三維多層光存儲系統(tǒng)的研究與計算機仿真.pdf

1、本文主要圍繞三維光存儲技術(shù)中的多波長多層和雙光子存儲技術(shù)展開研究。在多波長多層光存儲系統(tǒng)中，先設(shè)計一個多層光存儲介質(zhì)，并對存儲系統(tǒng)的調(diào)焦系統(tǒng)采用一種新的斜入射的調(diào)焦技術(shù)：然后應(yīng)用衍射理論對探測器上接收到的光強進行了分析；在雙光子多層存儲系統(tǒng)中，主要對折射率不匹配所引起的問題進行了理論分析和計算機仿真。本課題主要內(nèi)容包括以下幾個方面： 首先，設(shè)計一個多層光存儲介質(zhì)，并對其設(shè)計要求和分析方法進行了說明。為了保證存儲系統(tǒng)的各層信號分離

2、和信號強度的要求，并且克服層間串擾的問題，本文采用了一種新的斜入射的調(diào)焦技術(shù)。 其次，從波像差的角度出發(fā)，采用Zernike多項式作為工具，推導(dǎo)了光學(xué)讀取頭的像差總體容限要求。然后利用光盤衍射理論分析了光存儲系統(tǒng)探測器上的光強度分布，并模擬討論了影響光存儲系統(tǒng)光強分布的諸多因素，結(jié)果表明：信息單元光強分布滿足Strehl判據(jù)，說明了該存儲系統(tǒng)能進行三維讀寫，驗證了理論的可行性。 再次，由于現(xiàn)有的光盤衍射理論都是基于聚焦誤

3、差為零的基礎(chǔ)上，當盤片處于離焦狀態(tài)時，原理論分析都不適宜直接應(yīng)用。為此文中最后基于菲涅耳公式和標量衍射理論，分析了不同離焦狀態(tài)時，探測器上的光強分布情況，并模擬了聚焦誤差信號與離焦信號之間的關(guān)系曲線。 最后，對雙光子存儲系統(tǒng)中存儲分辨率和信息讀出信號強度的影響因素進行了理論分析，估算了存儲系統(tǒng)能實現(xiàn)的分辨能力。此外，由于三維數(shù)據(jù)點存儲在介質(zhì)的內(nèi)部，因此在讀寫過程中激光需要經(jīng)過兩層不同折射率的介質(zhì)，折射率的不同將對聚焦點處激光強度