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光学头是光存储系统的核心部件,它广泛运用于各类光存储设备中。光学头包括光学系统、误差信号提取系统、聚焦-寻迹光学系统力矩器等部分,是光学、精密机械、电磁学、材料力学等多学科知识的综合。力矩器是光学头中的实际执行部件,其工作性能直接决定了系统的整体性能。
光盘系统数据读取速度的不断提高,对力矩器性能的要求也更高。但是国内对于力矩器这一领域的研究还比较薄弱,严重制约着我国光盘产业的发展。本文以红光高清NVD(Next-generation Versatile Disc)光学头所采用的二维悬线式力矩器为研究对象,采用仿真和试验相结合的方式,研究力矩器的物镜架结构对动态特性的影响;利用SOLIDWORKS建立力矩器的实体模型;系统性地建立力矩器的动力学模型;得到NVD力矩器系统的传递函数;针对力矩器的设计要求,采用有限元分析法获取力矩器可动部分和物镜架的模态参数,并对力矩器的动态特性和结构特征进行了分析。
采用广义线性前馈网络(GLFF)对红光高清NVD力矩器的建模方法,应用三阶Laguerre核的广义线性前馈网络实现了对ACT系统的建模。通过仿真及实验的校正,得到模型与系统的逼近误差均少于3%,能够满足对ACT系统建模的要求。采用基于GLFF建模和仿真的方法对力矩器进行分析的方法,为红光高清光学头的优化设计提供了保证。该方法可以降低力矩器的开发成本,缩短开发时间,对其它高密度光盘存储系统中光学头力矩器的仿真、设计验证和特性改进也提供了重要的参考价值。