共线存储实验及理论分析

以Ar^ 离子激光器共线输出多波长作为光源，以有机导电材料作样品，采用简并四波混频（DFWM）光路装置，实现了多重多波长共线读出实时和记汐存储，获得了良好的照片记录，观测并解释了存储间的竞争现象。     

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     

新型双染料敏化的宽带光聚物全息特性研究

报道了一种新型、两种染料共同敏化的宽带响应光聚物材料.该材料使用孟加拉玫瑰红和亚甲基蓝作为联合光敏剂,由于混合染料的加入,使材料的感光光谱范围大大加宽.用四种波长的光对样品进行曝光,衍射效率均大于40%,最高可达80%,适合于多波长存储,分别用不同波长的激光在样品同一位置存储了四幅不同的图像,其再现图像效果良好,表明该材料是一种较理想的多波长全息存储材料.     

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.     

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.     

光致变色双波长光存储读出信号串扰建模与消减

在材料反射率及记录信息空间分布任意的情况下，分析了双波长读出信号及其串扰，建立了理论模型.提出读出信号减去另一波长读出信号与特定系数乘积以消除线性串扰的方法，该系数仅与另一波长对应材料的摩尔消光系数有关，与材料反射率分布、记录信息等无关，也与原波长激光对应材料无关.以两种二芳基乙烯为记录介质作多波长光存储串扰消减实验，实验结果与理论相符. 关键词： 多波长 光致变色 光存储 串扰     

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。     

一种全可见光敏感的光致聚合物全息特性研究

制备了一种对整个可见光波段都敏感的光全息存储材料,并研究了该材料的透过率、衍射效率、灵敏度等全息特性.用He-Ne激光器633 nm和Ar+ 激光器514 nm,488 nm,476 nm四种波长的光曝光,材料的饱和衍射效率最大为66%,最小为48%;最高灵敏度为8.06×10－3 cm2/mJ.最高折射率调制度为4.22×10－4.用多波长存储时,不同波长的光可存储多幅全息图,且再现图像清晰.结果表明,该材料是较好的高密度数字全息存储材料.     

基于DVD光头的双光子光致漂白三维光存储

基于现有的DVD光头物镜与音圈电机，根据光致漂白的双光子吸收气维光信息存储原理，以钛蓝宝石飞秒脉冲激光进行双光子光信息写入和读出，利用音圈电机进行选层，在新型光致漂白材料二苯乙烯衍生物中进行光致漂白二进制编码信息的存储和读出实验研究；实现了三层光信息存储，信息点间距和信息层间距分别为4μm和15μm；用Matlab软件读出信息的信号强度并对其进行了识别，识别结果与写入的二进制编码信息完全一致。实验证明了用DVD光头进行双光子三维光数据存储的可行性，表明双光子吸收光致漂白技术可以与现有CD／DVD兼容，为实现多层高密度和超高密度光信息存储打下基础。     

体全息存储技术

体全息存储技术以其存储密度和数据读出率高及相关内容寻址等特点而具有广阔的应用前景。但体全息存储技术要同其它已经成熟的技术竞争 ,以在存储市场上占有一席之地 ,就必须注重发挥自己的优势。另外体全息存储技术要实现商品化 ,还有两个重要的问题需要解决。一是以较低的价格实现激光、空间光调制器和探测器阵列的对准。其次是要寻找合适的存储材料。对体全息存储来说寻找合适的存储材料仍是一个尚待解决的问题 ,至今还没有一种材料具有性能、容量和价格的综合优势     

等曝光量时间递增双光子三维光存储

为提高双光子三维光存储的深层存储信息的读出信号强度和存储容量,根据Torok的光在多层介质中传播理论,模拟了折射率失配情况下(介质折射率为1.48,数值孔径为NA=0.65)双光子写入光束在不同存储深度处会聚点的强度分布,分析得到了会聚点处最大光强平方与存储深度的关系;根据原子的光吸收基本理论,分析得到了等曝光量写入光强不变情况下曝光时间随存储深度增加的递增关系;根据上述结果和利用自制的双光子三维光存储系统在光致变色存储材料中实现了连续八层的信息存储对比实验,实验结果表明等曝光量时间递增存储方法可有效提高存储容量和深层存储信息的读出信号强度.     

冷原子系综中光纤腔增强且高保真度的光学存储

利用原子系综中的Duan-Lukin-Cirac-Zoller (DLCZ)过程可产生光与原子记忆(自旋波)量子纠缠,该纠缠可作为量子中继的重要元件.随着量子信息研究的深入发展,人们对量子信息存储其灵活多样性、可控性等方面提出更高的要求.本文在冷原子系综中演示了一种基于DLCZ过程的光纤腔增强且高保真度的光学存储方案,即将87Rb原子系综放于设计的光纤腔中,通过光纤腔增强“写出”和“读出”光子与原子系综的耦合实现自旋波量子信息的有效恢复,同时具有较高的保真度.观察到有腔且锁定的情况下斯托克斯光子产生概率比无腔时增加4.6倍,原子自旋波读出效率增加1.6倍,实验实现22%的读出效率并具有92%的量子态保真度,该读出效率对应一个40%的本质读出效率.这种高度可恢复、高量子态保真度的原子-光子纠缠源,可为未来长距离量子通信及广域大规模量子网络构建的实现提供另一种有效的途径.     

新型偶氮化合物的光致双折射及双波长图像共存研究

合成了新型偶氮分子 4 硝基 3 偶氮 9 乙基 咔唑 (ANECz) ,将其掺入聚甲基丙烯酸甲脂 (PMMA)中制成薄膜器件。实验结果表明 ,样品具有极大的光致双折射 (δn =1.8× 10 -2 )。还利用四波混频 (DFWM )技术实现了双波长光点及图像的共同存储 ,给出了相应的光电记录曲线和摄影记录 ,并分析了双波长共存中的竞争机制。     

利用原子系综中光存储读出信号对环境磁场补偿的方法研究

在光与原子纠缠量子界面的建立过程中,环境磁场带来的干扰不可忽视,因此需要对环境磁场进行严格补偿.在多能级结构的原子系综中,通过自发拉曼过程会产生多个原子自旋波,在外界磁场的干扰下,这些自旋波的读出效率会随着存储时间发生振荡.通过对环境磁场的补偿可以有效消除振荡,目前大量补偿磁场的工作依赖于高精度的磁场测量仪器,我们利用...     

利用受激布里渊散射在光纤中实现光存储

利用有限差分法在慢变包络近似下求解了耦合波方程组,并从理论上实现了短光脉冲的存储。研究了数据脉冲的读出效率随声子寿命、布里渊增益系数、数据脉冲强度和控制脉冲强度的变化规律。结果显示:在长声子寿命的条件下,可以获得高的读出效率和长的存储时间,而布里渊增益系数和数据脉冲强度对读出效率没有影响;增大布里渊增益系数可以降低所需控制脉冲的强度。这种方法对短脉冲可以实现有效存储,而对长脉冲不能实现存储。     

LiF∶F2晶体中实现三维光数据存储的实验研究

基于LiF∶F2晶体在近红外飞秒脉冲激光作用下产生F2色心向F+3色心的转变,以及两种色心荧光光谱的不同,实现了荧光反射共焦读出和多光子写入的三维光数据存储的原理性实验.钛宝石再生放大器输出的脉冲宽度100 fs、中心波长800 nm、重复频率1 kHz的超短脉冲激光束,用数值孔径0.68的显微物镜聚焦到LiF：F2晶体内部,通过移动晶体实现了三维逐位式数据写入；用405 nm的连续蓝光激发存储位,通过探测F+3色心产生的540 nm荧光,实现了对信息位进行快速非破坏性的反射共焦读出.与多光子三维存储的透射共焦散射读出和相衬读出相比,格式与现存光盘技术兼容,结构简单；更重要的是,存储信息位是依靠荧光光谱的变化,折射率变化很小,可以有效增加读出层数.     

可实现存储光栅快速增强的新型全息存储结构

提出一种新型全息数据存储结构，该结构包含两块存储的内容完全相同的光折变晶体，无需相位共轭器，仅利用两束时域快速调制的平面参光波便可实现对存储全息图的迅速增强。文章讨论了调制速率，读出光强比，晶体非线性耦合强度及初始光栅强度对增强速度及可获得的饱和衍射效率的影响。     

BR—D96N光存储读出特性的实验研究

细菌视紫红质（bacteriorhodopsin，简称BR）是嗜盐菌细胞膜内的一种光敏蛋白质。BR薄膜材料具有优异的光循环特性和光致变色特性，可作为信息存储材料。本文讨论了BR所记录图像的对比度与读出光波长变化之间的关系。实验中利用YAG激光器二倍频532nm激光作为图像记录光，白光光源通过单色仪选出单色光作为图像读出光，观察BR膜所记录图像对比度随读出光波长变化趋势，并利用图像灰度积分的方法得到记录图像对比度变化曲线。读出光在470nm-620nm波长范围内，读出为正像；460nm波长附近，图像消失；380nm-450nm波长范围内，图像出现反转。     

基于拉曼协议的量子存储

量子存储器是实现按照需要存储/读出诸如单光子、纠缠或者压缩态等非经典量子态的系统,是实现量子通信和量子计算必不可少的核心器件.量子存储协议多种多样,其中拉曼方案由于具有存储宽带大、可用于存储短脉冲信号的优点而引起了人们的广泛关注.然而实现真正单光子和光子纠缠的拉曼存储具有挑战性.本文简要介绍了量子存储器的主要性能和评价指标,在回顾了量子存储器特别是拉曼量子存储器的发展现状后,重点介绍了本研究组最近基于拉曼协议实现各种量子态存储的系列研究,取得的研究成果对于构建高速量子网络具有重要参考价值.     

LiF∶F_2晶体中实现三维光数据存储的实验研究

基于LiF∶F2晶体在近红外飞秒脉冲激光作用下产生F2色心向F3 色心的转变,以及两种色心荧光光谱的不同,实现了荧光反射共焦读出和多光子写入的三维光数据存储的原理性实验.钛宝石再生放大器输出的脉冲宽度100fs、中心波长800nm、重复频率1kHz的超短脉冲激光束,用数值孔径0.68的显微物镜聚焦到LiF:F2晶体内部,通过移动晶体实现了三维逐位式数据写入;用405nm的连续蓝光激发存储位,通过探测F3 色心产生的540nm荧光,实现了对信息位进行快速非破坏性的反射共焦读出.与多光子三维存储的透射共焦散射读出和相衬读出相比,格式与现存光盘技术兼容,结构简单;更重要的是,存储信息位是依靠荧光光谱的变化,折射率变化很小,可以有效增加读出层数.