专利名称：光学存储装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光学存储装置，特别是一种近场光学存储装置。
背景技术：
光盘是常用的储存装置，由于其容量较大、容易携带而被广泛使用。普通的VCD光盘容量多为640MB，而DVD光盘容量可达5GB。随着影音作品渐渐采用数字影像数据方式记录以及软件的大型化发展，对光盘的储存能力的要求也更高。
光盘的储存能力取决于记录密度的大小，记录点尺寸越小则记录密度越大则光盘具有更大的容量。但在远场条件下要进一步记录点尺寸会因为光线的衍射限制即r≥0.66λ/NA，其中r是记录点尺寸大小，λ是所使用光波长，而NA是透镜的数值孔径(Numerical Aperture，NA)。因此需改用近场的原理进行烧录以获得较小尺寸的记录点而获得较高的记录密度。
近场光学在远小于所使用光波长的距离内来作量测或记录，因为光的波动性质还未呈现出来，因此近场光学记录是不受衍射极限限制的一种新的光学记录方法。请参阅图1，是在2000年3月29日公开的中国专利申请99105101.7揭示的以固体浸没透镜实现的光学数据存储系统的示意图。该光学存储系统包括一光发送及接收装置20，一反射镜22，聚焦物镜24和由滑块28支撑的折射固态浸没透镜26，其构成一光学聚焦系统。其所处理的光学数据存储介质18包括保护层183、基底181，和设置在保护层183与基底181之间的记录层(未标示)。滑块28利用空气动力学原理使固体浸没透镜26漂浮，并在固体浸没透镜26与光学存储介质18之间形成一厚度小于一所使用光波长的空气间隙。在该光学数据存储系统中，在近场产生区中形成光斑，所述近场产生区位于与光学存储介质18相对的固体浸没透镜26表面的一预定位置。
光发送及接收装置20发出直径针对物镜24优化的光束(未标示)。反射镜22将光束反射至聚焦物镜24处，聚焦物镜24在固态浸没透镜26上聚焦光束。当该空气间隙远小于一所使用光波长，如为λ/4时，入射到光学存储介质18的光斑尺寸会接近在近场产生区中形成的光斑之尺寸而较小，因此可高密度地对光学存储介质18的记录层写入及读出信息。
但是，以固体浸没透镜实现的近场光学存储实际仍受到衍射极限的限制，其写入的记录点尺寸的缩减有限，因此其存储容量也有限。
发明内容为了克服现有技术中光学存储装置容量较小的缺陷，本发明提供一种存储容量更大的光学存储装置。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是提供一种光学存储装置，其包括一光发送及接收装置和一光传输装置，该光传输装置具有一输入端和一输出端，该光发送及接收装置位于该光传输装置的输入端处，其中，该输出端具有一微孔，该微孔的直径在5到70纳米之间。
相较于现有技术，本发明光学存储装置的优点在于其使用一尺寸极小的微孔以产生近场光束，该光束的光斑仅受到该微孔尺寸之限制，当与光学存储介质结合使用时，可对尺寸更小的记录点写入及读取信息，因此使光学存储介质具有更大的存储容量。
图1是现有技术光学数据存储系统的示意图。
图2是本发明本发明光学存储装置的结构及其与光学存储介质结合使用的示意图。
图3是图2所示的光纤的尖锐部的剖面放大示意图。
图4是图2所示的光学存储介质的剖面示意图。
具体实施方式请参阅图2，是本发明光学存储装置与光学存储介质结合使用的示意图。本发明光学存储装置包括一光源30，一光纤31和由滑块38支撑的固体浸没透镜36。光学存储介质39与该装置结合使用。光纤30包括一传输部32和一尖锐部33，该传输部32具有一面向光源30的输入端(未标示)，该尖锐部33具有面向固体浸没透镜36的输出端(未标示)。该尖锐部33可通过对光纤融拉或化学腐蚀形成，该滑块38可通过与现有技术中滑块28相同的方式使固体浸没透镜36漂浮起来。
请参阅图3，是图2中所示光纤31尖锐部33的剖面放大示意图。光纤31具有一内芯330和外包层333，通过融拉或化学腐蚀尖锐部33成为一倒置的中空圆台体，微孔331位于输出端处并面向固体浸没透镜36，一反射膜332设置在尖锐部33外包层333的内壁上，该反射膜是银或铝的镀层。
请一并参阅图2和图3，光源30发出的光线经输入端进入光纤31，从传输部32传输到尖锐部33，从输出端发出而入射到固体浸没透镜36，经其会聚后入射到光学存储介质39上实现写入。光线在光纤31传输部32中的传输是存在于内芯330中，在尖锐部33中传输时反射膜332可提高光线利用率，光线最终从微孔331出射。
当采用可见光光源，即其发出光线的波长在400至760纳米之间时，该微孔331的直径控制在10到70纳米之间。此时该微孔331的尺寸远小于光线的波长，光线经过微孔331出射会产生近场效应而不会有衍射现象发生。当采用较短波长的光源，如光线波长在200至300纳米之间的激光光源时，可采用更小尺寸的微孔331，其直径可控制在5到30纳米之间以产生近场效应。
由于近场效应可避免光线的衍射，因此通过固体浸没透镜36最终入射到光学存储介质39上的光斑不会因衍射而变大，从而可具有极小的尺寸。光学存储介质39上的记录密度可因此提高。
请参阅图4，是与本发明光学存储装置结合使用的光学存储介质的剖面示意图。光学存储介质39包括依序设置的基底393、记录层392和透明保护层391。透明保护层391的厚度是在100到200纳米之间，可采用玻璃或树脂材料制造。记录层392厚度是在10到20纳米之间，可采用GeTeSb(锗碲铋)材料。该光学存储介质39与本发明纳米光学存储装置结合使用时，记录层392在受到极小光束的照射会发生相变，形成具有反射能力的记录点，而由于该记录点的尺寸极小，其记录密度可达100GB/平方英寸。
在上述实施方式中，该光纤31与光源30结合，其构成一纳米光源完成对光学存储介质39的写入步骤。对于形成在光学存储介质39上的记录点来说，由于其尺寸极小，因此其读出也需采用相应的纳米光学读取装置来完成。
该光学读取装置仍采用光纤31，并将其尖锐部33的微孔331面向记录点，此时该微孔331成为一纳米探针以接收记录点反射的光束并将该光束由尖锐部33向传输部32传输。该光学读取装置还包括一光电探测器，其位于光纤31的传输部之后，将由传输部发出的光信号转化为电信号而提供给如显示器等使用。与上述实施方式相比，光纤31仍可视为具有一输入端和一输出端，仅其位置调换。
光学存储装置常被要求既可对光学存储介质写入，即刻录，也可读取光学存储介质的信息。此时可复合使用一光源和探测器作为一光发送及接收装置以实现这两个功能。
由于光纤31的微孔331可产生无衍射现象的近场光线，其可用于纳米尺寸的光加工，此时可设置一光纤阵列，将其中所需全部或部分光纤通过熔拉或化学腐蚀的方式形成具有纳米微孔的尖锐部，并在其外包层的内壁上镀反射层。采用特定波长或/及较大功率的光源照射该光纤阵列，可在被加工表面上形成特定图案。
权利要求
1.一种光学存储装置，其与光学存储介质结合使用，该光学存储装置包括一光发送及接收装置和一光传输装置，该光传输装置具有一输入端和一输出端，该发送及接收装置位于该光传输装置的输入端处，其特征在于该输出端具有一微孔，该微孔的直径在5到70纳米之间。
2.如权利要求1所述的光学存储装置，其特征在于该光传输装置是光纤。
3.如权利要求2所述的光学存储装置，其特征在于还进一步包括一光学聚焦系统。
4.如权利要求3所述的光学存储装置，其特征在于该光学聚焦系统是固体浸没透镜。
5.如权利要求4所述的光学存储装置，其特征在于还包括一滑块，其使固体浸没透镜漂浮在光学存储介质上。
6.一种光学存储装置，其包括一光源和一光传输装置，该光传输装置具有一输入端和一输出端，该光源位于该光传输装置的输入端处，其特征在于该输出端具有一微孔，该微孔的直径在5到70纳米之间。
7.如权利要求6所述的光学存储装置，其特征在于该光传输装置是光纤。
8.如权利要求7所述的光学存储装置，其特征在于还包括一光学聚焦系统。
9.一种光学存储装置，其包括一探测器和一光传输装置，该光传输装置具有一输入端和一输出端，该探测器位于该光传输装置的输入端处，其特征在于该输出端具有一微孔，该微孔的直径在5到70纳米之间。
10.如权利要求9所述的光学存储装置，其特征在于该光传输装置是光纤。
11.如权利要求10所述的光学存储装置，其特征在于还包括一光学聚焦系统。
全文摘要
一种光学存储装置，其包括一光发送及接收装置和一光传输装置，该光传输装置具有一输入端和一输出端，该光发送及接收装置位于该光传输装置的输入端处，其中，该输出端具有一微孔，该微孔的直径在5到70纳米之间。
文档编号G11B11/24GK1746984SQ200410051448
公开日2006年3月15日 申请日期2004年9月9日 优先权日2004年9月9日
发明者陈杰良 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司