近场高密度光存储

文章综述了近场高密度光存储领域的研究进展情况，着重介绍了固体浸没透镜（solid immersion lens,SIL)存储方案和近场超分辨结构（super resolution near-field,SuperRENS)的原理、研究进展及问题。     

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。     

近场记录光盘的写入能量的研究

近场记录光盘是一种新的光盘记录技术,它有二个特点：（１）极高的记录密度;（２）很高的寻道速度。本文介绍了近场光盘技术的特性;提出了近场光盘记录技术中动态条件下读写中的写入能量地头盘间的能量传输问题进行了仿真计算。     

声脉冲在多孔性媒质界面上的反射

本文在理论上分析球面脉冲声波在空气和理想的多孔性媒质界面上的反射问题。在声源为脉冲点源的情形下,给出反射脉冲声波的一般表示式。对以下三种情况做了较详细的分析:(1)声源和接收点在垂直于界面的同一直线上,半无限厚多孔性媒质;(2)声源和接收点在垂直于界面的同一直线上,多孔性媒质层;(3)掠射,半无限厚多孔性媒质。脉冲声波在媒质层上的反射是以声脉冲在媒质层内多次反射和透射来处理的。文中还给出实验结果和理论计算的比较。     

光存储技术中超分辨近场结构研究进展

超分辨近场结构(Super-RENS)是近场光学存储中最具有潜力和应用前景的方案之一。介绍了Super-RENS从基本类型到第三代Super-RENS的发展历程,简述了掩膜材料的研究进展以及Super-RENS在不同记录系统中的应用。展望了它的发展前景。     

近场光学在高密度存储中的应用

近场光学在高密度存储方面有着很大的潜力 ,使得近场光学存储近年来得到了广泛的关注。近场光学存储具有高密度大容量及可以利用许多已有相关技术等优点 ,预计近场光学存储密度能达到 7Gbit/ cm2 ;它还可以采用硬盘驱动器中的空气悬浮磁头技术和磁光存储中的技术等 ,使近场存储的研究和开发更加迅速。目前 ,近场光学存储主要有三种方案 :探针型方案、超分辨率近场结构、固体浸没透镜方案 ,这三种方案都是通过不同的方法缩小记录光斑来实现高密度的存储。介绍了近场光学存储的原理、研究现状及材料 ,并对三种近场存储方案的实现方法和发展概况作了详细的阐述 ,分析了这三种方案的优缺点     

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     

近场光存储及其研究进展

本文从近场光学的超分辨原理出发详细介绍和分析了孔径探针型近场光存储技术、SIL透镜近场光存储技术和近场超分辨结构光盘存储技术等的基本原理、研究现状以及它们的优缺点及存在的问题     

近场光存储及其研究进展

本文从近场光学的超分辨原理出发详细介绍和分析了孔径探针型近场光存储技术，SIL透镜近场光存储技术和近场超分辨结构光盘存储技术等的基本原理、研究现状以及它们的优缺点及存在的问题。     

固体浸没透镜飞行高度的气浮控制

采用固体浸没透镜的光存储方法是提高光存储密度的比较实用的近场光存储方法,而严格控制SIL下底面与光存储介质之间的亚波长级距离是此光存储系统正常工作的前提.本文采用电容法测量SIL的飞行高度,采用弹性悬臂将SIL加载在转盘表面上,转盘以不同速度转动时SIL将悬浮在不同的高度.计算机首先采集到SIL的飞行高度信息,再与设定的飞行高度作比较,根据比较结果调整转盘转速,从而达到调整SIL飞行高度的目的.采用此方法,可以动态地将SIL的下底面控制在距高速转动的转盘表面上150～600 nm范围内的一定高度上.     

Near-field radiation from a ridge waveguide transducer in the vicinity of a solid immersion lens

A near-field optical system is investigated to improve the transmission efficiency of near-field transducers. A ridge waveguide is placed adjacent to a solid immersion lens (SIL) but separated by a low-index dielectric layer. The incident electric field near the focus of the SIL is determined by the Richards-Wolf vector field equations. The finite element method is used to solve Maxwell's equations. A spot size of 31 nm is obtained. The maximum value of the absorbed optical power density in the recording medium is 7.51 x 10(-4) mW/nm3 for a 100 mW input power.     

FDTD方法对固体浸没透镜的光场分析

采用二维时域有限差分(2D-FDTD)方法研究了高斯光束通过固体浸没透镜(SIL)的光场分布特性.模拟结果表明,SIL的折射率越大,底面出射的光斑越小,但随离底面距离的增大光束很快展宽;当只有入射角大于全反射临界角、具有高空间频率的部分高斯光束聚焦到SIL底面金属膜中心的微孔时,针对不同直径的微孔,模拟了出射光场的分布,发现微孔直径在某一特定值时,出射光斑半径在距SIL底面近半个波长范围内无明显改变,该结果为增大SIL和存储介质间距的方案提供了理论依据.     

Pupil-plane filtering for improved signal detection in an optical data-storage system incorporating a solid immersion lens

A pupil-plane filtering technique is applied to data-signal detection in an optical data-storage system that uses a solid immersion lens (SIL) and a four-layered phase-change recording medium. We have confirmed by numerical calculations and experiment that the technique improves signal contrast and makes the contrast less sensitive to the gap width between the bottom surface of the SIL and the top surface of the recording medium. Light that is incident upon the objective lens that is used with the SIL is linearly polarized, and the full vectorial feature of the light is considered in the calculations.     

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。     

Experimental research on high density data storage using solid immersion lens

We have set up a solid immersion lens (SIL) near-field static recording system for demonstrating preliminarily the feasibility of SIL technology in the higher density storage. The experimental result with recording mark size of 240 nm is obtained corresponding to a potential of density of tens of gigabits per square inch. Some factors in the SIL near-field recording are discussed.     

The validity of high-pass angular spectrum filter in solid immersion lens system

应用矢量方法计算了具有高通角谱滤波器的固体浸没透镜（SIL）系统的焦场分布。数值结果显示，对于径向（角向）偏振输入光，高通角谱滤波器可以减小SIL系统的光斑（暗斑）大小。然而，对于线性偏振输入光，简单的高通角谱滤波器不能够优化SIL系统的光场分布，也不能够改进系统的光存储密度。     

Numerical analysis of an annular-aperture solid immersion lens

A physical model of an annular-aperture solid immersion lens (SIL) is proposed, and its attractive features are presented numerically with the finite-difference time-domain method. Placing an appropriate annular aperture in front of the SIL shows that the focal depth can evidently be improved, combining the virtues of the annular-aperture technique and the SIL technique. With this proposed method the rigorous distance control condition in related devices can be relaxed, preventing scratches or collisions between the optical head and the recording medium. Potentially, this technique could have great prospects for applications in optical data recording, lithography, and other applications that depend on immersion media to meet the resolution criteria across the image field.     

Head–disk interface problems in first-surface near-field optical recording with flying optical head

Near-field recording (NFR) technology using a flying optical head is applied for high density optical data storage. Diamond-like carbon (DLC) film and PFPE lubricant film are coated on utmost NFR disk to reduce the tribological problems. A contamination at the head–disk interface (HDI), especially on a solid immersion lens (SIL) is observed. The contaminants are composed of dust materials from the surroundings and lubricant materials from a disk surface. The contaminants are supposed to be condensed by heat from a writing laser beam at the HDI. To avoid the contamination problem, a cover-layer is coated and a focal plane moved under the cover-layer from the HDI. First-surface near-field recording configuration can be modified by laminating a cover-layer, which enhances the possibility of a practical application with a media removability function.     

多阶光存储的调制原理分析与编码设计研究

根据编码理论的状态切分算法，提出一种新型的8阶(1,3)游程长度受限码，在最小记录符上能够存储3.0比特的用户数据，并且编码与译码逻辑简明，可用于未来高密度多阶游程长度调制光盘系统.