- 选题背景和意义：
光学储存是利用材料光辐照改变材料光学性质并实现存储和读取的技术，被广泛应用于光盘等数据存储中。常规的光存储技术改变的是介质的折射率，并通过反射光信号实现读取。理论上，通过检测材料的荧光信号来读取信息，能提供更高的信噪比。PMMA在可见光谱中不发光，但超快脉冲激光的高单脉冲功率能实现其荧光辐射的变化，实现存储与读取的功能，故本项目中，我们将研究PMMA的光学存储。
传统的光盘采用单层存储，然而由于衍射极限的存在，其存储容量是有限制的。本项目中，我们将研究激光辐照对PMMA、稀土掺杂玻璃等材料的荧光变化，实现单层存储，同时探索多焦点、多层读写的可能性，以达到更高的存储容量。
- 课题关键问题及难点：
由于技术和经验等因素的限制，本项目存在以下难点：
- 经验问题。之前我没有进行较为复杂的光学实验的经验，所以实现过程中，存在很多经验不足。
- 光路问题。由于我们的实验设备和论文中的还是存在一定的区别的，光路方面需要按照实际条件进行反复调整。
- 仪器问题。首先，我们的激光器输出频率过快，往往一个比特点是由多个脉冲打出来的，而实际应用中，一个脉冲应对应一个比特点。其次，由于我们的平移台的移动做不到极其平稳，实际中打出的点不完全是在一条直线上的，由于行之间存在串扰问题，行之间的间距需反复考量。最后，使用witec测量荧光时，由于我们使用的witec本身的视野存在偏差，需要反复测量以找到比特点的位置，才能完整地测量其荧光。
文献综述（或调研报告）：
《超快激光改性及光存储研究》文献综述
摘要：本文简单介绍了传统光盘（PC）的存储和读取原理，进而引出通过检测荧光信号来读取信息的优势，然后本文介绍了使用PMMA来进行信息存储与读取的原理，并简单介绍了多层“并联”读取的方法。
关键字：PMMA 光存储 “并联”读取
在传统光盘的中，数据以比特点（凹点）的形式存储于PC表面，使用更短波长的存储激光和高数值孔径的物镜可减小比特点的尺寸，以增大光盘的存储容量。由于衍射极限的存在，比特点过近，之间会出现串扰，故平面存储技术存在极限，可采用光盘的三维空间来进行存储以增大光盘的存储容量。不过这些存储方法均是利用光辐照改变材料的折射率，并通过反射光信号实现读取。除此之外，可通过检测材料的荧光信号的变化来读取信息。从理论上来讲，检测荧光信号的方法可以提供更高的信噪比，信噪比在三维存储中是一个与存储容量有关的重要参数，故而检测荧光信号的方法要优于其他的方法。
经过挑选，聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）由于具有耐化学性高、制造成本低、易与染料或其他吸附元素结合等优点，是一种适合于三维存储的高分子材料。PMMA在可见光谱中不发出荧光。不过，超快激光和其作用，发生双光子过程，导致缺陷的形成。在用读取激光激发时，这些缺陷会发射荧光。不同的激发波长会导致不同的发射光谱，故而可以通过荧光读取信息。同时，由于双光子过程是非线性的，需要很高的光强度，通常只发生在光束的交点处，可通过简单改变介质中存储光束的聚焦点来实现三维存储。
图1
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