應(yīng)用共焦顯微鏡原理實(shí)現(xiàn)多層光盤信息讀取技術(shù)研究.pdf

1、三維光存儲能將光存儲密度提高幾個(gè)數(shù)量級。實(shí)現(xiàn)三維光存儲技術(shù)的主要困難之一就是在讀取信息時(shí)，如何有效地消除相鄰數(shù)據(jù)層之間的相互串?dāng)_。本文提出了一種基于共焦顯微鏡光學(xué)分層技術(shù)的三維光盤讀取技術(shù)。共焦顯微鏡能對一定厚度的透明材料進(jìn)行光學(xué)層析掃描，其結(jié)構(gòu)上采用針孔(Pinhole)裝置，形成物象共軛的獨(dú)特設(shè)計(jì)，激光經(jīng)物鏡焦平面上針孔形成點(diǎn)光源對樣品掃描，于測量透鏡焦平面的探測針孔處經(jīng)空間濾波后，有效地抑制同焦平面上非測量光點(diǎn)附近的雜散熒光和樣品

2、非聚焦面上射來的干擾熒光，這是因?yàn)楣鈱W(xué)系統(tǒng)物象共軛，只有物鏡焦平面上的點(diǎn)經(jīng)針孔空間濾波才能進(jìn)入探測器被接收。因此，利用共焦技術(shù)，當(dāng)激光聚焦在選定的信息層上時(shí)，來至于其他相隔一定距離的信息層數(shù)據(jù)將不會通過共焦小孔而進(jìn)入探測器被讀取，這大大的抑制了層間竄擾，使我們可以分別對各個(gè)信息層進(jìn)行獨(dú)立數(shù)據(jù)讀取。 論文主要完成了以下工作： (1)引入共焦顯微鏡原理，系統(tǒng)地設(shè)計(jì)了共焦多層光盤信號讀取的光路系統(tǒng)，并利用共焦光學(xué)傳遞函數(shù)，對共

3、焦多層光盤系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算和理論分析。 (2)應(yīng)用矢量衍射理論，建立了光盤信號讀取的數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行分析。隨著光盤數(shù)據(jù)容量的不斷增大，信息記錄尺寸不斷的減少，已經(jīng)將近激光波長量級，這時(shí)采用傳統(tǒng)標(biāo)量衍射理論對光盤模型進(jìn)行數(shù)學(xué)分析將帶來極大的誤差。 (3)根據(jù)矢量衍射理論數(shù)學(xué)模型，編制了Matlab光盤矢量衍射程序，并用之于光盤讀出信號的分析。 (4)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了共焦多層光盤數(shù)據(jù)讀取系統(tǒng)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 本文