光致色变二芳烯的体全息存储特性

论文摘要

体全息存储技术以其冗余度高、并行传输、存储密度高、寻址速度快和具有相关寻址功能等优点成为当前最具潜力的光存储技术,而可重复擦写、非易失性读出的体全息存储技术是这一领域的研究热点。由于合适的存储材料是可擦写体全息存储的关键之一,为此各国都在竞相研究以开发出可实用化的新型材料。其中光致色变二芳烯有机材料以耐疲劳性好、热稳定性高的特点尤为受关注。因此,本文主要以光致色变二芳烯为记录介质,对体全息光栅存储机理、可擦写性能、非易失读出及偏振全息存储等问题进行了研究。主要内容包括:首先,分析了体全息的擦写次数,信息存储的寿命等性能参数与光致色变二芳烯材料的结构特点之间的关系;从理论上研究了二芳烯材料进行体全息存储时的动态模型和读出时光场与光栅相互作用的动力学过程,由此建立了相关的理论模型,并得到初步的实验验证。其次,利用有些二芳烯材料具有各向异性的特点,即材料的吸收系数和折射率随激发光的偏振态不同而变化的特性,首次在二芳烯中实现了体全息的偏振复用存储,并设计了正交偏振双通道的体全息存储方案。该设计方案能在记录介质的同一点同时记录和读出两幅独立的图像。它在缩短记录、读出时间的同时提高了体全息存储的密度。此外,该方案还可以和角度复用、圆周复用、散斑移位复用等复用方式联合使用。最后,针对采用原参考光作读出光进行已存全息图的再现时产生的对已存信息的擦除现象,提出了采用几种可行的解决方案,并进行了理论或实验的分析和验证。

论文目录

• 第1章 引言
• 1.1 体全息存储的研究进展
• 1.1.1 体全息存储原理
• 1.1.2 体全息存储的研究进展
• 1.2 论文的背景和意义
• 1.3 论文的研究内容
• 第2章 二芳烯的可擦写体全息存储
• 2.1 引言
• 2.2 二芳烯的体全息存储机理
• 2.2.1 二芳烯材料体全息存储原理
• 2.2.2 二芳烯体全息存储材料的制备
• 2.2.3 体全息光栅记录和读出的动力学模型
• 2.3 二芳烯的全息存储性能实验与分析
• 2.3.1 二芳烯材料的单幅图像存储性能与分析
• 2.3.2 二芳烯材料的多次可重复擦写实验与分析
• 2.3.3 二芳烯材料的多重复用存储实验
• 2.4 小结
• 第3章 二芳烯的偏振全息存储研究
• 3.1 引言
• 3.2 二芳烯的偏振存储特性
• 3.2.1 偏振全息存储原理
• 3.2.2 偏振全息图的特性分析
• 3.2.3 二芳烯偏振全息存储材料的制备及各向异性测试
• 3.2.4 二芳烯记录介质的偏振全息存储实验
• 3.3 二芳烯的偏振复用存储
• 3.4 正交偏振双通道存储方案
• 3.5 小结
• 第4章 非易失性数据读出方案
• 4.1 引言
• 4.2 双光子记录、单光子读出方案
• 4.3 双波长读出方案
• 4.3.1 双波长读出分析
• 4.3.2 双波长读出实验
• 4.3.3 双波长读出的复用存储
• 4.4 小结
• 第5章 结论
• 5.1 研究结论
• 5.2 对进一步研究工作的建议
• 参考文献
• 致谢与声明
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果