[發明專利]基于納米光刻光盤的偏振平衡測量讀取方法及裝置

有效

• 申請號: 201910093645.7
• 申請日: 2019-01-30
• 公開（公告）號: CN111508534B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 王中陽;張力
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海高等研究院
• 主分類號: G11B7/005
• 分類號: G11B7/005;G11B7/0045;G11B7/007;G11B7/125;G11B7/1376;G11B7/24035;G11B7/24053;G11B7/24062
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 高彥

本發明提供一種基于納米光刻光盤的偏振平衡測量讀取方法及裝置。通過采用納米光刻方法進行超高密度光盤存儲信息刻寫，采用雙折射刻寫記錄材料進行信息存儲，采用光致雙折射記錄材料進行可擦除信息存儲，可實現納米光刻光盤的可擦除多次重復信息記錄。讀取方法則包括：偏振平衡測量讀取方法進行光盤信息讀取；采用數字信息編解碼方法可實現光盤的多維存儲信息的快速讀取。本發明有利于縮小信息記錄點的尺寸與間距，提升光盤的存儲密度,實現光盤存儲信息的穩定、長久存儲，以及對超高密度光盤存儲信息的有效、高速提取。

技術領域

本申請涉及光學技術領域，特別是涉及基于納米光刻光盤的偏振平衡測量讀取方法與裝置、及可擦除納米寫入與讀取方法與裝置。

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

本申請的目的在于提供基于納米光刻光盤的偏振平衡測量讀取方法及裝置，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，本申請提供一種偏振平衡測量讀取方法，所述方法包括：通過固定偏振方向的線偏激光照射由雙折射材料構成的雙折射刻寫記錄層上刻蝕有一或多個具有深度信息的溝槽的固定記錄位置；獲得所述線偏激光經所述雙折射刻寫記錄層反射的不同偏振方向的線性疊加激光；通過偏振分束鏡對所述線性疊加激光進行分光，以分別獲得激光的S分量、及P分量；測量所述S分量、及P分量的強度以供讀取出相應的存儲信息。

于本申請一實施例中，通過所述固定記錄位置上一或多個具有深度信息的溝槽用以表征2^m進制計數方式的存儲信息；其中，m表示所述溝槽的數量，通過所述溝槽上是否有所述深度信息用以表征2^m進制計數方式的存儲信息的數值1或0。