Розроблено математичну модель проходження сфокусованого лазерного променя через плоску поверхню твердотільної імерсійної лінзи, на якій нанесено непрозору металеву плівку з діафрагмою прямокутної форми. Аналіз результатів математичного моделювання показав, що наявність діафрагми на імерсійній лінзі при великій числовій апертурі лінзи і при певних розмірах апертури діафрагми може суттєво підвищити коефіцієнт пропускання для об'єктива мікроскопу (без суттєвого спотворення розподілу потоку потужності в основному максимумі сфокусованого променя).

Розглянуто можливості твердотільної і ближньопольової систем оптичного запису інформації. В результаті чисельного моделювання визначено коефіцієнти пропускання потужності об'єктивів вищенаведених оптичних систем.

Освещены современные методы оптической записи информации на оптические дисковые носители. Приведены результаты исследований в областях оптических запоминающих устройств, технологии изготовления дисков-оригиналов, штампов для тиражирования компакт-дисков. Проанализированы тенденции развития методов оптической записи информации на движущийся оптический носитель. Значительное внимание уделено вопросам использования компакт-дисков в современных информационных технологиях.

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.

Ключ. слова: оптичний запис, твердотільно-імерсійна лінза, ближнє поле, математична модель, піт, сигнал
Індекс рубрикатора НБУВ: З973-045.4

Рубрики:

Комп'ютери та програмування

Шифр НБУВ: Ж16550 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Для получения пространственного разрешения в несколько нанометров и высокой оптической эффективности в ближнеполевом сканирующем микроскопе предложен пирамидальной формы микрополосковый зонд (ПМЗ), а также ПМЗ с металлическим выступом. Полученные при числовом моделировании параметры зонда дают основание для использования обоих типов зондов для оптического и магнитного метода записи информации, субмикронной литографии и других типов нанотехнологий, которые используют свет для модификации тонкого поверхностного слоя.

На базі числового моделювання параметрів сфокусованого лазерного пучка та спрощеної моделі фоторезисту розглянуто особливості оптичних систем для створення дисків-оригіналів за допомогою пучка світла фіолетового лазера. Розглянуто дві оптичні системи: твердотільно-імерсійну оптичну систему (ТТІОС) з використанням лінійного фоторезисту та високоапертурну оптичну систему з використанням фоторезисту з термічним порогом. Аналіз ТТІОС показав, що для цього методу необхідно сканування поверхні диска з точністю до одиниць нанометрів для досягнення варіації розмірів пітів у допустимих межах. Розгляд методу на базі фоторезисту з чітко вираженим температурним порогом показав, що метод потребує зменшення амплітуди флуктуацій інтенсивності лазерного випромінювання та сканування поверхні оптичною системою з підтримкою висоти з точністю до декількох десятків нанометрів.

Проаналізовано кутові параметри мікропризм світлоповертальних елементів. Із метою одержання максимального світлоповертання запропоновано методику вимірювання та корекцію кута різця. Наведено варіанти та приклади вимірювання.

Запропоновано метод розрахунку оптичних параметрів багатошарового оптичного диска формату тільки для зчитування, що зводить задачу синтезу реєструвальних шарів оптичного диска до розв'язку диференціального рівняння першого порядку. За певних граничних і фізичних умов одержано аналітичну формулу для залежності параметрів реєструвальних шарів від допустимого рівня сигналу. Показано, що застосування інформаційних шарів без дисипативних втрат дозволяє створювати носії інформації ROM-формату, що можуть мати декілька десятків реєструвальних шарів з інформаційною ємністю 500 - 2000 Гбайт. Запропоновано використовувати оксид титану як реєструвальні шари.

Представлены результаты анализа технологий записи информации с высокой плотностью. Показано, что создание накопителей и носителей информации, удовлетворяющих требованиям современных информационных систем, возможно только с использованием нанотехнологий. Приведены результаты, полученные при разработке физико-технических основ систем сверхплотной записи информации.

Розроблено теорію спеклів сканувального променя. Одержано формули для розрахунку контрасту спеклів, які можна застосовувати до будь-якого сканувального лазерного проектора. Показано, що основною вимогою для успішного зменшення спеклів у сканувальному проекторі є вузький центральний пік і низький рівень бічних пелюсток автокореляційної функції поля сканувального пучка світла за координатою, вздовж якої проходить сканування променя. Показано, що застосування дифракційних оптичних елементів, які модулюють фазу поля пучка світла за допомогою Баркер-коду, призводить до значного зменшення контрасту спеклів завдяки тільки ефекту сканування пучка світла.

Выполнено моделирование влияния аберраций и дефокусировки объектива на уровень контраста спеклов в 1D сканирующем лазерном проекторе в приближении Френеля и тонкой линзы. Показано, что сдвиг экрана по отношению к плоскости изображения (расфокусировка) приводит лишь к изменению ширины автокорреляционной функции сканирующего пучка света, что соответствует перефокусировке изображения на новое положение экрана.

Проаналізовано шляхи поліпшення оптичних характеристик мікропризмових світлоповертальних структур, які використовуються в офтальмології та дорожньому господарстві. Розглянуто технології формування мікропризмового рельєфу на прозорих оптичних матеріалах. Досліджено методи оптимізації спектральних характеристик і компенсації хроматичних явищ для світлоповертальних структур корекції зору.

Проаналізовано процес оптичного зчитування інформації ближньопольовим зондом на базі оптичної плазмонної мікросмужкової лінії з оптичних дисків формату ROM. Розраховано параметри ближньопольового оптичного зчитування інформації залежно від розмірів мікросмужкового зонда. Встановлено, що характер розподілу потоку потужності електромагнітного поля біля вершини зонда залежить від довжини зонда та товщини металевого покриття. Показано, що інтерференційні ефекти на вершині зонда суттєво впливають на параметри сканувального ближньопольового оптичного мікроскопа.

Проаналізовано процеси, пов'язані з контрастом зображення, що утворюються за допомогою скануючого оптичного модулятора (СОМ). Показано, що амплітудний дисбаланс елементів оптичного модулятора викликає принципові обмеження на досягнення максимального контрасту в СОМ та в інших світлових модуляторах. Це явище може бути компенсовано коректним дизайном і оптимальним вибором відношення ширин стрічка/отвір.

Теоретично розроблено нові напрями розвитку твердотільно-імерсійного, багатошарового та ближньопольового оптичного запису інформації (ОЗІ). В твердотільно-імерсійному ОЗІ теоретично розроблено новий метод, який відрізняється тим, що замість напівсферичної лінзи запропоновано використовувати звужуючий діелектричний хвилевод, відкритий вузький кінець якого утворює апертуру. Технічна реалізація методу дозволяє суттєво спростити конструкцію системи запису та може виготовлятися за інтегральною технологією. Сформульовано загальні принципи та розроблено методи аналізу, багатошарового ОЗІ. Встановлено факт критичності впливу дисипативних втрат реєструвальних шарів на кількість реєструвальних шарів. Показано, що RОМ диск на основі бездисипативних реєстраційних шарів може мати інформаційну ємність до 1 Тбайт. Розроблено новий напрямок ближньопольового ОЗІ, який відрізняється тим, що використовує звужуючий мікросмужковий зонд, що не має закритичних розмірів. Для фокусування світла, що дозволило підвищити на чотири порядки оптичну ефективність методу. Показано, що максимальний рівень взаємодії зонда з оптичним диском досягається за використання реєструвального шару з великими дисипативними втратами й освітлювально-збирального режиму роботи зонда. Запропонований метод дозволять одержувати більше 2 Тбайт інформації на один диск. Розвинуто теоретичні основи спеклів в засобах відтворення інформації сканувальним лазерним променем і розроблено нові методи зменшення спеклів.

Індекс рубрикатора НБУВ: З889.8

Рубрики:

Оптичні лінії зв'язку

Шифр НБУВ: Ж16550 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Викладено результати перспективних технологій виготовлення нанорозмірних структур, а також авторських досліджень зі створення оптичних систем з високою роздільною здатністю та методів формування рельєфних наноструктур. Визначено технології, які можна використовувати для виготовлення носіїв інформації майбутніх поколінь. Визначено вимоги до систем формування нанорозмірних структур на підкладках оптичних і магнітних носіїв інформації. Наведено результати досліджень зі створення фоточутливих матеріалів з високою роздільною здатністю і методів запису інформації на них.

Досліджено ефективність зменшення когерентного лазерного спеклового шуму (СШ) за допомогою рухомого двовимірного (2D) дифракційного оптичного елемента, що базується на бінарній псевдовипадковій послідовності Баркера. Одержано експериментальні дані залежності контрасту спеклів від довжини хвилі лазерного випромінювання, висоти профілю дифракційної структури, швидкості її переміщення, а також від кута нахилу між вектором напрямку руху і напрямком у 2D-структурі дифракційної гратки. Одержано значення коефіцієнта зменшення СШ 14, 16 і 3 для довжин хвиль 632,8, 532 і 405 нм відповідно. Одержані експериментальні дані підтверджують високу ефективність розробленого методу зменшення СШ.

Проаналізовано ефективність зменшення спеклів стаціонарним багатомодовим оптоволокном у лазерному проекторі. Розроблено та розраховано математичну модель для випадку дуже довгого оптоволокна. Комп'ютерне моделювання та аналіз математичної моделі показали, що коефіцієнт зменшення спеклів може з точністю, придатною для інженерних розрахунків, бути апроксимований як лінійна функція квадратного кореня відношення числової апертури лазерного проектора та ока. Дуже велика числова апертура, яка на кілька сотень перевищує зіницю людського ока, необхідна для зменшення спеклів нижче чутливості людського ока. Це випливає з того факту, що декореляція в методі використовує лише радіальний напрямок для зменшення спеклів. Для підвищення ефективності методу необхідна його модифікація, де буде передбачено використання азимутального напрямку.