飞秒激光双光子三维光信息存储研究

摘要

本文采用双光子加工系统和共焦扫描系统，对单光束双光子存储技术及不同存储介质的存储特性进行了理论和实验研究。本课题在国家自然科学基金及“863”项目(MEMS2003AA404050)资助下完成的。 根据双光子写入过程的非线性，分析了双光子存储分辨率和信息读出信号强度的影响因素，建立了理论模型，并进行了实验验证。根据建立的理论模型，可预计存储系统的分辨能力。此外，还实验研究和理论分析了存储深度对信息读出信号强度的影响，提出了曝光时间递增法，并利用此方法有效地增加了深层信息点的信号强度。 研究了新型光致变色材料全氟二芳烯的光化学和光物理性质，和分析。研究了新型光致漂白材料二苯乙烯的光化学和光物理性质，利用放大级飞秒脉冲激光在新型掺杂的PMMA透明聚合物中实现了八层微爆三维光信息的写入、并行折变信息读出和荧光信号串行读出。研究了存储介质的存储阈值、不同能量的飞秒激光脉冲和存储深度对微爆信息点尺寸的影响，理论分析了材料结构的变化，并对飞秒激光微爆的机理进行了探讨。这些结果为双光子三维光存储技术的实用化打下了良好的基础。

目录

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第一章绪论

§1.1光信息存储现状概述

§1.2体全息光存储技术

§1.3光谱烧孔光存储技术

§1.4双光子吸收三维光存储技术

1.4.1双光子三维光存储技术概况

1.4.2双光子三维光存储系统

1.4.3双光子光存储材料

§1.5飞秒激光微爆三维光存储技术

§1.6本文研究的意义和主要内容

参考文献

第二章双光子存储理论分析和实验

§2.1双光子存储基本理论

2.1.1双光子吸收概念

2.1.2双光子吸收截面

2.1.3双光子吸收存储机制

§2.2双光子存储特性理论分析

§2.3双光子三维光存储实验系统

§2.4双光子存储特性实验分析

2.4.1激光激发功率

2.4.2激光激发时间

§2.5存储深度效应实验分析

2.5.1深层光存储实验分析

2.5.2深层信号强度一致性实验分析

§2.6本章小结

参考文献

第三章双光子光致变色三维光存储研究

§3.1双光子光致变色存储原理

§3.2光致变色存储材料二芳烯

3.2.1二芳烯分子结构和性质

3.2.2存储介质制备及性质

3.2.3存储介质的稳定性和抗疲劳性

§3.3双光子存储读写特性实验分析

3.3.1双光子写入特性实验分析

3.3.2信息读出实验分析

3.3.3三维高密度光存储实验

§3.4螺(哑心)嗪的双光子存储实验研究

3.4.1螺(哑心)嗪分子结构和特性

3.4.2双光子吸收三维光存储

§3.5本章小结

参考文献

第四章双光子漂白三维光存储研究

§4.1双光子漂白存储机制

§4.2光致漂白材料二苯乙烯

4.2.1存储材料分子结构

4.2.2存储材料线性和非线性光学性质

4.2.3存储材料漂白阈值比较

§4.3双光子光存储特性实验分析

4.3.1双光子荧光光谱

4.3.2双光子荧光特性

4.3.3双光子漂白三维光存储

§4.4双光子光致漂白机理的研究

§4.5本章小结

参考文献

第五章飞秒激光微爆三维光存储研究

§5.1.飞秒激光微爆三维光存储

5.1.1飞秒激光微爆三维光存储特点

5.1.2飞秒激光激发微爆机理

§5.2.存储材料及存储系统

5.2.1存储材料及其特性

5.2.2信息存储系统

§5.3.飞秒激光脉冲微爆光存储实验及分析

5.3.1存储阈值实验及机理分析

5.3.2存储点结构分析

5.3.3不同深度三维光存储

5.3.4多层三维微爆光存储

§5.4本章小结

参考文献

第六章总结与展望

§1工作总结

§2工作展望

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