[發明專利]一種多維光存儲光盤及其數據讀出方法

有效

• 申請號: 201210044017.8
• 申請日: 2012-02-24
• 公開（公告）號: CN102543110A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 繆向水;曾筆鑒;李震
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G11B7/0065
• 分類號: G11B7/0065
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智

技術領域

本發明屬于光電信息存儲技術領域，具體涉及一種多維光存儲光盤的盤片制備及其數據讀出方法。

背景技術

自從1960年查爾斯·H·湯斯發明了激光(laser)以來，光存儲便真正的進入人們的生活之中。光存儲的原理是將激光聚焦到其衍射極限，在存儲介質上形成光學記錄位，激光衍射極限滿足以下公式：

D=1.22λNA]]>

其中λ為激光波長，NA為聚焦鏡頭數值孔徑。幾十年來，光存儲技術的發展都延續著如何減小激光波長λ和增大鏡頭數值孔徑NA來進行，CD(λ＝780nm，NA＝0.45，容量0.7GB)；DVD(λ＝650nm，NA＝0.6，容量4.7GB)；Blue?DVD(λ＝405nm，NA＝0.85，容量25GB)。然而在信息存儲容量高速發展的今天，傳統光存儲已經無法滿足信息的快速增長，所以超大容量光盤對未來影像三維化和備份信息海量化的需求有著極其重要的意義。

現今超高密度光存儲技術發展的主要方向有近場超分辨光存儲和全息光存儲。其中近場光存儲技術是基于超衍射分辨近場光學原理，在盤片中距記錄層10-20nm左右處加掩膜層，基于近場增強效應跟近場表面等離子體效應，掩膜層在激光照射下產生納米尺寸隱失場，在近場區域內所產生的光斑直徑要小于衍射極限分辨尺寸，從而實現近場超分辨記錄，單片存儲容量達300GB，但該方法信噪比較低、讀出穩定性差、高速旋轉的記錄盤片與近場光學頭的距離難以控制等等問題一直難以徹底解決；全息光存儲技術是基于雙光束干涉原理，利用高密度空間光調制器(SLM)和CCD光電探測器陣列，將信息以衍射圖的形式記錄在存儲介質當中，其單片存儲容量可達TB級別，但是該方法難以向下兼容、系統成本太高、且依賴于材料、探測器陣列等等一系列其他技術領域的發展，所以現今其產業化和市場化仍然困難重重。

因此，目前迫切的需要一種超大容量、兼容性能好、系統構造簡單有效的光存儲技術來填補軍事國防、金融等方面對超大容量光盤的迫切需求。

發明內容

本發明的目的是提供一種多維光存儲光盤，該方法能夠在現有尺寸的光盤上實現TB級別的信息存儲容量，且在此光盤的盤片制備方案基礎上的信號讀出光路調節簡單，各自由度誤差范圍相比較現有技術而言較為寬松。

本發明的另一目的在于提供一種基于上述多維光存儲光盤的數據讀出方法。

一種多維光存儲光盤，包括盤片，其特征在于，在盤片上加工有不同深度和角度的記錄坑，記錄坑內沉積有對不同波長的敏感度不相同的多波長讀寫材料。

進一步地，所述多波長讀寫材料為對不同波長的光敏感程度不一樣的光致變色材料。

進一步地，所述記錄位坑深度范圍為λ為藍光波長。

進一步地，所述記錄位坑轉角范圍為0～90°。

一種基于所述多維光存儲光盤的數據讀出方法，具體為：將不同波長的混合激光聚焦到光盤上不同深度和角度的記錄坑，接收各記錄坑的反射光，依據各記錄坑反射光的相位識別記錄坑深度，依據各記錄坑反射光的偏振識別記錄坑角度，依據各記錄坑對不同波長激光的反射光幅值大小對激光排序，結合記錄坑深度、記錄坑角度和激光排序結果對光盤存儲數據進行解碼。

本發明的技術效果體現在：

激光為一種電磁場，而電磁場表達式為：

其中為振幅，為波矢，為空間量，w為頻率，t為時間，為相位。

上述每個參量均可作為光存儲信息的域參數進行信息的讀寫。通過對記錄坑形狀的改變來調制激光的各種域參數，在單記錄位上利用多個域參數實現多維存儲的功能，以成倍的提高存儲容量。

在記錄層上利用電子束光刻出不同深度、不同轉角的記錄坑以制作母盤，再利用標準光盤復制工藝制作光盤盤片。在上述盤片上再沉積多波長讀寫材料。利用不同波長的激光聚焦在記錄坑上，其反射光場的幅值、相位、偏振態均受到記錄坑的調制。