蓝光光存储静态测试系统及相位板应用研究

来源 :中国科学院上海光学精密机械研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:anqiiqna
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文内容包括了两部分工作。第一部分是设计和搭建的蓝光光存储静态测试系统,为论文的主体,本论文是按照这个主体进行论述的。相位板应用研究只作为论文的一章进行论述,是本论文的第二部分。   论文首先综述了光存储技术研究现状和发展趋势,特别是蓝光光存储技术。而后,介绍了蓝光光存储静态测试系统的测试要求和设计思路,设计和搭建了基本监光光存储静态测试系统。针对基本测试系统的不足之处,分别进行系统的改进升级。并且,在测试系统上进行了蓝光光存储材料实验研究。   基本蓝光光存储静态测试系统中,激光器发出来的光经过声光调制器调制以后,衍射的一级光经过小孔射向扩束镜。扩束后的光束,经过分光镜和物镜,聚焦到记录层上。声光调制器与其驱动器相连,声光调制器驱动器与可编程信号发生器连接。计算机控制信号发生器,产生所需电信号,输入给声光调制器驱动器,对光进行调制得到所需光信号。单个光脉冲用于实现信息的写和擦过程,连续脉冲信号用于读过程。为得到材料反射光强信息,系统中必须有光电探测部分。材料反射光经过分光镜,一部分光被反射,经过透镜汇聚到光电探测器上。探测器将光信号转化成为电信号,经过放大和解调,得到能真正反映反射光强的信号,经数据采集卡输入计算机。   基本蓝光光存储静态测试系统可以满足实验要求。但是,存在一些不足,可以进行改进升级。   (1)用光隔离部件代替基本测试系统中的分光镜,光隔离部件由偏振分光镜和四分之一波片。光隔离提高了激光器输出光的利用率;增加了打在光电探测器上光强;减少材料反射光入射凹激光器的光强。   (2)利用纳米平台实现光点扫描,弥补了基本测试系统中样品扫描的不足。物镜与纳米平台相吲定,纳米平台带动物镜移动实现了光点扫描,给静态测试装置带来很大的灵活性。样品尺寸原则上不受限制。   (3)改善调焦功能。在基本测试系统中,是通过判断反射光束是否为平行光进行调焦的。这种方法主观性太强,辨别精度较差,需要时间较长。将白光监视系统引入调焦过程,通过监视器或图形采集卡构成调焦反馈,形成环路,提高精度和效率。   基本系统改进升级后,进行了系统集成,包括机械、电子学和软件的集成。在完成蓝光静态测试系统后,首先是验证测试系统功能性能的功能测试实验。调试结果表明光学、电子学和测试软件均工作正常。并且检测了系统测量的误差,确定此测试系统可以作为蓝光材料研究平台,进行静态测试。   在确定可以进行静态测试后,进行了光存储材料实验研究。本人充当技术支持,或者与材料制作人同时进行实验操作。此处只将部分实验结果列出:   有机材料实验结果:只列出两种有机材料CuIH和NiIA的部分实验结果。CuIH和NiIA薄膜记录后反射光信号显著降低,记录前后的反射强度差异明显。薄膜具有明显的记录功率域值,即当记录脉宽为100ns,记录功率小于1.5mW时,薄膜没有出现明显的记录点反射信号。但是,当记录功率为2.5mW时,薄膜记录时明显观察到记录点的反射光信号,CuIH的反射率对比度为32%,NiIA反射率对比度为52%。CuTH薄膜在记录功率为4.0mW,记录脉宽小于100ns时,反射率对比度随着脉宽的增大而明显增大,当记录脉宽大于100ns时,薄膜的反射率对比度随着脉宽的增大而增加缓慢,并在记录脉宽为300ns时,反射率对比度达到46%,然后趋向稳定。而NiIA薄膜在记录功率为4.2mW,记录脉宽小于100ns时,反射率对比度随着脉宽的增大而明显增大,并在记录脉宽为100ns-200ns左右,反射率对比度达到最大值,然后,随着脉宽的增大趋向稳定。   无机材料实验结果:在镀有超分辨掩膜的CD盘基上,用静态测试系统写入了记录点线阵。AFM图像显示透过Super-RFNS掩膜后的记录点尺寸小于100nm。   实验结果表明:测试系统可以满足试验的要求,形成材料研究测试平台。   相位板在光学系统中的作用倍受关注。在设计和搭建监光静态测试系统的同时,本人也对相位板作用进行了探索,结果如下:   (1)在高数值孔径情况下,采用矢量衍射理论,系统研究了同轴分区相位板对光学焦点轴向光强分布的影响。高数值孔径系统中,选择适当的几何尺寸可以使焦深提高约3倍。几何尺寸一定的情况下,高斯光束的束腰也对焦深影响很大,可以使焦深提高约4倍。在利用相位板技术时,十分注意出现焦裂情况。   (2)研究了相位板引起的焦移和焦点跳跃现象。相位板由同轴三个区域构成,并且内环形区域相位是可调节的。当相位板的几何参数选定后,调节中间环形区域相位可以产生有趣的现象,焦移很有规律,在某些情况下还伴有焦点跳跃。焦裂可以用来构成可控的光镊子装置。并且,装置中焦移和焦点跳跃现象会构成微观上的颗粒运输带,实现微观微粒的运输和操纵。   (3)利用非螺旋型相位板将相位奇点引入高斯光束,形成光漩涡,并且研究了这种高斯光束聚焦性质。当相位板将线性变化相位引入一半高斯光束时,改变变化速率可以调节焦点形状,包括单峰焦点、双峰环形焦点和双峰焦点。相位变化方向可以明显地调节焦点区域的光强分布。当相位板将线性变化相位引入高斯光束四分之一区域时,增加变化率,双峰焦点向单峰焦点转化,并伴有焦移现象。
其他文献
随着我国国民经济的快速发展,高速公路建设也进入了一个崭新的发展阶段;从已建成的高速公路行车状况来看,存在着由于交通量急剧增大、通行车辆载重吨位过重而导致许多路段过早损
20世纪80年代以来,伴随着我国城市化进程的推进、经济的快速增长、机动车拥有量及道路交通量急剧膨胀,城市交通拥挤、堵塞及交通环境污染的逐渐加剧,城市交通问题已成为影响城市
光刻是极大规模集成电路制造的核心工艺,光刻分辨率决定集成电路芯片的特征尺寸。极紫外光刻通过减小曝光波长提高光刻分辨率,被认为是最有前景的下一代光刻技术。掩模缺陷尤其
本文通过对荣华二采区10
期刊
改革开放以来,我国的汽车制造业取得了长足的发展,汽车市场日趋繁荣,但随着进入者数量的增多,汽车制造业竞争空前激烈,单车利润空间逐年下降,我国汽车行业的整车利润率由2003
浆细胞主要是B淋巴细胞经抗原刺激后,经过一系列的分化增殖转化而来[1]。临床上常见浆细胞增多的疾病如:多发性骨髓瘤、浆细胞白血病,其浆细胞主要出现于外周血和骨髓中。现
本文主要论述了如下四个方面的内容:   1、光电混合神经网络系统衍射误差的仿真研究。   本文介绍了3种类型的光电混合神经网络系统,重点研究了衍射引起的误差对系统输出
M9博物馆为传承20世纪的文化而建,坐落在通往威尼斯的大陆门户——梅斯特.该项目开辟了昔日被军事机构占据的中心地带,打造了一系列全新的公共空间.由多条人行步道编织而成的
期刊
培养学生的创新能力是时代赋予教师的神圣使命,那么,在小学数学教学中如何培养学生的创新思维能力呢?首先,教师要给学生创造更多的展示创新才能的机会;其次,要大胆进行课堂改革,营造
2020年1月期的《世界建筑》以新近设立的“世界未来城市计划”(IUPA)奖项为主题,研讨在近年世界各地城市出现的以直接作用于居民生活质量提升的城市更新实验.对国内城市更新
期刊