波导多层光存储器件的研制及其散射模型

摘要

光学数据存储技术如CD和DVD光盘已在音像视听和计算机数据存储领域得到广泛的应用.目前人们正在设法进一步提高光盘存储器的存储密度,如采用大数值孔径物镜或使用较短波长光源(如蓝光、紫光存储).但是,现今的光盘存储面密度已经接近由电磁波衍射效应引起的空间分辨率极限,下一代超高密度光存储器将建立在突破衍射分辨率极限的近场光学存储技术(如采用固体浸没透镜的方法)或突破光盘平面限制的三维光学体存储技术之上.该文就介绍一种新型的三维光存储方法--波导多层存储.它的原理是:利用波导缺陷记录数据、利用波导缺陷的漏光效应读出数据和利用波导对光的空间约束作用实现层选址.这种方法的可行性已被文中十层波导原理性实验成功证实.为了能够制造出实用的波导多层存储系统,文中对可适用于该存储系统的多种数据读写方法从原理上作了概述.其中,

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前言

一、超高密度光存储技术的现状与前景

二、体存储技术及波导多层存储

三、课题来源及其意义

四、本课题的研究内容

第一章超高密度光存储技术的研究历史与发展现状

§1.1二十一世纪3T目标

§1.2全息体存储技术

§1.3近场光学存储技术

§1.4双光子多层存储技术

§1.5荧光多层存储技术

§1.6其他超高密度光存储技术

§1.7本章小结

第二章波导多层存储基本理论与设计

§2.1波导多层存储器的结构与原理

§2.2波导多层存储器的数据记录方法

2.2.1直写法

2.2.2全息法

2.2.3光刻法

2.2.4压铸法

§2.3波导多层存储器的数据读出方式

2.3.1散射型

2.3.2反射型

2.3.3衍射型

2.3.4泄漏型

2.3.5辐射型

2.3.6荧光型

§2.4波导多层存储实际器件的制作

§2.5波导多层存储器原理性实验

2.5.1模型器件制作

2.5.2读出实验装置

2.5.3实验结果示例

§2.6侧面耦合CD光盘信息符散射实验

§2.7本章小结

第三章波导多层存储散射理论及数学建模

§3.1波导多层存储中散射现象的微观解释

3.1.1散射理论的研究历史及应用分类

3.1.2 Mie散射基本公式

3.1.3 Mie散射物理量计算流程图

3.1.4 Mie散射理论相关参数在波导多层存储中的理解

§3.2波导多层存储中散射现象的宏观描述及其数学模型

3.2.1波导漏光传输模型

3.2.2类周期波导模型

3.2.3类光栅波导模型

3.2.4上部波导光屏蔽效应

§3.3波导散射规律实验

3.3.1波导表面散射光强指数衰减规律的实验验证

3.3.2衰减系数相关参量的实验验证

§3.4本章小结

第四章波导多层存储器驱动系统

§4.1波导多层光盘读取流程

§4.2波导多层光盘驱动系统基本部件

4.2.1光学头

4.2.2伺服系统

4.2.3寻道器

4.2.4选层器

§4.3波导多层光盘驱动系统软硬件开发

§4.4本章小结

结束语

参考文献

致 谢