一种超分辨光存储面阵写入光学系统及信息记录的方法技术方案

本发明专利技术公开了一种超分辨光存储面阵写入光学系统及信息记录的方法，其中系统包括：用于形成激发光斑光束的激发光斑形成系统、用于形成抑制空心光斑光束的抑制光斑形成系统以及用于将所述激发光斑光束和所述抑制空心光斑光束汇聚至信息记录材料上的光斑光路调整系统，还包括第一空间光调整器和第二空间光调整器；第一空间光调整器设置在激发光斑形成系统的激光光源与准直光学系统之间；第二空间光调整器设置在抑制光斑形成系统的激光光源与准直光学系统之间。本发明专利技术公开的超分辨光存储面阵写入光学系统能够实现在信息记录材料上一次形成多个信息记录点，从而可以一次性写入多个信息，提高了存储速度。提高了存储速度。提高了存储速度。

【技术实现步骤摘要】
一种超分辨光存储面阵写入光学系统及信息记录的方法


[0001]本专利技术涉及光存储
，尤其是一种超分辨光存储面阵写入光学系统及信息记录的方法。

技术介绍

[0002]在信息时代，数据迅速增长是当今社会的一大特点。大量资料的存储、分析、检索和传播，迫切需要高密度、大容量的存储介质和管理系统。伴随信息资源的数字化和信息量的迅猛增长，对存储器的存储密度、存取速率的要求都在不断地提高。
[0003]在光学存储领域，存储的数据密度与记录点的尺寸成反比，记录点的尺寸与写入激光焦点光斑的尺寸成正比，所以要想提高数据的存储密度就必须缩小写入激光光斑的尺寸。光学成像光斑的尺寸受衍射极限的限制，减小光点尺寸的方法是减小光波长或者是增大物镜数值孔径，在现阶段通过各种方法，这两方面已经做到了极限，为了突破衍射极限，现有一种双光束超分辨方案，如图7所示，包括激发光斑形成系统1、抑制光斑形成系统2和光斑光路调整系统3，激发光斑形成系统1包括激光光源10、准直光学系统11、1/2波长板12和1/4波长板13，抑制光斑形成系统2包括激光光源20、准直光学系统21、1/2波长板22、1/4波长板23以及旋涡相位板(VPP)24，光斑光路调整系统3包括反射镜30、波长选择反射镜31以及物镜32，其原理为：双光束超分辨技术是指使用一束激光光束作为写入光束，另一束激光光束做为抑制光束，其中抑制光束出射后经过一个旋涡相位板(VPP)，使其中间部位能量分散到周围，形成一个中间“空心”的光束，再经过二向色片将两束光合为一束。聚焦在特殊材料上时，原本写入光束会与材料发生特定的物理化学反应，但是由于抑制光束对材料的作用会抑制写入光束与材料的反应，而抑制光束是中空的，因此写入光束中心部分得以保留与材料的物理化学反应，并且其直径比原先的衍射极限光斑尺寸小得多，因此达到提高分辨率的效果。
[0004]双光束超分辨光存储技术解决了光存储存储密度的问题，但是，还是传统的一个信息点一个信息点的存储读取，并没有解决光存储速度的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对以上技术问题而提出了一种超分辨光存储面阵写入光学系统。
[0006]本专利技术采用的技术手段如下：
[0007]一种超分辨光存储面阵写入光学系统，包括：用于形成激发光斑光束的激发光斑形成系统、用于形成抑制空心光斑光束的抑制光斑形成系统以及用于将所述激发光斑光束和所述抑制空心光斑光束汇聚至信息记录材料上的光斑光路调整系统，还包括第一空间光调整器和第二空间光调整器；
[0008]所述第一空间光调整器设置在激发光斑形成系统的激光光源与准直光学系统之间；
[0009]所述第二空间光调整器设置在抑制光斑形成系统的激光光源与准直光学系统之
间。
[0010]进一步地，还包括第一准直均光系统、第一全内反射棱镜、第二准直均光系统以及第二全内反射棱镜；
[0011]所述第一准直均光系统和所述第一全内反射棱镜设置在所述激发光斑形成系统的激光光源与所述第一空间光调整器之间；
[0012]所述第二准直均光系统和所述第二全内反射棱镜设置在所述抑制光斑形成系统的激光光源与所述第二空间光调整器之间。
[0013]进一步地，所述激发光斑形成系统还包括第一1/2波长板和第一1/4波长板；
[0014]所述第一1/2波长板和所述第一1/4波长板依次设置在所述激发光斑形成系统的准直光学系统与所述光斑光路调整系统之间；
[0015]所述抑制光斑形成系统还包括第二1/2波长板、第二1/4波长板以及涡旋相位板；
[0016]所述第二1/2波长板、所述第二1/4波长板以及所述涡旋相位板依次设置在所述抑制光斑形成系统的准直光学系统与所述光斑光路调整系统之间。
[0017]进一步地，所述抑制光斑形成系统的准直光学系统的光源准直度小于
±
1度。
[0018]进一步地，所述抑制光斑形成系统的准直光学系统采用长焦准直系统。
[0019]进一步地，所述涡旋相位板位于所述抑制光斑形成系统的准直光学系统的后焦点处；
[0020]或所述抑制光斑形成系统的准直光学系统与所述涡旋相位板之间设有光阑。
[0021]进一步地，所述激发光斑形成系统的准直光学系统采用长焦准直系统。
[0022]进一步地，所述信息记录材料的材质为受激光照射时间不同而产生不同程度的物理性质变化材质。
[0023]进一步地，所述光斑光路调整系统包括反射镜、波长选择反射镜以及物镜；
[0024]所述反射镜，用于将抑制空心光斑光束入射至所述波长选择反射镜中；
[0025]所述波长选择反射镜，用于将入射的所述抑制空心光斑光束和激发光斑光束合成形成合成光束并入射至所述物镜中；
[0026]所述物镜，用于对入射的所述合成光束汇聚并入射至信息记录材料上。
[0027]一种采用本专利技术公开的超分辨光存储面阵写入光学系统进行信息记录的方法，所述信息记录材料的材质为受激光照射时间不同而产生不同程度的物理性质变化材质，控制第一空间光调整器和第二空间光调整器的翻转时间，使得入射至信息记录材料上的激光脉冲数不同，从而实现在信息记录材料上记录不同数据值。
[0028]与现有技术比较，本专利技术公开的超分辨光存储面阵写入光学系统具有以下有益效果：本专利技术通过在激发光斑形成系统和抑制光斑形成系统中设置空间光调制器，空间光调制器可以对每个小光源的开合，进而能够实现在信息记录材料上一次形成多个信息记录点，从而可以一次性写入多个信息，提高了存储速度。
附图说明
[0029]图1为本专利技术公开的超分辨光存储面阵写入光学系统的结构图；
[0030]图2为本专利技术公开的超分辨光存储面阵写入光学系统的抑制光斑形成系统的结构图；
[0031]图3为本专利技术公开的超分辨光存储面阵写入光学系统的激发光斑形成系统的结构图；
[0032]图4为本专利技术公开的超分辨光存储面阵写入光学系统的抑制光斑形成系统的第一种实施例的结构图；
[0033]图5为本专利技术公开的超分辨光存储面阵写入光学系统的抑制光斑形成系统的第二种实施例的结构图；
[0034]图6为本专利技术公开的超分辨光存储面阵写入光学系统的进行不同数据值记录时的空间光调整器与激光光源的时序图；
[0035]图7为现有技术的双光束超分辨光学系统的结构图。
[0036]图中：1、激发光斑形成系统，10、激发光斑形成系统的激光光源，11、激发光斑形成系统的准直光学系统，12、第一1/2波长板，13、第一1/4波长板，2、抑制光斑形成系统，20、抑制光斑形成系统的激光光源，21、抑制光斑形成系统的准直光学系统，22、第二1/2波长板，23、第二1/4波长板，24、涡旋相位板，25、光阑，3、光斑光路调整系统，30、反射镜，31、波长选择反射镜，32、物镜，40、第一空间光调整器，41、第二空间光调整器，50、第一准直均光系统，51、第一全内反射棱镜,52、第二准直均本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超分辨光存储面阵写入光学系统，包括：用于形成激发光斑光束的激发光斑形成系统、用于形成抑制空心光斑光束的抑制光斑形成系统以及用于将所述激发光斑光束和所述抑制空心光斑光束汇聚至信息记录材料上的光斑光路调整系统，其特征在于：还包括第一空间光调整器和第二空间光调整器；所述第一空间光调整器设置在激发光斑形成系统的激光光源与准直光学系统之间；所述第二空间光调整器设置在抑制光斑形成系统的激光光源与准直光学系统之间。2.根据权利要求1所述的超分辨光存储面阵写入光学系统，其特征在于：还包括第一准直均光系统、第一全内反射棱镜、第二准直均光系统以及第二全内反射棱镜；所述第一准直均光系统和所述第一全内反射棱镜设置在所述激发光斑形成系统的激光光源与所述第一空间光调整器之间；所述第二准直均光系统和所述第二全内反射棱镜设置在所述抑制光斑形成系统的激光光源与所述第二空间光调整器之间。3.根据权利要求1所述的超分辨光存储面阵写入光学系统，其特征在于：所述激发光斑形成系统还包括第一1/2波长板和第一1/4波长板；所述第一1/2波长板和所述第一1/4波长板依次设置在所述激发光斑形成系统的准直光学系统与所述光斑光路调整系统之间；所述抑制光斑形成系统还包括第二1/2波长板、第二1/4波长板以及涡旋相位板；所述第二1/2波长板、所述第二1/4波长板以及所述涡旋相位板依次设置在所述抑制光斑形成系统的准直光学系统与所述光斑光路调整系统之间。4.根据权利要求3所述的超分辨光存储面阵写入光学系统，其特征在于：所述抑制光斑形成系统的准直光学系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔维成，张继军，杨思文，杜健，葛君廷，张勇，陈易，
申请(专利权)人：中国华录集团有限公司，
类型：发明
国别省市：