光致变色二芳基乙烯多波长光存储研究

多波长光致变色存储是基于光致变色原理的一种高容量光存储方法.介绍了多波长光存储的存储原理、系统构成和光盘结构.利用三波长光致变色存储实验装置，进行了三波长光致变色存储的实验.结果显示，实验中采用的三种光致变色材料可用于多波长存储，多波长存储读出信号对比度较高，各记录信号之间几乎无串扰.记录信息经50次低速读出后仍保持较高对比度. 关键词： 多波长 光致变色 光存储 串扰     

光电功能材料

TB342007010823有机光致变色材料的合成与多阶存储实验研究=Synthe-sis of novel organic photochromic diaylethene and multi-level recording experi mental performance[刊,中]/刘学东(清华大学化学系有机光电子分子与分子工程重点实验室.北京(100084)),石明…//功能材料与器件学报.—2006,12(2).—117-119介绍了用于多阶光存储材料的有机光致变色的二芳基乙烯化合物合成,存储的膜片制作和多阶光存储实验。结果显示:用1,2-双(2-甲基-5-(4-醛基苯基)噻吩-3-基)全氟环戊烯作为多阶光存储的记录材料,与PMMA掺杂,采用旋涂法制成存储膜片,…     

光致变色多阶光存储中的光学串扰分析

利用光致变色材料的灰度分阶特性可以实现多阶光存储。以傅里叶光学和光致变色记录符的可叠加性为基础，采用霍普金斯标量衍射理论的经典归-化坐标，对光致变色多阶光存储中的光学串扰进行了理论建模和数值分析。作为后续电通道补偿设计的前提。数值计算结果表明：相邻记录符与盘基信号的交叉串扰项是光学串扰的主要成分，且随着中心距的增加，相邻记录符引起的串扰迅速降低；当无寻道误差时，邻道记录符引起的串扰可以忽略；高阶记录符引起串扰要明显高于低阶的串扰。且影响多阶存储的可分阶性；实验结果很好地验证了所建立的模型的合理性。     

一种4阶RLL(2,12)调制码的CPLD的实现

现有的光存储系统采用二值的记录模式,普遍使用的是游程长度受限(Run-length limited,RLL)的调制编码,并将信息编码记录在信息符的长度中。新型多阶RLL光存储采用多阶RLL编码方案,将信息同时记录在信息符的长度和信号幅值中,从而大幅度地提高了光盘的容量。为了研究多阶RLL编码的逻辑正确性和电路复杂度,设计了基于可编程逻辑器件的硬件平台。多阶RLL编码可以用有限数量逻辑门实现编码,有望用于未来高密度多阶光存储系统。     

多阶光存储原理分析及其读写系统前端信号处理研究

运用矢量衍射理论的计算方法(耦合波方法，时域有限差分法)，对两种多阶光存储方案(坑深调制，坑形调制)进行了原理性分析，并简略分析了利用相变材料的幅值调制实现多阶存储的原理.由此得出多阶光存储技术的实现是利用了光与物质之间的相互作用，使光对记录介质产生作用，同时介质也对光的某些特性进行调制，而这些特征的改变一般都不止两个状态0或1，用数字方式将这多个状态记录下来便实现了多阶数字存储.此外,还提出了多阶光盘前端信号处理系统的设计与开发.该系统是多阶光存储实验系统的重要组成部分，可输出RF,TE,FE等伺服与误差信号，并将信号反馈给多阶处理芯片；同时系统还可对光学头的激光读写功率及写入时间进行控制，并能使其实现自动调焦和道跟踪. 关键词： 多阶光存储 矢量衍射理论 时域有限差分法     

双色俘精酸酐薄膜的双波长图像光存储

采用两种光致变色俘精酸酐体系化合物[1，2，4-三甲基-5-苯基-3-吡咯甲叉(异丙叉)俘精酸酐和对-N，N-二甲基苯基-2-甲基-3-恶唑甲叉(异丙叉)俘精酸酐]制备了单层双色聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)复合薄膜感光记录材料。采用双波长(650nm和488nm)图像存储和读出光路，实现了用两种波长在双色复合薄膜的同一位置同时记录两幅图像。当分别用各自对应的波长读出时，两幅图像各自获得了高衬比度，且二者之间的串扰很小，证明了在双色光致变色俘精酸酐材料上进行双波长复用图像光存储的可行性。     

BR-D96N薄膜共线全息图像存储实验研究

利用一种生物光致变色材料—基因突变菌紫质BR-D96N薄膜的光致变色特性,实现了可擦写式共线全息图像存储实验.对于光密度为3.0的BR-D96N薄膜,在700mW/cm2的记录光强下(波长为632.8nm,物光、参考光光强比为约1∶1.2),全息图建立的最佳曝光时间约为3s,最佳再现光强约为50mW/cm2,全息图寿命约为10min.实验表明:共线全息存储技术光学系统简单,系统体积小,受存储环境的影响低,并能够实现高密度存储;同时也实验验证了BR-D96N薄膜具有响应速度快,感光灵敏度高,擦写次数高,稳定耐用,使用方便等优点,可以作为一种较灵敏的可擦写共线全息记录介质.     

光致变色材料多阶光存储模型与实验

光致变色材料具有光子型反应的特点,控制光致变色材料吸收的光子数就可以控制材料的反应程度,从而实现多阶存储。根据光化学反应的原理,分析了光致变色材料的写入过程,建立了光致变色多阶存储写入过程的反射率模型。根据该模型的仿真计算结果,设定了一组合适的曝光量,在1,2_双(2_甲基_5_(4_(1,3_二氧戊环基)苯基)噻吩_3_基)全氟环戊烯材料上实现了8阶存储。     

共轭读出法消除光致变色材料全息记录中的相位畸变

采用有机光致变色材料-吲哚俘精酰胺/PMMA薄膜作为可擦写全息记录介质,建立了一种能消除全息光存储中相位畸变的光路.此光路采用参考光的相位共轭光再现全息图,能有效消除物光路中由于光学元件失调和记录材料缺陷引起的相位畸变,是全息光存储中提高再现像像质的一种有用光路.     

BR-D96N薄膜共线全息图像存储实验研究

摘要:     利用一种生物光致变色材料—基因突变菌紫质BR-D96N薄膜的光致变色特性,实现了可擦写式共线全息图像存储实验.对于光密度为3.0的BR-D96N薄膜,在700 mW/cm2的记录光强下（波长为632.8 nm,物光、参考光光强比为约1:1.2）,全息图建立的最佳曝光时间约为3s,最佳再现光强约为50 mW/cm2,全息图寿命约为10 min.实验表明：共线全息存储技术光学系统简单,系统体积小,受存储环境的影响低,并能够实现高密度存储|同时也实验验证了BR-D96N薄膜具有响应速度快,感光灵敏度高,擦写次数高,稳定耐用,使用方便等优点,可以作为一种较灵敏的可擦写共线全息记录介质.     

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。     

Analysis of differential phase detection signal of a novel multi-level read-only disc

To improve the tracking servo performance, a novel signal waveform multi-level （SWML） read-only disc realized on the digital versatile disc （DVD） platform is presented. The characteristic of the differential phase detection （DPD） signal of the SWML read-only disc is analyzed both in theory and experiment. The amplitude of the DPD signal of the SWML read-only disc in an open tracking servo loop is about 2/3 of that of the DVD read-only disc. The uniformity and symmetry of the DPD signal of the SWML read-only disc are similar to those of the DVD read-only disc and better than the former multi-level run-length limited （ML-RLL） read-onlv disc.     

Pit Depth and Width Modulation Multilevel Run-Length Limited Read-Only Optical Storage

When the techniques of integrating the variation of the conventional DVD,the high-density multilevel run-length pit depth and width simultaneously are adopted to limited read-only optical storage method is achieved. The dynamic range of readout signal is greatly enlarged in comparison with keeping one parameter varied, and the recording levels number can be obviously increased. The discs can be manufactured using standard photoresist mastering and replication techniques with great compatibility to conventional binary read-only discs. Experimental results show that eight-level read-only optical disc can be realized and the capacity can be increased to 20 GB.     

一种新的多阶只读光存储方法的仿真分析和实验验证

提出了一种波形调制的方法,在原有记录符中加入一个短坑或短岸,在读出信号上产生一个可辨识的"扰动",从而对读出信号波形产生调制.用简化的光刻模型和基于角谱分解的读出模型,对该方法在DVD系统上的坑形和读出信号进行了仿真.仿真结果确定了各个游程可实现的阶次和各个阶次的刻写参量.对典型游程6T和11T进行了实验,读出信号与仿真结果相吻合,并分别得到了小于1×104和1×10-5的阶次误码率.实验结果验证了该方案的实际可行性.     

热辅助磁盘探针存储的研究

描述了一种热辅助磁盘存储技术，该技术可应用于未来的高密度磁盘存储.记录介质是一种CoNi/Pt多层膜，它可用作垂直模式的磁记录介质.使用扫描隧道显微镜(STM)产生的隧道电流作为热源对磁膜进行局部加热.隧道电流随着加在STM针尖与磁膜之间的脉冲电压幅值的增大而增大.实验结果显示了圆形记录点在磁膜上生成，记录点尺寸与电压值相关，阈值电压为4V左右.当电压高于阈值时，记录点尺寸随着电压的增大而增大,平均尺寸为170nm；当电压低于阈值时，未发现记录点.一个简单的模型解释了以上实验现象. 关键词： 扫描隧道显微镜 热辅助磁盘存储技术 高密度磁盘存储     

基于有机薄膜晶体管的光写入多级存储器

由于依靠不断缩小存储单元尺寸来提升单位面积存储能力的传统方法将会面临着器件尺寸的物理极限等瓶颈,人们逐渐将目光投向了能够在单一器件上实现高密度存储的多级存储器件。本文利用有机薄膜晶体管中存在的持续光电导率(PPC)效应制备了一个光写入操作的多级存储器件,有效地避免了电写入操作对器件的接触破坏性和较大功耗问题。研究了在不同功率(60,100,150μW/cm 2)和不同持续时间(50~1000 ms)700 nm光写入脉冲作用下的器件存储状态,器件在光功率为60μW/cm 2、持续时间为100 ms的光脉冲下展现出了低至0.189 nJ的极低工作功耗。通过对器件施加16个连续光写入脉冲证实器件具有16个有效的存储状态,实现了存储容量为4 bits的多级光写入存储功能。     

Micromagnetic modeling for heat-assisted magnetic recording

Heat-assisted magnetic recording (HAMR) is one of the candidate systems beyond the perpendicular recording technology. Here, a micromagnetic model and a heat transfer model are introduced to study the heating and cooling processes in the HAMR media; then, by integration of the SPT head and the laser heating source, the recording performance is simulated and investigated on a single track at an area density of 1 Tb/in². In the HAMR system, the temperature in the medium under the laser wave guide is increased by heating, and decreased by air bearing and heat conduction when the write process really occurred. The target of this study is to find the proper design of the head-laser assembly for optimum recording. It is found that the proper distance between the laser wave guide and the head's main pole rear/front edge is only 41.4/1.4 nm for optimum recording performance.     

Reversible holographic recording materials for optical information storage

The organization of a random access read-write-erase holographic optical memory is described, and estimates are given for the characteristics required of a reversible holographic storage material suitable for this application. The characteristics of photo-chromic, thermo-chromic, and electrically controlled materials are surveyed to indicate how far existing materials satisfy, or could be developed to satisfy, the requirements of fast optical information storage. A figure of merit is defined to indicate the relative value of existing materials for storage applications.     

White light micrograting multiplexing for high density data storage

Recording of multiplexed microholographic gratings with improved recording volume for high density optical data storage is proposed and demonstrated. By using a hybrid diffractive-refractive objective lens with extended depth of focus, we have achieved a recording beam size of approximately 1 microm and a focal depth of 20 microm. Multiple gratings corresponding to spectral lines within the 400-650 nm spectral band have been successfully multiplexed in a single recording spot or pit of size 1.25 microm on a DuPont photopolymer film using a white light source along with narrowband filters or dispersion elements, thus demonstrating the storage of multiple bits in a single pit. Simultaneous readout of multiple bits in a single storage pit is accomplished with a microspectrometer-type readout head using a white light source.