Тема: Разобрал DVD-ROM - не могу отождествить детали

[diant]

Раскурочил DVD-ROM до костей (не я первый, не я последний).
Схема такая - за линзой на оптической оси стоит зеркальце под углом 45 гр.
Соответственно сбоку, напротив зеркальца, обнаружил красный лазер. С ним все понятно (фото 1 - part_laser.jpg).
А вот если идти вдоль оптической оси дальше (за зеркальце), там обнаружилась деталь, которая мне не известна.
ЧТО ЭТО? (Фото 2 - part_XXX.jpg).

[donavi]

похоже на считывающую фотодиодную микросхему, короче считывает инфу отраженного с диска лазерного луча

[diant]

Понял. И правда, сам мог бы собразить, что в DVD надо не только светить, но и считывать
А вот интересно, почему сразу 6 детекторов на лицевой панели этой фотодиодной микросхемы?

[Gall]

Трекинг. Луч лазера расщепляется дифракционной решеткой на три части. Средняя часть попадает на дорожку диска, боковые - слева и справа от дорожки. Затем каждый луч возвращается (тут может быть использован поляризационный делительный кубик и четвертьволновая пластинка, чтобы отраженный луч пошел по другому направлению, а иногда просто полупрозрачное зеркальце бывает) и попадает на сенсоры. На каждый боковой луч по одному сенсору, центральный попадает на перекрестие сразу четырех. По разности сигналов с сенсоров определяется, не сошел ли луч с дорожки. Если один из боковых лучей задевает дорожку, он ослабевает, и головка пододвигается в соответствующую сторону. Для центрального луча добиваются, чтобы он был строго на перекрестии (т.е. по центру пит на дорожке) и чтобы его диаметр был определенным (фокусировка). Геометрия сенсоров бывает разной, в классике шесть, но я видел и пять и другие расположения.

В DVD и тем более в Blu-Ray сенсоров может быть больше. Там несколько лазеров, и сенсоры иногда бывают для разных лазеров общими, а иногда раздельными. Еще иногда бывает отдельный сенсор для слежения за мощностью лазера - на него попадает часть луча до того, как луч отправляется на диск.

[Gall]

Вот классическая картинка, как это устроено:

[diant]

Gall, спасибо, исчерпывающий ответ. После первого прочтения были вопросы, потом подумал и все остальное стало понятно. В моем случае ДВДишка была предельно простой - один лазер, одно полупрозрачное зеркальце и одна фокусирующая линза с магнитной системой фокусировки и tracking adjustment.
Светоделительный кубик, решетка, поляризатор и четверть-волновая пластинка отсутствовали.
Тему можно считать закрытой.

[Gall]

Не так уж и закрытой - это еще одна схема, менее известная. В ней луч не делят дифрешеткой. Вместо этого где-то стоит клин (он может быть совмещен с любым другим элементом, например с полупрозрачным зеркалом), который формирует картину на фотодиодах. Но в такой схеме обычно классическую конфигурацию с 6 датчиками не применяют.

Один лазер в DVD бывает крайне редко. Скорее всего, это два лазера в одном корпусе. У таких штук чаще всего четыре вывода.

Дифракционная решетка скорее всего есть, но ее очень легко проглядеть (и очень трудно извлечь). Обычно это тоненькое прозрачное стекло перед самым лазером, часто в узкой щели, буквально пленочка. Для практических целей она все равно очень неудобна, так что добывать ее всеми силами не стоит.

На схеме на картинке кубик - поляризационный. На практике чаще этот элемент оформлен в виде пластинки под углом, а похожей формы кубик - дихроичный. Из-за этого часто бывает непонимание. Оптические элементы вообще трудно опознавать, поэтому лучше не извлекать их из приборов до последнего момента, а хранить в собранном виде в приборе. Это в какой-то мере подсказывает назначение каждой из деталей и ее возможные характеристики.

[diant]

Gall, говоря, что тема закрыта, я имел в виду, что мои вопросы сняты. Просто глубже мне углубляться не нужно. ДВД был разделан только с одной целью - добраться до лазера и посмотреть на его нутро. Сейчас мне приходится работать с п-п лазерами, а в таких случаях мне всегда хочется знать, "что там у них внутри"

> Вместо этого где-то стоит клин (он может быть совмещен с любым другим элементом, например с полупрозрачным зеркалом)

Это полупрозрачное зеркало выглядело уж очень необычно - не куб и не пластинка, а что-то среднее с размерами 3,5х2,8х2,0 мм. На просвет - желтое (как желтый фильтр). При пропускании через нее луча красного лазера он нормально проходит (не отклоняется, не расщепляется), только немного визуально ослабляется. Интенсивность отраженного и прошедшего лучей на глаз примерно одинаковы.

> Один лазер в DVD бывает крайне редко. Скорее всего, это два лазера в одном корпусе. У таких штук чаще всего четыре вывода.

Действительно ног было четыре. Однако под микроскопом (см фото 1) я увидел только один кристалл в сердце п-п лазера. Означает ли это что лазер все-таки один (этот ДВД ведь не пишущий)?

> Оптические элементы вообще трудно опознавать, поэтому лучше не извлекать их из приборов до последнего момента, а хранить в собранном виде в приборе.

Этот принцип использую и я. Что касается этого девайса, я извлек его из мусорной корзины, когда на моих глазах он был отправлен туда коллегой на работе. Ввиду его нулевой ценности, а тем паче ввиду моих чисто исследовательских интересов, разбирал я лазерную голову кусачками, плоскогубцами и т.д. В завершении процесса я получил гору осколков и среди них фрагменты оптической схемы, увы... Раскручивать винты, залитые клеем, оказалось выше моих сил 

[Gall]

Это полупрозрачное зеркало выглядело уж очень необычно - не куб и не пластинка, а что-то среднее с размерами 3,5х2,8х2,0 мм. На просвет - желтое (как желтый фильтр). При пропускании через нее луча красного лазера он нормально проходит (не отклоняется, не расщепляется), только немного визуально ослабляется. Интенсивность отраженного и прошедшего лучей на глаз примерно одинаковы.

Тут надо иметь в виду, что подобное поведение бывает и у глухих диэлектрических зеркал, если они используются не под номинальным углом отражения или не на своей длине волны. Еще надо проверить реакцию на поляризацию. У всех красных диодных лазеров поляризация почти 100%, проверять очень удобно.

Из экономии в приводах могут несколько оптических элементов объединять в один. Например, плоскопараллельная пластина или клин, объединенная с зеркалом. В таких штуках и правда черт ногу сломит.

Мне очень нравятся детали от DVD за их компактность, но, к сожалению, их выбор очень ограничен. Если бы удалось найти поляризационный кубик от старого проигрывателя LaserDisc (там был He-Ne лазер), я бы на нем стабилизированный He-Ne сделал. Серийные кубики из магазинов оптики обычно по размеру больше и потому не вездеудобны.

Действительно ног было четыре. Однако под микроскопом (см фото 1) я увидел только один кристалл в сердце п-п лазера. Означает ли это что лазер все-таки один (этот ДВД ведь не пишущий)?

Скорее всего там кристалл с двумя близко расположенными переходами. Можно подать очень слабый ток (заведомо ниже порога, пару мА) и посмотреть, что будет излучаться. В таком режиме все лазеры ведут себя как светодиоды на длине волны, близкой к длине волны генерации. Ноги - это соответственно общий, ИК-лазер, красный лазер и фотодиод. Порядок не знаю. Фотодиод можно найти по его ЭДС - она выше, чем ЭДС паразитного фотодиодного эффекта лазеров.

Раскручивать винты, залитые клеем, оказалось выше моих сил 

Обычно это значит, что применялась неподходящая отвертка. Для такой техники лучше всего подходят наборы для ремонта сотовых телефонов. Залитый клеем винт открутить можно, но отвертка должна очень точно подходить к его шлицу. Клей из шлица предварительно выковыривается иголкой.