数据存储系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及数据存储系统和方法。一种用于与数据存储介质一起使用的系统，该数据存储介质具有至少一个接近其表面的沟槽以及在该数据存储介质中的多个卷，包括：物镜(4140)；第一跟踪误差检测器(4310)，该第一跟踪误差检测器光学耦合到物镜上并且响应来自该至少一个沟槽的反射；第一致动器(4320)，该第一致动器被耦合到并且响应于该第一跟踪误差检测器；第二跟踪误差检测器(4340)，该第二跟踪误差检测器光学耦合到该物镜上并且响应来自包含在至少一些卷中的微全息图；以及，第二致动器(4360)，该第二致动器被耦合到并且响应于该第二跟踪误差检测器；其中该第一和第二致动器协作以选择性地定位该物镜以将光束聚焦到这些卷的一个目标卷上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及数据存储系统和方法，更特别地涉及基于光学的数据存储系统和方法，以及全息数据存储系统和方法。
技术介绍
数据存储系统和方法被认为是很值得利用的。体积全息记录系统通常使用两个反向传播的激光或光束在感光性全息介质内会聚以形成干涉图案。这种干涉图案引起全息介质折射率的改变或调制。其中一条光束响应于将被编码的数据而被调制，由此所形成的干涉图案在强度和相位方面对调制数据进行编码。所记录的强度和相位信息稍后可以响应于未调制的光束或基准光束的再引入而被检测到，由此将被编码的数据再现为反射。传统的“基于页面”的全息存储器具有平行地、以二维阵列或“页面”的方式被写在全息介质中的数据。希望提供一种相对简单、便宜并且鲁棒的全息存储器系统。还期望基于位(bit-oriented)的全息存储器系统。
技术实现思路
一种用于与数据存储介质一起使用的系统，该数据存储介质具有至少一个沟槽接近该数据存储介质的表面以及在该数据存储介质中的多个卷，该系统包括：物镜；第一跟踪误差检测器，该第一跟踪误差检测器光学耦合到该物镜并且响应来自该至少一个沟槽的反射；第一致动器，该第一致动器被耦合到该第一跟踪误差检测器并且响应于该第一跟踪误差检测器；第二跟踪误差检测器，该第二跟踪误差检测器光学耦合到该物镜并且响应来自在至少一些卷中所包含的微全息图的反射；以及第二致动器，该第二致动器被耦合到该第二跟踪误差检测器并且响应于该第二跟踪误差检测器；其中该第一和第二致动器相配合以选择性地定位该物镜从而将光束聚焦到该多个卷中的一个目标卷上。附图说明通过考虑结合附图对本专利技术优选实施例进行的如下详细说明，本专利技术将更容易理解，其中相同的附图标记指示相同的部分，并且：图1示出用于使用反向传播的光束在介质中形成全息图的配置；图2示出用于使用反向传播的光束在介质中形成全息图的替换配置；图3示出用于使用反向传播的光束在介质中形成全息图的替换配置；图4示出用于使用反向传播的光束在介质中形成全息图的替换配置；图5示出用于使用反向传播的光束在介质中形成全息图的替换配置；图6示出光强度图案；图7示出对应于图6的强度图案在线性介质中的折射率调制；图8示出当衍射效率随着记录温度和读取温度之差变化时的全息图的期望布拉-->格(Bragg)失谐；图9示出当衍射效率随着角度的改变变化时的全息图的期望布拉格失谐；图10A-10B分别示出在实质上线性的光学响应介质中光强度和相应折射率的改变；图10C-10D分别示出在实质上非线性的光学响应介质中光强度和相应折射率的改变；图11A-11B分别示出在实质上线性的光学响应介质中光强度和相应折射率的改变；图11C-11D分别示出在实质上非线性的光学响应介质中光强度和相应折射率的改变；图12示出期望的微全息图反射率与折射率调制的关系。图13A和13B分别示出期望的温度上升曲线在不同时间与位置的关系；图14A和14B分别示出期望的折射率改变与上升温度的关系，以及相应的微全息图读取和写入模式；图15A-15C分别示出将材料温度升高到依赖于相应的光流量的临界温度所需要的入射光束的能量和标准化线性吸收之间的期望关系，和使用反向饱和吸收器的光束腰和间距之间的期望关系，以及使用反向饱和吸收器的透射和流量之间的期望关系；图16A和16B分别示出介质中期望的反向传播光束曝光，以及相应的温度增加；图16C示出对应于图16A和16B的温度增加的期望折射率改变；图17A示出在25℃和160℃时的邻硝基二苯乙烯(ortho-nitrostilbene)的标准化透射与时间的关系；图17B示出邻硝基二苯乙烯的量子效率改变与温度的关系；图17C示出在25℃和160℃时二甲氨基二硝基二苯乙烯(dimethylaminodinitrostilbene)的吸收与波长的关系；图18示出跟踪和聚焦检测器的配置；图19A-19C分别示出模拟的折射率曲线的等高线；图20示出将入射激光束射入全息记录介质的区域的截面图；图21A-21C分别示出对应于图19A-19C的圆形微全息图的模拟的近场分布(z＝-2μm)；图22A-22C分别示出对应于图21A-21C的近场分布的远场分布；图23A-23C分别示出模拟的折射率曲线的等高线；图24A-24C分别示出对应于图23A-23C的圆形微全息图的模拟的近场分布；图25A-25C分别示出对应于图24A-24C的近场分布的远场分布；图26A-26D分别示出跟踪和聚焦检测器配置和示例性的感测条件；图27示出聚焦和跟踪伺服系统；图28示出具有交替方向螺旋轨道的格式化；图29示出各种轨道的开始点和结束点；图30示出包含实质上圆形的微全息图的格式化；图31示出包含被拉伸的微全息图的格式化；-->图32示出离轴微全息图的记录；图33示出离轴微全息图的反射；图34A-34C分别示出离轴微全息图的记录和读取；图35示出用于制备主微全息介质的配置；图36示出用于由主微全息介质制备共轭主微全息介质的配置；图37示出用于由共轭主微全息介质制备分布式微全息介质的配置；图38示出用于由母微全息介质制备分布式微全息介质的配置；图39示出通过改变预格式化的微全息图阵列对数据的记录；图40示出用于读取基于微全息图阵列的存储器设备的配置；图41A和41B分别示出根据本专利技术实施例的系统；图42示出图41A和41B所示的实施例中可能发生的未配准；图43示出跟踪系统的方框图，该跟踪系统适用于与图41A和41B所示的实施例一起使用，并用于解决图42所示的潜在的未配准；图44示出双级致动器，该双级致动器适用于与图43所示的实施例一起使用；以及图45示出根据本专利技术实施例的用于调节读取微全息图的功率的流程图。具体实施方式应该理解，本专利技术的附图和描述被简化以展示对清楚理解本专利技术很重要的元件，而出于简洁的目的去掉许多存在于典型全息方法和系统中的其它元件。然而，因为这些元件在本领域是公知的，而且因为这些元件对更好地理解本专利技术并无帮助，因此本文不提供对此类元件的阐释。对于本领域技术人员来说，本文所公开的内容指向所有此类改变和修正。概述体积式光学存储系统具有满足高容量数据存储的潜力。不同于传统的光盘存储格式，诸如致密盘(CD)和数字通用盘(DVD)格式，在传统的光盘存储格式中数字信息被存储在一个(或最多两个)反射层中，而根据本专利技术的一个方面，数字内容被存储为在多个卷中局部折射率交替改变，该多个卷在存储介质中以垂直堆叠的、横向取向的轨道的方式设置。每一个轨道可以限定一个相应横向取向的、例如径向取向的层。根据本专利技术的一个方面，一个或一组数据位可以被编码为独立的微全息图，其中每个微全息图实质上包含在相应的一个卷中。在一个实施例中，该一个或多个介质采用注射成形的热塑性盘的形式，且展示出一个或多个非线性功能特征。该非线性功能特征可以体现为折射率改变，该折射率改变是经验能量的非线性函数，该经验能量诸如是入射光强度或能量或加热等。在这样的实施例中，通过在介质的给定卷中产生干扰带，一个或多个数据位可以被选择性地编码到该卷中作为随后可以检测出的折射率调制。因此，三维的、分子的、光敏的折射率改变矩阵可以因此被用于存储数据。根据本专利技术的一个方面，该非线性功能特征可以建立阈值能量响应条件，如果低于该阈值能量响应条件，则不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种与数据存储介质一起使用的系统，该数据存储介质具有至少一个接近该数据存储介质表面的沟槽以及在该数据存储介质中的多个卷，该系统包括：物镜(4140)；第一跟踪误差检测器(4310)，该第一跟踪误差检测器光学耦合到该物镜上并且响应于来自该至少一个沟槽的反射；第一致动器(4320)，该第一致动器耦合到并且响应于该第一跟踪误差检测器；第二跟踪误差检测器(4340)，该第二跟踪误差检测器光学耦合到该物镜上并且响应于来自包含在至少一些该卷中的微全息图的反射；第二致动器(4360)，该第二致动器耦合到并且响应于该第二跟踪误差检测器；其中该第一致动器(4320)和第二致动器(4360)协作以选择性地定位该物镜(4140)以将光束聚焦到这些卷的一个目标卷中。

【技术特征摘要】
2008.12.23 US 12/3432931.一种与数据存储介质一起使用的系统，该数据存储介质具有至少一个接近该数据存储介质表面的沟槽以及在该数据存储介质中的多个卷，该系统包括：物镜(4140)；第一跟踪误差检测器(4310)，该第一跟踪误差检测器光学耦合到该物镜上并且响应于来自该至少一个沟槽的反射；第一致动器(4320)，该第一致动器耦合到并且响应于该第一跟踪误差检测器；第二跟踪误差检测器(4340)，该第二跟踪误差检测器光学耦合到该物镜上并且响应于来自包含在至少一些该卷中的微全息图的反射；第二致动器(4360)，该第二致动器耦合到并且响应于该第二跟踪误差检测器；其中该第一致动器(4320)和第二致动器(4360)协作以选择性地定位该物镜(4140)以将光束聚焦到这些卷的一个目标卷中。2.根据权利要求1所述的系统，其中该第一致动器(4320)包括音圈。3.根据权利要求2所述的系统，其中该第二致动器(4360)包括压电致动器或微机电系统MEMs致动器。4.根据权利要求1所述的系统，其中该第二致动器(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：任志远，B·L·劳伦斯，P·P·吴，J·E·赫尔希，X·施，K·B·威尔斯，J·A·F·罗斯，V·P·奥斯特罗弗霍夫，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US