[发明专利]一种多层光盘数据并行读取系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种频域光学相干成像系统，特别是关于一种用于高密度光存储领域中三维多层光盘的多层光盘数据并行读取系统。

背景技术

20世纪80年代光存储产品进入市场。由于它采用非接触式读写操作，具有易于更换盘片，保存寿命长，每位信息的成本低廉等优点而被认为是下一代数字存储的主流产品。如何继续提高光盘存储密度已成为本领域中极为重要的研究课题，研究开发新一代的高密度高速数字光盘存储技术具有重要的现实意义。

高密度光存储技术主要包括三维光存储技术和超分辨率存储技术，三维光存储技术又包括页面存储、多层存储、多波长(多色)存储、全息存储等，超分辨率技术又包括光学系统超分辨技术和介质超分辨技术。其中三维光存储技术中的多层存储技术，虽然能够将数据记录在多个记录层中，但同时只能读取其中一层记录的数据。如何同时读取多个记录层上记录的数据，并避免相邻两个记录层的层间串扰，是这一技术面临的关键问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种能同时并行读取三维多层光盘中各记录层数据、提高光盘单碟存储量，且数据读取速度较快的多层光盘数据并行读取系统。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种多层光盘数据并行读取系统，其特征在于：它包括一准直器、一分束镜、一参考镜、一聚焦透镜、一用于存储记录数据的三维多层光盘、一光栅、一消色差透镜、一电荷耦合器件探测器、一快速傅里叶变换模块和一计算机；所述准直器发射出宽带光经由所述分束镜构成空间化的迈克尔逊干涉仪后分为参考光和读取光，所述参考光被所述参考镜垂直反射；所述读取光经所述聚焦透镜后汇集至所述三维多层光盘的各记录层内，各记录层的返回光与反射后的所述参考光在空间发生相干叠加，再经所述准直器准直平行后，通过所述光栅将相干光频谱展开，并经所述消色差透镜聚焦在所述电荷耦合器件探测器上，所述电荷耦合器件探测器读取相干光的频谱数据并传输至所述快速傅里叶变换模块后，将频谱数据还原为所述三维多层光盘中各记录层的记录数据，传输给所述计算机。

所述聚焦透镜采用具有聚焦功能的光学器件作为聚焦器；且所述聚焦透镜和消色差透镜均采用透射式和反射式其中之一方式聚焦。

所述聚焦透镜采用非球面聚焦透镜、球面镜、角锥透镜或球透镜作为聚焦器。

所述多层光盘数据并行读取系统采用频域光学相干层析成像方法、扫频光学相干层析成像方法或时域光学相干层析成像方法对三维多层光盘进行扫描读取。

所述参考镜采用普通平面反射镜和角耦反射镜其中之一。

所述迈克尔逊干涉仪采用由光纤、光纤耦合器、光线准直器构成光纤化的迈克尔逊干涉仪。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明由于采用的多层光盘数据并行读取系统是针对现有技术中光盘存储方法只能同时记录并读取单层数据的不足，进而通过将频域光学相干层析成像方法与三维光存储方法相结合，因此实现了同时并行读取三维多层光盘中各记录层的数据，并极大地提高了光盘的单碟储量和数据读取速度。2、本发明由于采用在三维多层光盘的各个记录层中存储数据，从而使得光盘的单碟存储量将比现有技术中光盘的存储量提高数倍至数百倍。3、本发明由于采用的频域光学相干方法能够并行读取三维多层光盘中多个记录层的数据，因此数据的读取速度将比现有技术中光盘的读取速度提高数倍至数十倍。本发明可以广泛应用于高密度光盘技术领域中。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1所示，本发明包括一准直器1、一分束镜2、一参考镜3、一聚焦透镜4、一用于存储记录数据的三维多层光盘5、一光栅6、一消色差透镜7、一CCD(电荷耦合器件)探测器8、一快速傅里叶变换模块9和一计算机10。准直器1发射出的宽带光经由分束镜2构成空间化的迈克尔逊干涉仪后分为两束光输出，其中一束为参考光，另一束为读取光。参考光被参考镜3垂直反射；另一束为读取光，读取光经聚焦透镜4后汇集至三维多层光盘5的各记录层内。则各记录层的返回光与经参考镜3垂直反射后的参考光在空间发生相干叠加，再经准直器1准直平行后，通过光栅6将相干叠加后的相干光频谱展开，并经消色差透镜7聚焦在CCD探测器8上。CCD探测器8读取相干光的频谱数据并传输给快速傅里叶变换模块9，快速傅里叶变换模块9通过离散傅里叶变换将频谱数据还原为三维多层光盘5中各不同记录层的记录数据，并传输给计算机10。