波導(dǎo)多層光存儲器件的研制及其散射模型.pdf

1、光學(xué)數(shù)據(jù)存儲技術(shù)如CD和DVD光盤已在音像視聽和計算機數(shù)據(jù)存儲領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用.目前人們正在設(shè)法進(jìn)一步提高光盤存儲器的存儲密度,如采用大數(shù)值孔徑物鏡或使用較短波長光源(如藍(lán)光、紫光存儲).但是,現(xiàn)今的光盤存儲面密度已經(jīng)接近由電磁波衍射效應(yīng)引起的空間分辨率極限,下一代超高密度光存儲器將建立在突破衍射分辨率極限的近場光學(xué)存儲技術(shù)(如采用固體浸沒透鏡的方法)或突破光盤平面限制的三維光學(xué)體存儲技術(shù)之上.該文就介紹一種新型的三維光存儲方法--波

2、導(dǎo)多層存儲.它的原理是:利用波導(dǎo)缺陷記錄數(shù)據(jù)、利用波導(dǎo)缺陷的漏光效應(yīng)讀出數(shù)據(jù)和利用波導(dǎo)對光的空間約束作用實現(xiàn)層選址.這種方法的可行性已被文中十層波導(dǎo)原理性實驗成功證實.為了能夠制造出實用的波導(dǎo)多層存儲系統(tǒng),文中對可適用于該存儲系統(tǒng)的多種數(shù)據(jù)讀寫方法從原理上作了概述.其中,"直寫法"的數(shù)據(jù)記錄方式和"散射型"的數(shù)據(jù)讀出方式最具實用性.通過對導(dǎo)波光學(xué)原理以及光散射理論的研究,我們得出了波導(dǎo)表面散射光強的指數(shù)衰減規(guī)律.考慮到某些探測器要求整個

3、波導(dǎo)表面散射光強均勻不變,我們又推導(dǎo)出了這種情況下的衰減系數(shù)隨著光傳播方向變化規(guī)律公式.此外,我們還運用轉(zhuǎn)移矩陣的方法對衰減系數(shù)的相關(guān)參量進(jìn)行了分析.這些工作進(jìn)一步了完善波導(dǎo)散射理論.在以上理論推導(dǎo)的基礎(chǔ)上,我們設(shè)計了波導(dǎo)表面光散射的實驗.該實驗不僅證實了散射光強的指數(shù)衰減規(guī)律,而且分別得出了不同波導(dǎo)樣品的衰減系數(shù)大小.此外,實驗結(jié)果還反映了當(dāng)僅僅改變其中一個參量(如信息符的深度或密度)時,衰減系數(shù)的變化趨勢.這為今后進(jìn)一步提高器件性能