[发明专利]基于纳米光刻的荧光光盘信息读写方法及装置

说明书

本发明提供基于纳米光刻的光盘信息读写方法及装置，其中，写入方法包括：采用纳米光刻方法进行超高密度光盘存储信息刻写；采用荧光方法进行信息存储；利用双光子吸收特性实现多层光盘信息刻写存储。读取方法则包括：超分辨数字信息读取方法进行光盘信息读取；采用“共焦层析式”读取方法，可实现光盘的多层存储信息读取。本发明有利于缩小信息记录点的尺寸与间距，实现光盘的超高密度信息稳定、长久存储，以及对超高密度光盘存储信息的有效、高速提取。

技术领域

本发明涉及光学技术领域，特别是涉及基于纳米光刻的光盘信息读写方法及装置。

背景技术

随着基因测序以及脑活动读取等技术的发展，不仅仅产生了大量的数据，同时对于数据如何有效、稳定、准确地保存提出了更高的要求。基于上述背景，光盘存储技术因其节能、存储寿命长、安全性好以及易加工等优点，很好地顺应了时代的要求。而对于光盘技术而言，存储容量的限制严重阻碍了光盘技术的发展。

为了提升光盘的容量，传统的技术路线是减小记录光斑的尺寸。随着短波长激光二极管(GaN蓝绿色激光器)的研制成功，使得蓝光光盘逐渐成为光盘市场上的主流存储方式。早期的CD光盘，记录激光波长为780nm，数值孔径为0.45，轨道间距为1.6μm，单层存储容量仅为650MB；后来的DVD光盘，记录激光波长为650nm，数值孔径为0.6，轨道间距为0.74μm，单层存储容量为4.7GB；而目前的蓝光光盘记录激光波长为405nm，数值孔径为0.85，轨道间距为0.32μm，轨道间距仅仅是红光DVD盘片(0.74μm)的一半，单层存储容量高达25GB，同时，蓝光光盘利用不同反射率达到多层写入效果，实现了12层300GB的蓝光光盘存储。

为了进一步突破光盘存储量的限制，科研工作者也提出了一些提升存储容量的方法。

2009年澳大利亚的顾敏研究团队利用不同长宽比的金纳米线对不同波长和偏振方向激光的响应差异，实现了10μm厚度内，三层五维(x、y、z、λ以及偏振)光信息存储(Nature,2009,459(7245):410-413)。

2011年，S.W Hell研究团队提出了一种可用于超分辨光存储读写的新型显微技术RESOLFT(reversible saturable optical‘fluorescence’transition between twostates)，利用绿色荧光蛋白(rsEGFP)的光固化和光开关特性，通过超分辨写入读出的方法，实现了250nm点间距的高密度光存储实验(Nature,2011,478,204-208)。

2012年澳大利亚的顾敏研究团队结合光致聚合以及超分辨受激辐射损耗技术原理，利用1,5-双(对二甲氨基辛酰亚胺)环戊酮(BDCC)材料体系，实现了9nm的光刻沟道宽度，52nm的沟道间距(Nature Communications,2013,4.6:2061)。利用该光致聚合光刻的机制可高密度写入光盘信息，据此顾敏研究团队申请了国际专利(Appl.No:15/039,368；PCTNo:PCT/AU2013/001378)。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供基于纳米光刻的光盘信息读写方法及装置，用于缩小信息记录点的尺寸与间距，实现光盘的超高密度信息稳定、长久存储。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于纳米光刻的光盘信息写入方法，包括：纳米光刻方法进行超高密度光盘存储信息刻写；读取需存入光盘的数字存储信息；所述数字存储信息亦作为刻写控制信息；所述刻写控制信息包括与各信息记录点一一对应的各二进制数；每位二进制数的“0”和“1”数码分别用于指示是否在对应的信息记录点进行荧光信息的写入；根据所述刻写控制信息，控制被压缩的焦斑在光盘物理存储介质的荧光记录层的各信息记录点处进行荧光信息的写入。