波导多层光存储器的数据记录方式

波导多层存储器(WMS)的原理是以波导缺陷形式记录数据,通过缺陷的光散射效应读出数据,并利用波导对光的空间约束作用抑制层间串扰。介绍了3种数据记录方式:激光直写法、光刻法和热压法,并给出了它们的实验结果。激光直写法是将激光聚焦于聚合物表面,通过热效应改变焦点处介质的性质,形成的缺陷就是记录的数据;光刻法是通过光刻步骤在光敏胶层记录数据点;热压法类似于CD-ROM的制作方法,是利用金属模板在聚合物表面或者由聚合层覆盖的基片上压印信息。给出了基于不同记录方式的WMS结构,观察了它们的数据散射效应,并对不同的数据记录方法进行了比较和讨论。

波导多层光盘调焦系统仿真研究与实验分析

针对多层光盘的特点,对多层光盘的调焦系统采用了斜入射方案,保证了各层信号分离和信号强度的要求,并利用MATLAB仿真了调焦结果,搭建了相关光路,通过采集调焦信号验证了仿真结果,而且可以发现,信号强度完全可以满足采集要求。

变密度均光波导多层存储器原理和实验

介绍了变密度均光波导多层存储器的基本结构和原理。波导多层存储器是通过收集波导侧面信息符发出的散射光来读取数据的,而变密度均光波导多层存储器的设计主要是为了解决波导多层存储器侧面散射光强不均匀的问题。理论推导表明当波导衰减系数沿着寻址光传播方向逐渐增加时可以实现波导侧面散射光强均匀分布。而波导衰减系数的其中一个参量就是信息符的分布密度,因此我们通过改变不同位置处信息符的分布密度就可以实现均光。为了证明理论的正确性,设计了原理性实验,完成了原理性实验器件的研制。原理性实验对变密度均光波导多层存储器的结构、原理以及实现均光的可行性进行了验证。实验还将变密度均光波导多层存储器的性能与一般的波导多层存储器作了对比,实验效果良好。

基于波导多层存储的PMT输出信号的处理

波导多层存储是一种基于新原理的三维光存储新技术,它利用波导缺陷的光散射效应读出数据,实验采用光电倍增管(PMT)接收光盘信息坑的散射光强,因此如何对PMT的输出信号进行处理是波导多层存储须解决的关键技术之一。本文介绍了用来处理PMT输出信号的实验装置。实验结果表明该装置能够很好地对PMT的输出信号进行处理,利用该装置可以检测出有无信息坑时信号的变化及单个信息坑的散射光强,为波导多层存储的进一步研究打下了基础。

波导多层光卡数据页的图像截取算法研究

提出了一种基于波导多层光卡数据页图像的截取算法,以解决准确读取光卡信息和最终译码的关键问题。该算法是在一个预处理的二值化图像基础上,依据梳状图的统计特性和数据页的图像纹理特征,对一个完整数据页的起始坐标和长宽进行估算,达到对光卡数据页的图像截取的目的。最后通过具体实例验证了基于波导多层光卡数据页的图像截取算法的有效性。

波导多层光盘读出系统二维力矩器Ansys分析

波导多层光存储技术是光存储领域的前沿课题。针对设计要求计算出所要设计的二维力矩器的各项参数,在计算机中建立相应的模型,通过编程模拟出该二维力矩器的受力情况及计算出各阶频率。其一阶共振频率对实际运用是非常重要的参数之一,通过有限元分析软件Ansys的运用,得出该二维力矩器的伯德图,在图上查出聚焦及循迹方向一阶固有频率对应的值,与行业标准(草案)进行比对,验证该二维力矩器的参数设定是符合标准的。

一种增强波导多层光盘跟踪信号的方法

波导多层光盘存储系统是基于新原理的存储系统。基于该原理,提出了波导多层光盘的设计思路。自动聚焦和信道跟踪信号是光盘驱动器中的关键信号,用来纠正光盘在旋转中产生的跳动、偏心等误差。针对波导多层光盘的特点,提出了跟踪信号增强的方法,该方法通过控制光盘内层信息面的反射率来提高聚焦和信道跟踪信号的强度。分析结果表明,该方法可以显著提高跟踪信号的平均强度,解决波导多层光盘技术中聚焦寻迹信号微弱的问题。

新型波导多层光存储原理和实验

一种新型的波导多层存储器(WMM)由多层平面光波导叠合构成,利用波导缺陷记录数据,通过缺陷的光散射效应读出数据,并利用波导对光的空间约束作用实现层选址。制作了10层WMM模型器件,并给出了数据读出原理性实验结果。结果表明:WMM的层内信噪比大,层间信号串扰小,是一种很有潜力的三维光存储技术。

波导多层只读光卡及其软刻印制作方法研究

将波导多层存储与光卡存储技术相结合,提出了一种波导多层光卡存储器的结构方案和软刻印制作方法。采用折射率高的薄波片作为芯层材料、折射率低的透明硅橡胶作为包层材料,利用软刻印方法将信息复制在硅橡胶表面,制作出10层光卡。信息检测结果表明,每一层数据清晰可见,相邻层间无明显干扰。

均光波导多层存储器的原理和实验

介绍了均光波导多层存储器的基本结构和原理。波导多层存储器通过收集波导侧面信息符发出的散射光来读取数据,而均光波导多层存储器的设计主要是为了解决波导多层存储器侧面散射光强不均匀的问题。有一种方法就是通过改变信息符深度来实现均光。理论推导表明信息层表面的信息符深度沿着传导光传播方向逐渐增加时可以实现波导侧面散射光强的均匀分布,而且波导各个不同位置处信息符的深度值也可以通过拟合和计算得到。为了证明理论的正确性,设计了原理性实验,完成了原理性实验器件的研制。实验对均光波导多层存储器的结构、原理以及均光方法的可行性进行了验证。实验还将均光波导多层存储器的性能与一般的波导多层存储器作了对比,实验效果良好。

波导多层光卡的模压制作法

提出了波导多层光卡的一种模压制作方法。该方法以聚碳酸脂(PC)作为芯层,聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为包层。首先通过传统的光刻过程制作带有信息的金属母板,然后用金属母板在PC表面压印信息坑,再在PC薄膜表面均匀地旋涂PDMS使之形成复合片,最后将多个复合片叠合在一起形成波导多层光卡。通过光源侧向耦合实验观察,获得的光卡样品的数据图像清晰,表明这是一种可行的多层光卡制作方法。

波导多层光卡读出系统的研制

研制了适合于波导多层光卡(WMOC)的数据读出系统。该系统硬件主要包括了光卡器件、寻址部分、光学部分和信号读取与处理部分等多个单元;软件采用Visual Basic(VB)语言编程,设计了简单直观的操作界面,通过界面可以精确改变电控平移台的位置,实现对光卡寻址和显微放大光学单元的实时调节。该系统使用方便、具有很强的可操作性与实际应用价值。

二维条码在波导多层光卡中的应用

针对波导多层光卡(WMOC)的特点,结合Data Matrix二维编码的特性,由此采用二维编码作为WMOC信息存储的方式,并提出一种寻址方法来满足信息的随机读取。结果表明:以Data Matrix编码形式存储在光卡上的信息能够随机存取,并能被准确解译。

新型多层波导全息存储结构的设计

提出了一种新型多层波导全息存储结构,该结构由波导输出光栅和体全息层为单元构成,其光的衍射效率得到很大的改善,读出光的耦合效率理论上可达到50%。同时,该结构不同单元记录层的信号读出时串扰很小。有望在全息光存储、三维立体彩色显示等方面得到应用。

基于光子晶体多层膜的对称薄膜波导特性研究

研究了一种"光子晶体多层膜+波导层+光子晶体多层膜"对称薄膜的波导特性,光子晶体多层膜的第一禁带频率范围为73～99 THz。采用多层介质平板波导理论研究了频率在73～99THz间的电磁波在波导中的传输特性。结果表明波导传输的是TE_0和TM_0基模,对于高次模式,不能在波导中传输,另外,频率在73～99 THz间的电磁波在波导层(中心层)的功率约束因子(Γ)在0.99～1之间,即此时电磁波几乎完全局限在波导层内传输,为了比较,处在光子带隙外的频率分别为40THz和50 THz的电磁波在波导层内的功率约束因子分别为0.84和0.86,因此,利用光子带隙特征,由光子晶体多层膜构造的对称薄膜波导具有超低损耗特性。

多层平面介质波导两类辐射模之间的正交关系

通过场的平面波表示式导出了多层平面介质波导两类辐射模之间一个简单的正交关系，这一正交关系仅由多层波导最外面两个界面上场的幅度之比及相位之差确定，并与介质的层数多少以及多层介质波导内部各层场的具体分布无关．这是一个普适的正交条件，以前所报道的正交关系都是本文正交关系的一个特例．

平行板多层介质径向波导的本征模

对平行板多层介质径向波导 (径向均匀 )进行分析是采用径向模式匹配法分析介质加载圆柱腔的基础 .从理论上首先采用了赫兹矢量法分析了平行板多层介质径向波导TEZ 模和TMZ 模的场分布 ,然后利用Sturm Lowville本征值理论讨论了本征模横向矢量场的正交完备性 .

一种多层基片集成波导均衡器

提出了一种基于基片集成波导结构的微波增益均衡器的设计方法。该均衡器以基片集成波导作为主传输结构,通过在宽边耦合基片集成波导谐振腔实现。利用HFSS仿真软件对具有4个谐振腔的均衡器进行仿真,并采用多层PCB加工制作了该均衡器,测试和仿真结果吻合较好,并具有优良的性能。

多层介质填充H形波导的直线法分析

用直线法分析了多层介质填充的H形波导,用传递矩阵获得了这种波导在不同模式下的特征方程,同时验证了该方法的正确性.对H形波导以及其他非均匀介质填充波导问题的研究有一定参考价值.

一种基于金刚石多层波导结构微环谐振器的仿真分析

提出了一种以金刚石新型材料为芯层的单微环谐振器模型.谐振器的纵切面采用五层脊形波导结构,中间一层设定为金刚石,上下两侧分别是SiO_2和As_2S_3,即As_2S_3-SiO_2-金刚石-SiO_2-As_2S_3.设置操作波长为1550 nm,依据耦合膜理论和微环谐振理论,利用Comsol软件仿真模拟了单直波导纵切面、直波导和环形波导耦合区的纵切面以及微环在谐振波长为1543 nm时的场强分布,及直波导和环形波导耦合区间距改变时微环的场强分布和传输特性.在此基础上,依据传输矩阵法讨论了微环的品质因数、耦合系数变化对输出光谱的影响,并对微环损耗进行了讨论.结果表明:以金刚石为芯层的微环谐振器具有良好的光学特性,本结构在谐振波长为1543 nm时谐振峰值达到了-12 dB以上,品质因数达到了1.54×10~5,在耦合系数为0.01时,自由光谱范围约为40 nm.