飛秒激光多維信息存儲關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、現(xiàn)代科技對數(shù)據(jù)容量需求的急速增長使超高密度信息存儲技術(shù)成為當(dāng)代信息技術(shù)領(lǐng)域重要的研究課題。多維信息存儲改變了原有光存儲技術(shù)依靠縮短激光波長和增加物鏡數(shù)值孔徑來提高存儲密度的傳統(tǒng)思路，在幾何三維空間之外，選擇其他可以影響數(shù)據(jù)寫入和讀取的物理特性參量建立獨(dú)立的坐標(biāo)系，可以將多重信息記錄到存儲介質(zhì)的同一物理空間上，并實現(xiàn)獨(dú)立的讀取，從而增加信息存儲的維度。多維信息存儲技術(shù)可實現(xiàn)的存儲容量大，控制靈活方便，己成為下一代光存儲技術(shù)發(fā)展的重要方向之

2、一。本文結(jié)合飛秒激光雙光子吸收的三維高分辨優(yōu)勢和偶氮苯材料的光致異構(gòu)取向重分布特性，發(fā)展了偏振多元多階信息存儲技術(shù)，并對其中的關(guān)鍵問題進(jìn)行了理論和實驗研究。
　　 首先，介紹了偶氮苯的雙光子光響應(yīng)性質(zhì)及機(jī)理，包括雙光子光致異構(gòu)、光致取向和光致取向燒孔等；對雙光子光致異構(gòu)速率方程和光致取向速率方程分別進(jìn)行了描述；對于其中最重要的光致各向異性性質(zhì)——光致雙折射進(jìn)行了理論分析和實驗測量；對研究非線性光學(xué)特性的Z掃描方法進(jìn)行了介紹，并對

3、實驗結(jié)果進(jìn)行了分析。
　　 其次，搭建了飛秒激光雙光子偏振存儲系統(tǒng)并實現(xiàn)了偏振多元信息存儲；分別利用偏振透射光讀出，偏光讀出和反射式掃描共焦讀出三種方式驗證了利用飛秒激光實現(xiàn)可擦除的偏振多元存儲的可行性；存儲密度理論值可以達(dá)到250Gb/cm3;還對存儲過程中曝光劑量對信息點(diǎn)強(qiáng)度和大小的影響進(jìn)行了實驗研究和理論分析，為寫入?yún)?shù)的進(jìn)一步優(yōu)化提供依據(jù)。
　　 另外，雙偶氮苯poly(M2BAN-co-MMA)聚合物的偏振存儲

4、過程中，當(dāng)曝光量超過特定閾值時，會出現(xiàn)灰階低于背景的暗點(diǎn)。本文利用這一性質(zhì)實現(xiàn)了偏振多階信息存儲；同時通過對寫入光曝光時間的控制實現(xiàn)了9階信息存儲，并討論了多階信息存儲中的影響因素；對偏振飛秒激光在雙偶氮苯聚合物薄膜中誘導(dǎo)產(chǎn)生表面形貌進(jìn)行了深入的理論模型研究和實驗分析，結(jié)果表明電場梯度力模型可以很好的解釋偏振激光引起的表面形貌；并且對不同曝光條件下的偏振存儲進(jìn)行了詳細(xì)的討論。
　　 最后，論文進(jìn)行了基于空間光調(diào)制器的三維并行存儲