1、光光 學(xué)學(xué) 存存 儲儲 原原 理理 及及 應(yīng)應(yīng) 用用 按存儲介質(zhì)分按存儲介質(zhì)分半導(dǎo)體存儲器、磁外表存儲器、光存儲器半導(dǎo)體存儲器、磁外表存儲器、光存儲器1. 存儲容量大；一張CD-R的容量為700M，相當(dāng)于450張軟盤。在刻錄信息時可分多次直至刻滿整張光盤。2. 穩(wěn)定性與數(shù)據(jù)保管性好，鞏固耐用；3. 保管時間長； 光盤信息的讀取采用非接觸式激光掃描，多次讀取不會象磁盤、磁帶那樣磨損盤面，且數(shù)據(jù)信息為物理性存儲，不受電磁場、光照、氣溫、濕度等的影響、此外，由于盤面上有維護層，密封性好，不受塵土、手印等的損害。4. 構(gòu)造小巧，性能價錢比高。5.刻錄后的光盤能在CD機、VCD機、CD-ROM、DVR等

2、播 放機上播放和檢索。 隨著計算機硬件技術(shù)高速開展，傳統(tǒng)以紙，磁為介質(zhì)記錄隨著計算機硬件技術(shù)高速開展，傳統(tǒng)以紙，磁為介質(zhì)記錄 方式遇到了前所未有的挑戰(zhàn)，光存儲已成為主流。方式遇到了前所未有的挑戰(zhàn)，光存儲已成為主流。 以以CD-R光盤為代表光存儲產(chǎn)品在短短時間開辟寬廣市場。光盤為代表光存儲產(chǎn)品在短短時間開辟寬廣市場。 全球全球CD-R消費線近千條，我國已投產(chǎn)和在建的消費線近千條，我國已投產(chǎn)和在建的CD-R光盤生光盤生 產(chǎn)線數(shù)百條，全球存儲資料需求價值每年可達數(shù)十億產(chǎn)線數(shù)百條，全球存儲資料需求價值每年可達數(shù)十億 元。元。 目前存儲資料提供商主要來自國外少數(shù)廠家，其價錢不斷目前存儲資料提供商主要來自

3、國外少數(shù)廠家，其價錢不斷 高居不下。高居不下。 光盤：即高密度光盤(Compact Disc)是近代開展起來不同于磁性載體的光學(xué)存儲介質(zhì)，用聚焦的氫離子激光束處置記錄介質(zhì)的方法存儲和再生信息，又稱激光光盤。 光盤存儲技術(shù)研討始于60年代，真正獲得開展在70年代。1972年用聚焦的氫離子激光束在記錄介質(zhì)上燒蝕微孔的方法錄制電視節(jié)目，用氫氖激光掃描信息軌道，按反射強度的變化再現(xiàn)已錄的信息。1978年激光電視唱片正式在市場出賣。1982年出現(xiàn)了記錄帶有聲音的靜止圖象的光盤1984年日本研制出可反復(fù)擦寫的光盤。目前，借助于各種軟、硬件，光盤已可以到達數(shù)據(jù)、圖象、聲音的綜合處置。二、光盤的種類光盤按功能

4、可分為三類： 只讀式光盤Compact Disc-Read Only Memory, CD-ROM 寫讀光盤Write Once Read Memory，WORM 可擦寫光盤Optical Random Access Memory, ORAM 只讀式光盤是第一代光盤，信息一旦錄入，用戶無法改動盤片上的內(nèi)容，也無法錄入本人的信息。這種光盤目前技術(shù)上最成熟，運用也最廣泛。 寫讀光盤是第二代光盤，不僅可以讀出已錄入的信息，而且可在空白的盤片空間追加錄入新的信息，但與只讀光盤一樣，信息一旦錄入，那么不能改動。 可擦寫光盤是第三代光盤，同磁盤一樣，可以刪除、改寫已錄入的信息，也可以在盤片空間允許的情況下

5、錄入新的信息。 光盤-光盤驅(qū)動器 光盤由三層構(gòu)成：即盤基、記錄層、防護層。 盤基由有機玻璃、聚酯樹酯等資料制造。記錄層是光盤的中心，由碲合金或碲與氧化碲混合記錄薄膜等資料組成光敏膜可以是低熔點的薄金屬或半金屬，也可以是有機物質(zhì)敏感膜 。防護層由塑料、有機玻璃等資料構(gòu)成，用以維護盤面上信息。三、光盤的構(gòu)造可寫一次型光盤CD-R 利用激光在CD-R有機染料記錄面直接加熱而燒出坑(Pit)或是使有機染料曾發(fā)生化學(xué)性退化 (Degrade)，總之就改動有機染料記錄面對光的反射率。當(dāng)光驅(qū)較低功率的激光讀到坑 (Pit) 和原來的外表不同的反射率，被燒出坑 (Pit) 的地方它會吸收部分的激光，而原來的外

6、表不吸收而反射激光，光驅(qū)將不同的反射結(jié)果轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的數(shù)據(jù)可重寫型光盤 可重寫入型指光盤片可無限次的反復(fù)寫入，將舊數(shù)據(jù)洗掉，重新寫上新數(shù)據(jù) 磁光盤 CD-MO(Magneto-Optical) 相變盤 PD(Phase-change Dual) CD-RW(Rewritable)我們的切入點我們的切入點 維護層維護層 記錄層記錄層 反射層反射層 盤盤 基基 CD-R光盤的光盤的 構(gòu)造構(gòu)造CD-RCD-R光盤構(gòu)造光盤構(gòu)造維護層維護層記錄層記錄層反射層反射層盤盤基基780nm激光器激光燒激光燒蝕構(gòu)成蝕構(gòu)成的凹坑的凹坑 CD-R光盤記錄原理光盤記錄原理用激光可實現(xiàn)高密度存儲的緣由是由于空間相關(guān)用激光可

7、實現(xiàn)高密度存儲的緣由是由于空間相關(guān)性好的激光可被聚焦到其尺寸僅由波長衍射極限性好的激光可被聚焦到其尺寸僅由波長衍射極限所決議的微小光斑，用這種高密度能量可在金屬所決議的微小光斑，用這種高密度能量可在金屬薄膜和有機薄膜上開成薄膜和有機薄膜上開成0.6 m 0.6 m 左右的小孔，并左右的小孔，并進展數(shù)字寫入數(shù)字脈沖碼為進展數(shù)字寫入數(shù)字脈沖碼為“1 1時，開孔；時，開孔；“0 0時不開孔。如今普通是在玻璃或者時塑料圓時不開孔。如今普通是在玻璃或者時塑料圓盤上涂以鋁層。小孔通常稱為穴，穴與穴之間相盤上涂以鋁層。小孔通常稱為穴，穴與穴之間相隔約隔約1.6 m 1.6 m 穴的連線呈自盤中心向外的螺旋形

8、，穴的連線呈自盤中心向外的螺旋形，穴嵌在平頂?shù)穆菪图怪?，脊與脊之間由寬約穴嵌在平頂?shù)穆菪图怪?，脊與脊之間由寬約1.6 1.6 m m 的槽隔開的槽隔開. .當(dāng)用強激光束照射薄膜時，一個人射功率為當(dāng)用強激光束照射薄膜時，一個人射功率為5mW、100ns的聚焦光脈沖可使薄膜溫度上升到的聚焦光脈沖可使薄膜溫度上升到 1000K。 由于只讀型光盤是消費廠家制造，為了大量復(fù)由于只讀型光盤是消費廠家制造，為了大量復(fù)制，所以需求制造母盤。為此將存儲信息以外制，所以需求制造母盤。為此將存儲信息以外表坑點方式轉(zhuǎn)錄在母盤上。母盤是一塊平整的表坑點方式轉(zhuǎn)錄在母盤上。母盤是一塊平整的圓形玻璃襯底，厚約圓形玻璃襯底

9、，厚約0.5cm，涂有約，涂有約12um厚的厚的光敏資料膜層。用一束待錄信息調(diào)制光強并聚光敏資料膜層。用一束待錄信息調(diào)制光強并聚焦的激光束照射光敏膜層時，曝光的地方被吸焦的激光束照射光敏膜層時，曝光的地方被吸收，部分地改動了光敏薄膜的性能。然后用化收，部分地改動了光敏薄膜的性能。然后用化學(xué)溶液處置光敏膜，曝過光的光敏膜被溶解，學(xué)溶液處置光敏膜，曝過光的光敏膜被溶解，從而顯示出凹凸構(gòu)造。從而顯示出凹凸構(gòu)造。大家都知道光盤技術(shù)分為寫一次和可擦除兩種。寫大家都知道光盤技術(shù)分為寫一次和可擦除兩種。寫一次光存儲通常稱為寫一次讀多次一次光存儲通常稱為寫一次讀多次WORMWORM存儲，存儲，用的光盤是由夾在

10、兩層塑料維護膜之間的碲合金用的光盤是由夾在兩層塑料維護膜之間的碲合金吸收層構(gòu)成，由激光在光盤的吸收層上燒孔寫入吸收層構(gòu)成，由激光在光盤的吸收層上燒孔寫入信息。信息。WORM WORM 可用于檔案存儲等永久性的存儲。可用于檔案存儲等永久性的存儲。對于可擦除存儲，最重要的是磁光盤，它將磁存對于可擦除存儲，最重要的是磁光盤，它將磁存儲的可擦除性和光存儲的相對永久性結(jié)合起來。儲的可擦除性和光存儲的相對永久性結(jié)合起來。磁光系統(tǒng)將強激光束聚焦在涂以如磁光系統(tǒng)將強激光束聚焦在涂以如TbFeCo TbFeCo 或者或者FeTbGd FeTbGd 的鐵磁合金的光盤層，是部分加熱到居的鐵磁合金的光盤層，是部分加熱

11、到居里溫度，這是鐵磁資料成為順磁性的，它的內(nèi)部里溫度，這是鐵磁資料成為順磁性的，它的內(nèi)部磁極可由外部磁場確定。在讀頭上安裝小的磁場磁極可由外部磁場確定。在讀頭上安裝小的磁場線圈產(chǎn)生外場，由來回改動外磁場極性確定每一線圈產(chǎn)生外場，由來回改動外磁場極性確定每一數(shù)據(jù)。當(dāng)激光功率撤去資料冷卻到居里點以下時，數(shù)據(jù)。當(dāng)激光功率撤去資料冷卻到居里點以下時，數(shù)據(jù)就永久地存儲在光盤上。數(shù)據(jù)就永久地存儲在光盤上。 光盤存儲的實踐上運用的是激光的高能光盤存儲的實踐上運用的是激光的高能量在光盤上打孔，實踐上與激光在機加量在光盤上打孔，實踐上與激光在機加工方面的運用一樣。只是在這里打孔要工方面的運用一樣。只是在這里打孔

12、要求精細度更高，要小到微米量級，并且求精細度更高，要小到微米量級，并且要求定位準確，呼應(yīng)速度快，而這些又要求定位準確，呼應(yīng)速度快，而這些又不是對激光器本身的要求了，更多的限不是對激光器本身的要求了，更多的限制來自伺服電機等其他部件的性能的好制來自伺服電機等其他部件的性能的好壞壞C D C D 光盤外表形貌的光盤外表形貌的A F M A F M 三維圖三維圖 3 D V D 3 D V D 光盤外表形貌的光盤外表形貌的A F M A F M 三維圖三維圖 光盤讀出信息時，用安裝在可挪動讀頭光盤讀出信息時，用安裝在可挪動讀頭上的短焦距物鏡未來自低功率二極管激上的短焦距物鏡未來自低功率二極管激光器的

13、延續(xù)激光緊聚焦在穴上。當(dāng)光盤光器的延續(xù)激光緊聚焦在穴上。當(dāng)光盤在讀頭上方旋轉(zhuǎn)時，伺服電機控制在讀在讀頭上方旋轉(zhuǎn)時，伺服電機控制在讀頭上下和左右地跟蹤，使激光一直聚焦頭上下和左右地跟蹤，使激光一直聚焦在每一個穴上。來自脊和穴的反射光重在每一個穴上。來自脊和穴的反射光重新產(chǎn)生數(shù)字化的調(diào)制信號。光探測器將新產(chǎn)生數(shù)字化的調(diào)制信號。光探測器將受調(diào)制的反射光又轉(zhuǎn)化為電信號，以便受調(diào)制的反射光又轉(zhuǎn)化為電信號，以便解碼和放大。解碼和放大。 任何光學(xué)存儲方法的優(yōu)劣決議于存儲的壽命，任何光學(xué)存儲方法的優(yōu)劣決議于存儲的壽命，硬件的兼容性、數(shù)據(jù)傳送速率、可擦除性、運硬件的兼容性、數(shù)據(jù)傳送速率、可擦除性、運用便利程度和

14、最重要的存儲容量。光盤的面積用便利程度和最重要的存儲容量。光盤的面積存儲容量是很高的，還可以用各種電子學(xué)和光存儲容量是很高的，還可以用各種電子學(xué)和光學(xué)的技術(shù)來擴展存儲容量，但是面積存儲容量學(xué)的技術(shù)來擴展存儲容量，但是面積存儲容量最終決議于激光的波長，它決議光盤上最小光最終決議于激光的波長，它決議光盤上最小光斑的尺寸。最后，更大的容量還可以在一張光斑的尺寸。最后，更大的容量還可以在一張光盤上用多個半透明存儲層堆積起來到達，存儲盤上用多個半透明存儲層堆積起來到達，存儲容量是堆積層的倍數(shù)，由改動讀頭的焦點分別容量是堆積層的倍數(shù)，由改動讀頭的焦點分別讀出各層，存儲在不同層的數(shù)據(jù)之間的串音可讀出各層，存

15、儲在不同層的數(shù)據(jù)之間的串音可由增大讀頭物鏡的由增大讀頭物鏡的NA NA 消除。消除。二、全息存儲 雖然至今還沒有研制勝利一個適用的全雖然至今還沒有研制勝利一個適用的全息存儲系統(tǒng)，但是相對于光盤存儲，全息存儲系統(tǒng)，但是相對于光盤存儲，全息存儲更為人們看好，有人估計在不久息存儲更為人們看好，有人估計在不久的未來可以將全部的未來可以將全部 存存儲在一個角幣大小的體積內(nèi)。此外，用儲在一個角幣大小的體積內(nèi)。此外，用全息存儲技術(shù)有能夠到達大于全息存儲技術(shù)有能夠到達大于1Gb 1Gb 的數(shù)的數(shù)據(jù)傳送速率和小于據(jù)傳送速率和小于100 ms 100 ms 的隨機存儲時的隨機存儲時間。間。 在光折變存儲器中，信息

16、不是像光盤存儲那樣在光折變存儲器中，信息不是像光盤存儲那樣一個字接著一個字存儲的，而是整一個字接著一個字存儲的，而是整“頁同時頁同時存儲，每頁以分別代表存儲，每頁以分別代表“1 1和和“0 0的明和暗像的明和暗像素的兩維圖樣，由一個空間光調(diào)制器素的兩維圖樣，由一個空間光調(diào)制器SLMSLM編碼到激光束上。經(jīng)編碼的激光束由透鏡聚焦編碼到激光束上。經(jīng)編碼的激光束由透鏡聚焦到光敏存儲資料中，在其中與參考光束干涉而到光敏存儲資料中，在其中與參考光束干涉而行成行成SLM SLM 圖樣的體全息圖。同一頁信息可用同圖樣的體全息圖。同一頁信息可用同一參考光束照明全息圖讀出，讀出圖象由讀出一參考光束照明全息圖讀出

17、，讀出圖象由讀出透鏡的后焦平面處的電耦合器件透鏡的后焦平面處的電耦合器件CCDCCD陣列陣列探測。探測。 光折變存儲器的真正潛力在于成千頁數(shù)據(jù)可以存儲在不光折變存儲器的真正潛力在于成千頁數(shù)據(jù)可以存儲在不大于一個硬幣的體積中，每一頁包含幾兆二進制位的信大于一個硬幣的體積中，每一頁包含幾兆二進制位的信息。為此，只需是每頁信息對應(yīng)一個特定的參考光束，息。為此，只需是每頁信息對應(yīng)一個特定的參考光束，即各頁信息對應(yīng)于不同角度、波長和相位的參考光束。即各頁信息對應(yīng)于不同角度、波長和相位的參考光束。全息頁組也可以分別堆積在整個存儲介質(zhì)的厚度內(nèi)，這全息頁組也可以分別堆積在整個存儲介質(zhì)的厚度內(nèi)，這樣又可以添加更

18、多的存儲容量。光折變存儲器的另一個樣又可以添加更多的存儲容量。光折變存儲器的另一個優(yōu)點是其剩余度，這一個有點來自于單個全息圖象的每優(yōu)點是其剩余度，這一個有點來自于單個全息圖象的每一個元是分布在存儲介質(zhì)的整個曝光體積內(nèi)，因此存儲一個元是分布在存儲介質(zhì)的整個曝光體積內(nèi)，因此存儲介質(zhì)中分立的缺陷會影響整頁數(shù)據(jù)的水準，但不會使個介質(zhì)中分立的缺陷會影響整頁數(shù)據(jù)的水準，但不會使個別的二進制位數(shù)據(jù)消逝，從而加強了存儲數(shù)據(jù)的完好性。別的二進制位數(shù)據(jù)消逝，從而加強了存儲數(shù)據(jù)的完好性。還有一個優(yōu)點是隨機存取速率快，這是全息過程的光學(xué)還有一個優(yōu)點是隨機存取速率快，這是全息過程的光學(xué)性質(zhì)的直接結(jié)果。性質(zhì)的直接結(jié)果。

19、假設(shè)數(shù)據(jù)頁由參考光束角度確定，那么假設(shè)數(shù)據(jù)頁由參考光束角度確定，那么每頁的寫或讀可與參考光束的角度變化每頁的寫或讀可與參考光束的角度變化一樣快，因此用生光偏轉(zhuǎn)即使就可以導(dǎo)一樣快，因此用生光偏轉(zhuǎn)即使就可以導(dǎo)致很快的數(shù)據(jù)存取，并實現(xiàn)聯(lián)想記憶。致很快的數(shù)據(jù)存取，并實現(xiàn)聯(lián)想記憶。與傳統(tǒng)的全息記錄手段全息干板相與傳統(tǒng)的全息記錄手段全息干板相比較，它不需求顯影、定影等手續(xù)而可比較，它不需求顯影、定影等手續(xù)而可以實時寫入與讀出，這大大方便了運用。以實時寫入與讀出，這大大方便了運用。而且存儲介質(zhì)可以循環(huán)運用，假設(shè)需求而且存儲介質(zhì)可以循環(huán)運用，假設(shè)需求更新存儲器中的信息，可在均勻光輻照更新存儲器中的信息，可在均

20、勻光輻照下活用升溫的方法可全部擦洗，也可經(jīng)下活用升溫的方法可全部擦洗，也可經(jīng)過相減光學(xué)運算修正全息圖。過相減光學(xué)運算修正全息圖。 上述特點使得基于光折變效應(yīng)的全息存上述特點使得基于光折變效應(yīng)的全息存儲器具有誘人的運用前景，可運用于光儲器具有誘人的運用前景，可運用于光學(xué)相關(guān)器、光學(xué)中性網(wǎng)絡(luò)、光學(xué)互連器學(xué)相關(guān)器、光學(xué)中性網(wǎng)絡(luò)、光學(xué)互連器及光學(xué)動態(tài)記憶器等。下面我們引見一及光學(xué)動態(tài)記憶器等。下面我們引見一下光折變存儲器的原理及編碼方式。下光折變存儲器的原理及編碼方式。 光折變存儲器中全息圖的寫入使基于二光折變存儲器中全息圖的寫入使基于二波混頻的幾何配置，即參考光束與載有波混頻的幾何配置，即參考光束與

21、載有被存儲信息的信號光束在光折變晶體中被存儲信息的信號光束在光折變晶體中相關(guān)寫入全息圖。這種方式類似于全息相關(guān)寫入全息圖。這種方式類似于全息圖的記錄過程。讀出時用擋住信號光用圖的記錄過程。讀出時用擋住信號光用參考光束照射寫入的光柵，衍射光束是參考光束照射寫入的光柵，衍射光束是物光的再現(xiàn)，經(jīng)過改動參考光束的入射物光的再現(xiàn)，經(jīng)過改動參考光束的入射角角度編碼或者改動參考光和物光角角度編碼或者改動參考光和物光在晶體中相互作用的區(qū)域空間編碼，在晶體中相互作用的區(qū)域空間編碼，可實現(xiàn)多個全息圖在同一晶體中的多像可實現(xiàn)多個全息圖在同一晶體中的多像存儲存儲 光折變存儲器的編碼方式，普通有以下幾種：光折變存儲器的

22、編碼方式，普通有以下幾種：1 1、角度、角度編碼，一切全息圖完全疊置在光折變晶體中的同一區(qū)編碼，一切全息圖完全疊置在光折變晶體中的同一區(qū)域，每個全息圖的分別靠參考光束的角度的變化來實域，每個全息圖的分別靠參考光束的角度的變化來實現(xiàn)。由于每個全息圖都分別與一定的布拉格角相關(guān)聯(lián)，現(xiàn)。由于每個全息圖都分別與一定的布拉格角相關(guān)聯(lián)，因此按照布拉格定律只需以正確布拉格角對全息圖對因此按照布拉格定律只需以正確布拉格角對全息圖對全息圖讀出時才干出現(xiàn)有效的衍射，使被存儲的信息全息圖讀出時才干出現(xiàn)有效的衍射，使被存儲的信息得以再現(xiàn)。得以再現(xiàn)。2 2、空間編碼，每個全息圖被存儲在晶體中、空間編碼，每個全息圖被存儲在

23、晶體中空間相鄰但又彼此分別得區(qū)域中，通常構(gòu)成二維傅立空間相鄰但又彼此分別得區(qū)域中，通常構(gòu)成二維傅立葉變換得全息圖陣列，最適用于薄得外表存儲介質(zhì)。葉變換得全息圖陣列，最適用于薄得外表存儲介質(zhì)。3 3、空間角度編碼，每個參考光束得光斑尺寸內(nèi)和相鄰空間角度編碼，每個參考光束得光斑尺寸內(nèi)和相鄰得全息圖之間不僅有微小得參考光束的角度分別還有得全息圖之間不僅有微小得參考光束的角度分別還有微小的空間分別。微小的空間分別。 或者是分空間多通道的方法。或者是分空間多通道的方法。4 4、相位編、相位編碼，由相位調(diào)制器、子透鏡陣列和針孔碼，由相位調(diào)制器、子透鏡陣列和針孔陣列產(chǎn)生一組正交相位編碼的單位振幅陣列產(chǎn)生一組

24、正交相位編碼的單位振幅平面波，他們彼此之間分別間隔大于布平面波，他們彼此之間分別間隔大于布拉格選擇角。每個全息圖依次由相位編拉格選擇角。每個全息圖依次由相位編碼中的一個相應(yīng)的平面波分別與物光束碼中的一個相應(yīng)的平面波分別與物光束在晶體中的干涉來記錄。在晶體中的干涉來記錄。 對于記錄在光折變晶體中的全息圖，在讀出其對于記錄在光折變晶體中的全息圖，在讀出其中的某個全息圖是會對它本身以及其他的全息中的某個全息圖是會對它本身以及其他的全息圖呵斥不期望的擦洗。由于參考光輻照晶體同圖呵斥不期望的擦洗。由于參考光輻照晶體同樣會引起光生載流子的再分配。為了防止這一樣會引起光生載流子的再分配。為了防止這一問題，增

25、大光折變存儲器的存儲時間，人們提問題，增大光折變存儲器的存儲時間，人們提出了如下幾種方法。出了如下幾種方法。1 1、室溫下強光寫入固定，、室溫下強光寫入固定，這種方法是由這種方法是由Yariv Yariv 等人提出的，此方法就是等人提出的，此方法就是用高光強寫入，此方法的優(yōu)點是可以有選擇地用高光強寫入，此方法的優(yōu)點是可以有選擇地對某個全息圖進展固定，固定是自動地與寫入對某個全息圖進展固定，固定是自動地與寫入過程同時進展的。過程同時進展的。 2、疇反轉(zhuǎn)的方法，經(jīng)過外加電場是與空間電荷、疇反轉(zhuǎn)的方法，經(jīng)過外加電場是與空間電荷場相關(guān)的鐵電疇發(fā)生反轉(zhuǎn)，或者經(jīng)過制冷樣品場相關(guān)的鐵電疇發(fā)生反轉(zhuǎn)，或者經(jīng)過制

26、冷樣品使其經(jīng)過鐵電相變而獲得疇反轉(zhuǎn)，嚴厲來說室使其經(jīng)過鐵電相變而獲得疇反轉(zhuǎn)，嚴厲來說室溫下強光寫入固定也屬于疇反轉(zhuǎn)方法。溫下強光寫入固定也屬于疇反轉(zhuǎn)方法。3、熱固、熱固定方法，此方法是在全息圖記錄期間或者在記定方法，此方法是在全息圖記錄期間或者在記錄之后將樣品放到錄之后將樣品放到100160 攝氏度的溫度下，攝氏度的溫度下，是熱激活離子中和電子構(gòu)成的空間電荷場。當(dāng)是熱激活離子中和電子構(gòu)成的空間電荷場。當(dāng)樣品被冷卻到室溫后再用均勻光輻照樣品，電樣品被冷卻到室溫后再用均勻光輻照樣品，電子光柵被擦洗，只剩下由離子電荷構(gòu)成的全息子光柵被擦洗，只剩下由離子電荷構(gòu)成的全息圖，而離子?xùn)艑廨椪帐遣幻舾械?，?/p>

27、來的全圖，而離子?xùn)艑廨椪帐遣幻舾械模瓉淼娜D就被固定下來了。息圖就被固定下來了。 光折變存儲器目前還僅僅處于實驗室研討階光折變存儲器目前還僅僅處于實驗室研討階段，還有很多問題需求處理，比如，呼應(yīng)時段，還有很多問題需求處理，比如，呼應(yīng)時間長，對于鐵電體呼應(yīng)時間為秒的量級，對間長，對于鐵電體呼應(yīng)時間為秒的量級，對于呼應(yīng)最快的半導(dǎo)體也是毫秒量級，雖然可于呼應(yīng)最快的半導(dǎo)體也是毫秒量級，雖然可以經(jīng)過并行存儲進展一定的彌補，但也大大以經(jīng)過并行存儲進展一定的彌補，但也大大限制了存儲速度的進一步提高。再者就是讀限制了存儲速度的進一步提高。再者就是讀出過程中對已記錄全息圖的擦洗，雖然可以出過程中對已記錄全

28、息圖的擦洗，雖然可以經(jīng)過固定光柵的方法減少或者是防止讀出過經(jīng)過固定光柵的方法減少或者是防止讀出過程中的擦洗，但這同時卻限制了光折變存儲程中的擦洗，但這同時卻限制了光折變存儲器動態(tài)讀寫的才干。另外由于扇形效應(yīng)以及器動態(tài)讀寫的才干。另外由于扇形效應(yīng)以及動態(tài)失配光柵引起的信噪比降低也是一個亟動態(tài)失配光柵引起的信噪比降低也是一個亟待處理的問題。待處理的問題。 光折變存儲器在光存儲與讀出的過程中光折變存儲器在光存儲與讀出的過程中都要用到激光，但是相對于對優(yōu)秀的光都要用到激光，但是相對于對優(yōu)秀的光折變存儲資料的需求來說，光折變存儲折變存儲資料的需求來說，光折變存儲器讀于激光器的要求并不高。它對于激器讀于激

29、光器的要求并不高。它對于激光器的要求，主要是要求激光器的穩(wěn)定光器的要求，主要是要求激光器的穩(wěn)定性要高，假設(shè)從適用性的角度來思索，性要高，假設(shè)從適用性的角度來思索，還要求激光器小型化。還要求激光器小型化。光盤的特點1. 存儲容量大；一張CD-R的容量為650M，相當(dāng)于450張軟盤。在刻錄信 息時可分多次直至刻滿整張光盤。2. 穩(wěn)定性與數(shù)據(jù)保管性好，鞏固耐用；3. 保管時間長； 光盤信息的讀取采用非接觸式激光掃描，多次讀取不會象磁盤、磁帶那樣磨損盤面，且數(shù)據(jù)信息為物理性存儲，不受電磁場、光照、氣溫、濕度等的影響、此外，由于盤面上有維護層，密封性好，不受塵土、手印等的損害。4. 構(gòu)造小巧，性能價錢比

30、高。5.刻錄后的光盤能在CD機、VCD機、CD-ROM、DVR等播 放機上播放和檢索。 DVD那么從運用較短波長的激光束著手，并提高光盤片數(shù)據(jù)的密度，推出第一代的DVD儲存容量即高達4.7GB，是CD產(chǎn)品容量的7倍，而假設(shè)采取雙面雙層的記錄方式，容量更可高達17GB。 聚碳酸脂聚碳酸脂PCPC這種聚碳酸酯是由雙酚這種聚碳酸酯是由雙酚A A和和碳酸二苯酯縮聚反響而得的碳酸二苯酯縮聚反響而得的 能讓高畫質(zhì)電視與大量資料存儲設(shè)備遭能讓高畫質(zhì)電視與大量資料存儲設(shè)備遭到注重的媒介便是依賴光盤，當(dāng)然要制到注重的媒介便是依賴光盤，當(dāng)然要制造出好的光盤片便需求良好的塑料資料。造出好的光盤片便需求良好的塑料資料

31、。 問題 藍光雷射藍光雷射(Blue Wavelenght)(Blue Wavelenght)對于對于PCPC料會有怎料會有怎樣的影響？能否樣的影響？能否PCPC料藍光雷射的能量而有蛻變料藍光雷射的能量而有蛻變的能夠？的能夠？ PCPC料能否可以順應(yīng)藍光或綠光雷射系統(tǒng)的讀取料能否可以順應(yīng)藍光或綠光雷射系統(tǒng)的讀取安裝？安裝？ 要參與怎樣的添加劑或松弛劑于要參與怎樣的添加劑或松弛劑于PCPC料中，以改料中，以改善讀取數(shù)據(jù)遭到螢光或噪聲的干擾？善讀取數(shù)據(jù)遭到螢光或噪聲的干擾？ 如何復(fù)制比目前更深的記錄坑孔？如何控制高如何復(fù)制比目前更深的記錄坑孔？如何控制高分子鏈接長度使分子鏈接長度使PCPC料的黏性

32、與流動性更順應(yīng)深料的黏性與流動性更順應(yīng)深度復(fù)制？度復(fù)制？ 其它的高分子資料也被思索到，例如一其它的高分子資料也被思索到，例如一些非結(jié)晶相的高分子，乙烯耐波龍聚高些非結(jié)晶相的高分子，乙烯耐波龍聚高分子分子(Ethylene-norbornene Copolymer)(Ethylene-norbornene Copolymer)、多環(huán)六方乙烯多環(huán)六方乙烯(Polycyclohexylethylene)(Polycyclohexylethylene)，曾經(jīng)是在，曾經(jīng)是在被實驗階段驗證可用。被實驗階段驗證可用。 還有其它的能夠，例如近場記錄還有其它的能夠，例如近場記錄(Near (Near Field

33、 Recording, NFR)Field Recording, NFR)的設(shè)計，這種可的設(shè)計，這種可以反復(fù)讀寫、大量的媒體儲存格式之記以反復(fù)讀寫、大量的媒體儲存格式之記錄媒體系組合硬盤浮動讀取功能與光學(xué)錄媒體系組合硬盤浮動讀取功能與光學(xué)讀取技術(shù)的方式，也被引進塑料的記錄讀取技術(shù)的方式，也被引進塑料的記錄盤片。這技術(shù)會取代盤片。這技術(shù)會取代MO(MO(磁光記錄光盤磁光記錄光盤) )、4 4與與8 8厘米寬的影帶以及一切可攜帶式的厘米寬的影帶以及一切可攜帶式的硬盤。硬盤。 Bayer Bayer 德國公司，世界知名，更高存儲密度的德國公司，世界知名，更高存儲密度的盤片用新資料，我們曾經(jīng)能做出每面

34、盤片用新資料，我們曾經(jīng)能做出每面5GB5GB記錄密度的盤片資料，這是記錄密度的盤片資料，這是DVDDVD盤片所要盤片所要求的究極目的，然后，我們最近曾經(jīng)開求的究極目的，然后，我們最近曾經(jīng)開展出可以儲存展出可以儲存1015GB1015GB如此高記錄密度用如此高記錄密度用的資料。，這些話都來自于該公司光儲的資料。，這些話都來自于該公司光儲存系統(tǒng)事業(yè)部大老存系統(tǒng)事業(yè)部大老Mr. LowerMr. Lower所述。所述。 Mr. Lower以為以為PC料依然是主流，他強料依然是主流，他強調(diào)：我們還可以與調(diào)：我們還可以與PC料一同在光盤歷料一同在光盤歷史與碟工業(yè)中中走上一段長路。話雖史與碟工業(yè)中中走上一

35、段長路。話雖如此，如此，Bayer對光盤用的新資料系統(tǒng)仍被對光盤用的新資料系統(tǒng)仍被如火如荼的加速研討著。每一家都會有如火如荼的加速研討著。每一家都會有一樣的疑問，一樣的疑問，PC真的可以作為下一代光真的可以作為下一代光盤的主要資料嗎？盤的主要資料嗎？PC料需求怎樣的改良料需求怎樣的改良才干適用于下一代光盤呢？是化學(xué)成份才干適用于下一代光盤呢？是化學(xué)成份的變化還是運用全新的高分子呢？的變化還是運用全新的高分子呢？ Mr. Lower成認，他建議能夠的話成認，他建議能夠的話PC料料的成份須改動，的成份須改動，Bayer估計開展不同的雙估計開展不同的雙酚酚(Bisphenols，PC資料是一種高分子

36、聚資料是一種高分子聚合物，酚那么為高分子的一種見鏈接方合物，酚那么為高分子的一種見鏈接方式式)之共聚碳酸脂之共聚碳酸脂(Co-Polycarbonate)，有，有助于雙折射率與吸水率的降低，提供更助于雙折射率與吸水率的降低，提供更穩(wěn)定的光學(xué)特性。穩(wěn)定的光學(xué)特性。 其它的資料如環(huán)烯其它的資料如環(huán)烯(Cyclo Olefins)(Cyclo Olefins)，是一種，是一種完全與完全與PCPC料不同的光儲存資料，未來料不同的光儲存資料，未來810810年內(nèi)年內(nèi)也許會被大量采用，因此未來的兩年中也許會被大量采用，因此未來的兩年中BayerBayer亦將投注人力研討。亦將投注人力研討。BayerBay

37、er希望不論是如今與希望不論是如今與未來，都可以在光盤工業(yè)資料上堅持領(lǐng)先。未來，都可以在光盤工業(yè)資料上堅持領(lǐng)先。 BayerBayer的的PCPC料稱為料稱為MarkolonMarkolon，由于光盤工業(yè)的，由于光盤工業(yè)的需求每年至少有需求每年至少有5050萬噸的產(chǎn)量，因此萬噸的產(chǎn)量，因此BayerBayer在在亞洲的泰國再成立了一家消費工廠，以應(yīng)付日亞洲的泰國再成立了一家消費工廠，以應(yīng)付日益添加的訂單，估計每年可再使益添加的訂單，估計每年可再使MarkolonMarkolon添加添加約約1010萬噸的產(chǎn)量，同時萬噸的產(chǎn)量，同時BayerBayer亦計畫在中國大亦計畫在中國大陸設(shè)廠預(yù)備消費。陸

38、設(shè)廠預(yù)備消費。 Dow Plastics Dow Plastics 很少光盤資料的制造商對開展多環(huán)六方乙烯很少光盤資料的制造商對開展多環(huán)六方乙烯(Polycyclohexylethylene, PCHE)(Polycyclohexylethylene, PCHE)像像DowDow這樣這樣的仔細的仔細! !這是美國這是美國DowDow公司技術(shù)效力與開展總公司技術(shù)效力與開展總裁裁Mr. William LutzMr. William Lutz所說的話，所說的話，DowDow化學(xué)事業(yè)化學(xué)事業(yè)部對于研討非極化不定型脂工程用高分子部對于研討非極化不定型脂工程用高分子(Amorphous Aliphati

39、c non-Polar (Amorphous Aliphatic non-Polar Engineering Polymer)Engineering Polymer)是很積極的，這些塑料是很積極的，這些塑料資料都是有關(guān)光盤片可以運用的資料，尤其是資料都是有關(guān)光盤片可以運用的資料，尤其是PCHEPCHE，DOWDOW強調(diào)高畫質(zhì)的電視一但被消費者所強調(diào)高畫質(zhì)的電視一但被消費者所要求時，高密度的光盤資料理所當(dāng)然的將為消要求時，高密度的光盤資料理所當(dāng)然的將為消費者所需求。費者所需求。 Dow當(dāng)然也消費光學(xué)等級的當(dāng)然也消費光學(xué)等級的PC料供應(yīng)目料供應(yīng)目前光盤片制造商，前光盤片制造商， Dow積極添加其積

40、極添加其Treeport, Texas工廠的產(chǎn)能，以滿足全世工廠的產(chǎn)能，以滿足全世界各地的界各地的PC料訂單，根據(jù)料訂單，根據(jù)Mr. William Lutz說法：說法：Calibre 1080 DVD用用PC料料是我們目前推出質(zhì)量優(yōu)良的產(chǎn)品。是我們目前推出質(zhì)量優(yōu)良的產(chǎn)品。Dow同時會特別留意市場上對于同時會特別留意市場上對于PCHE的的需求，他們堅信這種每面可以記錄需求，他們堅信這種每面可以記錄15GB的光盤片用資料遠遠勝過于目前僅能記的光盤片用資料遠遠勝過于目前僅能記錄最多錄最多4.7GB的的PC料，未來需求必將會料，未來需求必將會更多，更多，PCHC將會取代將會取代PC成為規(guī)范。成為規(guī)范

41、。 Dow公司置信那就是公司置信那就是PCHE，大部分的以，大部分的以氫化聚合的高分子資料提煉純度與殘留氫化聚合的高分子資料提煉純度與殘留物都沒有比物都沒有比PCHE少，因此此資料內(nèi)不少，因此此資料內(nèi)不含有氯含有氯(Non-Chlorine)可以有效的添加盤可以有效的添加盤片的壽命片的壽命(由于含氯的高分子資料會破壞由于含氯的高分子資料會破壞盤片的金屬反射層或記錄層盤片的金屬反射層或記錄層)，未來含有，未來含有氯的光盤片資料亦會逐漸消逝在光盤工氯的光盤片資料亦會逐漸消逝在光盤工業(yè)中。業(yè)中。 Teijin(日本帝人化工) 新一代光盤片資料的關(guān)鍵性質(zhì)要求當(dāng)然新一代光盤片資料的關(guān)鍵性質(zhì)要求當(dāng)然是記錄

42、坑的尺寸小使記錄密度更高、低是記錄坑的尺寸小使記錄密度更高、低吸水性以及抵抗高功率雷射的熱能。吸水性以及抵抗高功率雷射的熱能。Mr. Mr. Hisayoshi ShimazuHisayoshi Shimazu補充闡明，確保制造補充闡明，確保制造過程可以容易控制盤片尺寸外型，抗潮過程可以容易控制盤片尺寸外型，抗潮性是一大關(guān)鍵以，尤其在東南亞區(qū)域性是一大關(guān)鍵以，尤其在東南亞區(qū)域( (東東南亞洲是盤片制造商最密集的地方，尤南亞洲是盤片制造商最密集的地方，尤其是臺灣其是臺灣) )。 Teijin-Bayer Polytec 這兩家公司是目前世界上供應(yīng)這兩家公司是目前世界上供應(yīng)PCPC料兩大料兩大廠，論質(zhì)量與量都難以分辨熟輕重，因廠，論