第三章光信息存储技术与光盘分解.ppt

§5．5 光盘衬盘材料（P246） 5．5．1光盘规格 光盘衬盘厚1.2um，外形很像一张透明唱片。直径尺寸有（mm）356，300，200，130，120等，分布着间距为1.6um的预刻沟槽，同心圆或螺旋线都可，槽宽约0.8um，槽深取λ/8n，n是称盘的折射率，目前，半导体激光器波长λ＝830nm，称盘n＝1.49,槽深为70nm。 5.5.2村盘材料的选择 　衬盘材料应满足以下寻求： （1）物化特性。物理化学特性要求比重小，吸水率、成型收缩率尽可能低，用它制备光盘时脱气时间短，抗溶剂性强。 （2）光学性能好。对紫外光透射性能好；对写、读，擦波长吸收系数小；双折射低；透光均匀；材料中应当没有气泡、缺陷、杂质、凝胶胶粒等，否则会引起读、写、擦光束的衍射或消光，从而导致信号失真或信息误传。 （3）耐热性能。抗热变形性的能力要强，热膨胀率应低；软化温度、热变形温度应尽可能的高；洛氏硬度应强，断裂生长百分率应高。 表5－2 几种常用衬盘材料性能参数的对比 衬盘材料 性能指标 PMMA PC APO 钢化玻璃 Ⅰ Ⅱ 物化性能 密度【g/cm3】 吸水率【24h，25oC】（％） 成型收缩率（％） 达到1.33×10－4Pa的时间（min） 抗溶剂性能 1.19 2 0.6 ~1000 弱 1.19 0.5 0.5 ~500 良 1.20 0.15 0.5~0.7 522 强 1.05 0.01 0.5~0.6 53 2.5 ~0 / 快 强 光学特性 折射率 透光率（紫外）（％） 吸收系数（830mm）（mm－1） 双折射（6328）（mm） 光弹性系数（×10－7cm2/kg） 1.49 92 2.73×10－3 20 6 1.49 92 1.41×10－4 20 6 1.58 88 2.44×10－2 50 80 1.55 92 20 6 1.45~1.57 ~90 / ~0 0.2 耐热性能 热膨胀率（×10－6/oC） 热传导率（4.19×10－2W/m?K） 蒸气透过率（24h，g/m2） 软化温度（oC） 热变形温度（mPa） 80 4~6 2.8 110 95~105 70 4~6 2.8 133 120~130 60~70 4.7 3.6 154 120~132 / / / 150 / 3~12 12~19 / 机械特性 抗拉伸强度（mPa） 抗挠弯强度（mPa） 挠曲模量（mPa） 断裂伸长（％） 拉伸储能模量（20oC）（Gpa） 洛氏硬度（M标度） 43.15 64.72 3237 2 5.2 82（≤3H） 10 5.7 54.92 98.07 2452 47 2.9 45（HB） 57.86 88.26 3138 3 75（2H） 73550 / （7H） §5．6 光信息存储新技术 信息技术的飞速发展，对海量信息存储的需求迅猛增长。然而，正在全世界兴起的信息高速公路网和起级计算机小型化发展中，信息存储系统仍是一个相对薄弱的关键性环节。光存储目前达到的存储密度和数据传输速率还远远满足不了飞速发展的信息科学技术的要求 为了提高存储密度和数据传输速率，光存储正在由长波向短波、低维向高维（即由平面向立体）、远场向近场、光热效应向光子效应、逐点存储向并行存储发展。 　提高光盘存储密度的途径很多，其中见效最快的是缩短激光波长以缩小记录光斑尺寸的方法。 采用近场光学扫描显微技术和其他纳米技术使磁光、相变等目前己广泛应用于光盘存储的介质和一些新密光存储介质的存储密度大幅度提高，也是一个广为研究的课题。 　三维立体存储是超大容量信息存储的最重要途经。这方面的研究目前集中在三个方向：体全息存储、双光子吸收三维存储和多层记录存储。 　光存储介质一直是光存储技术研究的关键，因此，寻找适合于快速超高密度和超大容量信息存储材料的努力从来都被放在首要地位，无机光存储材料的研究较为成熟。 从总体发展水平来看，在光存储特别是超高密度光信息存储方面的应用研究目前国际上还基本处于刚刚起步的阶段。 5.6.1持续光谱烧孔和三维光信息存储 　　持续光谱烧孔PSHB（persistent spectral hole burning）应用于光信息存储，可以使光的频率成为新的存储维，将传统的二维（x、y）光信息存储发展成为三维（x、y、v）光信息存储。与目前的光盘存储系统（记录密度限为108B/cm2）相比较，PSHB的三维光信息存储（以下简称PSHB存储）在理论上可以使记录密度提高三至四个量级。 在光存储技术中，由于光的衍射现象，光不可能聚焦在一个体积小于10－12 cm3左右的村料上，因此目前的光存储系统存在一个大小约为108B/cm2的存储密度上限。 光子烧孔大致可分为两类，即化学烧孔和物理烧孔，现重点介绍