[發(fā)明專利]光學數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)及其使用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110463087.2
• 申請日: 2011-12-14
• 公開（公告）號: CN102592613A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: A·納塔拉延;P·J·麥克羅斯基;E·P·博登;陳國邦;M·J·米斯納;E·M·金
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號: G11B7/0065
• 分類號: G11B7/0065;G11B7/26
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 徐晶;林森

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)。更具體地講，本發(fā)明涉及全息存儲介質(zhì)以及其制造和使用方法。

背景技術(shù)

信息技術(shù)工業(yè)的迅速發(fā)展引起對數(shù)據(jù)儲存系統(tǒng)日益增長的需要。其中數(shù)據(jù)的讀或?qū)懲ㄟ^光照在例如盤上來實現(xiàn)的光學數(shù)據(jù)存儲比記錄在必須通過其他工具如讀取磁性介質(zhì)的磁感頭或讀取乙烯基介質(zhì)(media?recorded?in?vinyl)的針來讀取的介質(zhì)中的數(shù)據(jù)具有優(yōu)勢。并且，與乙烯基介質(zhì)中可存儲的數(shù)據(jù)相比，可在更小的介質(zhì)中以光學方式存儲更多數(shù)據(jù)。此外，由于讀取數(shù)據(jù)不需要接觸，故光學介質(zhì)不像乙烯基介質(zhì)那樣易于因長時間反復(fù)使用而受損。

然而，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，常規(guī)光學數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)的確具有局限性。供選的存儲數(shù)據(jù)方法包括全息存儲。這是一種數(shù)據(jù)以全息圖表示的光學數(shù)據(jù)存儲方法。全息存儲的早期嘗試依靠基于頁的方法，即其中數(shù)字信息的位編碼成一“片”其上記錄全息圖的必要線性介質(zhì)上的邏輯零和一的二維陣列形式的體全息圖。對全息數(shù)據(jù)存儲更新近的研究已聚焦于按位(bit-wise)方法，其中信息的每個位(或幾個位)由定域于介質(zhì)內(nèi)的微小體積以產(chǎn)生反射讀出光的區(qū)域的全息圖所代表。能適應(yīng)按位的數(shù)據(jù)存儲方法的材料是高度尋求的，因為用來讀取和寫到這類材料的設(shè)備目前已有市售或易于通過改變易于購得的讀寫設(shè)備而提供。此外，通過按位的全息數(shù)據(jù)存儲比使用基于頁的方法存儲的全息數(shù)據(jù)更耐受溫度、波長、強度變化及振動。為了在全息圖且尤其是微全息圖的記錄中最有用，按位的數(shù)據(jù)存儲材料必須是非線性的且此外響應(yīng)記錄光表現(xiàn)出合乎需要的折光指數(shù)變化。由記錄光在材料中產(chǎn)生的折光指數(shù)調(diào)制的幅度限定給定系統(tǒng)構(gòu)造的衍射效率，衍射效率釋義為信噪比、誤碼率和可獲得的數(shù)據(jù)密度。

因此，仍需要可響應(yīng)記錄光強度表現(xiàn)出非線性(或“閾值”)響應(yīng)并適于按位的全息數(shù)據(jù)存儲的光學數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)。具體地說，限制介質(zhì)中存儲的全息圖的深度將是有利的，從而可實現(xiàn)容量的增加。還需要這類數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)以使周圍介質(zhì)的折光指數(shù)不顯著改變且在不同的深度處看不到全息圖效率的實質(zhì)降低的方式寫入。理想地，所提供的任何這類材料應(yīng)具有足夠的折光指數(shù)變化以支持衍射效率，以便能記錄高密度微全息數(shù)據(jù)，從而進一步擴大材料的存儲容量。

發(fā)明內(nèi)容

在一個實施方案中，提供了一種光學數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)。所述光學數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)包含聚合物基體；反應(yīng)物，其在三線態(tài)激發(fā)時能發(fā)生變化，從而導(dǎo)致折光指數(shù)變化；和非線性敏化劑，其能吸收光化輻射而導(dǎo)致上級三線態(tài)能量轉(zhuǎn)移到所述反應(yīng)物。所述介質(zhì)的折光指數(shù)變化能力為至少約0.005。所述非線性敏化劑包括三芳基甲烷染料。

在另一實施方案中，提供了一種光學數(shù)據(jù)存儲方法。所述方法包括提供光學數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)。所述光學數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)包含聚合物基體；反應(yīng)物，其包括肉桂酸酯、肉桂酸酯衍生物和/或肉桂酰胺衍生物，其在三線態(tài)激發(fā)時能發(fā)生變化，從而導(dǎo)致折光指數(shù)變化；和非線性敏化劑，其能吸收光化輻射而導(dǎo)致上級三線態(tài)能量轉(zhuǎn)移到所述反應(yīng)物。所述介質(zhì)的折光指數(shù)變化能力為至少約0.005。所述非線性敏化劑包括三芳基甲烷染料。

在又一實施方案中，提供一種光學數(shù)據(jù)存儲方法。所述方法包括提供光學數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)的第一步驟。所述光學數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)包含聚合物基體；反應(yīng)物，其在三線態(tài)激發(fā)時能發(fā)生變化，從而導(dǎo)致折光指數(shù)變化；和非線性敏化劑，其能吸收光化輻射而導(dǎo)致上級三線態(tài)能量轉(zhuǎn)移到所述反應(yīng)物。所述介質(zhì)的折光指數(shù)變化能力為至少約0.005。所述非線性敏化劑包括三芳基甲烷染料。所述方法包括在所述光學數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)中記錄微全息圖的第二步驟。

附圖說明

在參考附圖閱讀以下詳述時將更加透徹地理解本發(fā)明的這些和其它特征、方面和優(yōu)勢，在所述附圖中相同的符號表示相同的部分，其中：

圖1為線性敏化劑對光化輻射的響應(yīng)的圖示；

圖2為閾值敏化劑對光化輻射的響應(yīng)的圖示；

圖3為光學存儲介質(zhì)的橫截面圖，示出了如果介質(zhì)包含線性敏化劑的話光化輻射的影響區(qū)域，及如果介質(zhì)包含閾值敏化劑的話光化輻射的影響區(qū)域；

圖4為示意性能級圖，示出了表現(xiàn)出反飽和吸收的敏化劑的上級三線態(tài)激發(fā)態(tài)吸收和所致能量轉(zhuǎn)移；

圖5為根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案在光學數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)中記錄的微全息圖陣列的反射率的圖示；和

圖6為根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案光學數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)的一個實施方案的敏感性與強度變化之間的函數(shù)關(guān)系的圖示。

具體實施方式