drodze wiązki wychodzącej z nośnika zapisowego, lecz jeszcze przed fotodetektorem. Ma to tę zaletę, że składanie wiązki odbywa się tylko w tylnej części przebiegu wią zki skanują cej. Siatka dyfrakcyjna moż e zatem być konstruowana jako prostsza, ponieważ błędy, które może ewentualnie powodować, rzadko mają wpływ na krótki pozostały odcinek wiązki.

W tym przypadku korzystne jest, jeżeli siatka dyfrakcyjna i element detektorowy również są zintegrowane w jednym module.

Korzystne jest, jeżeli w przebiegu wiązki rozmieszczona jest dodatkowa siatka dyfrakcyjna. Ma to zaletę w postaci wytwarzania dodatkowych wiązek wtórnych, które są wykorzystywane, na przykład, do śledzenia. Jeżeli dodatkową siatką dyfrakcyjną jest siatka Ronchi, to wtedy korzystne jest, jeżeli wiązki wtórne są wytwarzane tylko dla jednej z długości fali. Szczególnie korzystne jest, jeżeli dodatkowe wiązki wtórne, na przykład w przypadku realizacji znanej trój wiązkowej metody śledzenia, są przeznaczone do wykorzystania w dowolnym przypadku dla tylko jednej z długości fali.

Wynalazek umożliwia uruchamianie ewentualnie również tylko jednej z dwóch diod laserowych, dla odczytu z nośnika zapisowego, natomiast w celu dokonania zapisu informacji na nośniku zapisowym uruchamiane są obydwie diody laserowe. Siatka dyfrakcyjna według niniejszego wynalazku zapewnia, że plamki od obu diod laserowych są nakładane na optyczny nośnik zapisowy, tak że energia, która jest potrzebna do zapisu lub kasowania danych jest podawana, korzystnie, przez obie diody laserowe wiązki skanującej równocześnie. W każdym przypadku do odczytu z nośnika zapisowego potrzebna jest tylko jedna wiązka skanująca. Korzystne jest, jeżeli do zapisu lub kasowania stosowane są różne długości fali, jakkolwiek zakres wynalazku obejmuje wykorzystanie do tego tej samej długości fali.

Przedmiot wynalazku, w przykładzie wykonania, został bliżej objaśniony na załączonym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia drogę wiązki z wykorzystaniem dwóch diod laserowych według stanu techniki, fig. 2 - składanie wiązek za pomocą pryzmatu Wollastona według stanu techniki; fig. 3 - składanie wiązek za pomocą siatki dyfrakcyjnej, fig. 4 profil linii siatki dyfrakcyjnej, fig. 5 - drogę wiązki przy wykorzystaniu siatki dyfrakcyjnej, fig. 6 - strukturę linii siatki dyfrakcyjnej według niniejszego wynalazku, fig. 7 - drogę wiązki w przypadku diod laserowych przy rozmieszczonych z przesunięciem poprzecznym względem osi optycznej, fig. 8 - urządzenie według niniejszego wynalazku z siatką dyfrakcyjną w wiązce rozbieżnej, fig. 9 - urządzenie według niniejszego wynalazku z siatką dyfrakcyjną w wiązce równoległej, fig. 10 - urządzenie według niniejszego wynalazku z siatką dyfrakcyjną w ścieżce weryfikacji, natomiast fig. 11 przedstawia tablicę obliczonej efektywności dyfrakcji.

W poniż szym opisie przedstawiono sposób wedł ug niniejszego wynalazku, który umoż liwia stosowanie niezależnego od polaryzacji składania wiązek, na podstawie dwóch opisanych powyżej prób podejścia do rozwiązania.

Zgodnie z podstawową zasadą wynalazku, przedstawioną na fig. 3, wykorzystuje się, w odwrotnym kierunku, parametry dyspersyjne siatki dyspersyjnej 12. Podobnie, jak w przypadku spektrometru z siatką dyspersyjną, wielobarwne promieniowanie padające na siatkę pod stałym kątem padania α, opuszcza ją zgodnie z równaniem siatki dyfrakcyjnej n*/=d*(sin(a)-sin(e)) (1) pod różnymi kątami β w n-tym rzędzie dyfrakcji i promieniowanie na różnych długościach fal λ1 i λ2 wchodzi w siatkę dyfrakcyjną 12 pod kątami α₁ i α₂. Okres siatki d jest dobrany tak, że daje w wyniku identyczne kąty wyjścia β1 i β2 zgodnie z równaniem siatki. Zatem, dla β1=β2=0: ni*sin(ai )= 0; n 2 * - sin (α2 )=0 (2) gdzie n1 i n2 opisują rzędy dyfrakcji, wykorzystywane do składania wiązki. Dobrane są one tak, aby były wzajemnie niezależne od początku. Na przykład możliwe jest dobranie n1=0 i n2=1, co przy α1=0 daje w wyniku żądany okres siatki, jako:

PL 203 283 B1 d= λ₂ + sin (α ₂ ) (3)

Odpowiednie rozwiązania równania (2) otrzymuje się dla innych kombinacji rzędów dyfrakcji n1 i n2. Promieniowanie emitowane na długościach fali λ1 i λ2 z dwóch diod laserowych pada na siatkę dyfrakcyjną pod kątami α1 i α2 względem prostopadłej do powierzchni. Na figurze przedstawiono kąt wyjścia β, który według niniejszego wynalazku dobrany jest jako taki sam dla obu długości fali.

Figura 4 przedstawia zoptymalizowaną siatkę według wynalazku o profilu linii siatki dyfrakcyjnej 1 W której wykorzystuje się profil odbłyskowy z fig. 4(a), natomiast na fig. 4(b) przedstawiono przypadek, w którym zastosowano profil schodkowy. Profil schodkowy jest w tym przypadku reprezentowany przez schodki o 4 wysokościach. Równoodległe schodki h1, h2, h3 dobrane są tak, że, średnio odpowiadają kątowi błysku Θε! jak to pokazano na fig. 4(a).

Odpowiedni dobór rzędów dyfrakcji n1 i n2 dokonywany jest według wynalazku przez dodatkowe uwzględnienie efektywności dyfrakcji ε. Efektywność dyfrakcji ε określa, które składowe emitowanego światła lasera na długościach fali λ1, λ2 są dostępne dla układu optycznego skanera 3. W zasadzie, efektywność dyfrakcji ε zależy nie tylko od doboru rzędu dyfrakcji n1, n2, lecz również zależy krytycznie od współczynnika strukturalnego siatki dyfrakcyjnej 12, czyli inaczej mówiąc profilu poszczególnych linii siatkowej 13. Figura 4 przedstawia przykłady takiego profilu linii siatkowej 13. Według niniejszego wynalazku, szczególnie przydatny do skupiania w możliwie dużym stopniu promieniowania ugiętego w tylko jednym rzędzie n dyfrakcji jest asymetrycznie ukształtowany profil odbłyskowy przedstawiony na fig. 4(a).

Jeżeli dla takiej siatki dyfrakcyjnej 12, której podłoże charakteryzuje się wskaźnikiem dyfrakcji n_r, jest spełniony dokładnie warunek odbłysku ^2π* i=nś-*^-1)*^{h 1(1 h (x} )= nA x

-*-_; dn_r -1 (4) to dla odpowiedniego rzędu n osiąga się efektywność dyfrakcji wynoszącą ε=1 a dla wszystkich innych rzędów ε=0. I rzeczywiście, w sposób oczywisty wynika z fig. 4 (a) i równania (4), że warunek odbłysku nie może być spełniony równocześnie dla obu długości fali -1 i -2. Efektywność dyfrakcji ε dana jest przez s(n)=|a(n)|² (5) gdzie a(n) opisuje kompleksową efektywność amplitudową dyfrakcji. Zmienną a(n) można obliczyć dla okresów siatki, które nie są nadmiernie małe, z zależności:

a(n)=—J exp (φ (x))*expf- ί2π2— Ί dx (6) o ' gdzie <I>(x) opisuje względną fazę wiązki padającej na schodek siatki w punkcie x. Dla siatki odbłyskowej:

*^(x)=^2π (7) gdzie h(x) reprezentuje profil wysokościowy linii 13 siatki. Zależność od kąta błysku przedstawionego na fig. 4 (a) jest dana wzorem:

h (x) =tan (Θε) * x dla x e[0,d] (8)

Jeżeli profil siatki jest optymalizowany dla długości fali -1 w rzędzie dyfrakcji n1, to wtedy daje on, dla długości fali -2, w rzędzie n2.

(n2)=

I I -i

-2*cosl 2π*Ι n₁ -n (2π)²* fn -n_; (9)

PL 203 283 B1 przy założeniu, że dyspersja podłoża siatki, czyli inaczej mówiąc zmiana nr z długością fali, jest zaniedbywalna.

Stwierdzono, że w celu osiągnięcia maksymalnej efektywności świetlnej dla obu długości fali przy danym stosunku λ1/λ2=0,833, szczególnie korzystne jest dobranie rzędów dyfrakcji tak, aby n1=n2=±1. Dla przykładu, fig. 11 przedstawia efektywność dyfrakcji ε dla różnych rzędów dyfrakcji n, przy przyjęciu profilu siatki spełniającego warunek odbłysku dokładnie dla długości fali λ1=650 nm w rzędzie pierwszym. Ten warunek odbłysku jest odpowiednio naruszony dla długości fali λ2=780 nm. Jednak z powodu stosunkowo niewielkiej różnicy między długościami fali λ1, λ2 oczywiście efektywność dyfrakcji ε o wartości ponad 90% można osiągnąć również dla λ2. Poza tym, na fig. 11 zamieszczono efektywności, które wynikają przy profilu siatki, w tym przypadku profilu 4-schodkowym, jak to naszkicowano na fig. 4(b) i ukształtowanym z czterech dyskretnych stopni. Takie profile można wytwarzać metodą litograficzną z naświetlaniem i następnych trawieniem łatwiej, niż idealny profil odbłyskowy, który wymaga wytwarzania mechanicznego. Wysokości stopni h1, h2, h3 i liczba stopni dobierane są w tym przypadku do osiągnięcia najlepszej możliwej aproksymacji zoptymalizowanego profilu odbłyskowego. Efektywności dyfrakcji przedstawione na fig. 11 w przypadku tego profilu wyznaczono przez analizę numeryczną równania (5), W tym przypadku również stwierdzono, że dla obu długości fali można osiągnąć efektywność powyżej 70%.

Poniżej opisano konkretne konstrukcje skanerów optycznych, zwłaszcza dla rzędów dyfrakcji n1=n2=±1.

Figura 5 przedstawia drogę wiązki w urządzeniu według niniejszego wynalazku w przypadku składania wiązki w rozbieżnej wiązce skanującej AS1, AS2. Promieniowanie, które jest emitowane rozbieżnie z dwóch diod laserowych LD1 i LD2 nie ma aberracji po ugięciu na siatce dyfrakcyjnej 12 i rozchodzi się, jak gdyby fale wychodziły z tego samego punktu, źródła wirtualnego VS. Dwie diody laserowe LD1 i LD2 uważa się w tym przypadku za źródła punktowe. Po ugięciu na siatce dyfrakcyjnej 12 promieniowanie z dwóch źródeł światła LD1, LD2 rozchodzi się, jak gdyby fale wychodziły z jednego źródła, tak zwanego źródła wirtualnego VS. W stosunku do źródła wirtualnego VS, dwa źródła rzeczywiste LD1, LD2 są rozmieszczone na punktach o współrzędnych poprzecznych, odpowiednio (0, y₁) i (0, y₂). Siatka dyfrakcyjna 12 jest umieszczona na pewnej odległości wzdłużnej Z₀. Wiązki które padają na siatkę dyfrakcyjną 12 centralnie, inaczej mówiąc, w punkcie o współrzędnych (Z₀, 0) po ugięciu biegną wzdłuż osi optycznej 9, i kąt wyjścia β dla obu wiązek AS1, AS2 wynosi zero. Kąty padania α₁ i α₂ można określić z jednej strony na podstawie geometrii konstrukcji jako:

y1=Z₀*tan (αθ ; y₂=Z₀ tan(a₂) (10)

Z drugiej strony, muszą one spełniać równanie (1) ugięcia dla β=0, co daje warunek:

Δy = y₂ -y₁ = Z₀ *^tan^arcsin tan^arcsin^p ^₂ -λ₁) (11) przy czym ostatni krok w równaniu (11) ma zastosowanie w granicy, kiedy λ1,2 << d. Równanie (11) pozwala na wyznaczenie stałej d siatki, potrzebnej przy rekombinacji, i pozycji y1 dla danej odległości Δy między diodą laserową LD1 a diodą laserową LD2. Na przykład dla Z₀=10 mm i Δy=0,1 mm otrzymuje się stałą siatki wynoszącą d=13 μm i pozycję yi=0,5 mm. Jeżeli wykorzystuje się prostą liniową siatkę dyfrakcyjną 12 o okresie odpowiadającym równaniu (11), to zapewnia się zestawienie dwóch wiązek skanujących AS1, AS2, lecz nie otrzymuje się ograniczonej dyfrakcją plamki SP1, SP2 na nośnej warstwie informacyjnej 6 nośnika zapisowego 1. Jest tak wskutek aberracji, które występują przy dyfrakcji rozbieżnej wiązki AS1, AS2 na siatce liniowej. W celu zapobieżenia temu, siatka dyfrakcyjna według niniejszego wynalazku jest skonstruowana jako dużo bardziej złożona, niż prosta siatka dyfrakcyjna.

Figura 6 przedstawia strukturę linii zoptymalizowanej siatki dyfrakcyjnej 12 z zakrzywionymi liniami 13 siatki. Jak można zauważyć, jedna linia 13' siatki nie jest zakrzywiona. Odstęp d między liniami jest w tym przypadku opisany w postaci kartezjańskiej, jako funkcja współrzędnych (x,y) przez dx (x, y) i dy (x, y).

Poprawna struktura siatki dyfrakcyjnej 12 jest wyznaczona, jak to opisano poniżej, dla promieniowania od diody laserowej LD1. Doskonała korekcja wszystkich aberracji jest możliwa tylko dla długości fal λ₁,₂ jednej z dwóch diod laserowych LD1, LD2. Jak wykazały numeryczne obliczenia symulacyjne, ostateczne aberracje w promieniowaniu od diody laserowe LD2 są zaniedbywalne.

PL 203 283 B1

Każda wiązka wychodząca z diody laserowej LD1, czyli inaczej mówiąc, z punktu (0, y₁) i padająca na siatkę dyfrakcyjną 12 w punkcie (x_a,y_a) jest przeznaczana do ugięcia, tak że wynikowa wiązka odpowiada tej, która jest wytwarzana w źródle wirtualnym VS w punkcie (0,0) i przechodzi przez punkt (xa,ya) bez ugięcia. Znaczy to, że kierunek wyjścia ugiętej wiązki jest równy kierunkowi padania wiązki wirtualnej. W celu umożliwienia poprawnego opisania ugięcia na zakrzywionych liniach 13 siatki, okres siatki jest rozłożony na współrzędne kartezjańskie dx i dy dla każdej współrzędnej (x, y) siatki. Kąt padania α jest rozbijany w odpowiedni sposób na jego współrzędne a_x i a_y. Zatem, w przypadku wiązki od (0,y1) do (xa,ya) na odległości Z0:

( a (xa,ya)= arctan

J^Z0² +⁽a ^-Yl⁾² (12) (xa,ya)= arctan i A ya -yl

V^Z 0² +^xa ²

Wiązka wirtualna ze źródła wirtualnego VS narzuca nominalny kąt β wyjścia, który jest ponadto reprezentowany w postaci składowych. Jest on równy kątowi padania wiązki wirtualnej, tak że:

( A βx (^xa^,y_a ) = ^arctan βy (x_a,y_a ) = arctan vV^Z0² + ^y >² J

y.

V^Z 0² + ^Xa ² (13)

Okresy siatki d_x(x_a, y_a) i d_y(x_a, y_a) są dobrane tak, że równanie siatkowe (1) z kątami a_x, a_y, p_x, e_y obliczanymi powyżej jest spełnione w każdym punkcie (xa, ya) dla dyfrakcji pierwszego rzędu. Zatem:

dx (xa,ya)= sin arctan i A) ya - yl

V^Z 0² + ^xa ²

- sin arctan

AA ⁰ ' -a j j

Vz00 + x ² (14) dx (xa,ya)= λι

	Λ	Λ	A	A	Λ	Λ	AA
sin	arctan	xa	j - sin j	arctan		xa jj jj
k	WZ 02 +(	(a - Vl)2 j	k		,Z ' + y.2

Siatka dyfrakcyjna jest w pełni scharakteryzowana równaniem 14 i może być podzielona na poszczególne linie siatkowe 13. Według niniejszego wynalazku, linia siatkowa 13' w miejscu y_a=y₁/2 stanowi dogodny punkt dla początku struktury siatki. W tym przypadku, mianownik dx ma pewną osobliwość, co znaczy, że linia siatkowa 13' biegnie równolegle do osi x. Profil wszystkich innych linii siatkowych 13 można wyliczyć przez sukcesywne dodawania d_y. Struktura siatki dyfrakcyjnej 12 przedstawionej na fig. 6 odpowiada jakościowo strukturze w ten sposób obliczanej.

Figura 7 przedstawia drogę wiązki w przypadku diod laserowych LD1, LD2, rozmieszczonych z przesunięciem poprzecznym względem osi optycznej 9. Grubymi strzałkami w tym przypadku wskazano kąty maksimów natężenia emisji. Dwie diody laserowe LD1 i LD2 są zwykle rozmieszczone tak, że rozkład kątowy profilu natężenia jest ustawiony równolegle do osi Z. Odstęp boczny Δυ(Ζ₁) między maksimami natężenia zależy od odległości y₂(0)-y₁(0) między diodami laserowymi LD1, LD2 i odległości propagacji Z₁-Z₀.

Dotychczas w opisie pomijano parametry emisyjne diod laserowych. Zakładano, że diody laserowe LD1 i LD2 są punktowymi źródłami światła, których promieniowanie nie ma konkretnego rozkładu kątowego. Figura 7 przedstawia kierunek, w którym maksima natężenia się finalnie przemieszczają,

PL 203 283 B1 oraz jak wzrasta ich odstęp poprzeczny Δy(Z₁) w kierunku wzdłużnym. Zatem, w przypadku tego odstępu:

Δy (Zł )= y 2^(0)-yi ^(o)* _Z —Z-* ^Zi ^Zo (15)

Jeżeli soczewka kolimatorowa 4 jest umieszczona w Z₁, to wtedy odstęp Δy(Z₁) pozostaje stały dla Z>Z₁. W przykładzie liczbowym raz jeszcze zakłada się, że y₂-y₁=0,1 mm, Z₀=10 mm a Z₁=20 mm. Da to w wyniku rozsunięcie maksimów emisyjnych na 0,2 mm. Wartość ta jest niewielka w porównaniu z typową średnicą apertury soczewki obiektywowej 5 wynoszącą około 3-4 mm. Oznacza to, że w praktyce rozsunięcie maksimów natężenia jest z trudnością dostrzegalne. W odróżnieniu od tego, przedstawione przesunięcie maksimów emisji względem osi 9' jest bardziej krytyczne. To przesunięcie y₁(Z₁) będzie przypuszczalnie równe pięciokrotnej wartości Δy(Z₁). W powyższym przykładzie liczbowym oznacza to, że maksimum natężenia jest przesunięte o około 1 mm względem osi optycznej 9\ To przesunięcie zatem wynosi około 1/4 apertury soczewki, a zatem wymaga korekcji. Według niniejszego wynalazku, odbywa się to w sposób następujący: fronty falowe wychodzące z siatki dyfrakcyjnej 12 odpowiadają falom sferycznym wychodzącym z punku emisji w źródle wirtualnym VS. Jest zatem możliwe obracanie następnego układu optycznego do dowolnego pożądanego kąta, wokół punktu VS, bez utraty ważności poprzednich etapów ustawiania siatki dyfrakcyjnej 12. Nie występuje zatem zmiana parametrów połączonych wiązek AS1, AS2, ani też parametrów charakterystycznych siatki dyfrakcyjnej 12. Obrót należy wykonać aż do osiągnięcia kąta, przy którym maksimum natężenia diody laserowej LD1 znajduje się na osi optycznej 9 następnego układu. Figura 8 przedstawia odpowiednio zoptymalizowany cały układ.

Figura 8 przedstawia ogólną strukturę skanera optycznego z siatką dyfrakcyjną 12 w wiązce rozbieżnej. W celu utrzymania możliwie małego przesunięcia maksimów natężenia dwóch diod laserowych LD1, LD2 względem osi optycznej 9 układu optycznego znajdującego się za siatką dyfrakcyjną 12, zespół zawiera diody laserowe LD1, LD2, a siatka dyfrakcyjna 12 obracana jest wokół osi, która jest prostopadła do płaszczyzny rysunku i biegnie przez źródło wirtualne VS. Optymalny kąt obrotu jest wartością średnią kątów emisji obu diod laserowych LD1, LD2 po przejściu przez siatkę dyfrakcyjną 12.

Według niniejszego wynalazku, przy stosowaniu odpowiednio niewielkiej odległości Z₀, siatka 14 jest wykorzystywany jako całkowicie zintegrowana część składowa, zawierająca bliźniacze diody laserowe LD1, LD2 i siatkę dyfrakcyjną 12. Zorientowanie układu optycznego względem siatki dyfrakcyjnej 12 jest dobrane tak, że pozostałe rzędy dyfrakcji siatki dyfrakcyjnej 12 dają plamki świetlne zorientowane pod kątami prostymi względem ścieżek na dysku optycznym 1. Przy stosowaniu dodatkowych elementów detekcyjnych, których w niniejszym dokumencie nie przedstawiono, te plamki boczne są wykorzystywane do detekcji promieniowego przechylenia dysku optycznego. W charakterze rozwiązania opcjonalnego przedstawiono dodatkową siatkę 14. Jest ona wykorzystywana do detekcji wszelkich błędów śledzenia przy odtwarzaniu płyty CD, w oparciu o znaną trójwiązkową metodę śledzenia. Jej linie siatkowe są w tym celu zorientowane w przybliżeniu pod kątami prostymi do linii siatki dyfrakcyjnej 12, tak aby plamki boczne wytwarzane przez dodatkową siatkę 14 na dysku 1, były ustawione wzdłuż ścieżek. Ponieważ dodatkowa siatka 14 nie jest konieczna do odczytu z płyt DVD, to według wynalazku proponuje się wykorzystanie takiej siatki, w której nie występuje dyfrakcja dla fali λ₁. Jest to przypadek, na przykład, siatki Ronchi, w której ΔΦ=Π dla 650 nm.

Składanie wiązek w wiązkę skolimowaną jest prostsze, niż w przypadku opisanym powyżej. W tym przypadku, jak to pokazano na fig. 9, promieniowanie AS1, AS2, które wychodzi w postaci rozbieżnej z diod laserowych LD1 i LD2, jest przede wszystkim kolimowane za pomocą odpowiedniej soczewki kolimacyjnej 4. Z powodu różnych położeń obiektowych diod laserowych LD1 i LD2, skolimowana wiązka zawierająca długości fali, λ₁, λ₂ ma różne kąty polowe. Są one dopasowane do siebie nawzajem przez siatkę dyfrakcyjną 12 według niniejszego wynalazku, zlokalizowaną w skolimowanej wiązce. Dyfrakcja skolimowanej wiązki z liniowej siatki nie daje w wyniku żadnych aberracji, a siatka dyfrakcyjna ma, korzystnie, postać prostej siatki dyfrakcyjnej. W celu otrzymania maksymalnej efektywności fotonowej dla obu długości fali λ1, λ2, oba pola laserowe poddawane są dyfrakcji pierwszego rzędu, co już opisano powyżej. Okres siatki jest zaprojektowany z uwzględnieniem różnicy między kątami polowymi Δα=α2-α1 skolimowanych wiązek, tak że:

* tani—^)=-^ > .Aa = 2 * arctani——) (16) l ² J ^fkoll l² * ^fkoll )

PL 203 283 B1 gdzie f_kon opisuje ogniskową soczewki kolimatorowej 4. Przy spełnieniu warunku β=0, równanie (2) jest wykorzystywane do jednoznacznego określenia okresu d siatki i kąta padania α1:

d= ^λ1 =_^λ 2_ sin (α₁) sin (α₁+Δα) (17)

Przykład liczbowy: dla ogniskowej kolimatora f_koll = 20 mm i rozsunięcia poprzecznego Δy=0,1 mm, daje to wynik Δα=0,286°. Przy wykorzystaniu równania (17) można określić kąt i okres siatki jako, odpowiednio, α=1,43° i d=26 um.

Figura 10 przedstawia składanie wiązki w drodze powrotnej urządzenia według niniejszego wynalazku. Siatka dyfrakcyjna 12 w tym przypadku jest umieszczona na ścieżce weryfikacyjnej skanera optycznego 8. Ta struktura odpowiada strukturze przedstawionej na fig. 2, z wykorzystywaną do składania wiązek siatką dyfrakcyjną 12 według niniejszego wynalazku, zamiast pryzmatu 11 Wollastona. W tym przypadku promieniowanie emitowane z dwóch diod laserowych LD1 i LD2 jest początkowo nie połączone, tak że, jak to pokazano na fig. 1, na warstwie informacyjnej 6 dysku optycznego są wytwarzane dwie poprzecznie rozsunięte plamki SP1, SP2. Warunek graniczny, aby obie plamki były obrazowane w tym samym położeniu SB1, SB2 w płaszczyźnie detektora, jest w tym przypadku spełniony przez siatkę dyfrakcyjną 2 w drodze powrotnej. Struktura siatki dyfrakcyjnej 12 może w tym przypadku mieć postać prostej siatki liniowej, nawet jeżeli jest ona umieszczona na drodze wiązki nierównoległej. Aberracje wynikające z ugięcia na siatce liniowej są w tym punkcie pomijalne, w odróżnieniu od struktury opisanej w związku z fig. 5-8. Z powodu efektywności fotonowej, siatka dyfrakcyjna 12 jest ponownie wykorzystywana w przypadku obu długości fali λ₁, λ₂ w pierwszym rzędzie dyfrakcji. Siatka 141 zawierający siatkę dyfrakcyjną 12 i detektor 8 przedstawiono liniami przerywanymi, w charakterze rozwiązania alternatywnego.

Poniżej wyszczególniono dodatkowe opcje aplikacyjne wynalazku. Pierwsze dwie opcje dotyczące składania wiązki dają w wyniku dwie zachodzące na siebie nawzajem plamki światła SB1, SB2 wytwarzane na dysku optycznym 1. Podczas normalnej pracy skanera optycznego 8, korzystne następne wykorzystanie tych dwóch długości λ₁, λ₂, inaczej mówiąc diody laserowej LD1 o długości fali λ= 650 nm dla płyt DVD, a diody laserowej LD2 o długości fali λ= 780 nm dla płyt CD, z zastosowaniem sposobu według niniejszego wynalazku otwierającego nowe możliwości stosowania w optycznych pamięciach danych. Obejmują one, na przykład procesy tak zwane dwufotonowe. Procesy te wykorzystują molekularne przejścia elektroniczne do zapisu jednostki informacji. W tym przypadku przejście molekularne ze stanu ZA do innego stanu ZB odbywa się za pośrednictwem poziomu pośredniego ZC. Światło z diody laserowej LD1 jest wykorzystywane, na przykład, do stymulowania przejścia ZA --> ZC, natomiast przejście ZC --> ZB jest stymulowane promieniowaniem z diody laserowej LD2. W odróżnieniu od tego, informacja, która została zapisana, jest odczytywana z użyciem tylko jednej z dwóch diod laserowych LD1, LD2. Stosowanie tak zwanych procesów dwufotonowych uczyni możliwym osiągnięcie większej niezawodności danych w przyszłości. Tak zwane procesy rozgrzewania wstępnego (pre-heat) są uważane za dalsze nowe wykorzystanie zachodzących na siebie nawzajem plamek SP1, SP2. W tym przypadku, dla przykładu, światło z diody laserowej LD2 zapewnia, że rozgrzewany jest duży obszar warstw pamięciowych 6 na dysku optycznym, podczas gdy informacja jest wpisywana do warstwy pamięciowej 6 tylko za pomocą odpowiednich impulsów diody laserowej LD1. To również jest korzystne w stosunku do obecnych sposobów, pod względem lepszej niezawodności danych, pod względem większej niezawodności w odniesieniu do procesu kasowania, i większych gęstości mocy, które można osiągnąć. Większe gęstości mocy są pożądane, na przykład w przypadku optycznego dysku pamięciowego 1 z pewną liczbą warstw niosących informacje.

Przedmiotem wynalazku jest dyfrakcyjny sposób kształtowania promieniowania emitowanego z dwóch diod laserowych LD1, LD2, tak że możliwe jest stosowanie pojedynczego detektora 8. Z jednej strony, wskazano pewien sposób otrzymania dwóch ognisk SP1, SP2, rozmieszczonych współliniowo na dysku optycznym 1, tak że możliwe jest stosowanie pojedynczego detektora 8. Z drugiej strony, wskazano pewien sposób odwzorowywania plamek świetlnych SP1, SP2, które są na dysku optycznym 1 rozsunięte, na wspólnym detektorze 8. Stosowanie pryzmatu 11 Wollastona ma następujące wady: nie ma możliwości swobodnego wyboru polaryzacji diod laserowych LD1, LD2. Nie może on być stosowany na ścieżce przedniej, a na dysku 1 występują rozsunięte poprzecznie plamki SP1, SP2. Pryzmaty Wollastona są stosunkowo kosztownymi elementami optycznymi, ponieważ nie mogą być wytwarzane z tworzywa sztucznego. Zastosowanie siatek dyfrakcyjnych umożliwia, według wynalazku takie kształtowanie promieniowania emitowanego z dwóch rozsuniętych poprzecznie monoPL 203 283 B1 chromatycznych źródeł światła, w tym przypadku diod laserowych LD1, LD2, że stożki świetlne na dwóch długościach fali λ₁, λ₂ po przejściu przez siatkę dyfrakcyjną 12 mają wspólną oś 9. Umożliwia to realizację prostej zasady działania skanera optycznego 8 do odtwarzania i do nagrywania płyt DVD i CD. Charakterystyka rozpraszania przy dyfrakcji w siatce jest wykorzystywana do łączenia promieniowania, przy wykorzystaniu pierwszego rzędu n=±1 dyfrakcji dla obu długości fali λ1, λ2. Opisano złożoną strukturę liniową dla korekcji aberracji, do wykorzystania na przedniej części drogi w skanerze 8. W celu osiągnięcia możliwie wysokiej efektywności dyfrakcji dla obu długości fali λ1, λ2, czyli inaczej mówiąc w celu osiągnięcia niskich strat światła, wykorzystuje się odbłyskowy układ geometryczny w postaci dyskretnej dla schodkowego ukształtowania siatki dyfrakcyjnej 12. Jako dalsze możliwe zastosowania sposobu wspomniano nagrywanie z nagrzewaniem wstępnym („pre-heat recording) i procesy dwufotonowe

Claims (10)

1. Urządzenie do odczytywania i zapisywania optycznego nośnika zapisowego (1) zawierające pierwszą diodę laserową (LD1), do generowania pierwszej wiązki skanującej (AS1) o pierwszej długości fali (λχ) i zawierające drugą diodę laserową (LD2) do generowania drugiej wiązki skanującej (AS2) o drugiej długości fali (λ₂), przy czym wiązki skanujące (AS1, AS2) przechodzą wzdłuż wspólnej osi optycznej (9), skanując warstwę informacyjną (6) nośnika zapisowego (1), i padają na pojedynczy fotodetektor (8), wytwarzając sygnał informacyjny (IS), przy czym w jednym punkcie na osi optycznej (9) jest umieszczony element składający wiązkę, znamienne tym, że elementem składającym wiązkę jest siatka dyfrakcyjna transmisyjna fazowa (12), która ma linie (13, 13') o profilu odbłyskowym, przy czym kąt błysku (θ_Β) profilu odbłyskowego jest taki, że warunki odbłysku są spełnione dla obu długości fali (λ₁, λ₂) dla rzędu dyfrakcji wyższego niż zero, przy czym linie (13) to linie zakrzywione (13) i jedna linia prosta (13').

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że linie (13, 13') mają profil schodkowy (h1, h₂, h₃).

3. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że kąt błysku (θΒ) profilu odbłyskowego jest taki, że warunki odbłysku są akceptowalne dla obu długości fali (λ1, λ2) dla pierwszego rzędu dyfrakcji.

4. Urządzenie według któregokolwiek z zastrz. 1 do 3, znamienne tym, że pierwsza dioda laserowa (LD1) i druga dioda laserowa (LD2) są umieszczone pod kątem względem osi optycznej (9).

5. Urządzenie według któregokolwiek z zastrz. 1 do 4, znamienne tym, że siatka dyfrakcyjna (12) jest rozmieszczona pod katem względem osi optycznej (9).

6. Urządzenie według któregokolwiek z zastrz. 1 do 5, znamienne tym, że siatka dyfrakcyjna (12) jest zorientowana tak, że plamki boczne są ustawione pod kątami prostymi względem ścieżek informacyjnych na optycznym nośniku zapisowym (1).

7. Urządzenie według któregokolwiek z zastrz. 1 do 6, znamienne tym, że pierwsza dioda laserowa (LD1), druga dioda laserowa (LD2) i siatka dyfrakcyjna (12) są zintegrowane w jednym module (14).

8. Urządzenie według któregokolwiek z zastrz. 1 do 3, znamienne tym, że siatka dyfrakcyjna (12) jest umieszczona na drodze wiązki wychodzącej z nośnika zapisowego (1), przed fotodetektorem (8).

9. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że siatka dyfrakcyjna (12) i fotodetektor (8) są zintegrowane w jednym module (14').

10. Urządzenie według któregokolwiek z zastrz. 1 do 11, znamienne tym, że na drodze wiązki jest rozmieszczona dodatkowa siatka dyfrakcyjna (15), zwłaszcza siatka Ronchi.