[發(fā)明專利]多層三維光信息存儲(chǔ)體的制造方法及讀取方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811082840.1
• 申請(qǐng)日: 2018-09-17
• 公開（公告）號(hào): CN109326308A
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏勁松;王正偉;王陽;張奎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所
• 主分類號(hào): G11B7/22
• 分類號(hào): G11B7/22
• 代理公司: 上海恒慧知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

一種多層三維光信息存儲(chǔ)體的制造方法及讀取方法,基于多層三維光信息存儲(chǔ)原理，運(yùn)用相變存儲(chǔ)原理在多片玻璃片上記錄信息，對(duì)記錄的信息進(jìn)行清晰化處理；再將記錄有信息的多片玻璃片粘合在一起，形成多層記錄。該存儲(chǔ)方法單位體積存儲(chǔ)密度高，并可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)長(zhǎng)時(shí)間安全保存；在物鏡工作距離內(nèi)，調(diào)節(jié)樣品臺(tái)高度，可實(shí)現(xiàn)多層數(shù)據(jù)讀取；本發(fā)明簡(jiǎn)單實(shí)用，可以在大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)高密度大容量長(zhǎng)壽命的安全綠色存儲(chǔ)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域。特別是一種多層三維光信息存儲(chǔ)體的制造方法及讀取方法。

背景技術(shù)

近年來信息科學(xué)發(fā)展迅速，信息爆炸使人們需要存儲(chǔ)和處理的信息量急劇增加，信息存儲(chǔ)在軍事科學(xué)技術(shù)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)中具有重要的地位，人們對(duì)存儲(chǔ)介質(zhì)的存儲(chǔ)密度、存儲(chǔ)容量、數(shù)據(jù)安全及存儲(chǔ)時(shí)間的要求不斷提高，探索新的存儲(chǔ)方法和存儲(chǔ)介質(zhì)是信息科學(xué)研究的熱點(diǎn)之一，在這種情況下，光存儲(chǔ)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，光存儲(chǔ)技術(shù)具有存儲(chǔ)密度高、存儲(chǔ)壽命長(zhǎng)、非接觸式讀寫、信息信噪比高、成本低等優(yōu)點(diǎn)；藍(lán)光光盤是新一代光盤存儲(chǔ)格式之一，采用波長(zhǎng)為405nm的藍(lán)光激光光束進(jìn)行讀寫操作，用以存儲(chǔ)高品質(zhì)的影音以及高容量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，但現(xiàn)有的藍(lán)光光盤存儲(chǔ)只能存儲(chǔ)幾層數(shù)據(jù)，為了進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)密度，充分利用存儲(chǔ)介質(zhì)的空間，克服存儲(chǔ)密度的限制，許多研究在二維存儲(chǔ)平面之外，附加上第三維，如雙光子吸收光存儲(chǔ)技術(shù)、激光全息存儲(chǔ)、透明介質(zhì)的飛秒脈沖體存儲(chǔ)等技術(shù)，將數(shù)據(jù)記錄在三維空間中，從而大幅度提高了存儲(chǔ)密度和容量，三維存儲(chǔ)是進(jìn)行高密度海量存儲(chǔ)的一種有效的方法；但現(xiàn)有的三維光存儲(chǔ)存在操作復(fù)雜，讀寫數(shù)據(jù)較慢，設(shè)備昂貴等特點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服了上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種多層三維光信息存儲(chǔ)體的制造方法及讀取方法。該方法簡(jiǎn)單實(shí)用，可以在大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)高密度、大容量、長(zhǎng)壽命的安全綠色存儲(chǔ)和讀取。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下：

一種多層三維光信息存儲(chǔ)體的制造方法，其特點(diǎn)在于包括以下步驟：

1)由光學(xué)顯微鏡物鏡的工作距離D和石英玻璃片厚度d，按公式N＝D/d,計(jì)算得到最多存儲(chǔ)層數(shù)N；

2)采用磁控濺射鍍膜技術(shù)在N塊石英玻璃片上各鍍一層相變材料薄膜；

3)記錄數(shù)據(jù):使用激光在每片石英玻璃片上的相變薄膜上刻寫圖案，激光作用部分晶化，激光未作用部分保持沉積態(tài),實(shí)現(xiàn)信息記錄；

4)采用顯影或圖形轉(zhuǎn)移技術(shù)對(duì)記錄的信息進(jìn)行清晰化處理；

5)采用透明石英玻璃粘合劑將刻寫有圖案的N塊石英玻璃片逐層粘合在一起，形成由多層石英玻璃片構(gòu)成的多層三維光信息存儲(chǔ)體。

上述多層三維光信息存儲(chǔ)體的信息讀取方法，其特點(diǎn)在于包括以下步驟：；

1)采用光學(xué)顯微鏡作為信息讀取裝置，包括點(diǎn)光源，沿該點(diǎn)光源的輸出光束方向依次是透鏡、樣品臺(tái)、物鏡、目鏡和CCD，將所述的多層石英玻璃片構(gòu)成的多層三維光信息存儲(chǔ)體置于所述的樣品臺(tái)上，調(diào)節(jié)樣品臺(tái)的高度，使光學(xué)顯微鏡的焦平面與所述的多層石英玻璃片的最底層，即第1層石英玻璃片的上表面重合，所述的CCD獲得第1層石英玻璃片的圖案信息；

2)降低光學(xué)顯微鏡樣品臺(tái)高度，使所述的光學(xué)顯微鏡的焦平面與所述的多層石英玻璃片的第i層石英玻璃片的上表面重合，所述的CCD獲得第i層石英玻璃片的圖案信息；

3)令i＝i+1，當(dāng)i≤N時(shí)，返回步驟2)，當(dāng)i>N時(shí)，進(jìn)入下一步；

4)完成所述的多層石英玻璃片的信息讀取。

本發(fā)明的技術(shù)效果如下：

1)本發(fā)明采用多層石英玻璃片存儲(chǔ)信息，單位體積存儲(chǔ)密度大；

2)本發(fā)明上下表面采用石英玻璃保護(hù)內(nèi)部信息，可實(shí)現(xiàn)信息長(zhǎng)時(shí)間安全保存。