[发明专利]一种实现波长复用的超分辨多维的光学存储方法

说明书

本发明公开了一种实现波长复用的超分辨多维的光学存储方法，步骤包括：取第一可逆开关荧光蛋白和第二可逆开关荧光蛋白混合；采用第一光束和第二光束将目标点处激发至荧光态；采用第三光束和第四光束对目标点处的环形区域进行辐照，使其由荧光态转换为非荧光态，且中央区域为荧光态；控制所述第五光束和第六光束的辐照时间对所述中央区域进行辐照，使所述中央区域内形成四种荧光混合态；采用所述第一光束和第二光束将除所述中央区域以外的区域转换为荧光态。本发明通过引入两种不同的可逆开关荧光蛋白，对目标点进行标记时，将不同的可逆开关荧光蛋白进行漂白并产生四种荧光混合态，实现波长复用的超分辨多维光学存储，提高了光学存储维度。

技术领域

本发明涉及光学存储领域，特别是一种实现波长复用的超分辨多维的光学存储方法。

背景技术

近年来，数字信息技术极大地促进了世界经济和社会的发展，随着人工智能以及大数据的发展，各行各业对信息数据存储的要求与日俱增，据估计，各个部门产生的信息数据量每年几乎翻一番。当前，光学数据存储技术由于具有能耗低、数据安全性高等优势，光学存储技术日益成熟，然而其数据存储容量受到光学衍射极限的极大制约。因此光学数据存储主要在超分辨和多维两个方面发展以此来提升光学数据存储的容量。

近年来，包括“受激辐射损耗显微成像技术(STED)”及其衍生技术“可逆饱和光学荧光转化显微技术(RESOLFT)”等多种超分辨成像技术利用荧光基团标记分子实现了超越衍射极限的成像，RESOLFT技术能够实现超分辨的标记进行数据存储。现有技术中的单STED技术需要应用高功率损耗光，在进行超分辨成像过程中不可避免地会带来光损伤问题，同时关于光学数据存储的维度方面也存在较大局限性，难以满足多维度光学数据存储的需求。故需要提出一种新的光学存储方法用于解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种实现波长复用的超分辨多维的光学存储方法，用于解决现有技术中的光学数据存储方法难以满足多维度光学数据存储的需求的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种实现波长复用的超分辨多维的光学存储方法，其特征在于，其步骤包括：取第一可逆开关荧光蛋白和第二可逆开关荧光蛋白，并均匀混合；采用第一光束和第二光束先后对目标点处辐照，分别将第一可逆开关荧光蛋白和第二可逆开关荧光蛋白激发至各自的荧光态；采用第三光束和第四光束先后对目标点处的环形区域进行辐照，分别使环形区域内的第一可逆开关荧光蛋白和第二可逆开关荧光蛋白由荧光态转换为非荧光态，且环形区域所包围的中央区域表现为两种可逆开关荧光蛋白的荧光态；采用第五光束和第六光束对中央区域进行辐照，控制第五光束和第六光束的辐照时间，分别使中央区域内的第一可逆开关荧光蛋白和第二可逆开关荧光蛋白由各自的荧光态转换为不同程度的漂白态，并于中央区域构成四种荧光混合态；采用第一光束和第二光束对除中央区域以外的区域进行辐照，分别使第一可逆开关荧光蛋白和第二可逆开关荧光蛋白由非荧光态转换为荧光态，用于配合中央区域的四种荧光混合态以实现波长复用的超分辨多维光学存储。

其中，第一可逆开关荧光蛋白与第二可逆开关荧光蛋白所发射荧光不同，两者永久漂白的波长不同；第一可逆开关荧光蛋白在进行状态切换时的波长和能量不会对第二可逆开关荧光蛋白产生影响。

其中，第一光束和第二光束为两种不同的高斯光束，第一光束辐照第一可逆开关荧光蛋白后使其转换为荧光态，第二光束辐照第二可逆开关荧光蛋白后使其转换为荧光态。

其中，第三光束和第四光束为两种不同的拉盖尔高斯光束，第三光束辐照第一可逆开关荧光蛋白后使其由荧光态转换为非荧光态，第四光束辐照第二可逆开关荧光蛋白后使其由荧光态转换为非荧光态。

其中，第五光束和第六光束为两种不同的高斯光束，第五光束辐照第一可逆开关荧光蛋白后使其由荧光态转换为漂白态，第六光束辐照第二可逆开关荧光蛋白后使其由荧光态转换为漂白态。