超高密度近场光存储中对膜写入的分析与实验

发布时间：2020-08-31 13:15

　　随着人类迈入网络化和数字化时代，信息技术已成为促进科技进步和社会发展的关键技术。在此情况下，光存储技术在信息社会中发挥着越来越重要的作用。本文对光存储领域的现状及其进展进行了比较详尽的介绍，并展望了超高密度光存储技术的发展趋势。信息技术的发展急需开发更高存储密度的光存储系统，由于近场光学存储在超高密度信息存储方面有着很大的发展潜力及应用前景，使其近年来得到了广泛的关注。本文重点阐述了近场光学存储的原理，总结了几种近场光学存储系统的研究进展，分析了各种方法的优势以及存在的问题。在此基础上，根据超高密度近场光存储前期专项的研究内容，设计了一种实现超高密度近场光学存储的探针型方法——将集成的PD-VCSEL-Tip微型SNOM读写尖安装在原子力显微镜的微型弹力臂上，组成信息读写的系统，最终可以达到通过使用VCSEL阵列作为光源的集成读写尖，实现信息的高密度与高速度的读写。本文在现有的实验条件下，初步完成了近场光学存储的基础实验研究。研究内容包括：进行了VCSEL激光器的各项基本测试，分析了Ge-Sb-Te膜与GaAs微探针尖的特性，并且对VCSEL出射光通过各种方式照射到Ge-Sb-Te膜上使其表面发生的热效应进行了理论计算与模拟。本文设计了此种高密度探针型近场光学存储系统的分步实现方案，并初步实现了VCSEL的出射光通过聚焦对Ge-Sb-Te膜的读写。论文的最后指出了实现这种探针型近场光学存储的难点，并对以后的工作进行了展望。
【学位单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2007
【中图分类】：TP333.4
【部分图文】：

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实现高密度存储。超高密度存储方法相比，近场光学存储主要有以下优点:密度、大容量:读写光斑小，大大提高了存储的密度，使得存储容量着近场光存储技术的进一步完善，还可以获得比较高的数据传输速率充分利用已有存储技术:如硬盘驱动器中的空气悬浮磁头技术和光盘技术，而不必另外再去进行新的系统设计与开发，因而有助于减低产争优势。立的己能够进行存取数据操作的实验系统可分为3种:(l)固体浸没透(2)超分辨率近场结构(SuPer--RENS)存储;(3)探针扫描显微术(PSM方法都是通过不同方法缩小记录光斑来提高存储密度。体浸没透镜近场存储储方案是通过使用高数值孔径的固体浸没透镜(SIL)来减小读写光斑结构如图1.2所示。

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三是SIL的光学镜头与记录盘片之间的间距要始终保持在近场范围内，利用近场藕合来对盘片进行读写。对此不少人提出了改进的方法，Hirota等人提出了利用尖锐的圆锥尖形状来保持固体浸没透镜底部与记录介质的间距【‘61，如图1.4的设计对于保持半球物镜与记录介质的近场距离很有帮助。另外，微弱的近场光信号的探测需要很高灵敏度的探测器，同时要去除背景噪声的影响。b仑Om已郎l宁愉ro比勇均e朽，e陌舫 /////...尸喂喂 ttt/////l111{{{乙乙万 {{{l///[[[}}}l」」 22222厂 ---r-...({{{ }}}}}{{{‘‘’’功日日图 1.4改进的利用固浸物镜实现近场光存储的原理图 Fig.1.4SILandProbecombinationinsertedbetweenafoeusingobjectiveandtherecording一layer 1.3.2超分辨率近场结构 (SuPeoRENS)存储Supe二RENS具有多层膜系，它是利用孔径层介质在强光作用下的非线性效应和表面等离子激元场增强效应来实现亚波长尺寸光学存储的，原理如图1.5所示。它在盘片中距记录层加Iun处加掩膜层，其中核心的sb或Agox称为孔径开关层，作用与纳米孔径相同。当一定功率的激光束作用到孔径开关层上时，在孔径开关层与保护层之间形成表面等离子体

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超高密度近场光存储中对膜写入的分析与实验内所产生的光斑直径要小于衍射极限分辨尺寸，r一RENs技术最早由日本JunjiTominaga博士等ox作为掩膜层材料，并以此将SuPer一RENS分为

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