优化近场固体浸没透镜光存储系统滤波器设计

摘要：信息和知识爆炸性的增长,人们对高密度存储追求是永无止境的。以光盘为信息载体的光存储技术已经是世界不可缺少的信息存储手段。近场固体浸没透镜光存储又是提高数据存储密度的一种强有力的竞争者。为了提高近场光存储系统的焦深,人们通常在物镜前加一滤波器来优化近场光存储系统的光场分布。例如,二区相位滤波器和二区振幅滤波器都能减小了光斑尺度,但是它们都很难压制边瓣强度;五区振幅滤波器能提高焦深,但是也压制边瓣强度;三区振幅滤波器能压制边瓣强度,也能提高焦深和减小光斑尺度,却导致中心亮斑强度减小很大;三区二元相位滤波器压制了边瓣强度、保持了较高的中心亮斑强度,以及提高了焦深,但是光斑尺度稍微增加。运用矢量衍射理论设计了五区振幅-杂化滤波器和五区二元相位滤波器来优化近场光存储系统的场分布,与加滤波器相比,在较高中心亮斑强度和很小的边瓣强度的条件下,减小光斑尺度非常;在保持光斑大小不变以及较高中心亮斑强度和很小的边瓣强度的条件下,发现它们也能延长焦深1.5倍。,又运用矢量衍射理论设计了三区三元相位滤波器,加了该滤波器以后,在中心亮斑强度下降到0.8倍和边瓣强度控制在0.1的条件下,三区三元相位滤波器能减小光斑尺度21%;在强度下降到0.5倍以及光斑尺寸保持不变的条件下能提高焦深1.6倍,同时与三区二元相位滤波器相比较,无论是在减小光斑尺度和增加焦深都不及三区三元相位滤波器。关键词：矢量衍射理论论文滤波器中心亮斑强度论文光斑尺度论文焦深论文边瓣强度论文

摘要4-6

ABSTRACT6-9

章 概论9-16

1.1 光存储的发展历史10-11

1.2 高密度光存储技术11-14

1.3 论文的组织结构14-16

章 矢量衍射理论16-25

2.1 麦克斯韦方程组16

2.2 电磁场的波动性16-18

2.3 矢量衍射理论18-25

2.3.1 聚焦场的积分表达18-20

2.3.2 电磁场强度矢量20-22

2.3.3 聚焦场的解析表达式22-25

章 半球形和超球形固体浸没透镜光存储原理25-31

3.1 球形界面的像差计算25-27

3.2 近场固体浸没透镜光学存储27-30

小结30-31

章 二区滤波器的设计31-35

4.1 二区相位滤波器的设计31-33

4.2 二区振幅滤波器的设计33-34

小结34-35

第五章 三区滤波器的设计35-46

5.1 三区振幅滤波器的设计35-38

5.2 三区二元相位滤波器的设计38-41

5.3 三区三元相位滤波器的设计41-45

小结45-46

第六章 五区滤波器的设计46-52

6.1 五区杂化滤波器的设计46-49

6.2 五区二元相位滤波器的设计49-51

小结51-52

总结与展望52-53