附接的染料在光学数据存储介质中的用途制造技术

本发明专利技术涉及光学介质(140)和这类介质(140)的形成和用途。在某些实施方案中，所述光学介质(140)或适于这类介质的组合物包含聚合物基质或衬底。诸如能量传递染料的染料诸如通过一个或多个共价键化学附接到所述聚合物基质或衬底上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及组合物和光学数据存储介质以及使用所述光学数据存储介质的方法。
技术介绍
一般而言，反饱和吸收剂(RSA)是在给定波长下具有极低线性吸收且在该波长下传输几乎所有光的化合物。然而，当在这些给定波长下受到高强度激光功率时，低水平线性吸收可导致其中分子具有较高吸收截面且在该同一波长下变得高度吸收、导致其强烈吸收随后的光子的状态。例如，在受到具有532nm的波长的入射光化辐射影响时，许多RSA经历光致激发。因为该波长在可见光谱的绿色部分内，所以这些RSA通常可被称为“绿色”RSA。近来，某些RSA在数据存储系统领域内得到应用。其中数据的读取或写入通过在例如盘上用光照射实现的光学数据存储提供优于其中必须通过例如用于读取磁性介质的磁性灵敏头或用于读取记录在乙烯基(vinyl)中的介质的针的其他装置读取的记录在介质中的数据的优势。并且，与可在乙烯基介质所存储的数据相比，更多数据可光学存储在更小的介质中。此外，因为不需要接触来读取数据，所以光学介质不会像乙烯基介质一样随着重复使用期限而易于损坏。在与磁性存储介质相比较时，光学数据存储介质还提供了多个优势。例如，与磁盘驱动器不同，光学数据存储介质最常作为可移动介质而提供，其容易地适于存档和回投 (backing up)数据、共享在非连接系统之间的内容和分配预记录的内容。虽然可利用可移动的磁性介质(例如磁带)，但是在这类介质上存储的信息的寿命通常限于10-12年，所述介质通常相当昂贵且数据存取缓慢。相比之下，光学数据存储介质可提供可移动的可记录和/或预记录介质的便利性、快速数据存取时间、消费者计算机和娱乐系统足以承受的介质和驱动器的稳定廉价的制造。尽管如此，常规的光学数据存储介质的确具有局限性。首先，光学介质的存储密度受对记录位的最小尺寸的实体约束的限制。光学存储的另一局限性在于数据通常存储于在表面上或夹在介质内的一个或两个离散层中。按深度记录信息可增加存储容量，然而，这样做(即，漂白和光反应)的方法需要大量光功率来产生可读标记。因此，使用这些常规3D 记录方法的记录速率缓慢。此外，在这些方法中使用的介质通常对光能显示出线性响应，因此，可能需要某些机制来在已经记录数据之后消除介质对光的灵敏性，从而消除非故意擦除、数据损失等。全息存储为其中数据表示为全息图的光学数据存储，所述全息图为在光敏介质中通过两束光相交产生的三维干涉图案的图像。更详细地讲，参比光束与含有数字编码数据的信号光束的重叠在介质体积内形成三维干涉图案，从而导致会改变或调节光敏介质的折光指数的化学反应。这种调节以全息图形式记录来自信号的强度和相位信息。全息图随后可通过使存储介质仅暴露于参比光束来重现，参比光束与所存储的全息数据相互作用以产生与用以存储全息图像的起始信号光束成比例的重构信号光束。在全息存储方面的早期努力依赖于按页方法，S卩，其中数字信息的位作为横跨其上记录全息图的必要线性介质的“薄片”的逻辑0和逻辑1的二维阵列编码到体积全息图中。因为利用相对大体积的介质，所以利用基于页的方法所需要的记录和读出设备可能复杂且昂贵，且在介质内读取或写入对温度的波动和振动以及写入或读取波长或强度的较小变化非常敏感。由于这些缺点，对全息数据存储的更多新近研究集中于按位方法，其中信息的各个位(或几个位)通过定位到在介质内的微观体积内的全息图来表示以产生反射读出光的区域。这类定位的体积全息微反射器可在介质的整个体积布置到多个数据层中。在这种布置中，各层中数据的读出和记录不可避免地致使相邻层暴露于记录/读出辐射，因此，虽然已经显示线性材料用于单位应用中的全息数据存储中，但是具有可支持多个数据层而在写入和读取步骤期间不影响其他数据层的介质将更有利。高度探求能够适应按位数据存储方法的材料，因为用以对这类材料读取或写入的设备为目前市售的或易于提供有对于常见市售的读取和写入设备的改进。此外，与使用基于页的方法存储的全息数据相比，通过按位方法的全息数据存储对温度、波长、强度变化和振动更稳固。为了最佳地用于记录全息图、尤其是微全息图，按位数据存储材料通常为非线性的，此外，通常响应记录光显示出至少约0. 005-约0. 05的折光指数改变(Δη)。最后，由记录光引起的在材料中产生的折光指数调节的大小将限定给定系统构造的衍射效率，其转化为信噪比、位误差率和能实现的数据密度。因此，对于可对记录光强度显示出非线性(或“阈值”)响应且适于按位全息数据存储的光学数据存储介质仍然存在需要。具体地说，介质中存储的全息图将受深度限制将是有利的，从而可以实现容量增加。此外这类数据存储介质将需要以不显著改变周围介质的折光指数且在各种深度下不会见到全息图效率显著降低的方式写入。
技术实现思路
在一个实施方案中，提供组合物。所述组合物包含聚合物基质和布置在所述聚合物基质内且在激发时能够经历光化学改变的反应物。所述组合物还包含化学结合到所述聚合物基质的非线性敏化剂。所述非线性敏化剂在暴露于一种或多种辐射波长时引起反应物的折光指数改变。在另一实施方案中，提供光学数据存储介质。所述介质包含聚合物基质和在激发时能够经历光化学改变、因此引起折光指数改变的反应物。所述介质还包含当使所述反应物暴露于一种或多种辐射波长时能够引起所述反应物激发的非线性敏化剂。所述非线性敏化剂化学结合到所述聚合物基质。在另一实施方案中，提供光学数据存储介质。所述介质包含具有在不同侧位和深度形成的多个微全息图的聚合物基质。所述介质还包含化学结合到在所述聚合物基质内的聚合物的能量传递染料。附图说明在参考附图阅读以下详述时将更加透彻地理解本专利技术的这些和其他特征、方面和优势，在所述附图中相同的符号表示相同元件，其中图1为对于显示出反饱和吸收的敏化剂来说显示上部三线Tn激发态吸收和所得能量传递的示意能级图；图2为线性敏化剂对光化辐射的响应的图示绘图；图3为阈值敏化剂对光化辐射的响应的图示绘图；图4为光学存储介质的横截面图，如果介质包含线性敏化剂，则显示光化辐射影响的区域，如果介质包含阈值敏化剂，则显示光化辐射影响的区域；图5为根据本专利技术的各方面对于掺杂染料和附接染料实施方案来说作为激光强度的函数的衍射效率的图示绘图；图6为根据本专利技术的各方面对于掺杂染料和附接染料实施方案来说作为激光强度的函数的灵敏度的图示绘图；图7描绘根据本专利技术的各方面在合适染料的制备中可能发生的化学反应；图8描绘根据本专利技术的各方面在苯氧基亚酞菁的制备中可能发生的化学反应；图9描绘根据本专利技术的各方面在苯氧基化合物的制备中可能发生的化学反应；图10描绘根据本专利技术的各方面可能发生的化学反应；图11描绘根据本专利技术的各方面在染料的酰氯衍生物的制备中可能发生的化学反应；图12为在光学数据存储介质的一个实施方案中记录的微全息图阵列的反射率的图示绘图；图13为对于固定记录能流60J/cm2来说作为强度的函数的光学数据存储介质的一个实施方案的衍射效率的图示绘图；和图14描绘根据本专利技术的各方面在聚肉桂酸乙烯酯的制备中可能发生的化学反应。具体实施例方式除非另作定义，否则本文使用的技术和科学术语具有本领域的普通技术人员对于目前公开的主题所通常理解的相同含义。本文使用的术语“第一”、“第二”等不表示任何顺序、数量或重要性，而是用以区别一种要素本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：A纳塔拉延，EM金，VH沃金斯，JL李，PJ麦克罗斯基，陈国邦，MJ米斯纳，VP奥斯特罗弗霍夫，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：