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畢業(yè)設(shè)計-雙折射光纖拉曼光譜偏振態(tài)的研究-資料下載頁

2024-12-03 19:44本頁面

【導(dǎo)讀】隨著社會的發(fā)展和科技的進步,信息的存儲容量在以幾何級數(shù)增加,高密度數(shù)據(jù)存儲技術(shù)始是人們關(guān)注的研究領(lǐng)域。在當(dāng)前主流的三種存儲技術(shù)磁存儲、半導(dǎo)體存儲和光存儲中,光存儲具有存儲密度大、信息保存時間長、生產(chǎn)成本低、潛力巨大等特點,因此被視為最有發(fā)展前途的存儲方法。本文簡單介紹了國內(nèi)外光存儲技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,了解了激光存儲的原理、分類、及激光存儲的特點,進一步分析了傳統(tǒng)光盤存儲技術(shù)、激光全息存儲技術(shù)、多階光存儲技術(shù)各自的應(yīng)用,在此基礎(chǔ)上展望了未來光存儲技術(shù)的發(fā)展趨勢。國外的一些大公司,在2000年以前,就開始了第四代和第五代光存儲技術(shù)的研究,這兩年,公布了單張光盤超過100GB的BDXL標(biāo)準(zhǔn),也推出了容量超過1000GB的全息光盤樣品和樣機。第四代和第五代光存儲技術(shù)有多種方案,第四代光存儲技術(shù)的代表是超分辨光盤技術(shù)、多維光盤技術(shù)、低容量全息光盤技術(shù),第五代光存儲技術(shù)的代表是高容量全息光盤技術(shù),日前GE已經(jīng)取得了技術(shù)上的突破。

  

【正文】 密度和構(gòu)成多層、多重、多灰階、高速、并行讀寫海量存儲系統(tǒng)。實驗證明,目前的技術(shù)可使光存儲密度達到40100Gbits/in2。 第四章 激光存儲的展望綜合起來看,光存儲市場在最近的20年里發(fā)展很快。至于新出現(xiàn)的光存儲概念與技術(shù),其市場前景又各有不同。近場技術(shù)可大大提高記錄密度,但付出的代價是犧牲了光盤盤片的可更換性。因此,該技術(shù)必須直接與硬盤技術(shù)爭奪市場。鑒于目前硬盤技術(shù)迅猛發(fā)展的勢頭及近場記錄的技術(shù)潛力,近場記錄的前景不容樂觀。但是,在光磁混合記錄領(lǐng)域,近場技術(shù)將得到極好的應(yīng)用機會。Philips、Sharp、卡內(nèi)基梅隆、Hitachi 均對此投入了大量的研究資源。目前,它們提出了三種研究方案:(1) 以Philips為代表的大光斑熱輔助磁記錄方案;(2) 以Hitachi 為代表的小光斑激光脈沖調(diào)制方案;(3) 以Sharp、Seagate和卡內(nèi)基梅隆大學(xué)數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)中心為代表的基于波導(dǎo)的光磁混合記錄方案。光磁混合記錄是目前研究的熱點, 其前景為多數(shù)專家看好。盡管許多存儲技術(shù)均支持多媒體計算機應(yīng)用,但對更高密度、可更換媒體的需求加速了新存儲技術(shù)的開發(fā)和推向市場。磁盤技術(shù)進步和降低成本措施的采取,降低了每GB數(shù)據(jù)存儲的費用。但問題是備份這些硬盤及移動多媒體應(yīng)用中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)的技術(shù)還沒有,而全息存儲技術(shù)最有可能滿足這些應(yīng)用方面的要求。其潛在的需求有:計算機備份、圖像記錄、高性能計算機、多媒體計算機、視頻服務(wù)器、便攜計算機和消費視頻。理論研究表明,全息存儲技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)在一個方糖大小的立方晶體或CD 大小平面上記錄TB 量級的數(shù)據(jù),相當(dāng)于百萬冊書籍的信息。另外,全息存儲技術(shù)可以比磁記錄技術(shù)快的速度讀取數(shù)據(jù)。當(dāng)然,全息光存儲的發(fā)展也還存在著諸多的難題。首當(dāng)其沖的就是必須尋找一種同時兼具性能、容量和價格方面綜合優(yōu)勢的存儲材料,這也是全息光存儲發(fā)展過程中必須解決的關(guān)鍵問題之一。其次,從加工生產(chǎn)方面來看,如何以較低的生產(chǎn)成本實現(xiàn)加工,特別是有關(guān)激光、空間光調(diào)制器和探測器陣列的對準(zhǔn),對于工程人員來說依然是一個巨大的挑戰(zhàn)。最后,要實現(xiàn)合適的性能價格比,全息光存儲如果不夠便宜,就難以找到市場,普通的PC機用不會為了性能上一定的改善而付出高額的費用。因此,全息光存儲只有在其價格降到一個合理的水準(zhǔn),才能夠在競爭激烈的市場上站住腳。我們相信隨著技術(shù)的發(fā)展,在不久的將來,人們終究會找到解決這些問題的方法,全息光存儲也會走進千家萬戶,滿足人們對于信息存儲容量永無止境的需求。由于光存儲產(chǎn)品具有較磁盤、磁帶存儲高的可靠性,因此,它在對可靠性要求高的場合得到了廣泛的應(yīng)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)療機構(gòu)所使用的醫(yī)療圖像、數(shù)據(jù)等檢索、存儲系統(tǒng)、軍用數(shù)據(jù)檢索與存儲系統(tǒng)、法律檔案檢索與存儲系統(tǒng)等。另外,光存儲產(chǎn)品具有較好的抗外界惡劣環(huán)境的能力,因此,在軍事及航空、航天領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。美國無線電公司( RCA) 、福特航空公司均為美國航空航天局( NASA) 提供了專用的光盤系統(tǒng)。1990年12月,NASA首次成功地完成了光盤存儲器的空間飛行試驗。1992年6月和12月,哥倫比亞號航天飛機和奮進號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)實驗數(shù)據(jù)的記錄。在軍事領(lǐng)域,某些不適合磁記錄的場合( 如電磁輻射、電磁脈沖干擾較嚴重、潮濕、灰沙大的場合),光記錄技術(shù)可大顯身手。例如, 美軍在/ 沙漠盾牌0、沙漠風(fēng)暴0等實際軍事行動中廣泛使用了光盤驅(qū)動器,這些軍用加固型光盤驅(qū)動器表現(xiàn)出了良好的性能,在戰(zhàn)場上沒有一臺驅(qū)動器失效。激光存儲行業(yè),移動存儲方便,大容量、高速率、個性化將是一個發(fā)展方向,但消費者越來越多的開始注重存儲數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性,因此在這方面廠商需要加強對自身產(chǎn)品的升級與完善??傮w來說激光存儲在未來許多年里會一直占領(lǐng)市場的很大份額,相信在不久的將來激光存儲技術(shù)會走進每家每戶。結(jié)論 綜上所述,光存儲技術(shù)雖已成熟,但仍存在巨大的技術(shù)潛力。隨著光學(xué)技術(shù)、微電子技術(shù)、材料科學(xué)、微細加工技術(shù)、計算機技術(shù)、信號處理技術(shù)、編碼技術(shù)等相關(guān)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展,光存儲技術(shù)必將在記錄密度、訪問性能等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)上得到巨大的提高。另外,新的光存儲技術(shù)的興起,也將對光存儲技術(shù)提供巨大的推動作用。據(jù)預(yù)測,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。作為存儲領(lǐng)域的重要一員,光存儲技術(shù)必將得到巨大的發(fā)展,其研究及市場前景將是非常廣闊的。參考文獻:[1] 陶世荃等編著《光全息存儲》北哀北京工業(yè)大學(xué)出版社,1998[2] 干福熹等編著.《數(shù)字光盤存儲技術(shù)》.北京:科學(xué)出版社,1998[3] Compact Holographic Data Storage System, TienHsin Chao,2001。[4] On the horizon: Holographic Storage, Scientific American, 2000[5] Holographic storage nears debut, Margaret Quan,2001。[6] A prilis Unveils Holographic Disk Media, MarkHachman,2002。[7] Holographic Storage, Kendall L. Riding, 1998。[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,在這里我要真誠地感謝梁老師對我悉心的指導(dǎo)和幫助,有了梁老師的幫助,這篇論文才得以順利完成。在論文進行寫作過程中,我深深感受到梁老師淵博的專業(yè)知識和嚴謹?shù)慕虒W(xué)作風(fēng)、務(wù)實的科學(xué)態(tài)度和無私的奉獻精神,這些都給予我以無形的熏陶,為我樹立了良好的楷模。他的言傳身教,更使我受益匪淺,在此,我謹向梁老師致以最崇高的敬意和最誠摯的謝意!最后感謝在百忙之中抽出時間參加答辯的各位老師,謝謝你們。17
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