【正文】 用于藍(lán)綠光范圍存儲(chǔ)，有清晰和穩(wěn)定的亞微米范圍的記錄點(diǎn)，能建立適用于光學(xué)超分辨率技術(shù)記錄和讀出的多層膜結(jié)構(gòu)，能快速響應(yīng)，記錄/擦除時(shí)間小200納秒，長(zhǎng)壽命，記錄信息的保存時(shí)間可大于10年。下面，我們先介紹一下全息圖記錄與再現(xiàn)的基本原理。令物光和參考光在全息光存儲(chǔ)材料中相遇并發(fā)生干涉,干涉圖樣會(huì)使存儲(chǔ)材料的化學(xué)或物理特性發(fā)生改變. 存儲(chǔ)材料在折射率或者吸收率上的相應(yīng)變化就作為干沙圖樣的復(fù)制品而存儲(chǔ)下來(lái)。在全息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中,目標(biāo)激光束經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)調(diào)制,和另一束連續(xù)激光形成一個(gè)干涉圖案(全息圖)； 感光媒體(如立方晶體或膠片)就暴露在該干涉圖像中,通過(guò)改變光學(xué)吸收率、折射角或厚度等,記錄這些干涉條紋。在全息存儲(chǔ)器中，一束激光被分成兩束：載有數(shù)據(jù)的信號(hào)束和參考束。其中用到的光束控制器是一種新型產(chǎn)品，用于改變激光束的角度，使得在全息存儲(chǔ)器中不再有大型活動(dòng)部件。 全息存儲(chǔ)的特點(diǎn)　 ①信息存儲(chǔ)容量大　　全息存儲(chǔ)是一種高密度、大容量的信息存儲(chǔ)技術(shù)。盡管在還原時(shí)全息圖再現(xiàn)的影像反差會(huì)有所下降，但是全息圖所記錄的全部?jī)?nèi)容仍可被顯示出來(lái)?！　、奁渌　〕鲜鎏攸c(diǎn)外，全息存儲(chǔ)技術(shù)還有許多其他特點(diǎn)，例如：利用全息攝影技術(shù)可以制出能夠表現(xiàn)被攝物立體效果的全息圖，也可以通過(guò)由全息圖組成的全息視聽盤進(jìn)行活動(dòng)畫面的再現(xiàn)等。多階光存儲(chǔ)技術(shù)能夠在不改變光學(xué)數(shù)值孔徑的情況下，利用先進(jìn)的信號(hào)處理與編碼技術(shù)，顯著提高存儲(chǔ)容量和數(shù)據(jù)傳輸率，目前已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外光存儲(chǔ)研究的熱點(diǎn)方向之一。該電子可能被第二種摻雜離子“俘獲”，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的寫入。更重要的是， ETOM 光盤能夠在多個(gè)能級(jí)上記錄數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)介質(zhì)多階光存儲(chǔ)。 部分結(jié)晶多階技術(shù) 新加坡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心（DSI）研究了基于相變材料的部分結(jié)晶（Partial Crystallization）多階技術(shù)。晶態(tài)與非晶態(tài)之間可能存在一種部分結(jié)晶的狀態(tài)，通過(guò)調(diào)整退火時(shí)間和溫度，控制相變材料的結(jié)晶程度，則有可能實(shí)現(xiàn)多階反射調(diào)制存儲(chǔ)。 圖 6 光致變色數(shù)字存儲(chǔ)原理理論分析和實(shí)驗(yàn)研究表明，光致變色數(shù)字存儲(chǔ)的反應(yīng)程度與所吸收的光子數(shù)目相關(guān)，通過(guò)控制寫入激光的能量，可以在光致變色材料上實(shí)現(xiàn)多階光存儲(chǔ)，并且分階特性優(yōu)于傳統(tǒng)的相變材料。 由于光致變色材料對(duì)入射光具有選擇性吸收的特點(diǎn)，如果將具有不同敏感波段的多種光致變色材料作為記錄層，用多種波長(zhǎng)的激光進(jìn)行多記錄層的并行讀寫，可以實(shí)現(xiàn)頻率維的多波長(zhǎng)存儲(chǔ)。因光束照射到物體表面時(shí)，無(wú)論透射或反射都會(huì)形成傳播場(chǎng)（傳播波）和非輻射（隱失波）?！　。ǘ┙鼒?chǎng)光學(xué)原理　　采用近場(chǎng)光學(xué)原理設(shè)計(jì)超分辨率的光學(xué)系統(tǒng)，相當(dāng)于探測(cè)器進(jìn)入介質(zhì)的輻射場(chǎng)，從而能夠得到超精細(xì)結(jié)構(gòu)信息，突破衍射極限，獲得更高的分辨率?！　。ㄎ澹┊?dāng)代物理學(xué)的其它成就　　利用當(dāng)代物理學(xué)的其它成就，包括光子回波時(shí)域相干光子存儲(chǔ)原理、光子俘獲存儲(chǔ)原理、共振熒光、超熒光和光學(xué)雙穩(wěn)態(tài)效應(yīng)、光子誘發(fā)光致變色的光化學(xué)效應(yīng)、雙光子三維體相光致變色效應(yīng)，以及借助許多新的工具和技術(shù)，諸如掃描隧道顯微鏡（STM）、原子力顯微鏡（AFM）、光學(xué)集成技術(shù)及微光纖陣列技術(shù)等，提高存儲(chǔ)密度和構(gòu)成多層、多重、多灰階、高速、并行讀寫海量存儲(chǔ)系統(tǒng)。近場(chǎng)技術(shù)可大大提高記錄密度，但付出的代價(jià)是犧牲了光盤盤片的可更換性。Philips、Sharp、卡內(nèi)基梅隆、Hitachi 均對(duì)此投入了大量的研究資源。磁盤技術(shù)進(jìn)步和降低成本措施的采取，降低了每GB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的費(fèi)用。另外，全息存儲(chǔ)技術(shù)可以比磁記錄技術(shù)快的速度讀取數(shù)據(jù)。最后，要實(shí)現(xiàn)合適的性能價(jià)格比，全息光存儲(chǔ)如果不夠便宜，就難以找到市場(chǎng)，普通的PC機(jī)用不會(huì)為了性能上一定的改善而付出高額的費(fèi)用。例如，圖書館、專利事務(wù)所等使用的一般文件檢索系統(tǒng)、醫(yī)療機(jī)構(gòu)所使用的醫(yī)療圖像、數(shù)據(jù)等檢索、存儲(chǔ)系統(tǒng)、軍用數(shù)據(jù)檢索與存儲(chǔ)系統(tǒng)、法律檔案檢索與存儲(chǔ)系統(tǒng)等。1992年6月和12月，哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)和奮進(jìn)號(hào)航天器分別使用光盤裝置完成了外空重力環(huán)境的記錄及材料和生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄?？傮w來(lái)說(shuō)激光存儲(chǔ)在未來(lái)許多年里會(huì)一直占領(lǐng)市場(chǎng)的很大份額，相信在不久的將來(lái)激光存儲(chǔ)技術(shù)會(huì)走進(jìn)每家每戶。據(jù)預(yù)測(cè)，21世紀(jì)信息技術(shù)的三大支柱技術(shù)包括服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。[6] A prilis Unveils Holographic Disk Media, MarkHachman,2002。他的言傳身教，更使我受益匪淺，在此，我謹(jǐn)向梁老師致以最崇高的敬意和最誠(chéng)摯的謝意！最后感謝在百忙之中抽出時(shí)間參加答辯的各位老師，謝謝你們。[8] O. Neill M P, Wong T L. Multilevel data storage system using phase change optical discs[A]. Optical Data Storage Conf Tech Dig [C]. British Columbia, Canada, 2000.[9] Kadoka w a Y, Shimizu A, Sakagami K, et al. Multilevel optical recording using a blue laser [A]. Optical Data Storage 2003[C].British Columbia, Canada，2003.[10] Hu H, Qi G, Xu D. Experiment study of multilevel data storage based on photochromism [J]. Chinese Journal of Lasers, 2004, 31:951) 954，(in Chinese)[11] Wu K, Howe D, Tsai S_Y. Recording of multilevel run length limited (ML_RLL) modulation signals on phase change optical discs[A]. 2003 Optical Data Storage Conf Tech Digest[C]. Vancouver: BC, 2003.[12] Howe D, Wu K. Recording of multilevel run length limited modulation signals[A]. Proc of Optical Data Storage, USA: CA, 2004.致謝本文是在梁明老師的指導(dǎo)下完成的，在這里我要真誠(chéng)地感謝梁老師對(duì)我悉心的指導(dǎo)和幫助，有了梁老師的幫助，這篇論文才得以順利完成。參考文獻(xiàn)：[1] 陶世荃等編著《光全息存儲(chǔ)》北哀北京工業(yè)大學(xué)出版社,1998[2] 干福熹等編著.《數(shù)字光盤存儲(chǔ)技術(shù)》.北京:科學(xué)出版社,1998[3] Compact Holographic Data Storage System, TienHsin Chao,2001。隨著光學(xué)技術(shù)、微電子技術(shù)、材料科學(xué)、微細(xì)加工技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、編碼技術(shù)等相關(guān)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展，光存儲(chǔ)技術(shù)必將在記錄密度、訪問(wèn)性能等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)上得到巨大的提高。例如, 美軍在/ 沙漠盾牌0、沙漠風(fēng)暴0等實(shí)際軍事行動(dòng)中廣泛使用了光盤驅(qū)動(dòng)器，這些軍用加固型光盤驅(qū)動(dòng)器表現(xiàn)出了良好的性能，在戰(zhàn)場(chǎng)上沒(méi)有一臺(tái)驅(qū)動(dòng)器失效。美國(guó)無(wú)線電公司( RCA) 、福特航空公司均為美國(guó)航空航天局( NASA) 提供了專用的光盤系統(tǒng)。我們相信隨著技術(shù)的發(fā)展,在不久的將來(lái)，人們終究會(huì)找到解決這些問(wèn)題的方法，全息光存儲(chǔ)也會(huì)走進(jìn)千家萬(wàn)戶，滿足人們對(duì)于信息存儲(chǔ)容量永無(wú)止境的需求。首當(dāng)其沖的就是必須尋找一種同時(shí)兼具性能、容量和價(jià)格方面綜合優(yōu)勢(shì)的存儲(chǔ)材料,這也是全息光存儲(chǔ)發(fā)展過(guò)程中必須解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一。其潛在的需求有：計(jì)算機(jī)備份、圖像記錄、高性能計(jì)算機(jī)、多媒體計(jì)算機(jī)、視頻服務(wù)器、便攜計(jì)算機(jī)和消費(fèi)視頻。光磁混合記錄是目前研究的熱點(diǎn), 其前景為多數(shù)專家看好。鑒于目前硬盤技術(shù)迅猛