信息存儲(chǔ)與安全課程總結(jié)

1、信息存儲(chǔ)與安全課程總結(jié)第1章 課程內(nèi)容1.1 LED封裝技術(shù)及其植物工場(chǎng)應(yīng)用本節(jié)主要講解LED發(fā)光原理、現(xiàn)代LED封裝技術(shù)和LED植物生長(zhǎng)燈和植物工廠。LED發(fā)光的原理主要基于二極管的電子特性：PN結(jié)，放出光子。重點(diǎn)講述了如何產(chǎn)生白光，利用藍(lán)光LED和熒光粉可以產(chǎn)生基于紅綠藍(lán)三色光的白光。LED封裝技術(shù)主要講解了傳統(tǒng)的封裝技術(shù)存在的問(wèn)題和幾種新型封裝技術(shù)。植物工廠，主要是利用LED作為光源控制植物生長(zhǎng)，相較于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有很大的優(yōu)勢(shì)，介紹了LED植物生長(zhǎng)燈的配光原理。1.2 光存儲(chǔ)技術(shù)簡(jiǎn)介數(shù)字光盤(pán)在信息產(chǎn)業(yè)中即使基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)也是核心產(chǎn)業(yè)。光存儲(chǔ)主要有光盤(pán)、光卡、光帶三種形式。光盤(pán)的發(fā)展經(jīng)歷了CD

2、到DVD到HDDVD的過(guò)程。數(shù)字光盤(pán)的優(yōu)勢(shì)是：記錄密度高；保存時(shí)間長(zhǎng)；成本低；數(shù)字化；攜帶方便。介紹了光存儲(chǔ)的讀出原理：利用反射率變化的原理，反射率變化時(shí)為 “1” 碼，反射率不變時(shí)為 “0” 碼。同時(shí)也介紹了光存儲(chǔ)的幾種記錄格式：CD扇區(qū)格式、DVD數(shù)據(jù)格式等，以及兩者的差別。1.3 光學(xué)讀取頭原理及設(shè)計(jì)方法本節(jié)主要介紹了光學(xué)頭的分類(lèi)、光學(xué)設(shè)計(jì)方法、力矩器設(shè)計(jì)方法光學(xué)頭裝配工藝和光學(xué)頭評(píng)價(jià)技術(shù)。光學(xué)頭的分類(lèi)可以根據(jù)用途、結(jié)構(gòu)、技術(shù)進(jìn)展等進(jìn)行分類(lèi)。主要介紹了單物鏡DVD光學(xué)頭和雙物鏡DVD光學(xué)頭以及全息激光器DVD光學(xué)頭。光路系統(tǒng)原理圖如圖1所示。圖 1 光路系統(tǒng)原理圖力矩器是光學(xué)頭中的執(zhí)行機(jī)

3、構(gòu)，實(shí)時(shí)調(diào)整物鏡與盤(pán)片之間的偏差。力矩器由兩部分組成：固定部分、可動(dòng)部分。力矩器的性能直接影響光學(xué)頭的讀盤(pán)性能。懸線力矩器的工作原理如圖2所示。FO/TR coil 和 lens都固定在一個(gè)可活動(dòng)的部件上如果coil上通電流受磁力作用，活動(dòng)部就帶lens上下和左右運(yùn)動(dòng)。圖 2工作原理光學(xué)頭裝配工藝，由4步組成：ACT組裝及傾角調(diào)整；滑動(dòng)架固定光學(xué)元器件組裝；PDIC及LD調(diào)整；調(diào)整及評(píng)價(jià)。光學(xué)頭評(píng)價(jià)，主要參考一下6個(gè)參數(shù)：光學(xué)性能參數(shù)；激光功率性能參數(shù)；光電探測(cè)器組件（PDIC）性能參數(shù)；力矩器性能參數(shù)；伺服性能參數(shù)；HF信號(hào)性能參數(shù)。通過(guò)這6個(gè)參數(shù)對(duì)光學(xué)頭進(jìn)行評(píng)價(jià)。1.4 光盤(pán)伺服控制技術(shù)本

4、節(jié)先對(duì)光盤(pán)伺服系統(tǒng)做了概述，之后介紹了激光恒功率控制系統(tǒng)、聚焦和循跡伺服系統(tǒng)、主軸伺服系統(tǒng)。最后介紹了光盤(pán)機(jī)伺服系統(tǒng)的工作過(guò)程。DVD伺服系統(tǒng)功能要求: 激光器的恒功率控制功能；讀取光斑的精確定位功能；主軸電機(jī)的恒線速或恒角速控制以及遠(yuǎn)距離跳軌功能；DVD和CD盤(pán)片識(shí)別以及DVD單雙層讀取控制功能；DVDCD數(shù)據(jù)解調(diào)及緩沖功能；主機(jī)接口和通訊功能。光盤(pán)伺服有4種：激光功率自動(dòng)控制；讀取光斑的軸向定位功能（聚焦伺服）；讀取光斑的徑向定位功能（循跡伺服）；主軸電機(jī)的恒線速或恒角速控制。聚焦和循跡伺服控制，執(zhí)行機(jī)構(gòu)是力矩器，檢測(cè)機(jī)構(gòu)是光學(xué)探測(cè)器。聚焦和循跡伺服控制系統(tǒng)方框圖如圖3所示。圖 3 聚焦和

5、循跡伺服控制系統(tǒng)方框圖主軸伺服系統(tǒng)控制方框圖如圖4所示。圖 4 主軸伺服系統(tǒng)控制方框圖1.5 全光信息技術(shù)體全息圖可用于大容量高效率全息存儲(chǔ)，因?yàn)楫?dāng)照明光角度稍有偏離，便不能得到衍射像，因而可以以很小的角度間隔存儲(chǔ)多重三維圖象，而不發(fā)生象串?dāng)_。體全息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)機(jī)理：待存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)（數(shù)字或模擬）經(jīng)被調(diào)制到信號(hào)光上，形成一個(gè)二維信息頁(yè)；與參考光在記錄介質(zhì)中發(fā)生干涉，利用材料的光折變效應(yīng)形成體全息圖，從而完成信息的記錄；讀出時(shí)使用和原來(lái)相同的參考光尋址，可以讀出相應(yīng)的存儲(chǔ)在晶體中的全息圖，然后使用光信號(hào)探測(cè)器件如將讀出的圖像輸入到計(jì)算機(jī)中。體全息存儲(chǔ)的特點(diǎn)：存儲(chǔ)密度高、容量大；數(shù)據(jù)傳輸速率高、尋址速度短

6、；數(shù)據(jù)冗余度高；存儲(chǔ)壽命長(zhǎng)。1.6 光刻技術(shù)光刻技術(shù)利用光致抗蝕劑（或稱(chēng)光刻膠）感光后因光化學(xué)反應(yīng)而形成耐蝕性的特點(diǎn)。是芯片制造的重要環(huán)節(jié)，占用芯片制造40%-50%的時(shí)間，決定著芯片的最小特征尺寸。集成電路工藝所采用的主流光刻技術(shù)：248nm DUV技術(shù)（KrF準(zhǔn)分子激光）；193nm DUV技術(shù)（ArF準(zhǔn)分子激光）；193nm 沉浸式技術(shù)。新一代的替代光刻技術(shù)主要有：157nm F2；EUV光刻紫外線光刻；電子束投影光刻；X射線光刻；離子束光刻；納米印制光刻。EUV光刻紫外線光刻采用分步投影光刻系統(tǒng)，只是改變光源的波長(zhǎng)，即采、用波長(zhǎng)更短的遠(yuǎn)紫外線。采用的EUV進(jìn)行光刻的主要難點(diǎn)是很難找到合

7、適的制作掩膜版的材料和光學(xué)系統(tǒng)。第2章 實(shí)踐過(guò)程2.1 拆解實(shí)驗(yàn)第一步是拆解實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有DVD讀寫(xiě)頭，如圖5所示。拆解的過(guò)程中，主要利用螺絲刀和焊槍。螺絲刀卸下固定螺絲，焊槍融化焊點(diǎn)。最終得到DVD頭的爆張圖效果。這個(gè)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題主要是：容易損壞物鏡、全反鏡、半反鏡、準(zhǔn)直鏡等光學(xué)器件；阻尼膠難以去除，容易弄彎銅絲；點(diǎn)膠過(guò)多，軛鐵拆卸困難，易損壞力矩器塑料框架結(jié)構(gòu)。圖 5 實(shí)驗(yàn)中拆解DVD頭2.2 力矩器安裝圖 6 力矩器實(shí)物圖組裝后的力矩器如圖6所示。力矩器部分由以下幾部分組裝而成：4根銅絲（1根黃色，三個(gè)白色）、線圈、2塊軛鐵、2塊磁鐵、PCB板、螺絲組成、物鏡。在安裝的過(guò)程中有以下6點(diǎn)需

8、要注意：1）2塊磁鐵放入軛鐵中，安裝時(shí)，相對(duì)的面的極性相同，均為N極；2）放置線圈的時(shí)候，錐形孔小孔在前，否則銅絲無(wú)法插入；3）插入4根銅絲時(shí)，黃色的銅絲右上方，且在插入的過(guò)程中，銅絲不能發(fā)生彎曲變形；4）物鏡凹面向上，安裝過(guò)程須保證物鏡干凈；5）焊接銅絲與PCB板時(shí)，需注意不能弄彎銅絲；6）點(diǎn)阻尼膠的時(shí)候，保證膠充滿凹槽。2.3 電路板焊接焊接后的PCB板如圖7所示。這個(gè)過(guò)程中一共需要焊接三處，上方兩處為點(diǎn)焊，下方焊點(diǎn)多而密采用拖焊。點(diǎn)焊的時(shí)候，先焊接一個(gè)點(diǎn)固定，之后進(jìn)行焊接，這個(gè)過(guò)程選擇尖頭焊槍。拖焊的過(guò)程中，先融化得到一個(gè)球形，之后拖動(dòng)焊槍進(jìn)行焊接，這個(gè)過(guò)程選擇粗頭焊槍。焊接完成后，在顯

9、微鏡下檢查焊點(diǎn)質(zhì)量，檢查是否存在短路、斷路現(xiàn)象。檢查合格后，利用實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)。圖 7 PCB板實(shí)物圖2.4 光學(xué)部分安裝組裝后的光學(xué)部分如圖8所示。光學(xué)部分包含四種光學(xué)元件：光柵、準(zhǔn)直鏡、全反鏡、半反鏡。需要點(diǎn)三次膠水進(jìn)行固定。這個(gè)過(guò)程中最需要注意的是光學(xué)器件的位置。需要注意一下四個(gè)問(wèn)題：準(zhǔn)直鏡凸面向上；光柵U型一面向上，缺口對(duì)準(zhǔn)塑料框架缺口；半反鏡鍍膜一面朝向光柵；全反鏡鍍膜一面朝內(nèi)。這個(gè)步驟裝好全反鏡之后要檢測(cè)一次是否合格，裝好半反鏡也要利用實(shí)驗(yàn)室設(shè)備檢測(cè)是否合格。全反鏡與半反鏡的鍍膜面的確定，提供了一種有效的方法，通過(guò)逆著光路看相鄰面上是否存在分界線來(lái)確定是否為鍍膜面。圖 8

10、光學(xué)部分2.5 整體焊接整體焊接效果如圖9所示。其中PCB板左上方軟排線與激光頭LD焊接，右上方與力矩器焊接。LD的安裝，由于靜電會(huì)損壞LD，因此整個(gè)過(guò)程需要攜帶靜電手環(huán)，同時(shí)不能有大幅運(yùn)動(dòng)，以免產(chǎn)生靜電。焊接軟排線與LD的時(shí)候，先焊接右數(shù)第二個(gè)焊點(diǎn)，之后再焊接其余三個(gè)點(diǎn)。這個(gè)過(guò)程中需要注意，自攻螺絲攻螺紋的過(guò)程中不能滑絲，否則之后步驟無(wú)法正常進(jìn)行。圖 9 整體焊接實(shí)物圖2.6 調(diào)試裝配過(guò)程中的調(diào)試過(guò)程主要有兩個(gè)步驟，一是將光學(xué)部分和PCB板焊接好之后，對(duì)光軸進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整過(guò)程如圖10所示。這個(gè)過(guò)程，控制儀器上方和右側(cè)的兩個(gè)螺旋調(diào)距，直到三個(gè)光斑移動(dòng)到中心位置。之后用螺絲固定，擰螺絲的過(guò)程中，

11、左邊擰一圈、右邊擰一圈，這樣能夠保證光斑不發(fā)生明顯移動(dòng)。圖 10光軸調(diào)節(jié)另一個(gè)調(diào)試步驟是在焊接好力矩器之后，做最后的點(diǎn)膠之前，對(duì)激光頭進(jìn)行最終調(diào)試，過(guò)程如圖11所示。得到圖11所示的波形之后，進(jìn)行最終點(diǎn)膠，得到激光頭。這個(gè)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題，大多是之前的步驟中存在的問(wèn)題。主要問(wèn)題出現(xiàn)在PCB焊接和力矩器上。焊接過(guò)程中存在短路和斷路，力矩器磁鐵的極性錯(cuò)誤等都會(huì)造成調(diào)不出正確的波形。圖 11示波器調(diào)試第3章 學(xué)習(xí)總結(jié)通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)和實(shí)踐過(guò)程，掌握了光盤(pán)存儲(chǔ)的原理、激光器頭的工作原理和設(shè)計(jì)方法、LED發(fā)光原理、全息成像技術(shù)。通過(guò)實(shí)踐過(guò)程，熟悉了激光器頭的制作工藝，增加了動(dòng)手能力。實(shí)踐過(guò)程中收獲很多，也發(fā)現(xiàn)了很多問(wèn)題。激光器頭由20多個(gè)大大小小的零部件組成，這個(gè)過(guò)程包括點(diǎn)膠、焊接等工藝。每一個(gè)過(guò)程都有著較為精細(xì)的要求和標(biāo)準(zhǔn)，都不能按著自己想象的來(lái)。如果在某一個(gè)工藝中存在較大偏差，都將導(dǎo)致最后無(wú)法得到預(yù)期效果。