光存儲技術" title="光存儲技術">光存儲技術" title="光存儲技術">光存儲技術在記錄密度、容量、數(shù)據(jù)傳輸率、尋址時間等關鍵技術上將有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

一、光存儲技術的發(fā)展方向

以光學、集成光學、光子效應、體全息技術、光感生或磁感生超分辨率等原理為基礎的新一代光存儲技術將朝著以下幾個方向發(fā)展：

（1）利用光學非輻射場與光學超衍射極限分辨率的研究成果，進一步減小記錄信息符尺寸。因光束照射到物體表面時，無論透射或反射都會形成傳播場（傳播波）和非輻射（隱失波）。傳播波攜帶著物體結構的低頻信息，容易被探測器探測。隱失波攜帶描述物體精細結構的高頻信息，沿物體表面?zhèn)鞑?。只要把這一部分信息撲捉到，就可提高系統(tǒng)的分辨率。

（2）采用近場光學原理設計超分辨率的光學系統(tǒng)，使數(shù)值孔徑超過1.0，相當于探測器進入介質(zhì)的輻射場，從而能夠得到超精細結構信息，突破衍射極限，獲得更高的分辨率，可使經(jīng)典光學顯微鏡的分辨率提高兩個數(shù)量級，面密度提高4個數(shù)量級。

（3）以光量子效應代替目前的光熱效應實現(xiàn)數(shù)據(jù)的寫入與讀出，從原理上將存儲密度提高到分子量級甚至原子量級，而且由于量子效應沒有熱學過程，其反應速度可達到皮秒量級（1O-12秒），另外，由于記錄介質(zhì)的反應與其吸收的光子數(shù)有關，可以使記錄方式從目前的二存儲變成多值存儲，使存儲容量提高許多倍。

（4）三維多重體全息存儲，利用某些光學晶體的光折變效應記錄全息圖形圖像，包括二值的或有灰階的圖像信息，由于全息圖像對空間位置的敏感性，這種方法可以得到極高的存儲容量，并基于光柵空間相位的變化，體全息存儲器還有可能進行選擇性擦除及重寫。

（5）利用當代物理學的其它成就，包括光子回波時域相干光子存儲原理、光子俘獲存儲原理、共振熒光、超熒光和光學雙穩(wěn)態(tài)效應、光子誘發(fā)光致變色的光化學效應、雙光子三維體相光致變色效應，以及借助許多新的工具和技術，諸如掃描隧道顯微鏡（STM）、原子力顯微鏡（AFM）、光學集成技術及微光纖陣列技術等，提高存儲密度和構成多層、多重、多灰階、高速、并行讀寫海量存儲系統(tǒng)。實驗已證明目前的技術可使光存儲密度達到40-100Gbits／in2。

二、光存儲發(fā)展的關鍵技術

（1）高密、高效、高速的母盤刻錄技術

采用短波激光和大數(shù)值孔徑的物鏡，可使道間距減小，比特長度減小，從而可提高光盤的刻錄密度；采用脈寬調(diào)制，可顯著提高記錄效率。

（2）DVD單面盤的精密注塑及雙盤的封裝技術

將DVD母盤、模板生產(chǎn)線挑選出的合格模板，用精密注塑機注塑成形，制得的DVD半成品經(jīng)適當冷卻，送入濺射室，根據(jù)不同要求，分別濺射金或鉛，然后進行粘合劑旋涂、封裝、紫外光固化、在線檢測、商標印刷等，制成DVD只讀光盤。

（3）光盤記錄介質(zhì)

DVD-RAM光盤是否穩(wěn)定可靠，記錄介質(zhì)是關鍵，而材料設計能否滿足高速存儲的要求，又取決于記錄介質(zhì)能否在兩個穩(wěn)定態(tài)之間實現(xiàn)快速可逆相變。國內(nèi)外傳統(tǒng)相變介質(zhì)材料設計都是基于激光的熱效應，信息寫入用液相快淬實現(xiàn)；

信息的擦除用晶核形成、晶粒長大來完成。由于熱效應是能量積累過程，寫入一個比特需較長時間，約幾十納秒，而且介質(zhì)在經(jīng)歷幾十萬次的寫／擦循環(huán)后會出現(xiàn)信噪比下降的熱疲勞。隨著記錄激光采用短波長，激光的熱效應逐漸減弱，而激光光子的激發(fā)作用變得突出；

所以新的材料設計基于激光的光效應。對半導體類型介質(zhì)來講，寫入一個比特只要幾十皮秒，使記錄速率獲得數(shù)量級的提高。這種基于非線性光學雙穩(wěn)態(tài)變化效應的記錄介質(zhì)稱為光雙穩(wěn)態(tài)記錄介質(zhì)，它可以是無機材料，也可以是有機材料或無機-有機復合材料。

編輯：jq