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隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，信息的數(shù)字化越來越盛行，在科學(xué)、工業(yè)、信息、軍事、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，需要存儲的數(shù)字化信息以驚人的速度增長。如此大的信息量需要大容量的存儲設(shè)備來支撐。飛秒激光三維光存儲作為高密度和超高密度存儲技術(shù)之一，在國內(nèi)外已受到普遍重視，并已成信息存儲技術(shù)一個研究熱點(diǎn)。飛秒激光三維光存儲中，如何研制獲得穩(wěn)定、低存儲閾值和短曝光時間的存儲材料，如何提高開關(guān)速度，如何完善多層存儲光盤旋轉(zhuǎn)過程中聚焦循道伺服控制，如何補(bǔ)償折射率失配引起的深層信號強(qiáng)度減弱等,均是當(dāng)前急需解決的關(guān)鍵問題。本書基于飛秒激光雙光子吸收的非線性特性和現(xiàn)有CD/DVD成熟的聚焦、循道伺服技術(shù)，自行搭建了一套雙光頭三維光盤存儲實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，并進(jìn)行了飛秒激光三維光存儲技術(shù)和實(shí)驗(yàn)方面的研究。

全書共分7章，第1章緒論概述了光存儲的發(fā)展現(xiàn)狀并簡要介紹了高密度和超高密度三維光存儲包括飛秒激光雙光子三維光存儲的原理、特點(diǎn)及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀；第2章基于飛秒激光三維光存儲技術(shù)，搭建了一套與CD/DVD相兼容的實(shí)驗(yàn)存儲系統(tǒng)，并采用常規(guī)PID算法、模糊PID算法和最少拍控制算法，對DVD光學(xué)頭進(jìn)行Matlab仿真；第3章采用直接測試法和間接測試法對三維光盤存儲系統(tǒng)雙光頭同步性能進(jìn)行了研究；第4章主要分析了折射率失配現(xiàn)象對三維光信息存儲的影響，并采用澤爾尼克多項(xiàng)式對折射率失配引起的像差進(jìn)行補(bǔ)償研究；第5章采用菲涅爾衍射公式對激光焦斑整形進(jìn)行了理論分析，基于遺傳算法和設(shè)計約束條件從軸向、橫向和三維超分辨通過Matlab設(shè)計了多種二元相位元件，可以有效地減小加工點(diǎn)的尺寸大??；第6章對雙光子漂白材料和微爆材料進(jìn)行多層信息存儲及其讀出性、存儲密度的實(shí)驗(yàn)研究；第7章總結(jié)了本書的研究內(nèi)容，并展望三維光存儲技術(shù)未來的發(fā)展方向。

本書適合從事飛秒激光光存儲、微加工、微納光學(xué)器件、微機(jī)械等研究的工程技術(shù)人員使用，也可以供光學(xué)類、機(jī)械類、微電子類等專業(yè)高校教師和科研人員參考。

由于作者水平有限，書中難免有錯缺之處，敬請同行、專家和讀者批評指正，不勝感激！

蔡建文

常州工學(xué)院

2018年7月

1緒論(1)

1.1光信息存儲概述(1)

1.2二維光盤存儲發(fā)展現(xiàn)狀(1)

1.3三維光存儲技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀(3)

1.3.3雙光子吸收三維光存儲技術(shù)(6)

1.4飛秒激光微爆三維光存儲技術(shù)(9)

1.5三維光存儲技術(shù)實(shí)用化發(fā)展現(xiàn)狀(10)

1.5.3新型波導(dǎo)多層光存儲(13)

1.6本書主要研究內(nèi)容(13)

2飛秒激光三維光盤存儲系統(tǒng)搭建(15)

2.1引言(15)

2.2CD/DVD技術(shù)(16)

2.2.1CD/DVD系統(tǒng)介紹(16)

2.2.2CD/DVD系統(tǒng)伺服技術(shù)(16)

2.3.1聲光調(diào)制器測控研究(20)

2.3.2盤片結(jié)構(gòu)(21)

2.3.3CD/DVD光頭音圈電機(jī)特性測試(22)

2.3.6讀/寫模塊共焦系統(tǒng)(24)

2.3.7軟件控制(25)

2.4系統(tǒng)模型及仿真(26)

2.4.1音圈電機(jī)原理及模型(26)

2.4.2音圈電機(jī)模型參數(shù)的計算(26)

2.4.3噪音模型(27)

2.5光學(xué)頭的常規(guī)PID控制器設(shè)計(31)

2.5.2DVD光學(xué)讀取頭的PID控制仿真(32)

2.6光學(xué)頭的模糊PID控制器設(shè)計(33)

2.6.1模糊PID算法(33)

2.6.2DVD光學(xué)讀取頭的模糊PID控制仿真(34)

2.8本章小節(jié)(38)

3飛秒激光三維光盤存儲系統(tǒng)的測試(39)

3.1直接測試法(39)

3.2間接測試法(41)

3.2.2測試實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析(45)

3.3本章小節(jié)(46)

4折射率失配對雙光子三維光存儲的影響及補(bǔ)償研究(47)

4.2.1模型建立及理論計算(47)

4.2.2實(shí)驗(yàn)研究(52)

4.3三維光存儲中折射率失配引起的像差補(bǔ)償研究(53)

4.3.1像差補(bǔ)償理論模擬計算(53)

5飛秒激光三維光存儲超分辨研究(59)

5.1引言(59)

5.2.1高斯光束軸向超分辨(61)

5.2.2橫向超分辨機(jī)理(64)

5.2.3三維超分辨(70)

6飛秒激光三維光存儲實(shí)驗(yàn)研究(74)

6.1引言(74)

6.2.1二苯乙烯衍生物存儲實(shí)驗(yàn)研究(75)

6.2.2芴類衍生物(81)

6.2.3嘧啶類材料(84)

6.3微爆材料的存儲性能實(shí)驗(yàn)研究(88)

6.3.2納米銀摻雜聚合物(94)

7總結(jié)與展望(100)

7.1總結(jié)(100)

7.2工作展望(102)

參考文獻(xiàn)(104)