超高密度数字光存储新技术的研究进展

信息技术的发展要求存储器件必须具备超高存储密度、超快存取速率以及长的存储寿命，而传统的数字光存储的存储密度已经接近其物理极限。因此探索新的存储理论、技术和材料，已成为目前数字光存储领域的急迫任务。简要综述了超高密度数字光存储新技术，介绍了近年来该领域研究的新进展。     

超高密度光存储技术

文章从三维体存储和近场光存储两个方向介绍了超高密度光存储技术。三维体存储 包括:体全息数据存储、双光子吸收存储和多层存储。体全息数据存储容量大、寻址快、存储寿命长;双光子吸收存储也属于多层记录存储,存储形式多样,本文以光致色变光存储为例进行讨论。海量存储的另一个研究方向是近场光存储,该技术与传统光存储显著的区别在于:用纳米尺寸的光学探针距记录介质纳米距离实现纳米尺寸光点的记录,从而实现超高密度光存储。文章最后对超高密度光存储发展及应用趋势进行了阐述。     

面向大数据应用的大容量全息光存储技术研究进展

随着信息时代全球数据量爆发式增长，需要存储的数据量与日俱增。面对大数据存储的挑战，全息光存储技术将信息以数据页的形式并行记录在体全息介质中，可以实现大容量数据的存储与高速读写，具有独特优势。本文从全息存储的原理和关键技术入手，详细介绍了面向商业化应用的全息光存储系统和全息光存储介质的研究现状，探讨了实现大容量和长寿命数据存储的技术途径。     

高密度蓝光存储的写策略

蓝光存储技术被认为是第三代光存储的主流技术．在蓝光存储技术中,由于数据传输速度的提高,特别是在高倍速蓝光光盘中记录数据,需要光盘和刻录机之间非常精密的配合,因此对写策略提出了更高的要求．介绍了用于蓝光存储的写策略的研究现状,并对其发展前景进行了展望．     

超高密度光存储技术的进展

本文介绍了光存储领域的现状及进展.目前,超高密度光存储技术主要包括三维体存储和近场光学存储.本文重点阐述了近场光学存储的原理,总结了几种近场光学存储系统的研究进展,分析了各种方法的优势以及存在的问题.最后展望了超高密度光存储技术的发展趋势.     

光盘记录介质研究进展

随着材料科学、光存储技术的发展,国内外对光存储介质的研究不断深入.文章对全息、光谱烧孔、电子俘获、双光子、光致变色材料等光盘记录介质及其存储机理研究进展进行了综述.     

面向光信息存储的小尺寸光场研究进展

人类社会正处于信息爆炸的大数据时代，迅速膨胀的数据在持续高速增加，需要越来越大的存储容量来承载。高密度光存储技术具有非接触、抗电磁干扰、存储密度高等优点，为更好地存储、处理、分析每天产生的海量数据提供了优质方案。然而，光储存记录点的尺寸受到衍射极限的限制，传统光存储技术的存储密度难以大幅提升。近年来，随着多参量光场调控技术的发展，高数值孔径物镜聚焦下的结构化光场有了更新颖的结构、更丰富的维度和更小的尺寸，为高密度光存储提供了更多选择。本文将综述光场调控技术在紧聚焦焦场上的最新成果，介绍实现空间紧聚焦焦场的理论设计、模拟、实验、高效生成器件和应用。这些成果将会更好地服务于高密度光存储技术的研究与应用。     

应用于高密度近场光存储技术的亚波长纳米孔

近场光存储技术因其高分辨率、超出传统光学衍射极限的限制等特点成为实现下一代高密度光存储的关键解决方案之一.目前应用的主要瓶颈是其光源较低的透过强度难以达到实际应用的要求.文章利用金属表面的周期性结构激发表面等离子体激元来提高亚波长纳米孔的透过率的解决途径.实验中制作了两种周围带有表面周期结构的纳米微孔,并对小孔周围光栅状结构的形状对纳米孔透过强度的影响进行了讨论.在此基础上提出了将纳米孔应用于高密度存储领域的设想.     

模块化蓝光光存储性能静态测试系统

蓝光光存储是信息存储领域发展的一个重要方向。测试系统是研究蓝光光存储材料的必备条件，为建立蓝光光存储研究平台，设计和搭建了一套模块化蓝光光存储性能静态测试系统。激光工作波长为406．7nm。系统采用调制解调技术降低系统噪声，提高测量粘度：采用光点移动模式降低对样品尺寸的要求；采用纳米平台提高记录点的反复定位性能。实验结果证明测试系统性能良好，可以满足蓝光光存储性能静态测试要求。     

飞秒激光永久光存储的发展及挑战

面向大数据存储,总结当前冷数据存储的主要方式及特点,针对长寿命和高容量的需求,介绍飞秒激光永久光存储的概念和基本存储内涵;围绕透明介质材料体内改性的类型,依次介绍三维光存储和五维光存储的历史发展过程;阐述了当前具有双折射特性的存储单元形成机制,超百层的高密度存储技术,225 kB/s单通道、潜在MB/s多通道的快速直写机制;并从纳米区域的电场连续性边界条件和光学衍射极限出发,展望飞秒激光永久光存储在存储容量和写入速度方面的挑战。     

基于DVD光学头的最少拍控制器设计

基于双光子吸收的飞秒激光三维光存储是实现高密度光存储的重要方法。为了提高双光子三维光存储技术的实用化,基于CD／DVD伺服技术和双光子吸收技术搭建了一套飞秒激光双光头三维光盘存储系统。本文针对DVD光学头进行了详细地分析,建立DVD光学头音圈电机电气模型,并根据电气模型计算得到传递函数。针对DVD光学头传递函数,通过最少拍无纹波控制算法,得到最优数字控制器表达式。     

高密度光存储实现途径分析

随着光存储技术的发展,如何提高光盘存储密度备受关注.应用信道分析的方法,讨论了影响存储密度的因素和参量,提出光学系统分辨本领及光存储机理是其中最重要的因素.分别从缩短波长、增大数值孔径、超分辨以及缩小记录点、复用记录点及增加存储维度等角度总结了提高系统分辨能力、改变存储机理以提高光盘存储密度的途径.     

高密度光学信息存储的最新进展

本文介绍高密度光信息存储的最新进展,阐述在光折变材料上全息存储的多波长、多角度、多相位记录和读取方法,噪声的改善和全息图的寿命;双光子吸收在聚焦光束扫描存储技术中的应用;近场光学记录方法,光纤探针的研制以及孔径介质间距控制。最后讨论了光存储材料的发展。     

基于光致变色原理的多阶存储实验研究

多阶存储是一种无需减小记录波长或增大数值孔径而显著提高光存储容量的新颖方法。对光致变色材料采用不同的光能量写人，读出时则具有不同的吸收率，该特性可用来实现多阶数据存储。在研究光致变色材料曝光特性的基础上，提出了基于光致变色原理的多阶存储数学模型，该模型反映了光致变色材料吸收率与曝光量之间的非线性关系，为光致变色材料的多阶存储写策略的优化提供了理论依据。在4阶和8阶静态存储实验结果中，各信号峰值之间有明显的阶次变化，且信号之间没有交叠现象，从而验证了利用该材料进行多阶存储的可行性。将该多阶技术应用在实际光盘存储中，可实现两至三倍于普通光盘容量的高密度存储。     

模糊PID算法在DVD光学头控制中的应用研究

飞秒激光三维光存储是实现高密度光存储的重要方法。为了提高飞秒激光三维光存储技术的实用化,基于DVD聚焦、循道伺服技术搭建了一套飞秒激光三维光盘存储系统。针对DVD光学头建立音圈电机电气模型,并通过典型二阶系统参数计算可获得详细的光头传递函数。针对DVD光学头传递函数,采用模糊PID算法,构建模糊PID控制系统的仿真模型,通过模糊控制规则在线对PID参数进行整定,并进行计算机Matlab仿真。仿真结果表明:模糊PID控制算法可使系统的稳定性、响应速度、超调量和稳态误差等达到系统性能指标的要求。     

Three-dimensional optical data storage through multi-photon confocal microscopy and imaging

Three dimensional optical data storage is one of the most promising tools to respond to the always growing demand for high data storage capacity. Here, we focused a femtosecond laser source by means of a confocal microscope onto different transparent recording media. The purpose of the study is to probe the capability of the system to independently address different data layers within the storage medium achieving thus three dimensional data storage. We demonstrated the possibility to write superposed independent layers of data due to either multiphoton excitation or to local optical breakdown and the performances observed in the different types of media used are compared.     

未来数据储存技术与硬盘的发展

走过了半个世纪的磁储存技术,小型化牵动着数据储存和计算机硬盘到达了从未有过的高度。正在研究发展的热辅助记录技术和图形媒介技术将会给磁记录硬盘带来更高的面密度,从而使小型化在磁储存的框架内还将有一段路可走。但由于其物理限制,磁硬盘无法永远继续小下去,人们正在寻找新的出路。因此除了对磁储存正在发展的两项新技术之外,特别是对完全另辟新路的非磁数据储存技术,如纳米机械AFM数据储存技术、全息光储存技术以及原子储存技术进行了论述,以显示当前该领域前沿科技的发展概貌。     

High density holographic versatile disc (HVD) system using collinear technologies

Collinear Holography was proposed by OPTWARE Corporation, in which the information and reference beams were aligned co-axially and modulated by the same SLM. With this unique configuration the optical pickup can be designed as small as the DVD's, and can be placed on one side of the recording disc. A 2-dimensional digital page data format was used and the shift-multiplexing method was employed to increased recording density of HVD. As the servo technology is being introduced to control the objective lens to be maintained precisely to the disc in the recording and the reconstructing process, a vibration isolator is no longer necessary. In HVD, the pre-formatted meta-data reflective layer was used for the focus/tracking servo and reading address information, and the dichroic mirror layer was used for detecting holographic recording information without interfering with the preformatted information. Experimental and theoretical studies suggest that the holographic material is very effective to increased recording density of the system. HVD will be compatible with existing disc storage systems, like CD and DVD, and enable us to expand its applications into other optical information storage systems.     

光带--极具竞争力的大容量存储技术

1、引言。在大容量离线存储领域，人们比较熟悉的是大容量磁带存储技术和大容量光盘存储技术，这些领域由于Sony、HP、IBM等跨国公司的介入．不仅产品得以在市场上畅销，而且技术上不断更新，但该领域还有一项技术，似乎还没有得到人们充分的重视，它就是光带技术．光带是一个兼具磁带物理结构和光盘读写机理的高新技术，其发展可谓一波三折：