激光头的原理与结构

对于入射光A，m方向的光在S方向的光距离D之前相交于光轴，这样可以求出圆柱透镜的j（power）.
其中凸透镜的屈光率为n1，厚为d1，圆柱透镜屈光率为n2厚为d3两透镜距离为e2， j为透镜之Power，入为波长，其它如上图所示，由以下公式可以求出圆柱透镜的曲率半径:
j=1/F
e=nd
an=an-1＋h n-1j n-1
hn= h n-1－en-1an
3. 2.2.光电二极管PD（Photo Diodo）的位置及PD形状设计。
PD附近的光路图及PD的位置如下图(a为入射光高,F1是AF系凸透镜的焦距,F2是圆柱面透镜焦距,x是PD的位置):

a.PD的位置
PD的位置必须在聚焦时m 、 s方向的光斑长度相同,即 b=b`,有如下关系:
a/b=F1/(d-x)
a/b`=F2/x
可求出PD的位置.
b.PD的尺寸
普通CD用4分割PD之间间隔一般是10mm ，但DVD为提高精度一般为5mm 。由以上图中的关系，可以容易的求出所需PD的大小。
3.3. 信号取出系
从光盘面返回的带有信息的反射光，首先在PBS处全反射，然后在分光棱镜处分为伺服用光和信号用光，一般为30％和70％。信号用PD前的聚光透镜，可以很容易的由以下公式求出。
j=1/F
a=an-1＋h n-1j n-1
3.4 公差
在系统设计完成后，还必需讨论系统的公差，其中包括各部品的加工误差和组装误差。其中要讨论的是各加工误差或组装误差对光学头中 中某项要求指标所产生的影响,是否在许可范围内.
3.4.1.各部品的加工误差
a· 整形棱镜的公差
整形棱镜公差的评价标准是水平方向的Rim intensity变化在 ±1％以内，其中变化参数为：
1.光学玻璃屈折率的变化。
2.LD激光波长的变化（对屈折率有影响）。
3. 对整形棱镜入射角的变化。
4. 整形棱镜顶角的变化。
5. 准直透镜焦点距离的变化。
6. LD出射光放射角的变化。
首先从规格书、加工精度或调整精度中求出以上各项的变化量,再求出Rim intensity对应各项变化量的变化量,就可以根据公式
σ=?(e12+ e22+…+en2)/(N-1)?-1/2
求出公差.en为某项变化引起Rim intensity变化的量，σ为Rim intensity的公差。
b·伺服系公差
评价标准是非点距离在设计值的5％以内,光盘的检出范围也在设计值的5％以内。
变化值为：
1. 凸透镜第一面的曲率半径误差；
2. 凸透镜第二面的曲率半径误差；
3. 圆柱型透镜第一面的曲率半径误差；
4. 圆柱型透镜第二面的曲率半径误差；
5. 凸透镜和圆柱型透镜之间距离。
3.4.2.AF系组装公差
评价标准是检出范围之内光束的移动量不超过PD的不感带值。
变化参量：
1. 圆筒（误差检出系中凸透镜和圆柱形透镜在同一圆筒中）偏心。
2. 圆筒倾斜。
3. 凸透镜偏心。
4. 凸透镜倾斜.
5. 圆柱透镜偏心。
6. 圆柱透镜倾斜。
公差可以对光学头在物理上有一个定量的评价.
3.5光学头的评价
光学头的评价一般在物理上测量光斑的强度分布和大小,在电特性上测量FE、TE、Eye pattern和Jitter等..
以上主要是光学头光路的设计，对于光路中各光学部品所附着的框体，在设计上也有一定的要求，例如平面精度，可调整性，散热性,刚性，振动响应特性等。
光学头根据使用的需要（例如如用于Disco man的小型光学头，用于车载的抗恶劣环境的特殊光学头，用于DVD－R，DVD－RAM的大功率的光学头等），设计的侧重点不同。但基本设计原理大体相同。
光学头的组装、调整也非常重要.在筐体设计中要考虑光学头某些部品的可调整性,一般调整时采用用CCD摄像机监看的光学滑轴.某些时候为了测量波面相差,也要用到干涉仪.
DVD光学头结合了半导体、激光、光学、控制、机械等几个领域最新技术，是DVD光盘装置中的最重要部件之一。