本发明专利技术提供了一种高速并行读写的光带存储装置，整形光路单元用于调制入射激光焦点的数量和空间分布，形成整形光；驱动控制单元用于将整形光聚焦到光带上；检测单元用于对整形光聚焦到光带上后产生的荧光进行检测；入射激光经过整形光路单元后，入射激光焦点的数量和空间分布发生变化，经驱动控制单元聚焦于光带的不同位置，产生的荧光分别被检测单元检测。同时提供了一种相应的写入和读出方法以及存储介质。本发明专利技术采用基于达曼光栅和达曼波带片组合扩展轴向和横向多焦点，利用数字微镜调制扩展光信号，从而实现并行读写，在极大提高光带存储的读写速度的同时，可兼容实现高分辨、轴向大焦深。本发明专利技术结构简单，易于集成，有利于光带未来产业化。光带未来产业化。光带未来产业化。
【技术实现步骤摘要】
高速并行读写的光带存储装置、写入和读出方法以及介质
[0001]本专利技术涉及光存储
的一种光带存储技术，具体地，涉及一种高速并行读写的光带存储装置、写入和读出方法以及介质。
技术介绍
[0002]大数据时代信息量指数量级增长，对光存储技术提出了更高的要求，传统光存储采用圆形光盘形式存储数据，光盘的外径尺寸多在120mm以内，此外单数据点尺寸大小受到光学衍射的限制，因此单张光盘容量有限，例如单面单层的蓝光光盘(BD)最高只能存放27GB的信息。
[0003]以磁技术为主导的磁带在上世纪八十年代风靡一时，几乎任何潮流店面都会放上一盘磁带，也成为了一代人的青春记忆。大约十年前，磁带就几乎完全从消费级产品中消失了，大多数人都几乎忘记了它的存在。实际上，磁带从未消失，并且在不断偷偷地发展，得益于磁带的安全节能及低廉成本，其正在成为现代大数据存储中的流行趋势，而成本的降低主要是因为磁带有更大的表面积可用于记录。受到以磁技术为主导的磁带存储方式的启发，提出了一个全新的存储概念
‑“
光带”存储，即将现有的光存储媒介制作成像磁带一样的长条形，这样就可以大大提升光存储的存储容量，并且已经成功实现了三维六层光带数据存储，再加上光存储已有的一些优点，相信在不久的将来，光带存储技术会逐渐成为新一代的数据存储主流方式，用以解决大数据爆炸所带来的难题。
[0004]光带存储目前还处于初步发展阶段，离市场化应用还有诸多问题有待解决，比如还缺乏为光带存储设计专有光学头、读写速度慢等。因此，现有的光带存储还不能满足市场需求，目前没有发现同本专利技术类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。
技术实现思路
[0005]本专利技术针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种高速并行读写的光带存储装置、写入和读出方法以及介质，解决了现有的光带存储技术读写速度慢的问题，有利于光带存储未来产业化。
[0006]根据本专利技术的一个方面，提供了一种高速并行读写的光带存储装置，包括：整形光路单元、驱动控制单元、检测单元以及分别与所述整形光路单元、所述驱动控制单元和所述检测单元控制连接的控制器；其中：
[0007]所述整形光路单元用于调制入射激光焦点的数量和空间分布，形成整形光；
[0008]所述驱动控制单元用于将所述整形光聚焦到光带上；
[0009]所述检测单元用于对所述整形光聚焦到光带上后产生的荧光进行检测；
[0010]入射激光经过所述整形光路单元后，入射激光焦点的数量和空间分布发生变化，经所述驱动控制单元聚焦于光带的不同位置，产生的荧光分别被所述检测单元检测。
[0011]优选地，所述整形光路单元，包括：第一透镜、偏振片、1/4波片、第二透镜、第三透镜、达曼光栅、达曼波带片和数字微镜；其中：
[0012]入射激光依次经过所述第一透镜、所述偏振片和所述1/4波片后射入至所述达曼光栅，所述入射激光焦点的数量在轴向平面发生扩展，形成第一整形光；
[0013]所述第一整形光依次经过所述第二透镜、所述第三透镜和所述达曼波带片，所述入射激光焦点的数量在轴向平面再次扩展，形成第二整形光；
[0014]所述第二整形光入射至所述数字微镜后反射，形成第三整形光；
[0015]所述控制器与所述数字微镜控制连接。
[0016]优选地，所述第二透镜和所述第三透镜组成共焦透镜组，所述达曼光栅处在所述第二透镜的前焦面上，所述达曼波带片处在所述第三透镜的后焦面上。
[0017]优选地，所述入射激光、所述第一透镜、所述偏振片、所述1/4波片、所述达曼光栅、所述第二透镜、所述第三透镜和所述达曼波带片保持中心对准。
[0018]优选地，所述第二整形光在光带上产生的多个聚焦光斑在轴向和横向上的间隔分别相等且强度相等。
[0019]优选地，所述达曼光栅为一维达曼光栅或二维达曼光栅。
[0020]优选地，所述数字微镜包括多个微反射镜阵列；其中每一个所述微反射镜均通过所述控制器单独控制其偏折状态。
[0021]优选地，每一个所述微反射镜的偏折状态至少包括开和关两种状态，进而对所述第二整形光实现反射和不反射的调节。
[0022]优选地，所述驱动控制单元，包括：二向色镜、物镜和二维位移平台；其中：
[0023]所述整形光依次经过所述二向色镜和所述物镜入射到光带上，形成多个聚焦光斑；所述多个聚焦光斑产生的荧光经所述物镜到达所述二向色镜，被所述的二向色镜反射；
[0024]所述二位位移平台带动所述物镜运动，使所述多个聚焦光斑分布于光带存储轨道上；
[0025]所述控制器与所述二维位移平台控制连接。
[0026]优选地，所述二向色镜和所述物镜保持中心对准。
[0027]优选地，所述检测单元，包括：滤光片、第四透镜和光电探测器；其中：
[0028]所述整形光聚焦到光带上后产生的荧光依次经过所述滤光片和所述第四透镜后到达所述光电探测器进行荧光检测；
[0029]所述控制器与所述光电探测器控制连接。
[0030]优选地，还包括：用于发射入射激光的光源；其中：
[0031]所述光源包括：至少一束单一波长的激光光源，或，多束不同波长的激光光源。
[0032]根据本专利技术的另一个方面，提供了一种上述任一项所述的高速并行读写的光带存储装置的写入方法，包括：
[0033]待写入数据输入所述光带存储装置的控制器并进行编码，得到包含控制信号的编码结果；
[0034]根据所述控制信号，在某一时刻t，入射激光经过所述光带存储装置的整形光路单元后，形成整形光；
[0035]所述整形光入射到光带上，形成多个聚焦光斑，分别与光带介质发生作用，从而实现并行数据的写入。
[0036]根据本专利技术的第三个方面，提供了一种上述任一项所述的高速并行读写的光带存
储装置的读出方法，包括：
[0037]在数据读出时，保证所述光带存储装置的整形光路单元的所有微反射镜处于开的状态，并降低发射入射激光的强度，以所述光带存储装置的光电检测器检测多个聚焦光斑照射到光带介质上是否发荧光实现数据的并行读出。
[0038]根据本专利技术的第四个方面，提供了一种光带存储介质，所述光带存储介质在常温下以固态薄膜状态存在，并具有柔韧性；采用上述任一项所述的光带存储装置进行激光照射后，光学性能发生变化，实现数据存储。
[0039]由于采用了上述技术方案，本专利技术与现有技术相比，具有如下至少一项的有益效果：
[0040]本专利技术提供的高速并行读写的光带存储装置、写入和读出方法以及介质，基于达曼光栅和达曼波带片扩展了横向和轴向多焦点，通过数字微镜可调控每个数据点的偏折状态，可实现光带存储高速并行读写，提高光带存储读写速度，从而有利于光带存储未来产业化。
[0041]本专利技术提供的高速并行读写的光带存储装置、写入和读出方法以及介质，结构简单，易于小型化集成化，解决了光带存储的读写装置问题，有利于本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高速并行读写的光带存储装置，其特征在于，包括：整形光路单元、驱动控制单元、检测单元以及分别与所述整形光路单元、所述驱动控制单元和所述检测单元控制连接的控制器；其中：所述整形光路单元用于调制入射激光焦点的数量和空间分布，形成整形光；所述驱动控制单元用于将所述整形光聚焦到光带上；所述检测单元用于对所述整形光聚焦到光带上后产生的荧光进行检测；入射激光经过所述整形光路单元后，入射激光焦点的数量和空间分布发生变化，经所述驱动控制单元聚焦于光带的不同位置，产生的荧光分别被所述检测单元检测。2.根据权利要求1所述的高速并行读写的光带存储装置，其特征在于，所述整形光路单元，包括：第一透镜(201)、偏振片(301)、1/4波片(302)、第二透镜(202)、第三透镜(203)、达曼光栅(303)、达曼波带片(304)和数字微镜(305)；其中：入射激光依次经过所述第一透镜(201)、所述偏振片(301)和所述1/4波片(302)后射入至所述达曼光栅(303)，所述入射激光焦点的数量在轴向平面发生扩展，形成第一整形光；所述第一整形光依次经过所述第二透镜(202)、所述第三透镜(203)和所述达曼波带片(304)，所述入射激光焦点的数量在轴向平面再次扩展，形成第二整形光；所述第二整形光入射至所述数字微镜(305)后反射，形成第三整形光；所述控制器(402)与所述数字微镜(305)控制连接。3.根据权利要求2所述的高速并行读写的光带存储装置，其特征在于，所述整形光路单元，还包括如下任一项或任意多项：
‑
所述第二透镜(202)和所述第三透镜(203)组成共焦透镜组，所述达曼光栅(303)处在所述第二透镜(202)的前焦面上，所述达曼波带片(304)处在所述第三透镜(203)的后焦面上；
‑
所述入射激光、所述第一透镜(201)、所述偏振片(301)、所述1/4波片(302)、所述达曼光栅(303)、所述第二透镜(202)、所述第三透镜(203)和所述达曼波带片(304)保持中心对准；
‑
所述第二整形光在光带上产生的多个聚焦光斑在轴向和横向上的间隔分别相等且强度相等；
‑
所述达曼光栅(303)为一维达曼光栅或二维达曼光栅；
‑
所述数字微镜(305)包括多个微反射镜阵列；其中每一个所述微反射镜均通过所述控制器(402)单独控制其偏折状态。4.根据权利要求3所述的高速并行读写的光带存储装置，其特征在于，每一个所述微反射镜(402)的偏折状态至少包...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡巧，阮昊，赵苗，
申请(专利权)人：北京中科开迪软件有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。