三維光存儲(chǔ)能將光存儲(chǔ)密度提高幾個(gè)數(shù)量級(jí)。實(shí)現(xiàn)三維光存儲(chǔ)技術(shù)的主要困難之一就是在讀取信息時(shí),如何有效地消除相鄰數(shù)據(jù)層之間的相互串?dāng)_。本文提出了一種基于共焦顯微鏡光學(xué)分層技術(shù)的三維光盤讀取技術(shù)。共焦顯微鏡能對(duì)一定厚度的透明材料進(jìn)行光學(xué)層析掃描,其結(jié)構(gòu)上采用針孔(Pinhole)裝置,形成物象共軛的獨(dú)特設(shè)計(jì),激光經(jīng)物鏡焦平面上針孔形成點(diǎn)光源對(duì)樣品掃描,于測(cè)量透鏡焦平面的探測(cè)針孔處經(jīng)空間濾波后,有效地抑制同焦平面上非測(cè)量光點(diǎn)附近的雜散熒光和樣品非聚焦面上射來的干擾熒光,這是因?yàn)楣鈱W(xué)系統(tǒng)物象共軛,只有物鏡焦平面上的點(diǎn)經(jīng)針孔空間濾波才能進(jìn)入探測(cè)器被接收。因此,利用共焦技術(shù),當(dāng)激光聚焦在選定的信息層上時(shí),來至于其他相隔一定距離的信息層數(shù)據(jù)將不會(huì)通過共焦小孔而進(jìn)入探測(cè)器被讀取,這大大的抑制了層間竄擾,使我們可以分別對(duì)各個(gè)信息層進(jìn)行獨(dú)立數(shù)據(jù)讀取。 論文主要完成了以下工作: (1)引入共焦顯微鏡原理,系統(tǒng)地設(shè)計(jì)了共焦多層光盤信號(hào)讀取的光路系統(tǒng),并利用共焦光學(xué)傳遞函數(shù),對(duì)共焦多層光盤系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算和理論分析。 (2)應(yīng)用矢量衍射理論,建立了光盤信號(hào)讀取的數(shù)學(xué)模型,并進(jìn)行分析。隨著光盤數(shù)據(jù)容量的不斷增大,信...

【文章頁數(shù)】：117 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題的研究背景、意義、目的
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究狀況及進(jìn)展
        1.2.1 雙光子吸收三維光存儲(chǔ)
        1.2.2 光學(xué)體全息存儲(chǔ)
        1.2.3 光譜燒孔數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
        1.2.4 利用飛秒脈沖激光在透明介質(zhì)中實(shí)現(xiàn)三維存儲(chǔ)
        1.2.5 其他三維體存儲(chǔ)技術(shù)
    1.3 國(guó)內(nèi)外目前各種三維存儲(chǔ)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)比較及發(fā)展方向
    1.4 共焦三維光盤讀取技術(shù)方案及研究的主要內(nèi)容
    1.5 小結(jié)
第二章 共焦多層光盤系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析
    2.1 共焦讀出模塊原理與分析
        2.1.1 共焦顯微系統(tǒng)原理
        2.1.2 共焦顯微系統(tǒng)成像理論分析
    2.2 多層光盤系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析
        2.2.1 CD/DVD系統(tǒng)介紹
        2.2.2 共焦多層光盤光學(xué)系統(tǒng)
    2.3 小結(jié)
第三章 光盤衍射理論
    3.1 光盤標(biāo)量衍射
        3.1.1 標(biāo)量衍射理論介紹
        3.1.2 標(biāo)量衍射理論的優(yōu)缺點(diǎn)與誤差分析
    3.2.矢量衍射理論
        3.2.1 聚焦光束的分解
        3.2.2 衍射波場(chǎng)的計(jì)算
        3.2.3 讀出信號(hào)的計(jì)算
    3.3 小結(jié)
第四章 光盤嚴(yán)格耦合波分析和算法實(shí)現(xiàn)
    4.1 耦合波理論
        4.1.1 光盤模型與參數(shù)
        4.1.2 電磁場(chǎng)方程與定解條件
        4.1.3 光柵區(qū)域的電磁場(chǎng)
        4.1.4 盤基和鋁介質(zhì)內(nèi)的波場(chǎng)
        4.1.5 衍射波場(chǎng)的求解
    4.2 分析算法的程序?qū)崿F(xiàn)
        4.2.1 采樣方法
        4.2.2 程序流程
    4.3 小結(jié)
第五章 多層光盤讀出信號(hào)計(jì)算仿真與分析
    5.1 應(yīng)用矢量衍射理論對(duì)光盤讀出信號(hào)的分析
        5.1.1 光源偏振態(tài)的影響
        5.1.2 平面波入射角度對(duì)讀出信號(hào)的影響
        5.1.3 坑點(diǎn)形貌參數(shù)對(duì)讀出信號(hào)的影響
        5.1.4 金屬膜參數(shù)對(duì)讀出信號(hào)的影響
    5.2.FDTD軟件仿真
        5.2.1 DVD光盤信號(hào)仿真
        5.2.2 多層光盤信號(hào)仿真
    5.3 小結(jié)
第六章 共焦多層光盤系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    6.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與裝置
        6.1.1 實(shí)驗(yàn)光路系統(tǒng)
        6.1.2 讀出信號(hào)處理模塊
        6.1.3 數(shù)據(jù)采集模塊
        6.1.4 LABVIEW計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)
    6.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    6.3 小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    1.結(jié)論
    2.論文研究工作創(chuàng)新點(diǎn)
    3.展望
參考文獻(xiàn)
致謝
碩士期間發(fā)表的論文
附錄 MATLAB光盤矢量衍射程序



本文編號(hào)：3995841