專利名稱：光存儲介質(zhì)和用于寫入、刪除和讀取數(shù)據(jù)的光設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光存儲介質(zhì)和用于對光存儲介質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行寫 入、刪除和讀取的光設(shè)備。這些媒體和設(shè)備可以用在要求存儲可 能要執(zhí)行校正的大量數(shù)據(jù)的計算技術(shù)的所有領(lǐng)域中。另 一可能的 使用是記錄、存儲和重放視頻和音頻文件。
背景技術(shù)：
2004年4月27日的美國第6728154號專利披露了 一種光存儲 介質(zhì)及其制造過程。該三維介質(zhì)由基體，通常是玻璃或水晶的一 種，以及稀土金屬離子組成。記錄是通過曝光于108-1017W/cm2的 激光10—1()秒而實(shí)現(xiàn)的。由于該曝光，稀土離子轉(zhuǎn)到發(fā)焚光狀態(tài)。 信息通過曝光于相應(yīng)波長的激光而產(chǎn)生的離子熒光激勵來讀取。 該解決方案的缺陷包括要求持續(xù)很短時間的高能激光輻射，這會 導(dǎo)致信息記錄速度的降低，并且還要求沒有任何錨定可能性的記 錄介質(zhì)體積內(nèi)的激光束位置的精確設(shè)定。
此外，1993年12月7日的美國第5268862號專利揭露了 一種 三維的光存儲器。它基于光致變色材料，通常是限于三維聚合物 基體中的螺苯并吡喃(spyrobenzopyran)。該材料具有兩種穩(wěn)定的狀 態(tài)——螺吡喃(spyropyran)和部花青，而這兩者之間的轉(zhuǎn)換是通過 波長為532nm的雙光子吸收來啟動的。在這種情況下，兩個激光 束用于沿相互垂直的兩個軸上輻射曝光。通過這種方式，實(shí)現(xiàn)介 質(zhì)三維體積內(nèi)的空間定位光致變色物質(zhì)的轉(zhuǎn)換僅僅發(fā)生在兩個
光束交叉處。另一種形式的光致變色物質(zhì)在1064nm波長的輻射影 響下發(fā)熒光；因此，在曝光于這種輻射之后，可以通過檢測熒光 位置來讀取所記錄的信息。刪除是通過整體或局部加熱該介質(zhì)， 例如曝光于2.12pm光束來實(shí)現(xiàn)的。這種方法的缺陷類似于上述方 法?？紤]到寫入過程是雙光子處理過程的事實(shí)，輻射源必須能夠 具有高峰值功率；因此，它們工作在相對低的頻率。必須將兩個 相互垂直的光束定位在三維介質(zhì)內(nèi)的精確位置將體元尺度限制到 幾個單位甚或幾十微米，而聚焦可能性將達(dá)到次微米級。此外，
對介質(zhì)表面的均質(zhì)性和高光學(xué)性能會有相當(dāng)?shù)囊?，這在玻璃或 水晶基體的情況下相對容易滿足。另一方面，對于聚合物，批量
生產(chǎn)中達(dá)到相似的性能是有問題的，或者將導(dǎo)致成本的增加。
此外，2000年4月4日的美國第6045888號專利揭露了 一種 體積光存儲器；它包含混合有信號部件的雙光子記錄部件，該信 號部件包含只在讀取輻射的單光子吸收的"記錄"狀態(tài)下發(fā)熒光 的介質(zhì)。為了改進(jìn)可以添加為實(shí)現(xiàn)記錄所必需的，執(zhí)行將記錄輻 射轉(zhuǎn)換到更短波長的部件。借助于記錄光束的空間調(diào)制，對該介 質(zhì)的記錄按"節(jié)"發(fā)生。該記錄介質(zhì)具有多層結(jié)構(gòu)，其中對光敏 感和對光不敏感的層勻稱地交替；它們的選擇是通過改變空間中 的存儲介質(zhì)位置，或者通過調(diào)節(jié)讀取/寫入頭的聚焦長度來實(shí)現(xiàn)的。 對光敏感的層可以代表傳播"讀取"波長輻射的光波導(dǎo)。在這種 情況下，用于讀取的層的選擇通過將輻射聚焦于這一層上來實(shí)現(xiàn)。 缺陷仍然類似于已經(jīng)陳述過的那些方法使用雙光子介質(zhì)及所導(dǎo) 致的必須使用強(qiáng)輻射源。用于讀取的熒光限制了體元尺度，從而 在"讀取，，過程中信號可以具有可以接受的強(qiáng)度。盡管使用用于 選擇讀取層的波導(dǎo)解決了 "讀取"光束的確切位置的問題，但是 通過該波導(dǎo)傳播的光必須穿過一半波長厚度的分離層。這將導(dǎo)致
這樣的事實(shí)，只能以增加體元橫向(lateral)尺度的成本來獲取熒光 材料的必需體積，從而導(dǎo)致記錄密度的下降。
必須要指出，迄今為止文獻(xiàn)中描述的基于光致變色介質(zhì)的所 有三維光存儲設(shè)備都共同擁有 一 個與物理特性相關(guān)的缺陷，該物 理特性是基于在具有改變的吸收指數(shù)的區(qū)域，或者物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闊?光形式的區(qū)域中存儲信息的原理。該技術(shù)目前能夠?qū)⒐馐劢沟?0.5 x 0.5 x 0.5(波長單位)的幾何尺度的區(qū)域，而記錄光束到光致變 色效應(yīng)的能量轉(zhuǎn)換效率低于100% 。持久穩(wěn)定的光致變色化合物的 量子產(chǎn)額的典型值大約是0.05-0.l[Yongchao Liang ， Alexander S. Dvornikov, Peter M. Rentzepis， A novel non-destructible readout molecular memory(—種新穎的不易破壞的讀出分子存儲器)——光學(xué)通信， 223(2003年)，61-66頁],而光譜最大值的吸收指數(shù)不超過 1-2cm—1 [Satoshi Kawata, Yoshimasa Kawata, Three-dimensional optical data storage using photochromic materials(利用光致變色才才泮+的三維光凄文才居 存儲器)——Chem.Rev. 2000年，100， 1777-1788頁]。這限制了 最小體元體積中必需的讀取信號等級。此外，必須指出，在基于
檢測光譜最大值的通過輻射的讀取過程中，由于單光子介質(zhì)發(fā)生 信息比特的部分刪除，因此必須使用來自吸收帶邊界的波長的光 [Satoshi Kawata, Yoshimasa Kawata, Three-dimensional optical data storage using photochromic materials(利用光致變色材料的三維光數(shù)據(jù)存儲器) ——Chem.Rev. 2000年，100, 1777-1788頁]。為此，體元體積實(shí) 際上必須增加幾十倍甚或幾百倍。為了消除這些不足，設(shè)備必須 基于不同的信息讀取方法。
最有前途的方法很可能是基于檢測所記錄的光致變色區(qū)域中 不同折射系數(shù)的共焦顯孩i鏡[A. Toriumi, J.M. Herrmann, S. Kawata， Nondestructive readout of a three-dimensional photochromic optical memory
with a near-infrared differential phase-contrast microscope( j吏用近纟工夕卜農(nóng)支分 相襯顯微鏡的三維光致變色光存儲器的不易破壞讀出)——光學(xué) 快報，22巻(1997年)，# 8, 555-557頁]。盡管它具有高靈敏度和 使用單光子介質(zhì)的可能性(使用來自吸收帶正好邊界的輻射的檢 測，這不會導(dǎo)致該介質(zhì)從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)到另 一種狀態(tài))，該方法還遠(yuǎn) 遠(yuǎn)不能擺脫那些缺陷。主要的問題起因于所述高靈敏度自身，為 了添加記錄相位的無規(guī)律性，還可以纟全測包含用于讀取的光的一 半波長左右的可變厚度的盤片的任何光學(xué)無規(guī)律性。因此，由于 該方法要求制造經(jīng)濟(jì)上無法承受的具有光學(xué)精度的介質(zhì)盤，排除 了該方法的實(shí)際可用性。

發(fā)明內(nèi)容
上述缺陷可以通過由透光材料的交替層組成的光學(xué)存儲介質(zhì) 消除，其中第一層摻雜有光致變色物質(zhì)，沒有光致變色物質(zhì)的另 一層具有的折射系數(shù)；摻雜光致變色基質(zhì)上的透光物質(zhì)可以存 在為兩種形式形式I具有n2的折射系數(shù)，形式II具有n3的折射 系數(shù)，同時所述系數(shù)滿足n^ri2并且n^^^3的關(guān)系，光致變色物 質(zhì)從形式I到形式II的轉(zhuǎn)換由于M波長的光輻射的效應(yīng)而發(fā)生， 光致變色物質(zhì)從形式II到形式I的轉(zhuǎn)換由于X2波長的光輻射的效 應(yīng)而發(fā)生。
用于多層光存儲介質(zhì)數(shù)據(jù)寫入、刪除和讀取的設(shè)備包括三個 分離的不同波長、，12和^的光輻射源，分別用于多層光存儲介 質(zhì)數(shù)據(jù)寫入、刪除和讀取，該光輻射源穿過用于不同波長的獨(dú)立 輻射調(diào)制的三通道調(diào)制系統(tǒng)，光存儲介質(zhì)數(shù)據(jù)的用于寫入的M波 長的光輻射和用于刪除的X2波長的光輻射借助于光聚焦設(shè)備進(jìn)入 與光存儲介質(zhì)層平行和垂直的光存儲介質(zhì)中，光聚焦系統(tǒng)確保用
于光存儲介質(zhì)數(shù)據(jù)寫入的、波長的光輻射和用于光存儲介質(zhì)數(shù)據(jù) 刪除的X2波長的光輻射的運(yùn)動平行于光存儲介質(zhì)層，并且將用于 對光存儲介質(zhì)數(shù)據(jù)讀取的、波長的光輻射引入光系統(tǒng)中，以確保 、的光輻射的運(yùn)動在垂直于光存儲介質(zhì)層的平面上，為了不帶有 光致變色物質(zhì)的各個光存儲介質(zhì)層的側(cè)向曝光，在帶有折射系數(shù) n3已經(jīng)發(fā)生變化的光致變色物質(zhì)的光存儲介質(zhì)層的區(qū)域上入射的
X3的光輻射的 一部分從具有改變的折射系數(shù)n3的這個區(qū)域出來， 并落到聚焦光系統(tǒng)上，并通過分光器繼續(xù)前行到光學(xué)光解碼器， 在那里傳輸電信號以進(jìn)行進(jìn)一 步的處理。
對于用于多層光存儲介質(zhì)數(shù)據(jù)寫入、刪除和讀取的設(shè)備，可 以使用另 一個并行的聚焦光系統(tǒng)來確保并行的讀取。
對于用于多層光存儲介質(zhì)數(shù)據(jù)寫入、刪除和讀取的設(shè)備，作 為另一種形式，與不帶有光致變色材料的光存儲介質(zhì)層的數(shù)目相 對應(yīng)的源的數(shù)目的具有光輻射光聚焦系統(tǒng)的輻射源矩陣可以用作 用于光存儲介質(zhì)數(shù)據(jù)讀取的13波長的輻射源，而這些輻射源以這 種方式排列，即不帶有光致變色材料的每一個光存儲介質(zhì)層都由 一個輻射源照射，而各層的曝光切換通過在輻射源矩陣中切換X3 波長的光輻射的各個源來實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明的用于多層光存儲介質(zhì)數(shù)據(jù)寫入、刪除和讀取的 設(shè)備使用當(dāng)前的驅(qū)動器來實(shí)現(xiàn)光存儲介質(zhì)的運(yùn)動，例如旋轉(zhuǎn)。
光存儲介質(zhì)和用于光存儲介質(zhì)數(shù)據(jù)寫入、刪除和讀取的設(shè)備 解決了由于初始介質(zhì)容量上信息信號的獨(dú)立性，具有最大層記錄 密度的光盤的構(gòu)造問題，而讀取信號的強(qiáng)度由"讀取信號"的輻 射功率專門給出，并且與光致變色物質(zhì)的濃度和體積無關(guān)。所提 出光存儲介質(zhì)的性能改進(jìn)在于使存儲容量乘以與摻雜有光致變色 物質(zhì)的層數(shù)成比例的因數(shù)。所提出的盤片能夠使可移動存儲介質(zhì)
的容量增加幾百Gb。
所提出盤片的效率非常高。這通過以下方面來實(shí)現(xiàn)
a) 擴(kuò)展用于活性層的介質(zhì)等級的可能性(單光子，雙光子光致 變色化合物)
b) 僅受讀取-刪除-寫入系統(tǒng)的光學(xué)透鏡的聚焦實(shí)際深度限制 的記錄層的幾乎無限的數(shù)目
c) 介質(zhì)均勻性的表面光學(xué)性能方面相對低的要求
d) 消除了讀取過程中各層之間的串?dāng)_效應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)與其基本特征相關(guān)，引入了在其兩 種穩(wěn)定狀態(tài)之間具有顯著不同的折射系數(shù)的光致變色物質(zhì)的波導(dǎo) 結(jié)構(gòu)。
在技術(shù)上，該結(jié)果通過由在其中以具有改變的折射指數(shù)的體 元字段的形式記錄信息的，兩層光致變色物質(zhì)界分開的鈍態(tài)介質(zhì) 中創(chuàng)建波導(dǎo)結(jié)構(gòu)來獲得。該具有波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的鈍態(tài)層由來自其側(cè)邊 的光源以交叉方式進(jìn)行照射。光通過該波導(dǎo)傳播，并且在具有感 生的折射系數(shù)變化的體元上散射。
在科學(xué)和技術(shù)文獻(xiàn)原始資料中還沒有發(fā)現(xiàn)基于這種波導(dǎo)結(jié)構(gòu) 的光存儲介質(zhì)，該波導(dǎo)結(jié)構(gòu)由包含光致變色介質(zhì)的兩層之間鈍態(tài) 物質(zhì)層組成，所述光致變色物質(zhì)的折射系數(shù)在從 一 種異構(gòu)形式到 另 一種進(jìn)行轉(zhuǎn)換時發(fā)生變化。
根據(jù)光通過(passage)其折射指數(shù)在邊界上混亂無序的波導(dǎo)的 光學(xué)問題的解決方案，對所提出設(shè)備的可行性在理論上加以檢驗(yàn)， 并通過試驗(yàn)進(jìn)行測試。在所述方法的框架內(nèi)，為了實(shí)現(xiàn)所提出設(shè) 備解決的技術(shù)目標(biāo)的基本屬性的有效性的得以確認(rèn)。
根據(jù)本發(fā)明的用于多層光存儲介質(zhì)數(shù)據(jù)的寫入、刪除和讀取 的設(shè)備使用已經(jīng)現(xiàn)有的DVD驅(qū)動器來驅(qū)動光存儲介質(zhì)的運(yùn)動(旋轉(zhuǎn))；因此，工業(yè)使用不需要對這些驅(qū)動器的構(gòu)造進(jìn)行實(shí)質(zhì)改變， 而僅僅是其擴(kuò)展。工業(yè)使用能夠通過用三波長單元或者用三個單 元的集合來替代至今的單波長讀取單元來實(shí)現(xiàn)，而調(diào)節(jié)和記錄系 統(tǒng)的基本構(gòu)造原理仍將保持不變。
與類似設(shè)備相比，制造根據(jù)本發(fā)明的使用多層光存儲介質(zhì)的 用于數(shù)據(jù)寫入-刪除-讀取的設(shè)備并不需要專門用來生產(chǎn)具有光學(xué) 設(shè)備質(zhì)量的存儲器的頂級技術(shù)?？梢酝茰y根據(jù)本發(fā)明的光存儲介
質(zhì)的批量生產(chǎn)成本與普通CD或DVD的生產(chǎn)成本是可以相比較 的。使用普通盤片的批量生產(chǎn)技術(shù)流程來生產(chǎn)已記錄的多層盤片 也是可能的。


在附圖中將對本發(fā)明進(jìn)行更為詳細(xì)的闡明。 圖l示出了單面和雙面多層光存儲介質(zhì)的層布置； 圖2a示出了不帶有光致變色材料的各光存儲介質(zhì)層的曝光示 意圖2b示出了光存儲介質(zhì)數(shù)據(jù)寫入、刪除和讀取的示意圖； 圖3示出了具有三波長光輻射源的形式的，用于光存儲介質(zhì)
數(shù)據(jù)寫入、刪除和讀取的設(shè)備的方框圖4示出了其中用于數(shù)據(jù)讀取的^波長的光輻射源由與不帶
有光致變色材料的光盤層數(shù)目相等數(shù)目的源的數(shù)目的源矩陣組成
的形式的，用于光存儲介質(zhì)數(shù)據(jù)寫入、刪除和讀取的設(shè)備的方框圖。
具體實(shí)施例方式
在實(shí)例實(shí)現(xiàn)方式中，光存儲介質(zhì)具有多層光盤的形式，該多
層光盤由用光致變色物質(zhì)摻雜的Y和C(層和不帶有光致變色物質(zhì) 的(3層組成，其中，Y和a層當(dāng)該光致變色物質(zhì)處于狀態(tài)I時， 具有n2的折射系數(shù)，當(dāng)該光致變色物質(zhì)處于狀態(tài)II時，具有113的 折射系數(shù)，而P層具有n！的折射系數(shù)，同時這些折射系數(shù)滿足下 述關(guān)系
ni>n2并且n《ri3 (1)
具有X3波長的用于數(shù)據(jù)讀取的輻射的吸收在所有層中都是可 以忽略的。這些層周期性地交替堆疊。|3層的厚度為10-lOOpm, a和Y層的厚度為l-3|nm。該光盤可以是單面或雙面的。單面多 層盤具有a, P和y層；從a， (3和y層的方向上，僅僅在一面 而非兩面上都添加附加層作為5或e 。如果該盤片具有a, p和 Y及s層，則具有折射系數(shù)n2的聚合物基底可以用作a層。雙面 多層盤包含a, P和Y層，以及在a, (3和y層的兩面上添加的 附加層， 一面作為5層，另 一面上作為s層(圖1)。聚合物基底可 以插入到盤片中間，以便確保機(jī)械強(qiáng)度。然而，對于更高的層數(shù)， 由于cc和Y層的聚合物，即使沒有該措施機(jī)械強(qiáng)度也足夠了 。多 層光存儲介質(zhì)的"讀取"模式的原理建立在波導(dǎo)效應(yīng)的基礎(chǔ)上， 其中由X3波長的輻射從橫向面的照射，以及P層中<=2 的發(fā)散 角度導(dǎo)致了具有不同折射系數(shù)的介質(zhì)邊界上光的全反射，因此， 光僅僅在P層中通過。0角度的值必須滿足下述關(guān)系
0<=0《(sinV(n2-n22))-1 (2)
在圖2a中給出了通過的示意圖。
w波長的輻射在包含光致變色材料的a或y層中特定區(qū)域的 照射導(dǎo)致光致變色物質(zhì)從形式I轉(zhuǎn)換到形式II,從而折射系數(shù)變?yōu)?n3。這樣 一 個區(qū)域可以考慮過的兩個相鄰層邊界上的相位混亂無 序，其中可能會擾亂全反射。在這種情況下，通過不帶有光致變
色物質(zhì)的P波導(dǎo)層(圖l)的M波長的光會斷開并且會離開該層，如 果具有改變的折射系數(shù)的該區(qū)域的橫向尺度超出了摻雜有光致變
色物質(zhì)的層的厚度的話；或者會在該區(qū)域散射開，如果具有改變
的折射系數(shù)的區(qū)域的橫向尺度小于摻雜有光致變色物質(zhì)的層的厚 度的話，在這種情況下它還是會離開波導(dǎo)層。
在這兩種情況下，這樣一個區(qū)域在具有高照射能力，并且將 短焦距在由于附帶的不規(guī)則性而產(chǎn)生的多重散射構(gòu)成的均衡無反 差背景上作為照射點(diǎn)的光系統(tǒng)中都將會是觀察得到的。光系統(tǒng)的
共焦參數(shù)值必須是波導(dǎo)層厚度的0.1倍。數(shù)據(jù)刪除是通過用M波 長的光照射所要求的光致變色物質(zhì)區(qū)域(n 3折射系數(shù)的情況)來實(shí) 現(xiàn)的。這發(fā)起了光致變色物質(zhì)從具有n2折射系數(shù)的形式I開始的 轉(zhuǎn)換。
在圖3中示出的第一替代方案的示例實(shí)施方式中用于光存儲 介質(zhì)數(shù)據(jù)寫入、刪除和讀取的設(shè)備7包括，作為光輻射源1,能夠 轉(zhuǎn)換為第二和第四諧波的基于Nd: YV04水晶的激光器，從而該 激光器輻射M(1.064(im)， X2(0.532,)，和X3(0.266pm)的波長。該 光輻射進(jìn)入由Y形波導(dǎo)(光導(dǎo)纖維)或集成光鏈路組成的分光器2。 分光器2具有三個輸出，在這些輸出的每一端，分別只出現(xiàn)一個 波長、，^或X3的光輻射。此外，該輻射進(jìn)入用電子管理的三通 道光調(diào)制系統(tǒng)3，它還可以基于光學(xué)纖維或集成光學(xué)元件。該光調(diào) 制系統(tǒng)3確保各個獨(dú)立波長的光輻射的獨(dú)立調(diào)制。、，、波長的 輻射通過與Y形波導(dǎo)類似的但相反連接的耦合元件4繼續(xù)前進(jìn)， 通過分光器5,通過光纖進(jìn)入到具有高照射能力的光聚焦系統(tǒng)的輸 入端6。光聚焦系統(tǒng)6確保光輻射的傳播平行于光盤各層，即在旋 轉(zhuǎn)光盤半徑7的方向上。
入3波長的輻射引入到光系統(tǒng)輸入端8,它確保滿足#^居關(guān)系式
(2)的光束幾何參數(shù)，和多層光盤各層的光束位置設(shè)置，而不管橫
向(lateral)上光致變色物質(zhì)的內(nèi)容。X3波長的輻射在光致變色層中 由于光學(xué)不規(guī)則性發(fā)生散射。落在帶有折射系數(shù)n3已經(jīng)發(fā)生了變 化的光致變色材料的光盤層7區(qū)域上的X3波長的輻射的一部分， 從具有改變的折射系數(shù)n3的該區(qū)域出來，并落到聚焦光系統(tǒng)6上， 并通過分光器5繼續(xù)前行到光學(xué)光解碼器9,它根據(jù)信號幅度檢測 所讀取的信息；從該光學(xué)光解碼器9傳輸電信號以進(jìn)行進(jìn)一步的 處理。
并行讀取可以通過使用并行的光聚焦系統(tǒng)6來實(shí)現(xiàn)。 圖4示出了另一實(shí)現(xiàn)方式的用于光存儲介質(zhì)寫入、刪除和讀 取的設(shè)備7的方框圖。通過該替代方案，用于光存儲盤數(shù)據(jù)的、 波長光輻射的光輻射源1由帶有用于聚焦光輻射的光系統(tǒng)，具有 與不帶有光致變色材料的光存儲盤7的層數(shù)相對應(yīng)的源數(shù)目的矩 陣組成，這些輻射源這樣排列，從而不帶有光致變色材料的每個 光存儲介質(zhì)7層總是都由一個輻射源照射，而各層的曝光切換借 助于在矩陣中切換X3波長的光輻射的各個源來實(shí)現(xiàn)。
工業(yè)實(shí)用性
根據(jù)本發(fā)明的光存儲介質(zhì)和用于光存儲介質(zhì)數(shù)據(jù)寫入、刪除 和讀取的設(shè)備可以用于要求存儲可能要執(zhí)行校正的大量數(shù)據(jù)的計 算技術(shù)的所有領(lǐng)域。另一種可能的用途是記錄，存儲和重放視頻 和音頻文件。
權(quán)利要求
1.一種多層光存儲介質(zhì)，其特征在于所述多層光存儲介質(zhì)由交替層的透光材料組成，其中一層摻有光致變色物質(zhì)，沒有光致變色物質(zhì)的另一層具有n1的折射系數(shù)，而摻雜了透光的光致變色的物質(zhì)可以以兩種形式存在，即在形式I具有n2的折射系數(shù)，和在形式II具有n3的折射系數(shù)，同時所述系數(shù)滿足n1>n2并且n1<=n3的關(guān)系，并且通過λ1波長的光輻效應(yīng)用使光致變色物質(zhì)從形式I轉(zhuǎn)換到形式II，通過λ2波長的光輻射效應(yīng)使光致變色物質(zhì)從形式II轉(zhuǎn)換到形式I。
2. —種用于多層光存儲介質(zhì)數(shù)據(jù)寫入、刪除和讀取的設(shè)備，其 特征在于所述設(shè)備包括三個不同的單獨(dú)波長、，^和、的光輻射 源(l),用于對多層光存儲介質(zhì)(7)數(shù)據(jù)的記錄、刪除和讀取，所述 光輻射源穿過用于不同波長的獨(dú)立輻射調(diào)制的三通道調(diào)制系統(tǒng) (3),同時用于寫入的、波長的光輻射和用于刪除光存儲介質(zhì)(7) 數(shù)據(jù)的、波長的光輻射借助于光聚焦系統(tǒng)(6)進(jìn)入與光存儲介質(zhì)(7) 層平行和垂直的光存儲介質(zhì)(7)中，光聚焦系統(tǒng)(6)確保用于光存儲 介質(zhì)數(shù)據(jù)寫入的、波長的光輻射和用于光存儲介質(zhì)(7)數(shù)據(jù)刪除的 人2波長的光輻射的運(yùn)動平行于光存儲介質(zhì)(7)層，并且將用于光存儲介質(zhì)數(shù)據(jù)讀取的^波長的光輻射引入光系統(tǒng)(8) 中，以確保X3的光輻射的運(yùn)動在垂直于光存儲介質(zhì)(7)層的平面上， 為了不帶有光致變色物質(zhì)的各個光存儲介質(zhì)層的曝光，在帶有折 射系數(shù)n3已經(jīng)發(fā)生了變化的光致變色物質(zhì)的光存儲介質(zhì)(7)層的區(qū) 域上入射的X3的光輻射的 一部分從具有改變的折射系數(shù)n3的這個 區(qū)域出來，并落到聚焦光系統(tǒng)(6)上，并通過分光器(5)繼續(xù)前行到 光學(xué)光解碼器(9),在那里傳輸所檢測的電信號以進(jìn)行進(jìn)一步的處
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的用于多層光存儲介質(zhì)數(shù)據(jù)寫入、刪除和讀取的設(shè)備，其特征在于使用另 一個并行的聚焦光系統(tǒng)(6)來確保并 行的讀取。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2和3的用于多層光存儲介質(zhì)數(shù)據(jù)寫入、刪除 和讀取的設(shè)備，其特征在于使用與不帶有光致變色材料的光存儲 介質(zhì)(7)層的數(shù)目相對應(yīng)的源的數(shù)目的帶有用于光輻射光聚焦的光 系統(tǒng)的矩陣，作為用于光存儲介質(zhì)(7)數(shù)據(jù)讀取的X3波長的輻射源 (1),而這些輻射源以這種方式排列，即不帶有光致變色材料的每 一個光存儲介質(zhì)(7)層都由一個輻射源照射，而各層的曝光切換通 過在矩陣中切換X3波長的光輻射的各個源來實(shí)現(xiàn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光存儲介質(zhì)和用于對光存儲介質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行寫入、刪除和讀取的設(shè)備。所述光存儲介質(zhì)由摻光致變色物質(zhì)和不摻光致變色物質(zhì)層的交替的聚合物層的多層結(jié)構(gòu)組成。無摻雜層用作波導(dǎo)，而數(shù)據(jù)的寫入和刪除通過由于摻雜層中輻射相配波長效應(yīng)而導(dǎo)致的局部區(qū)域折射系數(shù)的可控變化來實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)的讀取通過將讀取波長的輻射引入不帶有光致變色介質(zhì)的光存儲介質(zhì)的波導(dǎo)層，并通過檢測帶有光致變色材料的光存儲介質(zhì)層中發(fā)生折射系數(shù)變化處的發(fā)光變化來實(shí)現(xiàn)。用于寫入、刪除和讀取光存儲介質(zhì)數(shù)據(jù)的設(shè)備包括三波長的輻射源，用于輻射傳輸?shù)墓庀到y(tǒng)，獨(dú)立輻射調(diào)制的光學(xué)三通道系統(tǒng)，通過朝向光存儲介質(zhì)層的垂直和豎直運(yùn)動進(jìn)行寫入和刪除的用于輻射聚焦的光系統(tǒng)，用于不帶有光致變色物質(zhì)的光存儲介質(zhì)層側(cè)向發(fā)光的光系統(tǒng)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)在垂直于不帶有光致變色材料的光存儲介質(zhì)層的平面上的運(yùn)動。根據(jù)本發(fā)明的這些設(shè)備可以用于要求存儲可能要執(zhí)行校正的大量數(shù)據(jù)的計算技術(shù)的所有領(lǐng)域。這些設(shè)備還可以用于記錄，存儲和重放視頻和音頻文件。
文檔編號G11B7/24038GK101366086SQ200680022792
公開日2009年2月11日 申請日期2006年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月24日
發(fā)明者弗拉基米爾·尼古拉耶維奇·布里亞克, 瓦季姆·吉約吉耶維奇·基伊科, 阿列克謝·B·葉戈羅夫 申請人:Intv貿(mào)易有限公司