Проаналізовано проблему захисту інформації, що розповсюджується на оптичних дисках, причини поширення неліцензійної продукції, програмні методи захисту дисків від копіювання та апаратні методи їх ідентифікації. Описано технологію нанесення ідентифікаційних елементів на незаповнені інформацією ділянки дисків. Розглянуто питання використання голографічних елементів для ідентифікації дисків, фотолюмінісцентних захисних шарів у технологічному процесі їх виготовлення, електролюмінісцентних захисних елементів, а також розробки методів верифікації виготовлених оптичних дисків.

Проанализированы проблема защиты информации, распространяемой на оптических дисках, причины распространения нелицензионной продукции, программные методы защиты дисков от копирования и аппаратные методы их идентификации. Описана технология нанесения идентификационных элементов на незаполненные информацией участки дисков. Рассмотрены вопросы использования голографических элементов для идентификации дисков, фотолюминисцентных защитных слоев в технологическом процессе их изготовления, электролюминисцентных защитных элементов, а также разработки методов верификации изготовленных оптических дисков.

Проаналізовано сучасні технології оптичного запису і результати досліджень зі створення оптичних систем і носіїв для надщільного оптичного запису інформації. Визначено перспективні напрямки створення оптичних носіїв великої ємності. Наведено результати досліджень зі створення імерсійних, близькопольових, фотолюмінісцентних систем оптичного запису. Висвітлено методи досліджень тонкоплівкових і наноструктурних матеріалів, які використовуються для оптичного запису.

Проанализированы современные технологии оптической записи и результаты исследований по созданию оптических систем и носителей для сверхплотной оптической записи информации. Определены перспективные направления создания оптических носителей большой емкости. Приведены результаты исследований по созданию имерсионных, ближнеполевых, фотолюминисцентных систем оптической записи. Освещены методы исследований тонкопленочных и наноструктурных материалов, используемых для оптической записи.

Проаналізовано проблеми неліцензійного копіювання оптичних носіїв інформації. Запропоновано метод їх комплексного захисту шляхом нанесення на поверхню диска люмінесцентних шарів і подальшого запису сфокусованим лазерним світлом ідентифікаційних міток. З цією метою експериментально досліджено можливість застосування фотополімерів на основі композитних піразолінових барвників, що люмінесцують під час опромінювання УФ світлом.

Проаналізовано можливість використання композитних органічних і неорганічних барвників із люмінесцентним відгуком для створення реєструвальних середовищ. Експериментальним результатам запропоновано теоретичне обгрунтування з точки зору структури енергетичних рівнів люмінесцентного барвника. Запропоновано внесення комплексних змін до структури інформаційних шарів оптичного диска та пристрою зчитування інформації з нього для створення багатошарових фотолюмінесцентних носіїв.

Проанализированы возможности создания высокоемких оптических дисков путем увеличения плотности поверхностной записи. Исследована проблема значительного влияния грязи и механических повреждений на процесс считывания информации с такого носителя. Рассмотрены способы нанесения на поверхность оптического диска защитного покрытия и изготовления высокостабильных подложек. Проанализированы дальнейшие перспективы развития оптической записи. Сделан вывод о необходимости применения методов объемной записи.

Проаналізовано проблеми об'ємного оптичного запису інформації. Запропоновано можливість об'єднання методів побудови багатошарових фотолюмінесцентних і багатошарових голографічних носіїв даних. Розглянуто декілька методик організації структури комбінованого носія та приводу зчитування, у ході розробки яких пріоритетними параметрами були щільність і швидкість запису та завантаження у процесі відтворення даних центрального процесора.

Запропоновано методи побудови системи відтворення інформації з багатошарових фотолюмінесцентних носіїв за значного рівня перехресних завад від сусідніх шарів, який полягає у розробці структури інформаційних шарів носія, для якої рівень паразитного сигналу під час зчитування залишається постійним, та створенні оптоелектронної схеми, що виділяє змінний корисний сигнал з великим співвідношенням сигнал/шум. На базі експериментальних досліджень обгрунтовано вибір для фотолюмінесцентного запису композиційних піразолінових барвників, що мають високий квантовий вхід і широкий спектральний діапазон люмінесценції, високу фоточутливість, малий час релаксації, а також демонструють наявність двофотонного поглинання, що значною мірою розширює спектр можливостей для фотолюмінесцентного запису з різними градаціями яскравості та голографічного багатошарового фотолюмінесцентного запису. Для підвищення швидкості відтворення інформації з багатошарових фотолюмінесцентних носіїв запропоновано голографічні системи зчитування, в яких використовуються середовища з ефектом просвітлення та реєструючі фотолюмінесцентні середовища. Розроблено нові методики захисту оптичних носіїв інформації, які базуються на використанні фотолюмінесцентних елементів і можуть бути реалізовані шляхом нанесення через трафарет фотолюмінесцентного радіального одновимірного чи двовимірного штрих-коду.

Проаналізовано задачу ефективної організації структури об'ємного оптичного носія інформації. Запропоновано математичну модель, що дозволяє за допомогою програмних засобів співвідносити параметри багатошарового фотолюмінесцентного диска з амплітудою сигналу зчитування та показником сигнал-шум. Розраховано оптимальну конфігурацію елементів інформаційного шару даного носія.

Проанализированы проблемы многослойной фотолюминесцентной записи информации. Предложены методики параллельного считывания данных с информационных слоев многослойных фотолюминесцентных дисков, что позволяет кардинально увеличить скорость считывания информации и максимально эффективно выделить полезный сигнал.

Розглянуто можливість побудови структури інформаційного шару багатошарового фотолюмінесцентного носія на базі структур сучасних форматів оптичних дисків (CD, DVD, HD-DVD, Blu-ray). Розраховано оптимальні параметри такого носія та приводу зчитування даних з нього: лінійні розміри пітів, товщину проміжного шару, радіуси та загальну площу периферійних зон. Проаналізовано переваги та недоліки моделі та подальші перспективи розвитку багатошарового оптичного запису.

Надано аналіз методів запису мікро- та нанорельєфних структур на плівках халькогенідних склоподібних напівпровідників. Показано, що при експонуванні плівок халькогенідних склоподібних напівпровідників оптичним випромінюванням, яке сфокусовано дифракційно обмеженими оптичними системами, відбитки, розміри яких значно менші дифракційної межі, можуть бути одержані за використання нелінійності експозиційної характеристики фоточутливих матеріалів. Наведено дані про запис нанорозмірних структур ближньопольовими та електронно-променевими фокусувальними системами.

Наведено результати аналізу використання методів прискореного визначення строків гарантованого зберігання інформації на оптичних носіях. Увагу приділено проведенню випробувань носіїв, що призначені для довготермінового зберігання інформації. Визначено головні причини значної різниці у строках зберігання даних на компакт-дисках під час проведення прискорених випробувань.

Визначено переваги систем довготермінового зберігання даних, в яких використовуються носії з оптичним зчитуванням, що виготовлені з високостабільних матеріалів. Показано, що суттєво збільшити строки зберігання даних на оптичних носіях можливо з переходом на використання підкладок із неорганічних матеріалів. Заміна матеріалів фоточутливих шарів оптичних носіїв з одноразовим записом (WORM-носії) не надає можливості в повному обсязі реалізувати потенційні можливості оптичних методів запису з забезпечення довготермінового зберігання даних. Вказано, що форма представлення даних на оптичних носіях довготермінового зберігання повинна допускати можливість відтворення даних за допомогою різних методів.

Наведено результати аналізу технологій створення носіїв для довготермінового зберігання даних. Показано, що використання жорстких магнітних дисків і твердотільної пам'яті тільки частково вирішує проблему довготермінового зберігання інформації. Особливу увагу приділено сучасним технологіям зберігання даних на оптичних носіях. Показано, що новітні розробки оптичних носіїв спрямовано на суттєве збільшення ємності оптичних носіїв за рахунок використання наноструктурованих реєструвальних матеріалів.

Проведено аналіз принципів організації систем об'ємного оптичного запису та синтезу реєструвальних середовищ на основі наноструктурованих піразолінових люмінофорів. Запропоновано математичну модель зчитування даних з багатошарового фотолюмінесцентного носія інформації. Розроблено систему оцінки параметрів запам'ятовувального пристрою на базі систем об'ємного оптичного запису через зіставленая параметрів архітектури системи та характеристик сигналу зчитування. Запропоновано алгоритм визначення оптимальних параметрів запам'ятовувального пристрою через вирішення задачі пошуку екстремуму функції.

Розглянуто сучасні підходи, які використовуються за формування мікрорельєфних структур на поверхні високостабільних підкладок. Проведено аналіз технологічного процесу нанесення захисної маски на основі хрому у разі формування інформаційного шару оптичного диска з сапфіровою підкладкою. Наведено результати експериментальних досліджень формування мікророзмірних елементів у тонких плівках хрому. Визначено умови оптимізації процесу лазерного запису у середовищі маски фоторезисту, що застосовується за хімічного травлення плівки хрому під час формування мікрорельєфної структури на поверхні сапфірової підкладки.

Представлено результати аналізу методів збільшення ємності оптичних носіїв, у першу чергу, для систем архівного зберігання даних, визначено можливості застосування в перспективних типах оптичних носіїв нанокомпозитних матеріалів. Показано, що головним напрямком створення оптичних носіїв з надщільним записом в останні роки стало використання плазмонних резонансів у металевих наноструктурах і реалізація технології ближньопольового запису. Суттєве збільшення щільності запису може забезпечити використання штучної нейронної мережі за відтворення даних з оптичного носія з нанорозмірними інформаційними елементами.

Розглянуто актуальні підходи, які використовуються при впровадженні та оптимізації сучасних систем фотореєстрації. Проведено аналіз факторів, що призводять до зменшення фоточутливості та порушення колірного балансу фотоматриці. Шляхом застосування фотолюмінесцентного покриття запропоновано зменшити розбіжність між видимим спектром випромінювання, що реєструється системою, та спектром поглинання фотоелектричних перетворювачів елементів фотоматриці. Представлено результати експериментальних досліджень щодо синтезу відповідного класу люмінофорів покриття, що можуть бути використані в межах даної методики. Визначено умови оптимізації фотоматриці шляхом модифікації колірної схеми.