飛秒激光多維信息存儲關鍵技術研究.pdf

1、現(xiàn)代科技對數(shù)據(jù)容量需求的急速增長使超高密度信息存儲技術成為當代信息技術領域重要的研究課題。多維信息存儲改變了原有光存儲技術依靠縮短激光波長和增加物鏡數(shù)值孔徑來提高存儲密度的傳統(tǒng)思路，在幾何三維空間之外，選擇其他可以影響數(shù)據(jù)寫入和讀取的物理特性參量建立獨立的坐標系，可以將多重信息記錄到存儲介質的同一物理空間上，并實現(xiàn)獨立的讀取，從而增加信息存儲的維度。多維信息存儲技術可實現(xiàn)的存儲容量大，控制靈活方便，己成為下一代光存儲技術發(fā)展的重要方向之

2、一。本文結合飛秒激光雙光子吸收的三維高分辨優(yōu)勢和偶氮苯材料的光致異構取向重分布特性，發(fā)展了偏振多元多階信息存儲技術，并對其中的關鍵問題進行了理論和實驗研究。
　　 首先，介紹了偶氮苯的雙光子光響應性質及機理，包括雙光子光致異構、光致取向和光致取向燒孔等；對雙光子光致異構速率方程和光致取向速率方程分別進行了描述；對于其中最重要的光致各向異性性質——光致雙折射進行了理論分析和實驗測量；對研究非線性光學特性的Z掃描方法進行了介紹，并對

3、實驗結果進行了分析。
　　 其次，搭建了飛秒激光雙光子偏振存儲系統(tǒng)并實現(xiàn)了偏振多元信息存儲；分別利用偏振透射光讀出，偏光讀出和反射式掃描共焦讀出三種方式驗證了利用飛秒激光實現(xiàn)可擦除的偏振多元存儲的可行性；存儲密度理論值可以達到250Gb/cm3;還對存儲過程中曝光劑量對信息點強度和大小的影響進行了實驗研究和理論分析，為寫入?yún)?shù)的進一步優(yōu)化提供依據(jù)。
　　 另外，雙偶氮苯poly(M2BAN-co-MMA)聚合物的偏振存儲

4、過程中，當曝光量超過特定閾值時，會出現(xiàn)灰階低于背景的暗點。本文利用這一性質實現(xiàn)了偏振多階信息存儲；同時通過對寫入光曝光時間的控制實現(xiàn)了9階信息存儲，并討論了多階信息存儲中的影響因素；對偏振飛秒激光在雙偶氮苯聚合物薄膜中誘導產(chǎn)生表面形貌進行了深入的理論模型研究和實驗分析，結果表明電場梯度力模型可以很好的解釋偏振激光引起的表面形貌；并且對不同曝光條件下的偏振存儲進行了詳細的討論。
　　 最后，論文進行了基于空間光調制器的三維并行存儲