相变光存储研究的新进展

光存储朝着高密度、大容量、高数据传输速率、多功能方向发展。可擦重写相变光存储介质和技术吸引着越来越多研究者的兴趣。本文主要综述了相变光存储原理、材料性能改进和高密度相变存储技术方面的现状和新进展     

酞菁铜旋涂薄膜的形貌与光谱学性质研究

采用旋涂法制备了2,9,16,23-四-异丙氧基酞菁铜(CuPc(OC3H7-i)4)薄膜,利用AFM、UV-Vis和FT-IR对薄膜的表面形貌和光谱学性质进行了表征。薄膜表面结构是由约为216nm×55nm×4nm的清晰纳米畴组成,旋涂膜中酞菁铜分子是处于一种无序的状态,其Soret带吸收与氯仿溶液相比位置不变,而Q带的聚集体和单体的吸收峰红移约20nm。     

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。     

花菁化合物薄膜的光存储性能

采用旋涂工艺制备了花菁染料薄膜,测试了薄膜吸收、透过和反射光谱,通过椭圆偏振光谱计算了薄膜的光学常数,以该花菁染料薄膜为记录层的可录光盘的动态性能和优化功率测试表明,光盘的最佳写入功率在７ｍＷ左右,载楷（ＣＮＲ）可达４７ｄＢ。利用原子力显微镜观测了以不同功率记录后可录光盘的预刻槽形貌。     

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/cm²)和不同持续时间(50～1 000 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/cm²、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。     

可用于光存储和光学信息处理的SrS（Eu,Sm）电子俘获薄膜的研究

报道用电子束蒸发法制备的ＳｒＳ（Ｅｕ，Ｓｍ）电子俘获薄膜的特性，给出了这种薄膜的Ｘ射线衍射图、原子力显微镜（ＡＦＭ）形貌观察结果、光谱及存储的图像照片等。结果表明所制备的电子俘获薄膜具有很好的光学特性，具有应用在光存储和光学信息处理上的能力。     

双重干涉效应薄膜光学热光调制器的研究

对双重干涉效应反射式薄膜光学热光调制器进行了研究，基于双重干涉效应的分析方法，就相关参数对器件调制特性的影响进行了理论分析，并在实验上进行了有关测试，实际器件获得了高达９２％的调制深度。     

新型杂萘联苯型聚芳醚砜硐聚合物光子材料成膜和光学特性

对新型聚合物光子材料杂萘联苯型聚芳醚砜硐(PPESK)波导薄膜的成膜工艺进行了系统的研究。分析了溶剂吸水性对成膜质量的影响,并通过氮气保护的方法获得了具有良好均一性的波导薄膜,其厚度一致性可优于1%,折射率一致性优于0.03%。采用棱镜耦合技术测量分析了PPESK波导薄膜的折射率、双折射、热光系数等光学特性,测量得到该材料在1310 nm波长处的损耗小于0.24 dB/cm,在1550 nm波长处的损耗小于0.52 dB/cm,表明该材料是一类性能良好的聚合物光子材料。     

确定薄膜厚度和光学常数的一种新方法

借助于不同的色散公式,运用改进的单纯形法拟合分光光度计测得的透过率光谱曲线,来获得薄膜的光学常数和厚度。用科契公式分别对电子束蒸发的TiO2和反应磁控溅射的Si3N4,以及用德鲁特公式对电子束蒸发制备的ITO薄膜进行了测试,结果表明测得的光学常数和厚度,与已知的光学常数以及台阶仪测得的结果具有很好的一致性。这种方法不仅简便,而且不需要输入任何初始值,具有全局优化的能力,对厚度较薄的薄膜也可行。采用不同的色散公式可以获得各种不同薄膜的光学常数和厚度,这在光学薄膜、微电子和微光机电系统中具有实际的应用价值。     

偶氮苯液晶薄膜相位共轭的光学记录研究

利用间并四波混频研究了一种偶氮苯液昌聚合物的相位共轭和光学记录特性，在近共振条件下，用低功率Ｎｄ：ＹＡＧ倍频激光得到高效率的相位共轭光和高阶衍射光，当光强达到１０Ｗ／ｃｍ＾２量级时，薄膜显示出光记录效应，即在撒掉写入光之后，相位共轭波并不消失，进一步大光强到１０＾３Ｗ／ｃｍ＾２量级时，出现三组分别只与前向泵浦光，后向泵浦光和信号有关的高阶衍射光。其中观察到第三阶衍射光，且在撒掉任两束光后，所剩一束     

SA/PMMA的可擦除光存储特性研究

用在聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA）中掺杂邻羟基亚甲基苯胺（SA）样品，实现了可见光区域的可擦除光存储。以Ar^ 激光488.0nm线为写入光，He-Ne激光632.8nm线为读出光，研究了光栅生长的动力学过程。在写入和擦除过程中，均观察到了衍射信号随时间先增强后减弱的趋势。探讨了写入光和擦除光功率对衍射信号的影响，依据相干光调制形成相位光栅和光异构产生压力梯度引起分子扩散的光物理过程对光存储机制进行了探讨。     

光学薄膜自动设计的多目标优化方法

光学薄膜中已使用的优化方法郜是单目标寻优的,通过分析光学薄膜优化设计的原理,将薄膜设计的物理问题归结为混合离散变量的多目标优化设计的数学模型,并认为这是薄膜设计的一般性模型,现行的单目标优化算法只是这个模型的简化.基于这一新思路,并结合多目标优化算法的研究现状,采用了一种基于免疫应答原理的智能型多目标优化算法.该算法隐含并行处理能力,原理上是具备全局搜索能力的自适应随机性算法.将此算法运用到光学薄膜设计中,给出了一些优化的设计实例.结果表明,将多目标优化算法引入薄膜设计的新思路是可行的,将来会有较好的发展前景.