[发明专利]光学信息介质及其应用

说明书

本发明涉及光学信息介质，它可借助具有激光波长的激光光束进行可擦除记录，所述介质具有一基片，而且在该基片上提供有很多层构成的层叠，该叠层包括

记录层，它能在非晶和结晶之间变化，所述记录层被置于第一介电层和第二介电层之间，

光的吸收层，近邻该记录层。

本发明还涉及这种光学信息介质在高速记录方面的应用。

在开头段落中所介绍的那种类型的光学介质可从美国专利US-A-5,652,036中得知。该已知的介质具有一携带着由很多层构成的叠层的基片，包括在开头的段落中所介绍的那些层和另外的一些层。

基于相变原理的光学数据存储介质是有诱惑力的，因为它将直接覆写(DOW)的可能性和高存储密度结合起来，还易于与只读光学数据存储系统兼容。相变光学记录涉及利用一聚焦的相当高功率的激光光束在一结晶记录层中形成一些亚微米尺寸的非晶记录标记。在记录信息的过程中，该介质相对于按要记录的信息调制的该聚焦激光光束运动。当该高功率激光光束将该结晶记录层熔融时就会形成记录标记。当该激光光束关闭和/或紧接着相对于该记录层运动时，在该记录层中就发生该熔融标记的淬火，从而在该记录层的曝光区域中就留下一非晶的信息标记，在该记录介质的非曝光区仍然保持结晶。将写上的非晶标记擦除是通过重新结晶的方法来实现的，重新结晶可通过用处于较低功率水平的同一激光器加热而又不使该记录层熔融的方法来完成。该非晶标记代表数据位，它们可，例如，经由基片用一相当低功率的聚焦激光光束来读取。该非晶标记相对于该结晶记录层的反射率的差异就产生一被调制的激光光束，随后就被一检测器按该记录的信息转变成一调制的光电电流。

在相变光学记录方面的最重要的要求之一是高数据速率，高数据速率指的是至少可以用30Mbit/s的速率在该介质中写和重写数据。这样高的数据速率要求该记录介质具有一高的结晶速度，也就是，短的结晶时间。为了确保先前记录的非晶标记在直接覆写的过程中能重新结晶，该记录层必须具有一适当的结晶速度来与该介质相对于该激光光束的速度匹配。如果该结晶速度不是足够的高，则由先前记录产生的代表旧数据的非晶标记就不能在DOW过程中，在重新结晶的意义上被完全擦掉。这就是引起高噪音水平的原因。在高密度记录和高数据速率的光学记录介质中，如在盘形的DVD+RW，红和蓝DVR中，特别要求高结晶速度，这些字母是新一代高密度的Digital VersatileDisc+RW和Digital Video Recording光学存储盘的缩写，这里RW是指这种盘的可重写性，而红和蓝是指所用激光的波长。对于这些盘来说，完全的擦除时间(CET)应该最多为60ns。CET被定义为在一结晶环境中对写好的非晶标记的完全结晶所用的擦除脉冲的最小持续时间，这是静态测量的。对于每个120mm的盘具有4.7GB的记录密度的DVD+RW来说，需要33Mbit/s的数据位速率，而对于红-DVR来说，所述的速率为35Mbit/s。对于可重写的相变光学记录系统，如蓝-DVR，则要求高于50Mbit/s的用户数据速率。

在相变光学记录介质方面的另一重要要求是获得一高的存储容量，以便这样的介质适于用在高密度记录上，例如，在120mm直径的盘上存储容量要超过3Gbyte。相变光信息介质的存储密度由该标记的径向密度和切向密度决定。该轨迹间距决定该径向密度，也就是，相邻轨迹中心线之间的距离。这意味着，记录在一轨迹上的数据质量受相邻轨迹的影响。该记录标记的形状那时也许会发生畸变，这会导致信号的严重抖动。该切向密度由该通道位长决定，这将由于在使用标准的IPIM层叠时非晶的光吸收大于结晶的光吸收而受到限制。在这种层叠中，I代表一介电层，P代表一相变记录层，而M则代表一反射或镜面层。由此，当用激光照射该记录层时，非晶部分就被加热到一比结晶部分高的温度上。因而，在结晶区域写的标记就小于在非晶区域重写的标记。这样的现象就使信号的抖动增大，这与该通道位长的倒数成比例。为了克服该问题，在该记录层的一专有结晶区域吸收的激光量最好应基本上等于或大于在该记录层中的专有非晶区域吸收的激光量。这些吸收的量分别被缩写成Ac和Aa。