标题: 新材料、新器件 [打印本页] 作者: guochaohao 时间: 2007-9-14 19:21 标题: 新材料、新器件 新材料、新器件为光子存储提供了发展基础和条件
A 空间光调制器(SLM)技术的发展，为E/O信息变换提供了先进、快速的手段；
B 快速、高灵敏度电荷耦合器件(CCD)的发展，为O/E信息转换提供先进的手段；
C 微型半导体激光器(LD)、垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)阵列、可调谐LD、蓝绿光LD等的成功开发，为先进的存储技术提供了可靠的光源；
D 先进的存储材料，特别是光全息存储材料的研究开发是促成光子存储技术发展的关键。光子存储技术对材料的要求是：高的分辨率、高的再现效率、快的响应时间和长的写擦寿命。正在开发研究的材料有：电介质晶体材料(特别是光折变材料)、半导体材料、生物薄膜、有机高分子聚合物等。它们作为全息存储材料有极高的分辨率和超大容量的存储能力，具有可擦除、可重复实时写入等优异特性。
先进的光子存储技术开发
尽管光盘（两维存储器）极大地提高了信息存储量，但目前已接近它的理论极限值(108bit/cm2)，为满足信息社会对存储量不断以指数形式增加的要求，必须进一步开拓三维高密度光子存储的新途径。当今，实现大的存储容量(1012bit/cm2)、逐页进行信息写/读方式、可并行处理信息等是光子存储技术的主要发展方向。为此，进行了对诸多存储新机制开展了研究工作，例如：
A 双光子吸收存储
利用双光子效应，将一路光子载入的信息转化为介质的电子布居状态，信息被记录下来。读出时，用地址光照射所需信息的介质层面上，促使相关激发态上的电子回落到基态，发射出强度与信息分布一致的荧光，再现出记录的信息。显然，利用双光子吸收方法可实现三维存储，这正是该方法的优势所在。
B 光谱烧孔存储
通过光谱烧孔效应可将诸多信息记录在介质的同一位置上，而读出时，可依据读出光的透射频率分布再现记录的信息。由于光谱烧孔介质对频率及外加电场具有敏锐的选择性，因此在介质的同一点上可记录大量信息，实现超高密度的光子存储。
C 光子回波存储
在光子回波介质中，输入一个光脉冲，改变了介质中激发中心的电子极化方向；当这个光脉冲消失后，介质中这种极化的改变将保留一段时间。在原子能级平均相位弛豫时间内，输入第二个脉冲，它将与保留在介质中的电子极化方向改变相互作用，产生第三个光脉冲，即光子回波。这样，第一个光脉冲（信息光）所携带的信息，由第二个光脉冲（读出光）读出，产生光子回波，再现了记录的信息。光子回波同样具有波长选择性，在介质的一点上，可以记录下许多频率的光脉冲。同时，光子回波又具有时间选择性，第一个光脉冲可以是一系列短间隔的脉冲叠加，读出时，光子回波会按原时间序列将这些信息一一再现出来。利用上述光子回波的两种选择性，将极大地提高其光存储量。
D 光折变存储
在具有光折变效应的介质中射入两束光（信息光与参考光）产生干涉效应，即可写入体全息折射率相位光栅，实现全息记录。改变两束光的干涉位置，就能完成三维存储。显然，这时也可用满足布喇格条件的单束光作读出光，读出所记录的信息。由于光折变相位光栅对角度、波长等有选择性，因此在介质的同一点也可记录大量信息。另外，利用有机介质中光致异构过程，也能够产生一种类光折变效应，因此也能写入全息光栅，实现高密度光子存储。