三維多層光存儲系統(tǒng)的研究與計算機仿真.pdf

1、本文主要圍繞三維光存儲技術中的多波長多層和雙光子存儲技術展開研究。在多波長多層光存儲系統(tǒng)中，先設計一個多層光存儲介質，并對存儲系統(tǒng)的調焦系統(tǒng)采用一種新的斜入射的調焦技術：然后應用衍射理論對探測器上接收到的光強進行了分析；在雙光子多層存儲系統(tǒng)中，主要對折射率不匹配所引起的問題進行了理論分析和計算機仿真。本課題主要內容包括以下幾個方面： 首先，設計一個多層光存儲介質，并對其設計要求和分析方法進行了說明。為了保證存儲系統(tǒng)的各層信號分離

2、和信號強度的要求，并且克服層間串擾的問題，本文采用了一種新的斜入射的調焦技術。 其次，從波像差的角度出發(fā)，采用Zernike多項式作為工具，推導了光學讀取頭的像差總體容限要求。然后利用光盤衍射理論分析了光存儲系統(tǒng)探測器上的光強度分布，并模擬討論了影響光存儲系統(tǒng)光強分布的諸多因素，結果表明：信息單元光強分布滿足Strehl判據(jù)，說明了該存儲系統(tǒng)能進行三維讀寫，驗證了理論的可行性。 再次，由于現(xiàn)有的光盤衍射理論都是基于聚焦誤

3、差為零的基礎上，當盤片處于離焦狀態(tài)時，原理論分析都不適宜直接應用。為此文中最后基于菲涅耳公式和標量衍射理論，分析了不同離焦狀態(tài)時，探測器上的光強分布情況，并模擬了聚焦誤差信號與離焦信號之間的關系曲線。 最后，對雙光子存儲系統(tǒng)中存儲分辨率和信息讀出信號強度的影響因素進行了理論分析，估算了存儲系統(tǒng)能實現(xiàn)的分辨能力。此外，由于三維數(shù)據(jù)點存儲在介質的內部，因此在讀寫過程中激光需要經過兩層不同折射率的介質，折射率的不同將對聚焦點處激光強度