光學數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)用的低雙折射光纖技術(shù)方案

一種光數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)（１００）使用光纖（１０２）把信息傳遞到存儲媒體（１０７）和從存儲媒體傳出信息。存儲媒體（１０７）包括磁光存儲盤。光纖（１０２）是低雙折射光纖。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，以較低的噪聲準確地再現(xiàn)由光纖（１０２）傳遞的偏振狀態(tài)。（*該技術(shù)在2019年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及本專利技術(shù)一般涉及用于數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的光纖，更詳細地說，本專利技術(shù)涉及在光學數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)中的低雙折射光纖。
技術(shù)介紹
在磁光存儲系統(tǒng)中，使用沉積在旋轉(zhuǎn)光盤上的磁光(MO)記錄材料，可以把信息作為磁疇的空間變化記錄在磁光盤上。在讀出期間，磁疇圖形調(diào)制光偏振，而檢測系統(tǒng)把所產(chǎn)生的信號從光學格式轉(zhuǎn)換成電子學格式。在一類磁光存儲系統(tǒng)中，把磁光頭組件放置在直線致動器上，該致動器在記錄和讀出期間使磁光頭沿磁光盤的徑向移動，使磁光頭組件位于數(shù)據(jù)磁道的上方。把一個磁性線圈放在磁光頭組件上的一個分開的組件上，以產(chǎn)生在垂直于磁光盤表面的方向上有磁場分量的磁場。首先通過使激光束聚焦以在磁光盤上形成一個光點，記錄相對于圍繞磁光盤媒體的磁性材料為垂直極性的磁化作為指示零或一的標志。光點的功能是使磁光材料加熱到接近或超過居里點的溫度(在該溫度施加磁場可以容易地改變磁化)。流過磁性線圈的電流使自發(fā)的垂直磁化的取向或是向上或是向下。在具有適當高的溫度的光點區(qū)域中發(fā)生該取向過程。去除激光束后，保留該磁化強度的取向。在磁性線圈產(chǎn)生相反方向的磁場期間，如果激光束再把該標志處加熱到居里點，則可以擦除或重寫該標志。通過利用磁克耳效應而根據(jù)磁光盤上所考慮的特定標志讀出信息，從而通過所考慮的標志處的磁化來檢測施加在反射光束上的光偏振的克耳旋轉(zhuǎn)。由材料的特性來確定克耳旋轉(zhuǎn)的量值(包括在克耳系數(shù)中)。通過建立的差分檢測方案以及根據(jù)在所考慮的標志處的自發(fā)磁化的方向是順時針還是逆時針取向來測量旋轉(zhuǎn)方向。目前對具有表面密度為1千兆位/英寸數(shù)量級的磁光盤提供存取的傳統(tǒng)的磁光頭勢必基于相對較大的光學組件，這種組件使磁光頭的物理尺寸和質(zhì)量變得頗為笨重(一般沿一個方向的尺寸為3-15mm)。結(jié)果，在現(xiàn)有技術(shù)中機械地移動磁光頭以存取在磁光存儲盤上的數(shù)據(jù)磁道的速度很慢。此外，現(xiàn)有技術(shù)的磁光頭的物理尺寸限制了磁光盤之間的間隔。因為在標準高度磁光盤驅(qū)動器中可得到的容積是有限的，因此，尚未得到作為高容量商品化產(chǎn)品的磁光盤驅(qū)動器。例如，目前可得到的商品化磁光存儲裝置僅提供雙面2.6 ISO千兆字節(jié)磁光盤的僅一面的存取，磁光盤存取時間為40ms，而數(shù)據(jù)傳輸速率為4.6兆比特/秒。N.Yamada(第5，255，260號美國專利)揭示了一種小型浮動光頭，用于存取多個光盤的上表面和下表面。Yamada揭示的浮動光頭描述一個致動臂，該臂具有安裝在其上的一個靜止(相對于臂固定)的鏡子或棱鏡，用于把光傳輸遞到相變光盤和從相變光盤接收光。雖然Yamada描述的靜止光學元件對包含在固定容積中的多個相變光盤的兩面進行存取，但Yamada的浮動光頭受到光學元件的尺寸和質(zhì)量的限制。結(jié)果，也限制了能制造來在給定容積中起作用的光盤的性能和數(shù)量。使用光纖把光傳遞到光盤驅(qū)動器內(nèi)的存儲位置允許小型的光路，這使在給定形狀系數(shù)內(nèi)垂直地放置的光盤數(shù)增加。使用偏振保持光纖和Fabry-Perot(FP)激光器以使偏振光從光源傳遞到存儲位置的現(xiàn)有技術(shù)磁光浮動頭經(jīng)受顯著的模式分配噪聲，該噪聲限制了可得到的信噪比。明顯的是，當把雙折射率高的元件放置在PF激光器的光路中時，寬帶偏振起伏形式的模式分配噪聲(MPN)是FP激光器的固有特性。通過設計，偏振保持(PM)光纖的雙折射率很高，因此，當PM光纖和FP激光器一起使用時，很難消除MPN。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，所需要的是一種具有足夠大的信噪比(SNR)的光學數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，所述光學數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)使用光纖，以在激光光源和光學驅(qū)動光學數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的存儲位置之間傳輸光，并允許放置在給定容積內(nèi)的盤片的數(shù)量增加。經(jīng)改進的光頭最好應提供較大的數(shù)值孔徑、較小的光頭尺寸和質(zhì)量。此外，光頭還應在存取光盤表面、光盤驅(qū)動器存取時間、數(shù)據(jù)傳輸速率、光學方式產(chǎn)生的噪聲和易于對準和制造方面比現(xiàn)有技術(shù)有所改進。專利技術(shù)概要本專利技術(shù)提供對于現(xiàn)有技術(shù)的光盤驅(qū)動器的改進。這種改進允許增加可以放置在任何給定容積中的存儲盤片的數(shù)量。這種改進包括使用低雙折射光纖，以把信息傳遞到光學存儲媒體或從光學存儲媒體傳出信息。這種改進還包括在較小的光頭上的高諧振頻率的跟蹤伺服裝置，它和光纖一起提供改進的對存儲媒體的存取、改進的盤片驅(qū)動器存取時間和改進的數(shù)據(jù)傳輸速率。本專利技術(shù)的光盤還使用Winchester磁盤技術(shù)的各個方面，例如，浮動頭技術(shù)。在本專利技術(shù)中，激光光學組件把光從光源導向光開關，光開關把光導向耦合到一個或多個旋轉(zhuǎn)臂的多條光纖之一，每個旋轉(zhuǎn)臂支撐一個浮動光頭。為了在相應的存儲媒體處用經(jīng)聚焦的光點讀出和寫入數(shù)據(jù)的目的，使光通過光纖傳輸?shù)较鄳墓忸^。通過光頭和光纖把來自存儲媒體的經(jīng)反射的光信號耦合起來，用于接著的處理。在一個實施例中，光的光源包括Fabry Perot激光器。由可操縱的經(jīng)微加工(micro-machined)的鏡子改變由光纖傳遞的光的光路。通過使鏡子的中央部分圍繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)而進行磁道跟蹤和鄰近磁道的搜索。通過嵌入的微物鏡(諸如GRIN(漸變折射率)透鏡或模制透鏡)引導來自可操縱的微加工鏡子的經(jīng)反射的光。使經(jīng)聚焦的光點沿近似平行于存儲媒體的徑向的方向來回掃描。在另一個實施例中，通過操作一組彼此獨立的可操縱的微加工鏡子，可以對一個以上的存儲媒體表面進行磁道跟蹤和鄰近磁道的搜索。在本專利技術(shù)中，進一步的改進包括使用低雙折射光纖把信息傳遞到磁光存儲盤和從磁光存儲盤傳出信息。當通過光纖傳輸時，由于施加到光纖上的不可避免的應力，來自存儲媒體的偏振信息的SNR比可能變壞。本專利技術(shù)提供一種提高SNR的裝置和方法。在一個實施例中，補償在低雙折射光纖中導致雙折射的面內(nèi)(in-plane)彎曲以增加SNR。在另一個實施例中，補償導致雙折射的面外(out-of-plane)彎曲以增加SNR。通過提供光偏振旋轉(zhuǎn)元件可以補償雙折射導致的面外彎曲，該元件可以包括一個1/2波片或固定的1/4波片和可旋轉(zhuǎn)的1/4波片的組合。通過提供經(jīng)反射的光的光相位滯后可以補償面內(nèi)彎曲。通過光相位滯后元件可以提供相位滯后，該元件包括液晶滯后器和固定的1/4波片的組合、固定的1/4波片和可旋轉(zhuǎn)的1/2波片的組合、或固定的1/4波片和可旋轉(zhuǎn)的漏泄分束器。在再另一個實施例中，通過提供包括經(jīng)調(diào)制的Fabry-Perot激光器的光的光源可以增加SNR。附圖簡述附圖說明圖1a示出帶有低雙折射光纖的面內(nèi)彎曲和面外彎曲的磁光存儲和檢索系統(tǒng)的一個實施例；圖1b示出帶有低雙折射光纖的面外彎曲的磁光存儲和檢索系統(tǒng)；圖2a示出本專利技術(shù)的激光器一光學組件；圖2b示出光相位滯后器的一個實施例；圖2c示出光相位滯后器的另一個實施例；圖2d示出光相位滯后器的另一個實施例；圖2e示出光偏振旋轉(zhuǎn)器的一個實施例；圖2f示出一個實施例，其中用脈沖驅(qū)動Fabry-Perot激光器；圖3示出包括光開關的光學模塊；圖4a-g示出本專利技術(shù)的浮動頭的各種視圖；以及圖5a-b示出磁光盤驅(qū)動器的兩個實施例。專利技術(shù)詳述現(xiàn)在詳細參考附圖，其中用相同的數(shù)字來識別本專利技術(shù)的相似的部件，在圖1a中可看到一般以透視圖示出的磁光存儲和檢索系統(tǒng)100。在一個較佳實施例中，磁光(MO)數(shù)據(jù)存儲和檢索系統(tǒng)100包括一組Winchester型浮動頭106，該浮動頭適用于一組雙面第一表面磁光盤107(每個磁光盤表面一個浮動頭)。通過相應的懸掛本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
至少一條光纖，當在無應力狀態(tài)下時所述至少一條光纖呈現(xiàn)低雙折射，其特征在于，放置所述光纖以沿在光源和存儲位置之間的光路傳送光束。

【技術(shù)特征摘要】
US 1998-7-29 09/124,812;US 1998-3-30 60/079,903;US1．至少一條光纖，當在無應力狀態(tài)下時所述至少一條光纖呈現(xiàn)低雙折射，其特征在于，放置所述光纖以沿在光源和存儲位置之間的光路傳送光束。2．如權(quán)利要求1所述的至少一條光纖，其特征在于，所述存儲位置包括至少一個磁光盤。3．如權(quán)利要求2所述的至少一條光纖，其特征在于，把所述至少一條光纖的每條光纖耦合到浮動光頭。4．如權(quán)利要求2所述的至少一條光纖，其特征在于，通過可操縱的鏡子在所述存儲位置和所述至少一條光纖之間引導所述光束。5．如權(quán)利要求4所述的至少一條光纖，其特征在于，所述可操縱的鏡子包括微加工鏡子。6．如權(quán)利要求1所述的至少一條光纖，其特征在于，在所述光路中放置光相位滯后器以對所述光纖的應力狀態(tài)進行補償。7．如權(quán)利要求1所述的至少一條光纖，其特征在于，在所述光路中放置光偏振旋轉(zhuǎn)器以對所述光纖的應力狀態(tài)進行補償。8．如權(quán)利要求3所述的至少一條光纖，其特征在于，所述應力狀態(tài)由所述至少一條光纖的面內(nèi)彎曲造成。9．如權(quán)利要求3所述的至少一條光纖，其特征在于，所述應力狀態(tài)由所述至少一條光纖的面外彎曲造成。10．如權(quán)利要求1所述的至少一條光纖，其特征在于，在所述光路中放置光相位滯后器和光偏振旋轉(zhuǎn)器以對受力光纖狀態(tài)的光路進行補償。11．如權(quán)利要求10所述的至少一條光纖，其特征在于，所述受力狀態(tài)由所述至少一條光纖的面外彎曲和面內(nèi)彎曲的組合造成。12．如權(quán)利要求1所述的至少一條光纖，其特征在于，在特定的頻率上對所述光束進行調(diào)制。13．如權(quán)利要求12所述的至少一條光纖，其特征在于，所述至少一條光纖包括一段作為所述頻率的函數(shù)的長度。14．一種用于沿在光源和存儲位置之間的光路引導光束的系統(tǒng)，其特征在于，...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：JP維爾德，小JE赫斯特，JF希紐，V伊斯瑞里安，A采利科夫，
申請(專利權(quán))人：西加特技術(shù)有限責任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：US[美國]