[发明专利]基于纳米光刻光盘及其物理存储介质结构和写入读出方法

权利要求书

1.一种基于纳米光刻光盘的物理存储介质结构，其特征在于，所述基于纳米光刻光盘根据纳米光刻信息写入方法的不同选用不同的物理存储介质结构，其包括：

根据双光束纳米光刻信息写入方法，采用双光束光盘的物理存储介质结构；

根据单光束纳米光刻信息写入方法，采用单光束光盘的物理存储介质结构；

其中，所述双光束光盘的物理存储介质结构以及单光束光盘的物理存储介质结构均为多层结构；

所述基于纳米光刻光盘根据不同的光盘读取方法选用不同的刻写记录层材料；所述基于纳米光刻光盘根据不同的光盘读取方法不同分为：1)多层介质膜反射光盘；2)超分辨荧光暗态光盘；3)双折射偏振光盘；所述多层介质膜反射光盘读取方法为反射光谱测量方法；根据反射光谱测量方法，选用的刻写记录层材料包括：SiO2、GaF2、MgF2、有机玻璃、或者光敏材料；所述反射光谱测量读取方法的数字信息读取分辨力取决于反射光谱差异和光谱读取分辨能力，双光束多层介质膜反射光盘通过在刻写记录层与反射层之间增加高折射率材料的中间层实现反射光谱差异和光谱读取分辨能力的提高。

2.根据权利要求1所述的物理存储介质结构，其特征在于，所述双光束光盘的物理存储介质结构，从顶层到底层依次包括：

保护层，用于保护光盘免受损坏或污物的影响，以保证光盘的存储质量和数据安全；

吸收调制层，用于实现实心刻写光束焦斑尺寸的压缩；

刻写记录层，用于数字存储信息的纳米光刻记录；

反射层，用于提高光盘的信息读取能力，并提升数字信息读取时的信号强度；

其中，吸收调制层与刻写记录层之间能够增加一层厚度小于10nm的过渡保护层，用于避免吸收调制层对刻写记录层产生影响。

3.根据权利要求2所述的物理存储介质结构，其特征在于，所述吸收调制层采用性质稳定且能长久保存的材料，材料的厚度小于500nm，且具有吸收调制特性。

4.根据权利要求3所述的物理存储介质结构，其特征在于，所述吸收调制特性为该材料存在两种状态，分别为状态1和状态2，其中，状态1下的该材料对波长λ₂的光吸收强，对波长λ₁的光则吸收弱；状态2下的该材料则对波长λ₂的光吸收弱，对波长λ₁的光则吸收强，其材料包括二芳基乙烯类、俘精酸酐类、或者叠氮类材料。

5.根据权利要求2所述的物理存储介质结构，其特征在于，所述过渡保护层的厚度小于10nm，其材料包括PVA(聚乙烯醇)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)。

6.根据权利要求1所述的物理存储介质结构，其特征在于，所述单光束光盘的物理存储介质结构，从顶层到底层依次包括：

保护层，用于保护光盘免受损坏或污物的影响，以保证光盘的存储质量和数据安全；

刻写记录层，用于数字存储信息的纳米光刻记录；

反射层，用于提高光盘的信息读取能力，并提升信息读取时的信号强度。

7.根据权利要求1所述的物理存储介质结构，其特征在于，所述多层介质膜反射光盘对应反射层采用高反射率的材料，包括金属材料或者多层分布式布拉格反射镜(DBR)材料。

8.根据权利要求1所述的物理存储介质结构，其特征在于，所述双光束多层介质膜反射光盘的中间层的折射率大于刻写记录层材料，且中间层的材料厚度小于测量波长。

9.根据权利要求1所述的物理存储介质结构，其特征在于，基于反射光谱测量方法的光盘包括单光束多层介质膜反射光盘和双光束多层介质膜反射光盘。