[发明专利]一种小型化双光束超分辨光存储光路系统中相位板及装置

说明书

本发明公开了一种小型化双光束超分辨光存储光路系统中相位板及装置，涉及小型化双光束超分辨光存储光路系统领域，其特征在于，包括由两个不同折射率的透明材料通过特定的结构拼合组成，当写入诱导记录光和写入抑制记录光同时经过所述相位板时，所述写入诱导记录光的相位在垂直于传播方向的平面上不随空间位置改变，而所述写入抑制记录光的相位在不同的位置随着所述相位板的高度呈现相应的分布，该所述相位板作用于两种不同的波长，当圆偏振光入射到该所述相位板并经过物镜聚焦之后，可以将所述写入诱导记录光聚焦为实心光斑，并将所述写入抑制记录光聚焦为空心光斑，实现了只对写入抑制记录光进行相位调制而保持写入诱导记录光的相位不变。

技术领域

本发明涉及小型化双光束超分辨光存储光路系统领域，尤其涉及一种小型化双光束超分辨光存储光路系统中相位板及装置。

背景技术

双光束超分辨率数据存储技术有别于传统光存储技术，该技术利用双束光同时读写，其基本原理类似于2014年诺贝尔化学奖的超分辨荧光成像技术。在数据写入的过程中，其中一束光作为记录光；另一束经过相位板调制后的光具有空心光强分布特性,用于存储介质上能够产生“擦除”效应,抑制光记录的过程。因而这种双光束光存储方式能够实现超分辨率的记录点尺寸，从而大大提高单个光盘存储信息密度。

在传统的STED显微镜中，由激发光(Exc)光路和损耗光(STED)光路组成，需要进行光路对准，使得激发光的光斑中心和损耗光的环形光斑中心对准，这样才可以提高STED显微镜的分辨率。由于机械振动、温度等客观因素的改变，会影响光路的准直性和两个光斑的重合程度，从而影响分辨率。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种用于小型化双光束超分辨光存储的新型相位板，只对写入抑制记录光(读出损耗光)进行相位调制而保持写入诱导记录光(读出激发光)的相位不变。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是相位板在调制写入抑制记录光(读出损耗光)相位的同时，对写入诱导记录光(读出激发光)的相位产生影响。

为实现上述目的，本发明提供了一种小型化双光束超分辨光存储光路系统中相位板，包括由两个不同折射率的透明材料通过特定的结构拼合组成，当写入诱导记录光和写入抑制记录光同时经过所述相位板时，所述写入诱导记录光的相位在垂直于传播方向的平面上不随空间位置改变，而所述写入抑制记录光的相位在不同的位置随着所述相位板的高度呈现相应的分布，该所述相位板作用于两种不同的波长，当圆偏振光入射到该所述相位板并经过物镜聚焦之后，可以将所述写入诱导记录光聚焦为实心光斑，并将所述写入抑制记录光聚焦为空心光斑。

进一步地，所述相位板的相位分布为双斜坡状或者为螺旋状，其相位分布函数是由所述相位板高度所决定，其函数表达式为：

式中，L为所述材料在规定方向的高度，Δn为两个所述材料在所述写入抑制记录光波长处的折射率之差

进一步地，所述相位板为圆柱体，高度由不同所述写入抑制记录光和该波长在两种透明所述材料的折射率差所决定，而楔形角由所述圆柱体的直径和高度决定，

式中，H为所述相位板的最大高度，d为所述相位板的直径。

进一步地，所述写入诱导记录光和所述写入抑制记录光在进入所述相位板之前，两束光在垂直于光传播方向的平面上重合，并且所述两束光入射直径与相位板直径相匹配。

进一步地，应用该所述相位板时，读出光路可采用的激发波长为405nm至650nm、损耗波长为375nm至793nm组合。