一种高密度增强型只读式数字光盘，其特征在于该光盘的结构依次是第一介电层、非线性掩膜层、第二介电层、金属氧化物信号增强层、第三介电层和盘基；所述的第一介电层、第二介电层和第三介电层均用氮化硅或ＺｎＳ－ＳｉＯ↓［２］构成；所述的非线性掩膜层由Ｓｂ或Ｓｂ↓［２］Ｔｅ↓［３］或ＡｇＩｎＳｂＴｅ或Ｇｅ↓［２］Ｓｂ↓［２］Ｔｅ↓［５］组成，所述的金属氧化物信号增强层由ＰｔＯｘ或ＡｇＯｘ组成，其中参数ｘ的取值范围为０．１和２之间的任意值。盘基的最小坑点尺寸在２００ｎｍ。本发明专利技术光盘结构，通过使用激光波长为６５０ｎｍ红光，数值孔径为０．６０的光学头，实现坑点尺寸在２００ｎｍ及其以上的读出。该只读式光盘的单面单层容量达到１１．５ＧＢ，双面单层的容量达到２３ＧＢ。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于信息技术中光存储领域，是一种高密度增强型只读式数字光盘。
技术介绍
信息技术的迅猛发展要求用于信息存储的光盘必须具备超高存储密度和超快存取速率，这就要求光盘中的记录点的尺寸越来越小。然而，随着记录点尺寸的减小，要求用于记录点读出的光斑尺寸也相应减小，采用现有的光学系统却很难读出如此微小的记录点，因为记录点尺寸小于读出光斑的分辨率，光斑中将出现多个记录点的信号，这就要求采用短波长的激光和高数值孔径的光学头，但由于光的衍射极限效应和光学头的数值孔径的制约，读出光斑尺寸的减小即使从目前的蓝光转移到紫光也只是几倍的关系，而光学头数值孔径的增大是以焦深的减小和由于偏心率而引起的失真的加大为代价的。因此采用增大光学头的数值孔径和减小激光波长来减小读出光斑的尺寸是十分有限的。所以研究直径小于光的衍射极限的记录点(超分辨记录点)的读出具有非常重要的应用价值和意义，同时这对于实现超高容量的只读式光盘来讲也有很大的实际应用前景。Yasuda等首次采用“PC基片/介电层/反射层/介电层/掩膜层/介电层”的膜层结构在只读式光盘中实现了超分辨记录点的读出(Kouichi Yasuda，Masumi Ono and Katsuhisa Aratani et al.Premastered Optical Disk by Super-resolution.Jpn.J.Appl.Phys.，1993，32(11B)5210-5213)，随后他们改变光盘结构为“PC基片/对比度增强层/介电层/掩膜层/介电层/反射层/介电层”既实现了只读式超分辨光盘的线密度提高，又实现了其道密度的增加(Yutaka K，Kouichi Y，Masumi O et al.，Jpn.J.Appl.Phys.，1996，35 part.1B423-428)。Yihong Wu等在理论上提出“PC基片/介电层/上掩膜层/下掩膜层/反射层/介电层”双掩膜层结构的只读式超分辨光盘来获得超分辨记录点的读出(Yihong Wu，Hock Khoo and Takuyo Kogure et al.Read-only Optical disk with Super-resolution，Appl.Phys.Lett.1994，64(24)3225-3227)。Jingsong Wei and Fuxi Gan采用超分辨反射膜结构在激光波长为632.8nm、光学头的数值孔径为0.40的装置上实现了尺寸为380nm的超分辨信息点的读出。(Jingsong Wei and Fuxi Gan，“Novel approach to super-resolution pits readout”，Opt.Eng.(Lett)41(9)，2073-2074(2002)。然而，以上的光盘结构读出的记录点尺寸仅仅在光的衍射极限左右。为了进一步读出更小的记录点和得到更高的信噪比，我们专利技术一种“高密度增强型只读式数字光盘”，通过使用激光波长为650nm、光学头的饿数值孔径为0.60的光学头，实现信息坑点尺寸在200nm及以上的读出和得到较高的信噪比。
技术实现思路
为了进一步提高只读式光盘中尺寸为200nm的记录点读出，在此提出一种高密度增强型只读式数字光盘，该光盘在激光波长为650nm、数值孔径为0.60的动态装置上实现记录点尺寸在200nm及其以上的读出，该信息点的尺寸远小于动态测试装置的分辨率。本专利技术的技术解决方案是一种高密度增强型只读式数字光盘，其特征在于该光盘的结构依次是第一介电层、非线性掩膜层、第二介电层、金属氧化物信号增强层、第三介电层和盘基；所述的第一介电层、第二介电层和第三介电层均用氮化硅或ZnS-SiO2构成；所述的非线性掩膜层由Sb或Sb2Te3或AgInSbTe或Ge2Sb2Te5组成，所述的金属氧化物信号增强层由PtOx或AgOx组成，其中参数x的取值范围为0.1和2之间的任意值。所述的第一介电层、第二介电层和第三介电层的厚度为10-500nm。所述的非线性掩膜层的厚度为5-30nm。所述的金属氧化物信号增强层的厚度为5-30nm。所述的盘基所用的材料为聚碳酸酯或K9玻璃，该盘基上带有信息坑点，其中最小坑点的尺寸在200nm。所述的盘基的厚度为0.6mm。本专利技术的技术效果与先前的技术相比，本专利技术高密度增强型只读式数字光盘中非线性掩膜层用于读出光斑尺寸的减小，金属氧化物信号增强层用于读出信号的增强，第一介电层、第二介电层和第三介电层用于防止非线性掩膜层和金属氧化物信号增强层被氧化和变形。在激光波长为650nm、光学头的数值孔径为0.60的动态测试系统下能实现信息坑点尺寸在200nm及200nm以上的读出。附图说明图1本专利技术的高密度增强型只读式数字光盘结构示意图。图2在盘基上仅镀上单层的铝或银作为反射膜得到的动态测试结果的示波器信号图。图3在盘基上仅镀上单层的铝或银作为反射膜得到的动态测试结果的频谱信号图。图4是以SiN作为介电层、AgInSbTe作掩膜层、PtO0.8作金属氧化物信号增强层得到的动态读出信号的示波器图。图5是以SiN作为介电层、AgInSbTe作非线性掩膜层、PtO0.8作金属氧化物信号增强层得到的动态读出信号的频谱图。图6是以ZnS-SiO2作为介电层，Ge2Sb2Te5作为非线性掩膜层，AgO0.9作为金属氧化物信号增强层得到的动态读出信号的频谱图。图7是以ZnS-SiO2作为介电层，Sb作为非线性掩膜层，AgO0.9作为金属氧化物信号增强层得到的动态读出信号的频谱图。图8是以SiN作为介电层，Ge2Sb2Te5作为非线性掩膜层，PtO0.8作为金属氧化物信号增强层得到的动态读出信号的频谱图。图9是以ZnS-SiO2作为介电层，Sb2Te3作为非线性掩膜层，AgO0.6作为金属氧化物信号增强层得到的动态读出信号的频谱图。图10为SiN薄膜厚度与读出信噪比的关系。图11为ZnS-SiO2薄膜厚度与读出信噪比的关系。图12为Sb薄膜厚度与读出信噪比的关系。图13为Sb2Te3薄膜厚度与读出信噪比的关系。图14为AgInSbTe薄膜厚度与读出信噪比的关系。图15为Ge2Sb2Te5薄膜厚度与读出信噪比的关系。图16为PtO0.8薄膜厚度与读出信噪比的关系. 图17为PtOx中x值与读出信噪比的关系。图18为AgO0.8薄膜厚度与读出信噪比的关系。图19是AgOx中x值与读出信噪比的关系。具体实施例方式本专利技术高密度增强型只读式数字光盘的结构示意图如图1所示，由图可见，本专利技术高密度增强型只读式数字光盘的结构依次是第一介电层1、非线性掩膜层2、第二介电层3、金属氧化物信号增强层4、第三介电层5和盘基6；所述的第一介电层1、第二介电层3和第三介电层5均用氮化硅或ZnS-SiO2构成；所述的非线性掩膜层2由Sb或Sb2Te3或AgInSbTe或Ge2Sb2Te5组成，所述的金属氧化物信号增强层4由PtOx或AgOx组成，其中参数x的取值范围为0.1和2之间的任意值。所述的第一介电层1、第二介电层3和第三介电层5的厚度为10-500nm。所述的非线性掩膜层2的厚度为5-30nm。所述的金属氧化物信号增强层4的厚度为5-30nm。所述的盘基6所用的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高密度增强型只读式数字光盘，其特征在于该光盘的结构依次是第一介电层（１）、非线性掩膜层（２）、第二介电层（３）、金属氧化物信号增强层（４）、第三介电层（５）和盘基（６）；所述的第一介电层（１）、第二介电层（３）和第三介电层（５）均用氮化硅或ＺｎＳ－ＳｉＯ↓［２］构成；所述的非线性掩膜层（２）由Ｓｂ或Ｓｂ↓［２］Ｔｅ↓［３］或ＡｇＩｎＳｂＴｅ或Ｇｅ↓［２］Ｓｂ↓［２］Ｔｅ↓［５］组成，所述的金属氧化物信号增强层（４）由ＰｔＯｘ或ＡｇＯｘ组成，其中参数ｘ的取值范围为０．１和２之间的任意值。
【技术特征摘要】
1.一种高密度增强型只读式数字光盘，其特征在于该光盘的结构依次是第一介电层(1)、非线性掩膜层(2)、第二介电层(3)、金属氧化物信号增强层(4)、第三介电层(5)和盘基(6)；所述的第一介电层(1)、第二介电层(3)和第三介电层(5)均用氮化硅或ZnS-SiO2构成；所述的非线性掩膜层(2)由Sb或Sb2Te3或AgInSbTe或Ge2Sb2Te5组成，所述的金属氧化物信号增强层(4)由PtOx或AgOx组成，其中参数x的取值范围为0.1和2之间的任意值。2.根据权利要求1所述的高密度增强型只读式数字光盘，其特征在于所述的第一介电层(1)、第二介电层(3)和第三介电层...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏劲松，干福熹，王阳，吴谊群，
申请(专利权)人：中国科学院上海光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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