[發明專利]基于納米光刻的光盤讀寫方法及刻寫控制信息編解碼方法

有效

• 申請號: 201811383960.5
• 申請日: 2018-11-20
• 公開（公告）號: CN111199753B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 王中陽;張力;孫靜;高琪
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海高等研究院
• 主分類號: G11B7/09
• 分類號: G11B7/09
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 陳珊珊

本發明提供基于納米光刻的光盤寫入方法與裝置、基于納米光刻的光盤讀取方法與裝置、基于納米光刻的光盤讀寫裝置，以及刻寫控制信息的編碼方法、刻寫控制信息的解碼方法、從反射光譜中解碼出數字存儲信息的方法。本發明的技術方案可有效提高光盤信息讀取速率和分辨能力，并極大地提升了光盤的存儲密度和存儲維度。

技術領域

本發明涉及光學技術領域，特別是涉及基于納米光刻的光盤寫入方法與裝置、基于納米光刻的光盤讀取方法與裝置、基于納米光刻的光盤讀寫裝置，以及刻寫控制信息的編碼方法、刻寫控制信息的解碼方法、從反射光譜中解碼出數字存儲信息的方法。

背景技術

隨著基因測序以及腦活動讀取等技術的發展，不僅僅產生了大量的數據，同時對于數據如何有效、穩定、準確地保存提出了更高的要求。基于上述背景，光盤存儲技術因其節能、存儲壽命長、安全性好以及易加工等優點，很好地順應了時代的要求。而對于光盤技術而言，存儲容量的限制嚴重阻礙了光盤技術的發展。

為了提升光盤的容量，傳統的技術路線是減小記錄光斑的尺寸。隨著短波長激光二極管(GaN藍綠色激光器)的研制成功，使得藍光光盤逐漸成為光盤市場上的主流存儲方式。早期的CD光盤，記錄激光波長為780nm，數值孔徑為0.45，軌道間距為1.6μm，單層存儲容量僅為650MB；后來的DVD光盤，記錄激光波長為650nm，數值孔徑為0.6，軌道間距為0.74μm，單層存儲容量為4.7GB；而目前的藍光光盤記錄激光波長為405nm，數值孔徑為0.85，軌道間距為0.32μm，軌道間距僅僅是紅光DVD盤片(0.74μm)的一半，單層存儲容量高達25GB，同時，藍光光盤利用不同反射率達到多層寫入效果，實現了12層300GB的藍光光盤存儲。

為了進一步突破光盤存儲量的限制，科研工作者也提出了一些提升存儲容量的方法。2009年澳大利亞的顧敏研究團隊利用不同長寬比的金納米線對不同波長和偏振方向激光的響應差異，實現了厚度內，三層五維(以及偏振)光信息存儲(Nature,2009,459(7245):410-413)。2011年，S.W Hell研究團隊提出了一種可用于超分辨光存儲讀寫的新型顯微技術RESOLFT(reversible saturable optical‘fluorescence’transition between twostates)，利用綠色熒光蛋白(rsEGFP)的光固化和光開關特性，通過超分辨寫入讀出的方法，實現了250nm點間距的高密度光存儲實驗(Nature,2011,478,204-208)。2012年澳大利亞的顧敏研究團隊結合光致聚合以及超分辨受激輻射損耗技術原理，利用1,5-雙(對二甲氨基辛酰亞胺)環戊酮(BDCC)材料體系，實現了9nm的光刻溝道寬度，52nm的溝道間距(Nature Communications,2013,4.6:2061)，利用該光致聚合光刻的機制可高密度寫入光盤信息。據此，顧敏研究團隊申請了國際專利(Appl.No:15/039,368；PCT No:PCT/AU2013/001378)。

發明內容

本發明的目的在于提供基于納米光刻的光盤讀寫方法及刻寫控制信息的編解碼方法，以提升光盤存儲密度與容量、提升光盤的讀寫速度。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種基于納米光刻的光盤寫入方法，包括：壓縮實心刻寫光束的焦斑尺寸；讀取需存入光盤的數字存儲信息；所述數字存儲信息亦作為刻寫控制信息；所述刻寫控制信息包括按序排列的各子刻寫控制信息；每一所述子刻寫控制信息用于控制一個信息記錄點的刻寫；所述信息記錄點處包括m個數據存儲位點，每一所述子刻寫控制信息由m位二進制數構成，每位二進制數的數碼用于表示是否在對應的數據存儲位點處進行相應深度信息溝槽的刻寫；根據所述刻寫控制信息中的一組m位子刻寫控制信息，控制被壓縮的焦斑在光盤物理存儲介質的記錄層刻寫對應的信息記錄點；待完成所述信息記錄點的刻寫后，將所述被壓縮的焦斑移動至下一待刻寫信息記錄點所在的位置，并根據所述刻寫控制信息中的下一組m位子刻寫控制信息控制所述被壓縮的焦斑進行刻寫，直至完成所有信息記錄點的數字存儲信息的寫入。