基于纳米光刻的光盘读取方法、读取装置及光盘读写装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供基于纳米光刻的光盘读取方法、读取装置及光盘读写装置。本发明专利技术的技术方案包括：形成白光光源，并将其聚焦照射于光盘物理存储介质的记录层的一信息记录点；收集测量光信号；预先获得所述光盘物理存储介质的记录层上的连续刻写沟槽深度信息w

【技术实现步骤摘要】
基于纳米光刻的光盘读取方法、读取装置及光盘读写装置
[0001]本申请是同一申请人的申请日为2018
‑
11
‑
20、申请号为2018113839605、专利技术名称为“基于纳米光刻的光盘读写方法及刻写控制信息编解码方法”的中国专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及光学
，特别是涉及基于纳米光刻的光盘读取方法、读取装置及光盘读写装置。

技术介绍

[0003]随着基因测序以及脑活动读取等技术的发展，不仅仅产生了大量的数据，同时对于数据如何有效、稳定、准确地保存提出了更高的要求。基于上述背景，光盘存储技术因其节能、存储寿命长、安全性好以及易加工等优点，很好地顺应了时代的要求。而对于光盘技术而言，存储容量的限制严重阻碍了光盘技术的发展。
[0004]为了提升光盘的容量，传统的技术路线是减小记录光斑的尺寸。随着短波长激光二极管(GaN蓝绿色激光器)的研制成功，使得蓝光光盘逐渐成为光盘市场上的主流存储方式。早期的CD光盘，记录激光波长为780nm，数值孔径为0.45，轨道间距为1.6μm，单层存储容量仅为650MB；后来的DVD光盘，记录激光波长为650nm，数值孔径为0.6，轨道间距为0.74μm，单层存储容量为4.7GB；而目前的蓝光光盘记录激光波长为405nm，数值孔径为0.85，轨道间距为0.32μm，轨道间距仅仅是红光DVD盘片(0.74μm)的一半，单层存储容量高达25GB，同时，蓝光光盘利用不同反射率达到多层写入效果，实现了12层300GB的蓝光光盘存储。
[0005]为了进一步突破光盘存储量的限制，科研工作者也提出了一些提升存储容量的方法。2009年澳大利亚的顾敏研究团队利用不同长宽比的金纳米线对不同波长和偏振方向激光的响应差异，实现了厚度内，三层五维(以及偏振)光信息存储(Nature,2009,459(7245):410
‑
413)。2011年，S.W Hell研究团队提出了一种可用于超分辨光存储读写的新型显微技术RESOLFT(reversible saturable optical
‘
fluorescence
’
transition between two states)，利用绿色荧光蛋白(rsEGFP)的光固化和光开关特性，通过超分辨写入读出的方法，实现了250nm点间距的高密度光存储实验(Nature,2011,478,204
‑
208)。2012年澳大利亚的顾敏研究团队结合光致聚合以及超分辨受激辐射损耗技术原理，利用1,5
‑
双(对二甲氨基辛酰亚胺)环戊酮(BDCC)材料体系，实现了9nm的光刻沟道宽度，52nm的沟道间距(Nature Communications,2013,4.6:2061)，利用该光致聚合光刻的机制可高密度写入光盘信息。据此，顾敏研究团队申请了国际专利(Appl.No:15/039,368；PCT No:PCT/AU2013/001378)。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供基于纳米光刻的光盘读取方法、读取装置及光盘读写装置，以提升光盘的读取速度。
[0007]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种基于纳米光刻的光盘读取方法，包括：形成白光光源，并将其聚焦照射于光盘物理存储介质的记录层的一信息记录点；收集测量光信号；所述测量光信号中包括所述信息记录点的由其各刻写沟槽的反射光场相干叠加而成的总反射光场其中，为所述信息记录点的第i个刻写沟槽的反射光场；E0为未刻写沟槽的反射光场；m为所述信息记录点的数据存储位点的位数；“0”和“1”数码分别表示所述信息记录点的数据存储位点是否有刻写沟槽；n1(λ)为所述光盘物理存储介质的记录层的折射率，其依赖于刻写光束的波长λ；Z
i
为第i个刻写沟槽的深度信息，Z0＝0表示未刻写的沟槽深度信息为0；l0为所述记录层的厚度；Δn＝n1‑
n0，n0为空气的折射率；预先获得所述光盘物理存储介质的记录层上的连续刻写沟槽深度信息w
k
及其对应的数字存储信息s
k
、反射测量光谱信息ref
k
的关联关系；在从所述测量光信号中得到反射测量光谱信息ref
k
′
后，在所述关联关系中查找与之匹配的反射测量光谱信息ref
k
所对应的连续刻写沟槽深度信息w
k
，进而将该连续刻写沟槽深度信息w
k
对应的所述信息记录点的数字存储信息s
k
读出。
[0008]于本专利技术一实施例中，所述方法还包括：将白光光源聚焦照射于所述光盘物理存储介质的记录层的下一信息记录点；根据下一信息记录点的测量光信号与所述关联关系得到下一信息记录点的数字存储信息，直至读出所有信息记录点的数字存储信息s
k
。
[0009]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种从反射测量光谱中解码出光刻信息的方法，包括：预先建立光盘物理存储介质的记录层上的连续刻写沟槽深度信息w
k
及其对应的数字存储信息s
k
、反射测量光谱信息ref
k
的关联关系；其中，各反射测量光谱信息ref
k
构成反射测量光谱集在获得经测量得到的一信息记录点的反射光谱信息ref
k
′
时，在所述关联关系中查找与之匹配的反射测量光谱信息ref
k
所对应的连续刻写沟槽深度信息w
k
，进而将该连续刻写沟槽深度信息w
k
对应的数字存储信息s
k
作为解码得到的所述信息记录点的数字存储信息。
[0010]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种基于纳米光刻的光盘读取装置，包括：光路模块，用于形成白光光源，并将其聚焦照射于光盘物理存储介质的记录层的一信息记录点；用于收集光测量信号；所述测量光信号中包括所述信息记录点的由其各深度信息刻写沟槽的反射光场相干叠加而成的总反射光场其中，为所述信息记录点的第i个刻写沟槽的反射光场；E0为未刻写沟槽的反射光场；m为所述信息记录点的数据存储位点的位数；“0”和“1”数码分别表示所述信息记录点的数据存储位点处是否有刻写沟槽；n1(λ)为所述光盘物理存储介质的记录层的折射率，其依赖于刻写光束的波长λ；Z
i
为第i个刻写沟槽的深度，Z0＝0表示未刻写的沟槽深度信息为0；l0为所述记录层的厚度；Δn＝n1‑
n0，n0为空气的折射率；处理模块，用于预先获得所述光盘物理存储介质的记录层上的连续沟槽刻写信息w
k
及其对应的反射测
量光谱信息ref
k
的关联关系；在从所述测量光信号中得到反射测量光谱信息ref
k
后，在所述关联关系中查找与之匹配的反射测量光谱信息ref
k
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于纳米光刻的光盘读取方法，其特征在于，包括：形成白光光源，并将其聚焦照射于光盘物理存储介质的记录层的一信息记录点；收集测量光信号；所述测量光信号中包括所述信息记录点的由其各刻写沟槽的反射光场相干叠加而成的总反射光场其中，为所述信息记录点的第i个刻写沟槽的反射光场；E0为未刻写沟槽的反射光场；m为所述信息记录点的数据存储位点的位数；“0”和“1”数码分别表示所述信息记录点的数据存储位点是否有刻写沟槽；n1(λ)为所述光盘物理存储介质的记录层的折射率，其依赖于刻写光束的波长λ；Z
i
为第i个刻写沟槽的深度信息，Z0＝0表示未刻写的沟槽深度信息为0；l0为所述记录层的厚度；Δn＝n1‑
n0，n0为空气的折射率；预先获得所述光盘物理存储介质的记录层上的连续刻写沟槽深度信息w
k
及其对应的数字存储信息s
k
、反射测量光谱信息ref
k
的关联关系；在从所述测量光信号中得到反射测量光谱信息ref
k
′
后，在所述关联关系中查找与之匹配的反射测量光谱信息ref
k
所对应的连续刻写沟槽深度信息w
k
，进而将该连续刻写沟槽深度信息w
k
对应的所述信息记录点的数字存储信息s
k
读出。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：将白光光源聚焦照射于所述光盘物理存储介质的记录层的下一信息记录点；根据下一信息记录点的测量光信号与所述关联关系得到下一信息记录点的数字存储信息，直至读出所有信息记录点的数字存储信息。3.一种从反射测量光谱中解码出光刻信息的方法，其特征在于，包括：预先建立光盘物理存储介质的记录层上的连续刻写沟槽深度信息w
k
及其对应的数字存储信息s
k
、反射测量光谱信息ref
k
的关联关系；其中，各反射测量光谱信息ref
k
构成反射测量光谱集在获得经测量得到的一信息记录点的反射光谱信息ref
k
′
时，在所述关联关系中查找与之匹配的反射测量光谱信息ref
k
所对应的连续刻写沟槽深度信息w
k
，进而将该连续刻写沟槽深度信息w
k
对应的数字存储信息s
k
作为解码得到的所述信息记录点的数字存储信息。4.一种基于纳米光刻的光盘读取装置，其特征在于，包括：光路模块，用于形成白光光源，并将其聚焦照射于光盘物理存储介质的记录层的一信息记录点；用于收集光测量信号；所述测量光信号中包括所述信息记录点的由其各深度信息刻写沟槽的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王中阳，张力，孙静，高琪，
申请(专利权)人：中国科学院上海高等研究院，
类型：发明
国别省市：