一种蓝光信息读写方法技术

本申请提供的蓝光信息读写方法，用高功率密度的蓝光激光激发光存储介质，进行双光子信息写入，用低功率密度的蓝光激光激励光存储介质，进行单光子信息读取，其中，所述光存储介质包括Pr

【技术实现步骤摘要】
一种蓝光信息读写方法


[0001]本申请涉及光信息读写
，特别涉及一种蓝光信息读写方法。

技术介绍

[0002]目前，我们已经进入到“大数据”时代，这一时代面临的主要问题之一就是海量信息的存储问题。传统的存储技术(例如，固态硬盘、闪存、光盘(受光学衍射极限限制的二维平面存储模式)等，已经不堪重负。在这样的时代背景下，发展新的存储技术成为了重要的研究方向。近几年，基于储能型荧光粉的光信息存储技术因其低功耗、寿命长、体积小、存储维度多(容量大)等特点获得了广泛关注。这种光存储方式主要分三步：(1)用高能量的光子将材料基态的电子激发到离化态，然后电子进入材料的陷阱中—信息写入；(2)进入陷阱中的电子被陷阱束缚—信息存储；(3)用低能光子将存储在陷阱中的电子重新激励到离化态，然后迁移到发光中心，发射出特征光信号—信息读取。
[0003]对于第(1)步，大多数光存储材料(如，LiGa5O8:Mn
2+
、Ca4Ti3O
10
:Pr
3+
,Y
3+
、Y2GeO5:Pr
3+
等)要紫外光作为信息写入光源，有些材料甚至需要用高能射线(如，NaYF4:Ln
3+
@NaYF4，Ln
3+
表示三价镧系离子、LiLuSiO4:Ce
3+
,Tm
3+
等)。由于目前紫外激光器价格昂贵，高能射线存在安全性问题等原因，众多材料依然只能停留在实验室阶段，无法真正投入使用。目前，蓝光激光器已经成功商业化，且价格便宜，如果能将信息写入光源的能量降低到商用蓝光激光器的发射波段，则有助于这种光存储技术的实际使用。对于第(3)步，信息的写入和读取需要两种不同波长的激光器相互配合，这使得光存储器件的结构变得复杂，提高了成本。但目前还没有能够同时解决上述两个技术瓶颈的方案。
[0004]因此，在保证基于储能型荧光粉光信息存储技术原有优势的前提下，同时解决上述光信息读写过程中存在的问题，成为这种光存储技术迫切的要求。

技术实现思路

[0005]鉴于此，有必要针对现有技术中存在的缺陷，提供一种可以同时解决信息写入光子能量过高和光存储器件结构复杂的蓝光信息读写方法。
[0006]为解决上述问题，本申请采用下述技术方案：
[0007]本申请目的之一提供了一种蓝光信息读写方法，包括下述步骤：
[0008]用高功率密度的蓝光激光激发光存储介质，进行双光子信息写入；
[0009]用低功率密度的蓝光激光激励光存储介质，进行单光子信息读取；
[0010]其中，所述光存储介质包括Pr
3+
掺杂的储能型荧光材料。
[0011]在其中一些实施例中，在用高功率密度的蓝光激光激发光存储介质，进行双光子信息写入的步骤中，所述的高功率密度为大于等于上转换发光的激发阈值功率密度。
[0012]在其中一些实施例中，在用低功率密度的蓝光激光激励光存储介质，进行单光子信息读取的步骤中，所述低功率密度为小于上转换发光的激发阈值功率密度。
[0013]在其中一些实施例中，所述高功率密度的蓝光激光与所述低功率密度的蓝光激光
为同一激光器的发光。
[0014]在其中一些实施例中，通过改变所述激光器电流或电压实现功率密度的改变。
[0015]在其中一些实施例中，所述蓝光激光的波长为440
‑
490nm。
[0016]在其中一些实施例中，所述蓝光激光的信息读取的特征光信号为Pr
3+
4f15d1→
4f2的跃迁。
[0017]在其中一些实施例中，所述Pr
3+
掺杂的储能型荧光材料具有4f15d1的发射。
[0018]在其中一些实施例中，所述Pr
3+
掺杂的储能型荧光材料的制备方法如下：
[0019]将Y2O3、Pr6O
11
、Eu2O3、Al2O3和Ga2O3混合研磨后，将得到的混合物在1200℃
‑
1500℃空气气氛下烧结3
‑
10小时，自然冷却到室温后，得到所述Pr
3+
掺杂的储能型荧光材料。
[0020]本申请采用上述技术方案，其有益效果如下：
[0021]本申请提供的蓝光信息读写方法，用高功率密度的蓝光激光激发光存储介质，进行双光子信息写入，用低功率密度的蓝光激光激励光存储介质，进行单光子信息读取，其中，所述光存储介质包括Pr
3+
掺杂的储能型荧光材料，本申请提供的蓝光信息读写方法，克服了众多材料需要高能光子进行信息写入的局限性问题，且避免了传统的需要两种激光配合才能实现光信息读写导致的存储器结构复杂问题。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1是本申请实施例1设计的利用Pr
3+
掺杂到基质中的能级结构实现用高功率密度蓝光激光进行双光子信息写入、低功率密度蓝光激光进行单光子信息读取的原理图；
[0024]图2是本申请实施例1在YAGG:Pr
3+
,Eu
3+
光存储介质中Pr
3+
的(a)激发光谱和(b)发射光谱；
[0025]图3是本申请实施例1在不同激发功率密度下Pr
3+
的(a)上转换发射光谱和(b)激发功率密度与上转换发光强度的关系。
[0026]图4是本申请实施例1用450nm蓝光激光写入信息后，监测Pr
3+
4f15d1→
4f2(300nm)跃迁测得的热释发光曲线。
[0027]图5是本申请实施例1在500mW/cm2蓝光激光写入信息后，用20mW/cm2蓝光激光脉冲式读取信息。
具体实施方式
[0028]下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
[0029]在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，
的跃迁。
[0043]在其中一些实施例中，所述Pr
3+
掺杂的储能型荧光材料的制备方法如下：
[0044]将Y2O3、Pr6O
11
、Eu2O3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蓝光信息读写方法，其特征在于，包括下述步骤：用高功率密度的蓝光激光激发光存储介质，进行双光子信息写入；用低功率密度的蓝光激光激励光存储介质，进行单光子信息读取；其中，所述光存储介质包括Pr
3+
掺杂的储能型荧光材料。2.如权利要求1所述的蓝光信息读写方法，其特征在于，用高功率密度的蓝光激光激发光存储介质，进行双光子信息写入的步骤中，所述的高功率密度为大于等于上转换发光的激发阈值功率密度。3.如权利要求1所述的蓝光信息读写方法，其特征在于，在用低功率密度的蓝光激光激励光存储介质，进行单光子信息读取的步骤中，所述低功率密度为小于上转换发光的激发阈值功率密度。4.如权利要求1所述的蓝光信息读写方法，其特征在于，所述高功率密度的蓝光激光与所述低功率密度的蓝光激光为同一激光器的发光。5.如权利要求4所述的蓝光信息读写方法，其特征在于，通过改变所述激光器电流或电压实现功率密度的改变。6.如权利要求1所述的蓝光...

【专利技术属性】
技术研发人员：张家骅，廖川，吴昊，张亮亮，武华君，潘国徽，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：