三維多層光存儲(chǔ)系統(tǒng)的研究與計(jì)算機(jī)仿真.pdf

1、本文主要圍繞三維光存儲(chǔ)技術(shù)中的多波長(zhǎng)多層和雙光子存儲(chǔ)技術(shù)展開(kāi)研究。在多波長(zhǎng)多層光存儲(chǔ)系統(tǒng)中，先設(shè)計(jì)一個(gè)多層光存儲(chǔ)介質(zhì)，并對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)的調(diào)焦系統(tǒng)采用一種新的斜入射的調(diào)焦技術(shù)：然后應(yīng)用衍射理論對(duì)探測(cè)器上接收到的光強(qiáng)進(jìn)行了分析；在雙光子多層存儲(chǔ)系統(tǒng)中，主要對(duì)折射率不匹配所引起的問(wèn)題進(jìn)行了理論分析和計(jì)算機(jī)仿真。本課題主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面： 首先，設(shè)計(jì)一個(gè)多層光存儲(chǔ)介質(zhì)，并對(duì)其設(shè)計(jì)要求和分析方法進(jìn)行了說(shuō)明。為了保證存儲(chǔ)系統(tǒng)的各層信號(hào)分離

2、和信號(hào)強(qiáng)度的要求，并且克服層間串?dāng)_的問(wèn)題，本文采用了一種新的斜入射的調(diào)焦技術(shù)。 其次，從波像差的角度出發(fā)，采用Zernike多項(xiàng)式作為工具，推導(dǎo)了光學(xué)讀取頭的像差總體容限要求。然后利用光盤衍射理論分析了光存儲(chǔ)系統(tǒng)探測(cè)器上的光強(qiáng)度分布，并模擬討論了影響光存儲(chǔ)系統(tǒng)光強(qiáng)分布的諸多因素，結(jié)果表明：信息單元光強(qiáng)分布滿足Strehl判據(jù)，說(shuō)明了該存儲(chǔ)系統(tǒng)能進(jìn)行三維讀寫，驗(yàn)證了理論的可行性。 再次，由于現(xiàn)有的光盤衍射理論都是基于聚焦誤

3、差為零的基礎(chǔ)上，當(dāng)盤片處于離焦?fàn)顟B(tài)時(shí)，原理論分析都不適宜直接應(yīng)用。為此文中最后基于菲涅耳公式和標(biāo)量衍射理論，分析了不同離焦?fàn)顟B(tài)時(shí)，探測(cè)器上的光強(qiáng)分布情況，并模擬了聚焦誤差信號(hào)與離焦信號(hào)之間的關(guān)系曲線。 最后，對(duì)雙光子存儲(chǔ)系統(tǒng)中存儲(chǔ)分辨率和信息讀出信號(hào)強(qiáng)度的影響因素進(jìn)行了理論分析，估算了存儲(chǔ)系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)的分辨能力。此外，由于三維數(shù)據(jù)點(diǎn)存儲(chǔ)在介質(zhì)的內(nèi)部，因此在讀寫過(guò)程中激光需要經(jīng)過(guò)兩層不同折射率的介質(zhì)，折射率的不同將對(duì)聚焦點(diǎn)處激光強(qiáng)度