超分辨近场结构技术及其应用

超分辨近场结构(Super RENS)技术是在传统的超分辨光盘技术和近场光学的基础上发展起来的新技术。介绍了Super RENS技术的基本原理:利用掩膜层的非线性效应或表面等离子体增强效应,在近场区域可以记录、读出超过衍射极限的信号。综述了该技术在纳米光信息存储和光刻方面应用研究的最新进展,提出了存在的问题,展望了它的发展前景。     

超分辨近场结构光盘的传统以及差分读出方法研究

利用标量衍射理论和角谱方法,针对超分辨近场结构光盘存储系统建立了简单物理模型,并提出了超分辨近场结构光盘的读出信号仿真计算方法.通过对比实际测试信号与模拟信号,证明了该读出信号计算方法的可行性.此外,针对超分辨掩膜层对不同功率入射激光响应不同的特性,分别分析了单轨道和三轨道记录符在高、低功率两束激光读出下的差分信号.数...     

Si掺杂Ag基超分辨薄膜读出性能研究

超分辨薄膜是一种能够实现突破光学衍射极限的功能薄膜,它在超分辨近场光存储技术中起到至关重要的作用。采用磁控溅射共溅的方式制备了Ag掺杂一定量Si的超分辨复合薄膜,测试了其作为掩膜层的超分辨光盘读出性能,并获得了最佳的薄膜制备条件,即当Ag溅射功率为55 W,Si为95 W,溅射时间为80s,薄膜厚度为39nm时,超分辨光盘的读出信号载噪比(CNR)最高为28dB。用X射线光电子能谱测量了上述薄膜的组成,用扫描电子显微镜观察了薄膜微区形貌,并用椭圆偏振光谱仪测量了薄膜的光学常数和厚度。超分辨复合薄膜的读出机理可以用Ag的散射型机理解释。光盘在持续读出10万次以后读出信号基本没有下降。     

超分辨技术在光盘中的应用研究

超分辨技术是一种无需用减小波长或增大数值孔径的方法减小记录点尺寸而能读出超过衍射极限信号从而有效增加存储密度的一种方法.超分辨可以通过调整光学系统或者调整光盘的结构来实现.在超分辨光盘中,超分辨是基于掩膜的光学性质随入射激光强度的非线性变化而实现的.在磁光盘中第一次引入超分辨技术后,超分辨技术的应用有了很大发展,在目前是提高光盘存储密度的有效方法,在各类光盘中都有良好的应用.近场超分辨技术的出现使相变光盘的超高密度记录和读出成为可能.文章综述了超分辨光盘的发展现状和发展方向.     

超分辨技术在光盘中的应用研究

超分辨技术是一种无需用减小波长或增大数值孔径的方法减小记录点尺寸而能读出超过衍射极限信号从而有效增加存储密度的一种方法，超分辨可以通过调整光学系统或者调整光盘的结构来实现，在超分辨光盘中，超分辨是基于掩膜的光学性质随入射激光强度的非线性变化而实现的，在磁光盘中第一次引入超分辨技术后，超分辨技术的应用有了很大发展，在目前是提高光盘存储密度的有效方法，在各类光盘中都有良好的应用，近场超分辨技术的出现使相变光盘的超高密度记录和读出成为可能，文章综述了超分辨光盘的发展现状和发展方向。     

基于近场激发与增强的新型多层纳米薄膜结构在非线性光学器件上的应用与发展前景

传统光学引入了远场衍射的尺度极限。自从提出了近场光学技术以来 ,由于近场扫描光学显微镜 (NSOM)系统的复杂性而使得近扬的引入和利用变得困难。具有多层纳米薄膜结构的超分辨近场结构 (Super RENS)的提出改变了这种局面 ,并在诸如超高密度光学数据存储、近场光刻技术、纳米光子学晶体管等领域获得了重要的应用。围绕Su per RENS技术 ,通过综述它的基本原理、物理机制以及各项应用 ,指出了基于近场激发与增强原理的新型多层纳米薄膜结构在未来非线性光学器件上的应用与发展前景     

多阶游程长度受限编码的光盘读出信号

多阶游程长度受限(ML-RLL)编码可以在保持原有记录符尺寸和记录单元数量的情况下将CD光盘存储容量提高2.4倍。借助标量衍射理论建立了多阶游程长度受限记录符的计算模型,对采用多阶游程长度受限编码的CD光盘的读出信号进行了仿真分析。结果表明,记录坑长度的变化对读出信号幅值影响较小,有利于将记录坑长度和记录坑的宽度两个参数进行分离检测,但在3T长度、不同宽度的记录坑相连的情况下,从读出信号中很难分辨出记录符的分界位置。     

光盘光学系统的矢量衍射理论分析

本文以完整的矢量衍射理论分析了光盘光学系统。首先将入射的聚焦光束分解为平面波谱 ,得到每个平面波的振幅矢量 ;然后计算光盘对每个平面波的衍射 ,得到衍射波的振幅矢量 ,从而得到了整个衍射波场的空间频谱 ;最后计算物镜光瞳上的能通量 ,得到光盘系统的读出信号。在衍射计算中 ,光盘被定义为二维金属光栅 ,根据信息符的不同模型 ,选用坐标变换方法、耦合波方法或模态方法。对于典型的 DVD光学系统来说 ,矢量理论的结论与标量理论相差甚远 ,要得到正确的结果就必须采用矢量衍射理论     

光盘信息符特征宽度的确定

光盘信息符的横向尺寸决定了光存储系统的存储面密度。采用二维正方形光栅作为光盘模型,通过三维矢量衍射理论的数值仿真,计算了信息符横向尺寸对读出信号调制度的影响,确定了最佳调制度对应的最佳坑宽。并与标量衍射理论的定性分析进行了对比。根据标量衍射理论,最佳调制度应出现在信息符面积为读出光斑面积一半时对应的信息符尺寸附近,且小于该尺寸;信息符的最佳坑宽,即信息符特征宽度取决于所用的光学系统;矢量衍射理论的定量计算结果符合标量衍射理论的分析,并更接近实际情况;标量衍射理论概念简单,适于定性分析,定量计算则存在较大的误差。     

用于光盘分析的标量衍射理论综述

标量衍射理论是最早用于分析光盘读出光场的理论,它用标量函数描述光场,计算和理解读出过程比较简单。在只读光盘(CD及其兼容类)发展的过程中,它一直扮演着基础理论的角色。综述和比较了1970年以来的一些标量衍射理论,重点讨论了光盘信息符的模型及标量衍射分析方法等。对各种方法的优缺点作了评述,对如何定量描述标量衍射理论在分析高密度光盘方面的局限性问题提出了建议。     

超分辨近场结构中Bubble微结构的远场光学特性分析

以菲涅尔-基尔霍夫衍射理论为基础,建立了超分辨近场结构中Bubble微结构对高斯光束的衍射模型.分析了PtOx型超分辨近场结构(PtOx-Type-Super-RENS)中Bubble微结构的远场光学特性.结果表明,设计的Bubble微结构形成过程的简化模型可基本反映超分辨近场结构中掩膜结构在激光作用下的结构变化过程,说明了高斯衍射模型是研究薄膜微结构变化的一种有效方法.     

Analysis of Optical Disk Readout Signal Deterioration Caused by Dust on the Substrate

A noise power spectrum estimation method is presented for optical disk readout signal influenced by dust on the substrate. The noise due to dust has been modeled using geometrical optics and assuming the Poisson distribution for the dust particles. The noise power spectrum consists of two components: one comes from the effect of individual dust particles passing across the light beam, and the other comes from the effect of overlapping area of a particle and the inverted image of another particle. The feasibility of a thin-substrate optical disk was studied using this model. Dust will not have a serious effect on the readout signal when a 0.6 mm-thick substrate is used in place of the conventional 1.2 mm-thick substrate.     

固体浸没透镜光存储的信号探测技术

信号探测是固体浸没透镜成为实用存储技术的一个必需的组成部分。对在该项研究中获得的理论和实验成果进行了介绍。总结了针对固体浸没透镜机理的三维矢量理论 ,对影响信号探测的因素 ,例如头盘间距、盘片结构和光的偏振态等进行了讨论。介绍了基于固体浸没透镜光存储中信号探测的新技术和重要的实验结果。     

榕树型互连网络及光学实现

讨论了一种用扭曲向列相液晶器件和偏振分光棱镜实现光学榕树上互连网络的结构，这种结构具有直线式传输、无错位、无缩放，并能够实现模块化和集成化的优点。     

双光束磁光存贮中信号读出的偏振态分析

利用琼斯矩阵分析了双光束磁光存贮中信号读出系统偏振态的传输情况，推导了读出信号的表达式，分析了偏振分束镜与光盘盘基的相位延迟对读出信号的影响。