以沉积在表面的微粒的形式光存储数字数据的方法技术

一种装置，特征为它们包括使用化学类型的所述微粒对所述的数据光谱编码的装置；优选的是，微粒具有大致相同的尺寸，这样可以更为经济地产生数据存储介质。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于数字数据的光学存储介质。
技术介绍
按照惯例，把数字数据以信息元例如被称为蚀坑的蚀刻元的形式按二进制的方式存储于光学存储介质上。通常来说，元的存在表示所读取的位的值为1而元的不存在导致该位的值为0；通常在介质内部的至少一个被称为信息层例如蚀刻层的平面上分配这些元；介质可以包括几个层叠的信息层。在传统光盘的情况下，在几个同心圆轨道中分配相同层的信息元。信息元的最小尺寸和在相同轨迹或者毗邻轨迹的两个相邻的元之间的最小距离限制了在信息层上的最大存储密度。实际上，为了传统的光学检测装置能够读取所存储的数字数据，该最小尺寸和该最小距离对应于用于光学检测的光的波长。实际上，这些元的最小尺寸目前大约是0.5μm。因此，该最小尺寸限制了信息层的存储密度。文档JP 04-062090(Ube)描述了在层中使用毫微微粒来光记录数字数据以增加该层的反射系数，而同时最小化了它的热传导。1995年4月15日由H.Hiltbacher等人著述的在光学评论学报的卷25编号8的563到565页中公布的标题为“使用金属毫微微粒的光谱编码的光学数据存储器”表明使用非线性的光学技术为增加这些层的存储密度提供了解决方案。后一文档表明如果能够使由信息元散射的光的光谱组成独立于与信息元有关的参数例如形状，那么由信息元携带的信息量会增加，从而增加了数字数据的光存储密度。为此目的，该文档讲述了在能够被用于存储介质或者表面上排列具有小于光的波长的尺寸和不同尺寸和/或者形状和/或者方向的金属微粒。因而，当适当地照亮该表面时，在这些金属毫微微粒内部激发被称为局部等离子体振子的电子群的共振模，这引起入射辐射的某些波长的吸收；由于共振模的激发依赖于这些毫微微粒的形状、方向和分布，这导致光谱编码或者“多色”数据存储；在该“多色”方法中，最大存储密度与传统的“单色”光学存储方式比较以大约等于5的因数显著地增加。更为明确地说，依据本文档，使用阴极射线平版工艺在透明的衬底上沉积银毫微微粒；为了光读取存储在该覆盖层中存储的数字数据，通过由入射在衬底表明的辐射的全内反射获得的渐消失的电磁场在这些毫微微粒内激发局部电子等离子体；为了计算“等离子体振子”共振的幅度，使用传统的光学检测装置把由该表面散射的光的密度测量为波长的函数。能够用来沉积适合于多色光学存储的毫微微粒的方法较昂贵，特别是当它们涉及沉积不同形状的微粒时。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服该缺点。为此目的，本专利技术的目的是一种以沉积在表面的微粒的形式光存储数字数据的装置，该微粒的尺寸小于与所述的微粒相互作用和来自用于读取所述的数据的装置的辐射的波长，其特征在于它们包括使用化学类型的所述微粒光谱编码所述的数据的装置。术语“光谱编码装置”指的是当微粒经受来自读取装置的入射辐射的激发时适合给予该微粒依赖于该辐射的波长的响应的微粒的任何明确的特征。本专利技术还可以具有一个或者多个下列特征从包括金、银、铝、铜和铟锡混合氧化物的集合中选择用于光谱编码的化学类型的所述微粒；在相同的表面所沉积的所述的微粒具有近似相同的尺寸。因此，把如在现有技术中把微粒尺寸作为光谱编码装置使用排除在外；依靠该附加的特征，可以使用具有相同设置的相同的工艺更为经济地沉积不同类型但具有相同尺寸的微粒；因而，于是使用尺寸完全一致但是类型不同的微粒对数字数据进行光谱编码，并且这可以更为经济地产生数字数据方式。术语“近似相同的尺寸”指的是使用具有相同设置的相同的沉积工艺实现的微粒的尺寸。优选的是，所述的微粒的尺寸小于或者等于200nm；典型地说，微粒的尺寸大约是100nm×100nm×40nm。为了获得在来自所述的读取装置的辐射的至少一个波长上的电子等离子体振子适配所述微粒的尺寸。通常用于激发共振的波长对应于以共振为最大的峰值为中心的相当宽的范围的波长。优选的是，用于不同类型的微粒的各个共振波长在350nm和1100nm之间。本专利技术的目的还是依据本专利技术光读取存储在存储装置上的数字数据的系统，其特征在于它包括用于在所述的微粒中激发局部等离子振子共振的装置。附图说明参考附图通过阅读以非限制的实例的方式给出的以下描述将更好地理解本专利技术。图1说明依据本专利技术沿着数字数据存储轨道分配不同或者相同类型的微粒，图2显示当受到可变波长的辐射激发时铝微粒(连续线)和金微粒(不连续的线)散射的强度。具体实施例方式使用传统的阴极射线平版方法，在玻璃衬底上沉积相同的尺寸但不同类型的微粒。例如，选择沿着主直线轨道交替地沉积具有相同的尺寸100nm×100nm×40nm的金制微粒或者铝制颗粒，然后沿着从该直线轨道的一个终点开始的两个分支的轨道在第一分支轨道上只沉积金微粒和在第二分支轨道上只沉积铝微粒。沉积这些微粒以致于分离两个相邻的微粒的距离大于这些微粒的侧向尺寸以防止将可能改变共振波长的这些微粒之间的耦合效果。图1说明用于放置微粒的图。使用本质已知的合适的计算装置计算在60°入射角全内反射的条件下激发的铝微粒的散射强度和金微粒的散射强度；在微粒上表面以上大约30nm的距离计算结果；所得到的结果被标准化为入射光的函数并且在图2中对于铝微粒用连续线显示而对于金微粒用不连续的线显示。如图2所说明，由于金微粒导致在该微粒内的局部等离子振子的对应于氦氖激光的发射波长的大约640nm的最大共振，对于金微粒选择大约100nm的侧向尺寸。构成金微粒的金属信息元象偶极子一样平行于沉积表面作出反应并且以大体与该偶极子的轴线垂直的方向来散射光；此外，激发辐射的入射角不改变在微粒中的局部等离子振子的共振波长。再依据图2，将注意到铝信息元的最大“等离子振子”共振波长处于大约400nm和500nm之间。现在将描述把被赋予这些信息元的表面作为存储数字数据的装置使用在使用在60°入射角全内反射的条件下波长大约为640nm的辐射照亮该表面时，只检测到在不同的轨道上的金微粒的存在，也就是说区分出在主轨道上的两个微粒中的一个和只在第一分支轨道上的微粒。在使用在60°入射角全内反射的条件下波长大约为400nm的辐射照亮该表面时只检测到在不同的轨道上的铝微粒的存在，也就是说区分出在主轨道上的两个微粒中的一个和只在第二分支轨道上的微粒。因此表面的轨道的每个点携带能够用于数字数据编码的以下的信息元的存在或者不存在， 在元存在时，在640nm或者大约400nm散射最大值，即，对于每个点的三个信息等级。这样，实现了三重数字数据存储方式。因此被赋予这些信息元的表面形成存储数字数据的装置；首先由于该微粒非常小该装置可以实现非常高的存储密度；虽然它们具有小于用来检测它们的光的波长的尺寸，通过局部等离子振子共振现象仍然可以检测它们的存在或者不存在。依据本专利技术，不能以相同的波长检测金信息元的存在和铝信息元的存在的情况产生光谱编码数字数据的可能性；因而用于存储所获得的数字数据的装置可以以三重的方式存储数据，并且与传统的以二进制方式存储的装置相比这可以进一步增加存储密度。依据本专利技术的变化，使用多于两个的不同类型的微粒以致于进一步增加在表面上的每个点的信息等级的数量，并且进一步增加存储密度；将以本质已知的方式选择这些微粒的类型以致于最大共振波长不重叠。权利要求1.以沉积在表面上的微粒的形式光存储数字数据的装置，该微粒的尺本文档来自技高网...

【技术保护点】
以沉积在表面上的微粒的形式光存储数字数据的装置，该微粒的尺寸小于与所述的微粒相互作用和来自用于读取所述数据的装置的辐射的波长，其特征在于它们包括使用化学类型的所述微粒对所述的数据光谱编码的装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉斯理查德，
申请(专利权)人：汤姆森许可贸易公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]