Фізико-технічні основи побудови оптичних запам’ятовуючих пристроїв на фотолюмінісцентних носіях - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукРобота виконана в Інституті проблем реєстрації інформації НАН України, м. Науковий керівник: доктор технічних наук, старший науковий співробітник Крючин Андрій Андрійович, Інститут проблем реєстрації інформації НАН України, завідувач відділу Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Данилов Володимир Васильович, Донецький національний університет, завідувач кафедри кандидат фізико-математичних наук, старший науковий співробітник Костюкевич Сергій Олександрович, Інститут фізики напівпровідників ім. Захист відбудеться "20 "лютого 2006 року о 16:30 на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.002.02 у Національному технічному університеті України “Київський політехнічний інститут” (м. З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Національного технічного університету України “Київський політехнічний інститут”.В галузі технологій запису інформації за останні роки досягнуті вражаючи результати: щільність запису інформації на магнітні диски досягла десятків гігабайт на дюйм2, що у десятки мільйонів разів перевищує щільність запису у магнітних запамятовуючих пристроях перших компютерів; ємність нових типів оптичних носіїв інформації досягла десятків гігабайт і постійно зростає. Поступаючись магнітним носіям у щільності запису і швидкості реєстрації інформації, оптичні носії інформації знайшли своє місце у інформаційних технологіях як ефективний технічний засіб масового розповсюдження інформації та її архівного зберігання. Однак, в носіях з напівпрозорими (частково відбиваючими) шарами спостерігається значний вплив шарів, крізь які проходить сфокусоване випромінювання, на процес відтворення інформації з обраного інформаційного шару. Для вирішення головної проблеми, що виникає при розробці оптичних багатошарових носіїв інформації, повязаної із значним впливом сусідніх інформаційних шарів на процес відтворення інформації з високим співвідношенням сигнал/шум та високою швидкістю, запропоновано декілька технічних рішень. Предметом дослідження є розробка методів створення багатошарового фотолюмінісцентного носія та пристрою зчитування інформації з нього, які би забезпечували надійність процесів зчитування запису та збереження інформації, можливість збереження великих обємів інформації та велику швидкість її відтворення, сумісність з сучасними оптичними носіями інформації.Поведений аналіз методів збільшення щільності оптичного запису охоплює основні відомі методи, що не відносяться до багатошарового фотолюмінісцентного запису, як то: ближньопольовий запис, використання імерсійних систем запису, багаторівневий запис, запис інформації короткохвильовими лазерами. Проведено аналіз вимог до характеристик люмінесцентного матеріалу, що заповнює піти інформаційних шарів носія, серед яких зазначено наступні: область поглинання має відповідати довжинам хвиль напівпровідникових лазерів, що використовуються у найбільш вживаних на теперішній час системах оптичного запису інформації (650 нм, 780 нм); Запропоновано технологічні методи створення багатошарових фотолюмінісцентних носіїв типу ROM, носіїв з одноразовим записом і багаторазовим відтворенням (FMD-R) та носіїв з багаторазовим відтворенням (FMD-RW). Проведені розрахунки показали, що потужність корисного сигналу Ркс визначається: потужністю зондуючого променю P0 (3 МВТ, як і для CD-приводів), квантовим виходом фотолюмінесценції барвника з (70% для композитних піразолінових барвників), кутом збору фотолюмінісцентного сигналу DЩ = р, коефіцієнтом, повязаним зі втратами у системі приймача квп (30%, як для CD-приводів), і різницею у площі піту Sp та площі плями сфокусованого лазерного світла Ssp, KS =Sp/Ssp=0,1: Pkc = Р0?з?б?квп?KS ? 3МВТ?70%?0,25?0,3?0,1 ? 16 МКВТ, (1) інформація оптичний фотолюмінісцентний де б=DЩ/4р і визначає процент ізотропного фотолюмінісцентного сигналу, що збирається оптичною системою приймача. Записувати інформацію було запропоновано локальним опроміненням плівки барвника світлом інфрачервоного лазеру (л=940 нм), після чого були проводені дослідження зміни спектрів люмінесценції та поглинання барвника у опроміненій області.На основі даних, підібраних внаслідок детального аналізу сучасного ринку носіїв інформації, створено прогнози подальшого розвитку оптичного запису. Дослідження розвитку та впровадження оптичних дисків CD та DVD і той факт, що диски більшої ємності DVD стають все більш приоритетними, показало гнучку залежність відношення попиту до пропозиції, щодо нових технологій в галузі цифрового запису інформації. Внаслідок аналізу можливостей значного збільшення щільності оптичного запису, від суто теоретичних до вже існуючих прототипів нового покоління оптичних дисків “Blu-ray disc” та “HD DVD” було зроблено висновок, що найбільш доцільним є впровадження концепції обємного оптичного запису, а зокрема голографічного та багатошарового фотолюмінісцентного запису.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ