(光存储原理与应用)诸论

光存储原理及应用“问题引导式”教学应用基础课：对基础光电专业知识的运用问题：注重从基础知识点引导自主思考，形成从“知识”到“应用”的自主思考模式目标：学以致用关于教材(没有选定)比较好的基本教材都是2003年前的，出版社没有再版，所以没法订阅。新的教材非常昂贵，最便宜的一本86，贵的要200多元。本课程是综合了光存储多本教材后，综合汇编而成。上课我会把主要知识放在PPT里。每章节结束后，我会把主要内容，需要掌握的单独罗列，汇总。考前我会出个复习提纲。如何学习光存储探讨式教学逆式教学：传统——原理例子（习题）巩固原理现在——例子归纳原理学习目的：重点不是学习光存储技术本身，而是光存储所涉及的主要光电技术，实践证明这些都是光电领域最尖端，应用最广泛的技术考核方式闭卷考试（知识点不多）：平时成绩占40%，考试60%；平时成绩由到课率、课堂表现两部分组成奖励措施：问题引导，参与正确回答问题6次，平时成绩计满分。问题引导五个光学系统——由问题引导，大家自己学会构建设计实例1：传统光盘设计实例2：全息存储设计实例3：双光子存储设计实例4：蛋白质存储设计实例5：磁光存储•磁光克尔效应：入射的线偏振光在已磁化的物质表面反射时，振动面发生旋转的现象，1876年由JohnKerr发现。克尔效应在表面磁学中的应用，即为表面磁光克尔效应。图1表面磁光克尔效应原理光存储的一些基础知识信息技术中的三“T”“T”:tera(1012)不是实验室速度，是商业化产品的速度！1.计算机计算速度1THz（当前奔四4.3GHz）.2.通信传输速度1Tbit/sec（当前华为、爱立信主流速度2.5Gbit/s,即将10Gbit/s，5-10年后40Gb/s）.3.信息记录密度1Tbit/inch2（当前单张蓝光光盘50Gbit，2015年单张全息光盘500Gbit）所以，存储技术是3T中第一个做到的思考：可以运用于存储的技术古代近代现在未来？老的信息存储手段竹简，木头石头：例如石碑纸张：书、笔记胶片：影像、胶卷近代主要的信息存储手段近代存储方法磁性存储：磁带、硬盘光存储：光盘、全息半导体存储：USB存储信息的磁性记录磁带和磁盘典型的磁性存储设施软盘硬盘磁带便携式信息存储：软盘-光盘-闪存闪存（USB存储元件）的出现，打破了原有光存储的发展轨道，相比光盘，闪存使用更加方便软盘现在几乎被淘汰了思考：回顾存储技术发展历史总结特点石头、甲骨、竹简、纸张、胶卷、磁带、光盘、USB存储。。。。。。技术发展：前进技术发展：退步可见信息存储技术和单位容量在不断提升但是。。。。。。。古人在石头上记录的信息，传承了几千年发了了纸张后，纸张记录信息据说可以传几百年胶卷胶片存储可以保存20年一张光盘可以存几十Gbit的信息，但却只可以保存10年信息存储方式在进步，但寿命却在下降-----------主要问题！新一代的全息光盘是一个转折点，单张光盘可以存500Gbit，甚至1Tbit，但可以保存100年思考：如何实现信息的数字存储？信息的写入信息的读取光盘存储磁光存储光盘存储思考：信号如何读取？光盘存储的工作原理思考，如何提高存储密度？如何提高存储密度几何光学：像差物理光学：衍射提高光盘存储密度的方法sin22.1nD�物理光学在介绍圆孔光衍射时曾经使用爱里（Airy）斑公式θ＝1.22λ／D,但在光存储技术中，由于光的衍射角很大，且光学镜头的数值孔径NA=n·sinθ，因此我们利用的公式变成�为了提高记录密度，即减小光斑的直径D，所以要求光波长λ要用短波长的紫外光到浅红光。且光学透镜的数值孔径角NA要尽量大。光盘技术的变革思考：是否单面积存储容量越大就一定意味着技术越先进？BluerayBD和DVD的比较BD和DVD的比较思考：磁性存储对比光盘存储的特征，请思考如何利用磁性实现数字信息存储？用USB2.0接口的富士通MO：DMO-640PT，支持640MB容量的盘片思考：如何实现磁信号的光读取？磁光效应磁光法拉第旋光效应磁光克尔效应世界光盘存储设备巨头HLDS(HITACHI-LGDataStorage)：日立-LG联合体TSST(ToshibaSamsungStorageTechnology)：东芝-三星联合体SonyNEC联合体LiteOn以上是四大巨头。此外一些企业在某些领域具有优势，如Panasonic占汽车音乐播放90%视场。此外飞利浦、GE等也都有专长。Sony网站的产品资料下一代光存储技术：全息GE新推出500Gb全息光盘100张DVD或20张单层蓝光的容量思考：什么是全息技术？如何用全息实现信息存储？全息全息光盘普通的光盘用塑料做支架，但记录信息是在一层1微米厚的金属膜，如铝上；而全息光盘的信息却直接写在感光塑料上。普通光盘信息能保存10年，而全息光盘寿命则有望达到50-100年全息光盘全息：干涉记录，衍射再现写入：一路参考光，一路信号光干涉，干涉图样由于物理或化学反应被固定于全息光盘或全息晶体内；读出：记录的光盘经光照，并经探测器感应本课程要介绍的内容光：几个原理（磁光、光全息，衍射模型），几个关键器件（激光器，探测器）机：光存储中的精密机械伺服机构电：定位系统、聚焦跟踪伺服，稳速控制、信号调制。算：数据处理，纠错算法等几个典型光存储系统的构成伺服系统（光斑正确聚焦，光盘正确放置）光学系统数据处理系统光电扫描与调制海量存储技术分子电子学与蛋白质光存储课程设置目的任何典型的光学系统都是一个光机电算一体化的产品。希望通过我们的课程，以一些光存储系统为例，让大家知道一个光机电算系统是如何工作的。各个方面如何形成良好的配合。绪论知识要点数字式存储的原理本质；光盘存储的基本原理