飛秒激光三維光盤存儲系統(tǒng)及相關技術研究.pdf

1、隨著網絡和多媒體技術的發(fā)展，需要存儲的數字化信息以驚人的速度增長，如此大的信息量需要大容量的存儲設備來支撐。在國家自然科學基金(No．50275140，No．50335050)及“863”項目(MEMS 2003AA404050)的資助下，本論文結合雙光子三維共焦熒光存儲技術與現有光盤存儲伺服技術，提出了飛秒激光三維光盤存儲系統(tǒng)設計方案，搭建了一套雙光子三維光盤存儲實驗系統(tǒng)，并對相關問題進行了理論和實驗研究。 首先，通過對目前國

2、際上研究的多種多層盤片伺服方案的分析，結合在像差校正中應用的雙元透鏡控制技術，設計了三維光盤存儲系統(tǒng)變焦選層方案，并詳細分析了系統(tǒng)跟蹤和選層過程中，音圈電機的致動曲線?？紤]到變焦選層方案控，制及光學系統(tǒng)的復雜性，提出了雙光頭異側方案，作為本論文飛秒激光三維光盤存儲系統(tǒng)的實現模型，并分析計算了由于制造、裝配原因導致的雙光頭軸向、徑向同步誤差。提出共焦模塊光強伺服控制技術，并利用光致漂白材料存儲結果的標定行數據進行matlab模擬仿真。

3、 其次，利用共焦熒光顯微原理及其三維光學傳遞函數，分析了本實驗系統(tǒng)共焦模塊參數對單、雙光子共焦熒光讀取分辨率的影響。單光子共焦熒光系統(tǒng)共焦小孔直徑10．4μm時，層析能力比采用208．4μm共焦小孔提高了3．6倍。雙光子共焦熒光系統(tǒng)共焦小孔直徑7.8μm時，層析能力比采用156．7μm共焦小孔提高了1．56倍。離焦量大時，雙光子共焦熒光系統(tǒng)比單光子共焦熒光系統(tǒng)有更好的軸向響應。通過已知大小熒光物雙光子共焦熒光成像實驗，驗證了共焦小孔

4、商徑與系統(tǒng)橫向軸向分辨率的反比關系。 然后，完成飛秒激光三維光盤存儲系統(tǒng)伺服模塊的硬件設計和制作，實現伺服模塊功能，完成共焦模塊讀寫光路的設計和搭建，完成共焦模塊同步控制電路的設計和制作。根據實測的雙光頭同步控制電路聚焦輸入輸出信號，辨識同步控制電路聚焦控制模型，仿真曲線和實測結果吻合較好，二者符合度為78．0259％。搭建雙光頭同步聚焦誤差檢測實驗裝置，檢測、計算各激振頻率下的同步聚焦誤差幅值。選擇二苯乙烯類衍生物光致漂白材料

5、旋涂在DVD盤片上進行雙光頭原理實驗，獲得初步的實驗結果。最后，改建了基于平移臺的存儲實驗系統(tǒng)，進行飛秒激光三維光存儲材料研究。在光致變色材料(二芳基乙烯類衍生物)摻雜的PMMA膜中存儲兩層數據，點間距4μm，層間距8μm。在光致漂白材料(二苯乙烯類衍生物BPSBP)摻雜的PMMA聚合物膜中實現三層信息存儲，點間距4μm，層間距15μm。在微爆材料Sin(DBM)<,3>Phen/PMMA樣品中進行了九層微爆信息存儲，點間距為4μm，層