[实用新型]一种适用于三维双光子荧光存储的光路系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及光信息存储技术领域，特别是涉及一种适用于三维双光子荧光存储的光路系统。

背景技术

随着互联网的广泛普及和深入发展，各种信息的计算量和存储量呈指数级的增长。光信息存储作为信息存储的一种重要手段，为了扩大容量，一直在不断地进行技术革新。近年来发展的三维双光子荧光存储技术，体存储密度可达到                                               ，而且双光子存储记录点较小，同时也增加了面存储密度，能够大大增加光盘的存储层数和面容量，极大增加数据存储容量，且具有光存储技术的数据保存时间长、安全稳定等优点，因而具有广阔的应用前景。

目前的光盘存储系统均采用两个激光器，一个用于伺服控制，另一个用于读写数据。现有的一种应用于三维双光子荧光存储系统的数据读写方案如图1所示。该系统包含荧光读写模块和伺服控制模块。激光器1发出波长为800nm的读写激光，经过准直扩束后，透过选层透镜17，经过一系列的分光棱镜6、9、11后，被物镜18聚焦在存储材料的选定层，使存储材料发生双光子吸收写入数据。存储材料经激光扫描发出荧光，荧光被分光棱镜11反射后，由光电倍增管12吸收获得数据信号。激光器7发出波长为532nm的伺服激光，进入分光棱镜6，与读写激光耦合到同一光轴上，经过分光棱镜9、11后，被物镜18聚焦到盘片反射层。反射回来的伺服激光经过分光棱镜9、11组成的特殊棱镜，最终被光电检测器10接收，产生聚焦和循迹误差信号。

上述光路系统采用两个不同波长的激光器，需要分别控制，系统复杂；并且采用多个分光棱镜、四分之一波片等元件，结构繁琐，光能损失较大。

实用新型内容

本实用新型的主要目的就是针对现有技术的不足，提供一种适用于三维双光子荧光存储的光路系统，仅使用一个激光器便能实现伺服光路和读写光路，且光路简单，光能损失较小。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种适用于三维双光子荧光存储的光路系统，包括激光器、伺服信号检测模块、数据信号检测模块以及由所述激光器往存储材料的路径上依次布置的准直透镜、衍射光学元件、分光光学元件、二向色片和物镜，所述衍射光学元件用于将经准直的激光转换成发往存储材料反射层的0阶激光和发往存储材料数据层的1阶激光，所述分光光学元件用于透射来自所述衍射光学元件的激光和反射来自存储材料反射层的激光，所述二向色片用于透射激光和反射荧光，所述伺服信号检测模块设置在所述分光光学元件对来自存储材料反射层的激光进行反射的反射路径上，所述数据信号检测模块设置在所述二向色片对存储材料数据层激发的荧光进行反射的反射路径上。

优选地，所述激光器为飞秒激光器。

优选地，所述飞秒激光器为发出激光波长为1044nm的飞秒激光器。

优选地，所述分光光学元件为分光棱镜。

优选地，所述伺服信号检测模块包括光电检测器，所述数据信号检测模块包括光电倍增管。

优选地，所述伺服信号检测模块还包括设置在所述分光光学元件和所述光电检测器之间的柱面镜，和/或所述数据信号检测模块还包括设置在所述二向色片和所述光电倍增管之间的球面镜。

优选地，所述伺服信号检测模块还包括设置在所述光电检测器和所述柱面镜之间的针孔。

优选地，所述数据信号检测模块还包括设置在所述光电倍增管和所述球面镜之间的针孔。

优选地，所述衍射光学元件厚度为700nm。

优选地，所述衍射光学元件为产生18%的0阶激光和63%的1阶激光的光学元件。

本实用新型有益的技术效果在于：

本实用新型的光路系统通过衍射光学元件（DOE）将激光器发出的激光转换成0阶和1阶两束光，分别作为伺服光和读写光，并通过设置一个二向色片和一个分光光学元件来实现对激发的荧光和伺服激光的读取，因此只需要采用一个激光器和一个分光光学元件便能实现系统伺服和数据读写，从而本实用新型相对于以往的光存储系统结构更为简单、紧凑，且光能损失较小。

附图说明

图1是一种现有三维双光子荧光存储数据读写系统原理示意图；

图2是本实用新型一个实施例的三维双光子荧光存储光路系统示意图；