レーザー走査型顕微鏡を作る

ENGLISH version available! ⇒ Super easy way to make a microscope with a DVD pickup

実験の様子

撮影結果

光学顕微鏡画像にレーザー走査型顕微鏡の撮影結果を重ねる

前回記事 ⇒ DVDピックアップの解析

DVDピックアップ2個と、AnalogDiscovery2を使うことで、レーザー走査型顕微鏡を簡単に作ることができました。

必要なもの

• DVDピックアップ　×2個
  • HOP-150Xを使った
  • PHR-803T も使えると思います
• Analog Discovery 2 ×1個
  • たぶん初代Analog Discoveryでも動くと思う
• 抵抗 100Ω ×2個、 470Ω ×2個
• ケーブルとか
• 固定する台座とか

今回はポリウレタン線で配線を引き出しましたが、細かい箇所が多いので苦痛です。
0.5mmピッチ・26ピンのフレキケーブルとフレキコネクタ変換基板を用意すれば、簡単に配線できると思います。
（　AliExpressで買えるフレキ変換基板の例 これが適合するかどうかは不明です。ピン数が合わないですが、フレキを縦に切って26ピンにすれば使えるのでは？ ）

DVDピックアップの解析

PDIC closeup. Die marking is “NEC C9134”.

本記事では、レーザー走査型顕微鏡を作るためにDVDピックアップのリバースエンジニアリングをしたので、その結果を紹介します。
次回「レーザー走査型顕微鏡を作る」で、顕微鏡の作り方を紹介します。

はじめに

光学ディスクのピックアップは、大量生産によって非常に安価に入手できるわりに、とんでもない性能を持っています。

• レーザー光を直径1μm程度のスポットに集光させる
  • 2層DVDの層を分離できる程度の非常に薄い被写体深度と高精度なピント合わせ
  • 「非点収差法」を使って、物体との距離を精密に測定できる
• 高速かつ高精度なスポット位置決め
  • ディスクに700nm間隔で並ぶ幅300nmのトラックに正確に追従
  • 10000rpm・線速度60m/s(216km/h)で回転するディスクに追従できる程度の速さ
• 非常に強いレーザー出力
  • パルス駆動で300mW、連続発光(CW)で100mW程度 （書き込み対応ドライブの場合）
  • レーザー加工機と比べたら小さいが、こっちは直径1μmに集光できるぞ
• 高周波性能
  • レーザー光を100MHzで点滅させて、反射光を検出できる

5GNR バンドn41とn90の違い

n41とn90って同じじゃん

5G NR

• n41 2496 - 2690MHz TDD
• n90 2496 - 2690MHz TDD

中川「全部同じじゃないですか！？」
本田「ちがいますよーっ」
両津「これだからしろうとはダメだ！もっとよく見ろ！」

結論

• LTEとのDSSでは、NRの上りキャリアの周波数を7.5kHzシフト(UL shift)しなければならない
• n41は UL shift が必須ではない。 n90は UL shift が必須
  • n41は UL shift に対応していなくても使用できる
  • n90対応とするためにはUL shift をサポートしなければならない
  • 今までのNR TDDバンドはDSS運用を想定しておらず、UL shift に対応する必要はなかった
• n41ではLTEとのDSSができないため、UL shiftのサポートを必須とした別のバンド n90 を作った

疑問

Q: 「でもn41でDSSやってる事例あるみたいよ？」
A: 俺は知らん！

素人が3GPPの文書を斜め読みしただけなので、詳しいことは知りません。
DSS運用中は UL shift 非対応の端末はn41への接続を拒否するとか、そういう運用になってるのかもしれないですね。それか、規格の修正で何らかの対応がされたか。
問題となっているのがUEからの上りキャリアなので、CAでアップリンクは別のバンドに逃がすなどの対応してるのかもしれないですね。

さっぱりわからないので、詳しい人が説明してくれると嬉しいです。