【《光学信息存储技术发展研究文献综述》1800字】

光学信息存储技术发展研究文献综述1光学信息存储技术发展随着计算机、多媒体和网络应用的迅速发展，全球的信息数据总量已经增加到超过泽字节（Zettabyte）的程度ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[119,120]。因此，大量信息的存储和传输需要超高的密度和超高的传输速率。磁存储、半导体存储、光信息存储是信息时代的三大主要存储技术。磁性随机存取存储器(MRAM)由于具有良好的稳定性、无限耐久性和快速随机存取特性而被认为是一种占主导地位的存储器类型。然而，为了满足日益增长的消费电子和多媒体存储需求，实现节能设计和高存储密度的磁存储技术仍然是一个巨大的挑战。通过调节磁各向异性在存储单元中实现多种磁态，可以提高磁性随机存取存储器的存储密度。因此，多态存储与电场控制磁化相结合的铁电异质结构是发展低功耗、高存储密度存储技术的一种有前途的途径。但缺点方面，磁存储器件通常分辨率较低，信息存储寿命较短。半导体信息存储主要以半导体存储器作为信息载体。半导体存储器多数以半导体电路作为存储媒介，主要有随机存取存储器（Random-AccessMemory，RAM）和只读存储器（Read-OnlyMemory，ROM）两类。半导体信息存储器件具有高密度、高稳定、快速读取等优点，但同时其造价昂贵、功耗也较大。光学信息存储具有生产成本低、能耗低、抗外界干扰性能好、存储寿命长等优点，被广泛应用于不频繁修改的大量数据的长期存储。但是，数据信息是通过激光点从光盘上按顺序读取来获取的，这极大限制了其应用于并行光学处理器。因此，有了光存储，就有可能用扩展的光束照亮磁盘，并并行读出大量数据。为了消除目前存在的海量存储与并行信息处理之间的瓶颈，各种并行读出光盘系统被提出，这将对处理速度产生很大的影响。同时，近年来，新一代超大容量光数据存储系统的研究成果也在不断涌现，引进了远场超分辨率记录技术和信息复用技术等先进技术ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[121-123]。远场超分辨率刻录技术，通过打破光的衍射极限，实现了更高的存储密度。信息多路复用技术，通过将二维物理存储空间扩展到多维空间，将同一体积内的数据大小增加了数个数量级倍率。目前，通过增加信息维度多路复用而实现超大容量数据存储系统已经有所报道，例如增加第三空间坐标(多维信息存储)ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[124-126]、强度(发光灰度)ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[127,128]、波长(多波长光谱监控)ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Forrest</Author><Year>1992</Year><RecNum>141</RecNum><DisplayText><styleface="boldsuperscript">[129,130]</style></DisplayText><record><rec-number>141</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="9twe0a0pxs0zrneew0bpse0e5r95dvrpxts0"timestamp="1620486726">141</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Forrest,G.T.</author></authors></contributors><titles><title>OPTICAL-DATASTORAGE-WAVELENGTHSDECREASEFORDATA-STORAGE</title><secondary-title>LaserFocusWorld</secondary-title></titles><periodical><full-title>LaserFocusWorld</full-title></periodical><pages>27-29</pages><volume>28</volume><number>4</number><dates><year>1992</year><pub-dates><date>Apr</date></pub-dates></dates><isbn>0740-2511</isbn><accession-num>WOS:A1992HP50600007</accession-num><urls><related-urls><url><GotoISI>://WOS:A1992HP50600007</url></related-urls></urls></record></Cite><Cite><Author>Wang</Author><Year>1994</Year><RecNum>142</RecNum><record><rec-number>142</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="9twe0a0pxs0zrneew0bpse0e5r95dvrpxts0"timestamp="1620486726">142</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Wang,B.</author><author>Zhao,Y.</author><author>Auner,G.W.</author></authors></contributors><titles><title>DUAL-WAVELENGTHMETHODFORHIGH-DENSITYMAGNETOOPTICDATA-STORAGEATBLUEWAVELENGTHS</title><secondary-title>AppliedOptics</secondary-title></titles><periodical><full-title>AppliedOptics</full-title></periodical><pages>1828-1831</pages><volume>33</volume><number>10</number><dates><year>1994</year><pub-dates><date>Apr</date></pub-dates></dates><isbn>0003-6935</isbn><accession-num>WOS:A1994ND42400007</accession-num><urls><related-urls><url><GotoISI>://WOS:A1994ND42400007</url></related-urls></urls><electronic-resource-num>10.1364/ao.33.001828</electronic-resource-num></record></Cite></EndNote>[129,130]等其中的一个或多个维度。2传统光学信息存储技术研究进展及瓶颈光数据存储系统已经在明确的步骤中发展，从光盘到DVD，再到高清晰度DVD。每一步都可以看到容量和数据速率的增加。在每一种技术中，特定的关键元素都由光数据存储系统维护，即一种可以以经济方式复制的廉价记录介质和这种介质的可移除性。这些特点使光数据存储系统有别于其他记录系统，如硬盘驱动器，并确保了光数据存储系统是内容分发的首选。此外，每个技术步骤都是由特定的应用程序定义的。CD的目标是高保真音频记录。DVD被引入用于高质量的视频分发、回放和录制，而今天，高清晰度DVD也被引入用于高清晰度视频分发、回放和录制。使用这些技术进行数据处理过去和现在都是一种额外的能力，但并不是推动该技术最初发展的能力。在每一代光学记录系统中，无论是音频、视频还是高清视频的应用都推动了系统的定义，并决定了需要克服哪些技术挑战，以及需要什么样的系统性能水平。由于在传统光学存储介质(如蓝光DVD)上，数据信息是通过使用激光点从光盘上按顺序读取来获取的，这种传统的二维光信息存储技术的存储容量一直难以取得重大突破。因此高通量光信息存储被认为是下一代重要的存储技术，其中不乏使用纳米材料或以振幅、频率等特定的物理参数作为额外的信息维度等方式，使单位空间下可存储的信息容量倍增。3长余辉发光材料在传统光学信息存储领域的应用由于长余辉材料能够存储外界激发光源能量，并在特定环境下能够释放储存能量，非常符合光学信息存储技术中信息的“写入”和“读取”过程的定义，因此，研究者们开始着力发展长余辉材料在光学信息存储领域中的应用潜力。一般情况下，当长余辉材料的陷阱深度足够深时，载流子可以在室温(roomtemperature，RT)条件下被长期冻结在陷阱中，从而实现长期的光信息存储。近年来，人们在开发新材料及其在多功能光信息存储中的应用方面做了大量的工作。例如，Zhuang等人ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Zhuang</Author><Year>2018</Year><RecNum>144</RecNum><DisplayText><styleface="boldsuperscript">[131]</style></DisplayText><record><rec-number>144</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="9twe0a0pxs0zrneew0bpse0e5r95dvrpxts0"timestamp="1620487011">144</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Zhuang,Y.X.</author><author>Lv,Y.</author><author>Wang,L.</author><author>Chen,W.W.</author><author>Zhou,T.L.</author><author>Takeda,T.</author><author>Hirosaki,N.</author><author>Xie,R.J.</author></authors></contributors><titles><title>TrapDepthEngineeringofSrSi2O2N2:Ln(2+),Ln(3+)(Ln(2+)=Yb,Eu;Ln(3+)=Dy,Ho,Er)PersistentLuminescenceMaterialsforInformationStorageApplications</title><secondary-title>AcsAppliedMaterials&Interfaces</secondary-title></titles><periodical><full-title>AcsAppliedMaterials&Interfaces</full-title></periodical><pages>1854-1864</pages><volume>10</volume><number>2</number><dates><year>2018</year><pub-dates><date>Jan</date></pub-dates></dates><isbn>1944-8244</isbn><accession-num>WOS:000423140400044</accession-num><urls><related-urls><url><GotoISI>://WOS:00042314040004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