0.85数值孔径双非球面单片物镜的设计.pdf

维普资讯 第29卷 第2期 激 光 技 术 Vo1．29，No．2 2005年4月 IJASER TECHNOLOGY April，2005 文章编号：1001—3806(2005)O2一Ol16O3 0．85数值孔径双非球面单片物镜的设计 田静怡，巩马理 ，闰 平，崔瑞桢，韦 宁 (清华大学精密仪器系 光子与电子技术研究中心，北京 100084) 摘要：设计了超高密度光盘存储的核心元器件— ．85数值孔径的单片物镜。设计中采用了3种方法，即两种商 业软件Zemax和CodeV以及新型的CEDDA(离散定义非球面)算法。设计采用国际最新的单片双非球面的物镜形式，在 考虑了偏心误差、视场倾斜角等实际制造工艺与使用条件的情况下，在合理的结构范围内，设计出的透镜波像差的RMS 值可控制在 1／30A以下，达到了实际应用的技术要求。 关键词：光盘；单片物镜；非球面；数值孔径 中图分类号：0435．2 文献标识码：A Thedesignofbi-asphericalsingleobjectivelenswithnumericalapertureof0．85 TIANring—yi，GONGMa—li，YANPing，CUIRui—zhen，WEINing (CenterforPhotonicsandElectronics，DepartmentofPrecisionInstrument，TsinghuauIliverSity，Beijing100084，China) Abstract：Asingleobjectivelenswithnumericalapertureof0．85isdesignedasthecoralcomponentofthesuperhigh— densityopticaldisksystem，whichisdonewiththreetoolsrespectively，i．e．twobusinessopticaldesing softwaresZemaxand CodeVandthelatestCEDDA(characteristicequationsdiscretelydefinedaspherics)method．Thedesing adoptsthelatestofrmof thesin~ebi—asphericallensintheworldwiththeconsiderationofdecentererrorinthemanafacture，fielderrorintheapplication andareasonablesturctureinpracticalapplication．SothattheobjcetivelenshasaRMSwavefronterrorlessthna 1／30Anadmeets thetechnicalrequivement． Keywords：opticaldisk；singlelens；aspheric；NA NA单片物镜的设计与制作存在较大难度，BD物镜的 引 言 发展经历了由双片物镜向单片物镜的艰难历程。素尼 光盘的存储容量主要取决于激光光源的波长A 公司早在1996年就设计出了数值孔径达0．8的双片物 和物镜的数值孔径(NA)。光盘读出光斑的大小与A／ 镜，但是单片物镜的设计直到最近才有了重大突破…。 M 成正比，而光斑的的大小直接决定了存储容量的大 本文中就BD单片NA=0．85物镜的设计进行了 小，因此，在光盘发展史上这两个参数具有举足轻重的 讨论，介绍了非球面物镜的设计理论和计算机设计过