光学信息储存方法与流程

本申请涉及光学信息储存领域，具体而言，涉及一种光学信息储存方法。

背景技术：

1、信息时代的到来伴随着数字信息的快速增长，迫切需要开发巨大的存储空间和安全存储介质。光存储技术以其巨大的存储容量和低成本成为信息存储的重要发展方向之一。然而由于光波衍射的限制，二维光学磁盘的储存容量难以超过1tb。为进一步提高数据的存储密度，充分利用存储介质的空间，克服存储密度的限制，研究人员通过光信息储存技术将数据记录在三维空间中，大幅度提高了存储密度和容量。光学信息存储是一种从根本上超越二维光存储限制的高密度和超高密度光存储技术，在国内外已成为光存储研究领域的一个重要方向。

2、在众多三维光存储技术中，利用光致变色材料稳定可逆的变化特性，将变色前后的两种稳定状态分别对应于二进制中的0和1，所制备出的可擦写信息存储元件具有无损存储/输出及存储密度大等优点。光致变色材料已成为研究光信息储存的最佳介质之一。

3、目前基于光致变色特性的三维光存储介质主要通过将光致变色材料和透明玻璃结合得以实现。其原理是将光致变色材料均匀分散在玻璃材料内，利用光致变色材料的变色特性和玻璃的高透过率相结合得以实现。然而上述设置仍存在以下问题阻碍光致变色玻璃在光学信息储存领域的进一步发展：(1)光致变色材料掺杂玻璃作为光信息储存介质是一种复合结构，存在制备复杂、成分分布不均匀等问题；(2)光致变色材料掺杂玻璃的信息录入需要强激光聚焦辐照，而玻璃热导率较差，会使得焦点位置温度急剧升高，高温下内部产生的热应力极易导致玻璃炸裂。

技术实现思路

1、本申请提供了一种光学信息储存方法，其能够缓解以解决现有光致变色材料掺杂玻璃热稳定性差等局限。

2、本申请的实施例是这样实现的：

3、本申请示例提供了一种光学信息储存方法，光学信息储存方法包括：以波长为200nm-450nm的飞秒激光聚焦于光致变色透明陶瓷中，以在光致变色透明陶瓷中写入光学信息。

4、本申请提供的光学信息储存方法中，以光致变色透明陶瓷取代光致变色材料掺杂玻璃，利用多光子非线性吸收的飞秒激光直写技术，选择特定波长为200nm-450nm飞秒激光的在光致变色透明陶瓷中实现信息录入，在录入过程中能够使光致变色透明陶瓷产生多光子吸收导致其变色且不会损坏光致变色透明陶瓷。

5、在一些实施例中，光致变色透明陶瓷的透光率大于等于60％。

6、在一些实施例中，光致变色透明陶瓷的变色对比度大于等于10％。

7、在一些实施例中，光致变色透明陶瓷的响应速度小于等于60s，可选为小于等于5s。

8、在一些实施例中，光致变色透明陶瓷包括y3al5o12、ba(mg，zr，ta)o3、y2o3、以及zro2中的至少一种。

9、在一些实施例中，光致变色透明陶瓷为y3al5o12透明陶瓷，光学信息储存方法采用800nm飞秒激光器进行光信息的写入，写入过程中800nm飞秒激光器的功率为50mw-100mw。

10、在一些实施例中，光致变色透明陶瓷为ba(mg，zr，ta)o3透明陶瓷，光学信息储存方法采用400nm飞秒激光器进行光信息的写入，写入过程中400nm飞秒激光器的功率为200mw-400mw。

11、在一些实施例中，在光致变色透明陶瓷中写入光学信息的过程中，飞秒激光被配置为以10um/s-1mm/s的移动速度相对于光致变色透明陶瓷移动。

12、在一些实施例中，飞秒激光被配置为在光致变色透明陶瓷的预设方向上写入多层间隔分布的光学信息，相邻的两层光学信息之间的层间距大于等于5μm。

13、在一些实施例中，光学信息储存方法还包括：采用文字识别和/或反射率信号识别，以实现光致变色透明陶瓷中光学信息的一次或多次读出。

14、可选地，光学信息储存方法还包括：在波长为450nm的激光下进行光激励，以擦除光致变色透明陶瓷中光学信息。

技术特征：

1.一种光学信息储存方法，其特征在于，所述光学信息储存方法包括：

2.根据权利要求1所述的光学信息储存方法，其特征在于，所述光致变色透明陶瓷的透光率大于等于60％。

3.根据权利要求1所述的光学信息储存方法，其特征在于，所述光致变色透明陶瓷的变色对比度大于等于10％。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的光学信息储存方法，其特征在于，所述光致变色透明陶瓷的响应速度小于等于60s，可选为小于等于5s。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的光学信息储存方法，其特征在于，所述光致变色透明陶瓷包括y3al5o12、ba(mg，zr，ta)o3、y2o3、以及zro2中的至少一种。

6.根据权利要求1-3任意一项所述的光学信息储存方法，其特征在于，所述光致变色透明陶瓷为y3al5o12透明陶瓷，所述光学信息储存方法采用800nm飞秒激光器进行光信息的写入，写入过程中所述800nm飞秒激光器的功率为50mw-100mw。

7.根据权利要求1-3任意一项所述的光学信息储存方法，其特征在于，所述光致变色透明陶瓷为ba(mg，zr，ta)o3透明陶瓷，所述光学信息储存方法采用400nm飞秒激光器进行光信息的写入，写入过程中所述400nm飞秒激光器的功率为200mw-400mw。

8.根据权利要求1-3任意一项所述的光学信息储存方法，其特征在于，所述在光致变色透明陶瓷中写入光学信息的过程中，所述飞秒激光被配置为以10um/s-1mm/s的移动速度相对于所述光致变色透明陶瓷移动。

9.根据权利要求1-3任意一项所述的光学信息储存方法，其特征在于，所述飞秒激光被配置为在所述光致变色透明陶瓷的预设方向上写入多层间隔分布的所述光学信息，相邻的两层所述光学信息之间的层间距大于等于5μm。

10.根据权利要求1-3任意一项所述的光学信息储存方法，其特征在于，所述光学信息储存方法还包括：采用文字识别和/或反射率信号识别，以实现所述光致变色透明陶瓷中所述光学信息的一次或多次读出；

技术总结一种光学信息储存方法，属于光学信息储存领域。光学信息储存方法包括：以波长为200nm‑450nm的飞秒激光聚焦于光致变色透明陶瓷中，以在光致变色透明陶瓷中写入光学信息。其利用多光子非线性吸收的飞秒激光直写技术，选择特定波长为200nm‑450nm飞秒激光的在光致变色透明陶瓷中实现信息录入，在录入过程中能够使光致变色透明陶瓷产生多光子吸收导致其变色且不会损坏光致变色透明陶瓷。技术研发人员：文子诚,唐巍,左传东,李英魁,麻朝阳,曹智俊,曹智泉受保护的技术使用者：松山湖材料实验室技术研发日：技术公布日：2024/1/15