[发明专利]存储全息数据的方法和得自该方法的具有提高的数据存储寿命的制品

说明书

背景技术

本披露涉及存储全息数据的方法。此外，本披露涉及得自该方法的具 有提高的数据存储寿命的全息数据存储介质和制品。

全息存储是全息图形式的数据存储，所述全息图是通过两束光的交会 在光敏介质中产生的三维干涉图的图像。包含数字编码数据的信号光束与 参比光束叠加，从而在介质体积范围内形成干涉图，导致化学反应，所述 化学反应改变或调节介质的折射率。这种调节用于以全息图的形式记录来 自信号的强度和相位信息。然后可通过将存储介质仅暴露于参比光束而取 回该全息图，参比光束与存储的全息数据相互作用产生再现的信号光束， 其与用于存储全息图像的初始信号光束成比例。因此，在全息数据存储中， 数据通过三维干涉图而遍布介质的整个体积存储。

每个全息图的任何地方都可含有1至1×10⁶或更多比特的数据。全息 存储相对于基于表面的存储格式(包括CD或DVD)的一个明显优点是，可使 用多路复用技术(例如通过改变信号和/或参比光束角度、波长或介质位置) 将大量的全息图以重叠的方式存储在光敏介质的相同体积内。但是，将全 息存储作为可行技术实现的主要障碍是开发可靠的和经济上可行的存储介 质。

早期的全息存储介质使用无机光折射晶体，例如掺杂的或不掺杂的铌 酸锂(LiNbO₃)，其中入射光使折射率改变。这些折射率的改变是由于：光- 诱导的建立和接下来的电子诱捕，导致产生感生内电场，其通过线型电光 效应(linear electro-optic effect)最终改变折射率。但是，LiNbO₃是昂贵的， 显示出相对较差的功效，会经时褪色，并需要厚晶体来观察折射率的任何 显著改变。

因此，需要改善的全息数据存储方法和能够借以获得提高的全息数据 存储能力的材料。此外，也需要提高存储的全息数据的寿命的方法，从而 使得例如数据不被热擦除，或者当环境光入射到数据存储介质时不被擦除， 或者在读取过程中不被擦除。

发明内容

本发明披露在具有提高的数据存储寿命的存储介质中存储全息数据的 方法，和使用该方法制造的制品。

一方面，本发明提供存储全息数据的方法，所述方法包括：

步骤(A)提供包含光化学活性染料和光酸产生剂的光学透明基底；

步骤(B)利用全息干涉图案(holographic interference pattern)照射光学透 明基底，其中该图案具有第一波长和强度，所述第一波长和强度都足以在 基底的体积元素内将光化学活性染料的至少一些转化为光产物，和在被照 射的体积元素内产生相应于全息干涉图案的光产物的浓度变化，从而产生 相应于该体积元素的光学可读数据；和

步骤(C)以第二波长和强度照射该光学透明基底，所述第二波长和强 度足以活化光酸产生剂，从而使光学可读数据稳定化。

另一方面，本发明提供存储全息数据的方法，所述方法包括：

步骤(A)提供包含光化学活性硝酮、光酸产生剂和光敏剂的光学透明 基底；

步骤(B)利用全息干涉图案照射光学透明基底，其中该图案具有第一 波长和强度，所述第一波长和强度都足以在基底的体积元素内将光化学活 性硝酮的至少一些转化为光化学活性硝酮的光产物，和在被照射的体积元 素内产生相应于全息干涉图案的光产物的浓度变化，从而产生相应于该体 积元素的第一光学可读数据；和

步骤(C)以第二波长和强度照射该改性的光学透明基底，所述第二波 长和强度足以活化光酸产生剂，从而使光学可读数据稳定化。

又一方面，本发明提供光学写入/读取方法，所述方法包括：

步骤(A)利用全息干涉图案照射包含光化学活性染料和光酸产生剂的 光学透明基底，其中该图案具有第一波长和强度，所述第一波长和强度都 足以在基底的体积元素内将光化学活性染料的至少一些转化为光产物，和 全息干涉图案在被照射的体积元素内产生相应于全息干涉图案的光产物的 浓度变化，由此产生相应于该体积元素的第一光学可读数据，其中所述全 息干涉图案通过利用对应于数据的信号光束和不对应于数据的参比光束同 时照射光学透明基底而产生；

步骤(B)以第二波长和强度照射该光学透明基底，所述第二波长和强 度足以活化光酸产生剂，从而使光学可读数据稳定化；和