多波長疊層熒光數(shù)據(jù)存儲器及其器件制作與讀取方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了多波長疊層熒光數(shù)據(jù)存儲器及其器件制作與讀取方法，屬于光信息存儲技術。本發(fā)明的思路是利用入射激光照射在熒光存儲器的待讀的信息層上，當所述信息層上信息位的凹槽中的熒光介質吸收能量時產(chǎn)生熒光信號。該熒光信號，由于其不同于其他波長，最后在CCD探測器利用一個濾波片濾出除所待讀的信息層激發(fā)的熒光波長以外的波長，確保CCD接收到只有待讀信息層的熒光信號；在讀完一層信息后，利用計算機控制濾波器切換至待讀的信息層相對應濾波片。確保CCD接收到的熒光信號只有待讀信息層的信號，從而達到選層的目的。
【專利說明】多波長疊層熒光數(shù)據(jù)存儲器及其器件制作與讀取方法
[0001]

【技術領域】
[0002]本發(fā)明屬于光信息存儲技術，具體涉及熒光材料的制作和存儲器讀取方法。
[0003]

【背景技術】
[0004]光學數(shù)據(jù)存儲技術如CD和DVD光盤已在音響視聽和計算機數(shù)據(jù)存儲領域得到廣泛的應用。光信息存儲技術是利用激光照射介質，通過激光與介質的相互作用使介質發(fā)生物理、化學變化，將信息存儲下來的技術。為適應計算機技術的發(fā)展需要，存儲設備的數(shù)據(jù)存儲量每年以60%的速度增長，目前人們正在想方設法進一步的提高存儲器的存儲容量，現(xiàn)階段廣泛采用增加存儲設備容量的方法是大幅度增加磁性和光學記錄介質的存儲密度來實現(xiàn)的。
[0005]在光記錄領域，增加信息載體的容量是趨勢，已經(jīng)研究的用于增加數(shù)據(jù)容量的方法包括使用許多信息層，例如DVD(數(shù)字視頻盤)可包括兩個信息層。多層光盤由Philips和IBM公司提出，然而就多層光盤而言，現(xiàn)有多層的光盤由于探測光束的相干特性對多層光盤產(chǎn)生干擾、散射以及內(nèi)層交擾等難以區(qū)分接受的信號[楊曙光，張付梅.多層熒光光盤-C3D技術探究[J].光盤技術，2000 (5):19-23]。
[0006]因此對于多層存儲器來說，不僅要求能夠存儲足夠的信息量、響應迅速、還要求很高的信噪比，現(xiàn)有的技術很難實現(xiàn)。
[0007]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明目的在于進一步提高存儲器的存儲容量和響應速度以及數(shù)據(jù)抗干擾能力。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種多波長疊層熒光數(shù)據(jù)存儲器，包括有至少二層的信息存儲介質，所述的信息存儲介質上設置有包含熒光材料的凹槽；每層的信息存儲介質上的熒光材料在激發(fā)后相互之間具有不同的發(fā)射峰；所述的信息存儲介質是透光的材料。
[0010]作為改進，每層的信息存儲介質上的熒光材料在激發(fā)后相互之間具有不同的最大發(fā)射峰。
[0011]作為改進，每一層上的突光材料為同一種；層與層之間的突光材料相互不同。
[0012]作為改進，各層的熒光材料在同一個激發(fā)波長下都能激發(fā)出熒光。
[0013]作為改進，所述的信息存儲介質為五層。
[0014]作為改進,至少有一層信息存儲介質中的突光材料米用如下五種突光材料中的一種:
{[Tb2 (MFDA) 2 (HCOO) 2 (H2O) 6].H2Oj n、
[Sm3 (MFDA)4(NO3) (DMF)丄、
[Eu3 (MFDA)4(NO3) (DMF)丄、
[Dy2 (PDA)2(HCOO) (OH) (H2O)Jn,
{[Cu2 (BPCA) (PPh3)2I2].2CH2Cl2}n。
[0015]作為改進，每層信息存儲介質上分別采用所述的五種熒光材料中的一種，且每層都不相同。
[0016]作為改進，所述的激發(fā)波長為380 nm。
[0017]作為改進，所述的透光的材料是無機材料或者聚合物。
[0018]作為改進,所述的無機材料是玻璃；所述的聚合物是聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯或者聚丙烯酸。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，一種多波長疊層熒光數(shù)據(jù)存取裝置，包括有上述的多波長疊層熒光數(shù)據(jù)存儲器，在所述的多波長疊層熒光數(shù)據(jù)存儲器的一側設置有入射激光器，在多波長疊層熒光數(shù)據(jù)存儲器上熒光發(fā)射方向上依次設置有濾波器和探測器；所述的濾波器的濾波范圍是可調(diào)節(jié)的。
[0020]作為改進，所述的濾波器中包括有濾波片，濾波片的個數(shù)與信息存儲介質的層數(shù)相同，濾波片通過的波長與每層的熒光材料的激發(fā)出的最大的熒光波長相同。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，一種多波長疊層熒光數(shù)據(jù)讀取方法，包括如下步驟:第I步、向多波長疊層熒光數(shù)據(jù)存儲器上發(fā)出入射激光，使熒光材料激發(fā)出熒光，再通過濾波器對熒光進行濾波，使其中的一層上的熒光材料產(chǎn)生的熒光透過，再通過探測器對透過的熒光進行檢測；改變?nèi)肷浼す庠谏鲜龅囊粚由系恼丈湮恢?，并重復濾波和檢測的步驟；第2步、改變?yōu)V波器的濾波波長，使另一層上熒光材料發(fā)出的熒光透過，重復步驟1，獲取數(shù)據(jù)。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，熒光材料在光存儲器中的應用，所述的熒光材料是{[Tb2 (MFDA) 2 (HCOO) 2 (H2O) 6].H2Oj n、
[Sm3 (MFDA)4(NO3) (DMF)丄、
[Eu3 (MFDA)4(NO3) (DMF)丄、
[Dy2 (PDA)2(HCOO) (OH) (H2O)Jn,
{[Cu2 (BPCA) (PPh3)2I2].2CH2Cl2}n 中的至少一種。
[0023]作為改進，優(yōu)選是5種。
[0024]相比現(xiàn)有技術，本發(fā)明的技術方案具有以下有益效果:
1、熒光多層存儲器每一層的水平分辨率雖有一定的限制，但是對比單層存儲器，熒光多層存儲器存儲量要比單層存儲器多很多。
[0025]2、有利于光激勵，本發(fā)明使用的熒光材料對比現(xiàn)有的熒光材料(如芳香族碳氫化合物)具有很高的熒光轉化效率，有利于存儲器信號快速穩(wěn)定的讀取。熒光材料穩(wěn)定性好，在高溫和長時間存放后不會失效，能夠存放時間久，可以多次讀取。
[0026]3、本發(fā)明多波長疊層熒光存儲器利用多波長濾波器來達到選層的目的，而現(xiàn)有的熒光多層存儲器利用激光變焦技術選層，本存儲器具有更高的信噪比。
[0027]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為【具體實施方式】中所示的多波長疊層熒光存儲器結構示意圖，其中:1為入射激光、2為CCD探測器、3為不同熒光波段的濾波器、4存儲器的信息層、6為待讀信息層的激發(fā)出的熒光。
[0029]圖2為【具體實施方式】中所示的多波長疊層熒光存儲器工作示意圖，其中:1為入射激光、2為CCD探測器、3為不同熒光波長的濾波器、4為信息層、5為其他信息層的激發(fā)出的熒光、6為待讀信息層的激發(fā)出的熒光、7為入射激光的在信息層反射和散射產(chǎn)生的光、8為信息層的突光單兀。
[0030]圖3為配合物的熒光發(fā)射光譜，圖中標示的I?5曲線分別是指配合物I?5。
[0031]

【具體實施方式】
[0032]下面結合附圖1和圖2對本發(fā)明的技術方案進行詳細說明:
本發(fā)明的思路是利用入射激光照射在熒光存儲器的待讀的信息層上，當所述信息層上信息位的凹槽中的熒光介質吸收能量時產(chǎn)生熒光信號。該熒光信號，由于其不同于其他波長，最后在CCD探測器利用一個濾波片濾出除所待讀的信息層激發(fā)的熒光波長以外的波長，確保CCD接收到只有待讀信息層的熒光信號。
[0033]本發(fā)明的熒光存儲器裝置的結構如圖1所示，包括入射激光器1、(XD探測器2、多波長的濾波器3、涂有突光突光介質的信息層4。入射激光器I是用于向信息層發(fā)射出相應的激光，它的位置可以不做具體的限定，一般情況下是位于信息層的上方，本領域技術人員熟知只要將其射出的激光朝向信息層表面并能使反射的光線射向檢測器即可。激光在信息層上激發(fā)熒光材料之后，產(chǎn)生熒光，熒光的射出方向上設置有濾波片3，在濾波片3的后部設置有CXD探測器2，用于接收熒光信號。
[0034]熒光多層存儲器的信息層4由透明無機材料(例如玻璃)或者聚合物(例如聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、苯烯酸)等制作，信息層4至少兩層，也可以為多層(本實施例中以5層為例)。采用聚碳酸酯作為信息層制作材料，存儲器的主要部分由多個帶有凹槽的信息層4構成，它看起來像一層層帶有凹槽薄膜，這些凹槽用來布置熒光標記信息。在本實施例中，每一層的信息層上的凹槽內(nèi)都填有熒光材料，為了使檢測過程更加方便，最優(yōu)的方式是在同一層中填入同一種熒光材料，而不同層上填入的熒光材料相互不同。
[0035]以下本發(fā)明的熒光材料的制作技術方案進行詳細說明:本發(fā)明中各種不同激發(fā)波長的熒光材料的制作，是利用具有不同熒光特性的有機配體與稀土金屬的硝酸鹽，通過溶劑熱法進行配位反應進行制備。并通過改變兩種有機配體的摻雜比例，從而實現(xiàn)配合物的熒光發(fā)射光譜的漸變。
[0036]采用的配體如下:
{[Tb2 (MFDA) 2 (HCOO) 2 (H2O) 6].H2Oj n (配合物 I)
[Ln3 (MFDA) 4 (NO3) (DMF) 3]n (Ln 是 Sm 時，為配合物 2 ; Ln 是 Eu 時，為配合物 3)
[Dy2 (PDA) 2 (HCOO) (OH) (H2O) ] n (配合物 4)
{[Cu2 (BPCA) (PPh3)2I2].2CH2Cl2}n (配合物 5)
其中，H2MFDA為9，9-二甲基芴-2，7-二羧酸，H2PDA為對苯二丙烯酸，BPCA為二(吡啶-4-甲醛)疊氮，PPh3為三苯基膦；DMF為N，N- 二甲基甲酰胺。
[0037]合成步驟如下: 配合物I的合成
將 9，9-二甲基芴-2，7-二羧酸 H2MFDA (0.1 mmol, 28.2 mg)，Tb (NO3) 3.6H20 (0.1mmol, 45.2 mg)和 N，N-二甲基甲酰胺(DMF) (5 mL)，EtOH (2 mL)，H2O (I mL)混合，裝Λ 25 mL帶有聚四氟乙烯內(nèi)襯的不銹鋼反應釜中，放入烘箱，在120° C的溫度下恒溫3天，自然冷卻至室溫，過濾，得到無色棒狀的晶體，無水乙醇洗滌，真空干燥。
[0038]配合物2和3的合成
配合物2和3的合成方法類似，在此僅描寫配合物2的合成。將9，9- 二甲基芴-2，7-二羧酸(H2MFDA) (0.1 mmol, 28.2 mg)，Sm(NO3) 3.6H20 (0.1 mmol, 44.4 mg)和 N，N-二甲基甲酰胺(DMF) (5 mL), EtOH (2 mL)，H2O (I mL)混合，裝入15 mL帶有聚四氟乙烯內(nèi)襯的不銹鋼反應釜中，放入烘箱，在80° C的溫度下恒溫3天，自然冷卻至室溫，過濾，得到無色棒狀的晶體，無水乙醇洗滌，真空干燥。
[0039]配合物4的合成
將對苯二丙烯酸(H2PDA) (0.2 mmol, 43.6 mg)，Dy (NO3) 3.6Η20 (0.2 mmol, 91.4 mg)和DMF(5 mL), H2O (5 mL)混合，裝入15 mL帶有聚四氟四烯內(nèi)襯的不銹鋼反應釜中，放入烘箱，在160° C的溫度下恒溫3天，自然冷卻至室溫，過濾，得到無色的針狀晶體，無水乙醇洗滌，真空干燥。
[0040]配合物5的合成
在連續(xù)攪拌的情況下，把38.1mg(0.2mmol)的碘化亞銅粉末加入到含有104.9mg(0.4mmol)三苯基膦的二氯甲烷溶液中，攪拌大約一小時后得到無色的清液。此時加入21mg(0.lmmol)配體BPCA，同時繼續(xù)攪拌直至溶液變?yōu)榈S色清液。過濾，濾液靜置，幾天后得到淡黃色晶體，無水乙醇洗滌，真空干燥。
[0041]配合物的結構是:
配合物I的結構
配合物I的不對稱單元中含有一個位于二重軸上的Tb3+離子，一點五個MFDA配體(C(8)位于另一個二重軸上)，半個甲酸根離子，一點五個配位水分子和四分之一個游離的水分子。Tb(I)與8個氧原子配位,其中的4個氧來自4個MFDA配體,2個氧來自2個水分子，最后兩個氧來自于水分子或甲酸根離子。0(1)，0(2) ,C(I)-C⑶近似位于同一個平面上，其中C (3)原子偏離由這些原子確定的最小二乘平面的程度最大，為0.0408 A0 MFDA配體采用P 4橋連的方式連接了四個Tb離子，其中它的每個羧基氧原子各自與一個Tb3+離子相連。Tb3+離子在be面內(nèi)以線性隊列的形式排列，每個線形隊列中相鄰的兩個Tb3+離子被兩個幾乎共平面的MFDA配體中的兩個羧基雙橋聯(lián)，形成了一維的Tb-O-C棒狀次級結構單元。Tb-O-C棒狀次級結構單元通過MFDA配體中的9，9_ 二甲基芴部分分別沿著[011]和[0-11]方向橋連形成三維的pcu型的棒狀堆積結構，結構中存在被甲酸根離子和水分子占據(jù)的一維菱形孔道。通過計算可知，去溶劑后的配合物I中，每個晶胞中擁有768.57 A3的可容納其他溶劑分子的空腔體積，占晶胞體積的29%。
[0042]配合物2和3的結構
配合物2和3是同構的，在此僅描寫配合物2的結構。配合物2的不對稱單元中包含一點五個Sm(III)離子，兩個MFDA2_配體，半個N03_，一點五個配位的DMF溶劑分子。Sm(I)離子的配位數(shù)是七，配位原子分別是來自六個MFDA配體的六個氧原子和DMF分子的一個氧原子。Sm⑵離子的配位數(shù)也是七，配位原子分別是來自四個MFDA配體的四個氧原子、一個雙齒螯合的硝酸根離子的兩個氧原子和DMF分子的一個氧原子。MFDA配體采用// 4橋連的方式連接了四個Sm離子，其中每個羧酸氧原子分別連接一個Sm離子。Sm離子首先被MFDA配體的羧基連接成一維的沿[101]方向延伸的Sm-O-C棒狀二級結構單元(SBU)。MFDA配體的9，9- 二甲基荷單元進一步的把相鄰的兩個Sm-O-C棒狀二級結構單元連接起來形成梯狀物，其中梯級由兩種不同朝向的9，9-二甲基芴單元交替排列組成。每個Sm-O-C棒狀二級結構單元連接(1-1-1)和(11-1)晶面上的另外四個相鄰的Sm-O-C棒狀二級結構單元，從而形成了三維的pcu型的棒狀堆積結構，且在[101]方向有開口大小約為9.3 X 5.1 A2的菱形孔道，DMF分子作為配位客體分子存在于孔道中。通過計算可知，去溶劑后的配合物2中，每個晶胞中擁有1183.0 A3的可容納其他溶劑分子的空腔體積，占晶胞體積的28.7%。
[0043]配合物4的結構
配合物4的不對稱單元中含有兩種晶體學獨立的Dy離子，一個完整的PDA配體，兩個一半的PDA配體，一個甲酸根離子，一個氫氧根離子和一個水分子。甲酸根離子是由溶劑熱反應過程中DMF的分解得到的。Dyl中心與9個氧原子配位，其中的5個氧原子來自4個PDA配體，2個氧來自一個甲酸根離子，I個氧來自羥基的氧原子，最后I個氧來自于水分子。Dyl中心的配位環(huán)境是扭曲的單帽反四棱柱。Dy2中心也是與9個氧原子配位，其中的6個氧原子來自5個PDA配體，2個氧來自兩個羥基的氧原子，I個氧來自甲酸根離子。Dy2中心的配位環(huán)境是扭曲的三帽三棱柱。來自配體PDA的03，05, 07和來自氫氧根離子的U 3-010把一個Dyl離子與兩個Dy2離子連接起來，形成了一個扭曲的不完整的類似立方烷型的Dy3O4金屬氧簇。這些Dy3O4簇通過分享立方頂點上的Dy2中心與其他Dy3O4簇相連接，這樣就形成了沿著6軸延伸的一維棒狀二級結構單元，其中的011進一步連接了相鄰Dy3O4簇的Dyl中心和Dy2中心。這些棒狀二級結構單元在M面內(nèi)彼此平行排列，這樣就形成了二維層的結構。層內(nèi)的棒狀二級結構單元之間沒有進一步的連接。然而，層間的棒狀二級結構單元通過PDA配體以下面的方式與其他的棒狀二級結構單元相連:每個棒狀二級結構單元與來自不同層的其他四個最近鄰的棒狀二級結構單元相連，其中兩個來自相鄰的上層，另外的兩個來自相鄰的下層。因此，這些棒狀二級結構單元通過PDA配體與其他四個棒狀二級結構單元相連，從而形成了 pcu型棒狀堆積結構。
[0044]配合物5的結構
X-射線單晶衍射結果表明，配合物5的不對稱單元里含有一個一價金屬銅離子，一個碘離子，一個三苯基膦分子，一個配體BPCA分子的一半和一個二氯甲烷溶劑分子。配合物5中包含(PPh3)2Cu2(P-1)2單元。此單元經(jīng)配體BPCA橋聯(lián)形成一條一維鏈。在配合物5里，一價銅離子的配位幾何構型為輕微扭曲的四面體結構。配合物5里，一價銅離子是四配位的，配位原子分別為配體BPCA的其中一個吡啶環(huán)上的氮原子，三苯基膦上的一個磷原子和兩個碘原子。配合物5里有Cu2I2的雙核銅簇，其中銅銅之間的距離為2.9864(16)A，這說明銅銅之間存在金屬金屬相互作用。
[0045]配合物I?4的更多合成與表征內(nèi)容可以參閱《發(fā)光稀土金屬-有機骨架材料的設計合成及性能研究》，李洪輝，南京郵電大學碩士學位論文，2013。配合物5的更多合成與表征內(nèi)容可以參閱《吡啶基schiff堿、膦混配雜氮配體的Cu(I)配合物的合成、結構及光譜性質研究》，周馨慧，汕頭大學碩士學位論文，2006。
[0046]圖3是配合物1-5的室溫固態(tài)發(fā)射光譜。在激發(fā)波長為380 nm的激發(fā)光的激發(fā)下，配合物I在426 nm處有寬的最大發(fā)射峰，配合物2在436 nm處有寬的最大發(fā)射峰，與純的H2MFDA配體相比約有20 nm左右的紅移，可以判定配合物I和2的發(fā)射是由配位的MFDA配體的π-JI*躍遷產(chǎn)生的。從配合物3的發(fā)射光譜中可以看在581 nm, 592 nm, 615 nm(620 nm處有一個肩峰)，654 nm以及703 nm處有發(fā)射峰,這些發(fā)射峰可以歸屬于Eu3+離子的特征發(fā)射=5Dtl^7F1 (J = O, I, 2，3，4)。在配合物3中，配體H2MFDA的強的藍光發(fā)射完全消失了，配合物展示了強的Eu3+離子特征的紅光發(fā)射，這說明MFDA配體把能量有效地轉移給了 Eu3+離子。配合物4表現(xiàn)出強的藍光發(fā)射，與配體的發(fā)光光譜曲線類似，它的最大發(fā)射在468 nm (在448 nm和485 nm處有兩個肩峰)，與純的配體相比紅移了 34 nm,配合物4的發(fā)光應該是由配位的PDA配體的- Ji *躍遷產(chǎn)生的。配合物5在515nm處有一個最大發(fā)射，這個發(fā)射波長正好處于配體BPCA的發(fā)射波長范圍之內(nèi)，所以由此可以判斷配合物5在515nm處的發(fā)射為配體BPCA的內(nèi)部電子躍遷(IL)導致的。配合物5在590nm處還有一個強度較弱的發(fā)射峰，綜合比較配體和配合物的發(fā)射光譜，我們推斷這個波段的發(fā)射可能來自配體到金屬的(LMCT)或是金屬到配體的(MLCT)電子躍遷導致的。
[0047]熒光多層存儲器的制作，本發(fā)明的存儲器制作與普通的CD和DVD的制作方法基本一致，本發(fā)明采用熱模加壓法制作。在這種壓片過程中，首先，金屬模板在高溫下對聚碳酸酯薄板熱壓產(chǎn)生凹槽，然后，再利用熒光染液將信息位的凹槽填滿，填涂以螺旋方式進行。在溶液涂料固化之后，讓一層層信息層疊合在一起。
[0048]本發(fā)明的熒光多層存儲器的信息讀出方法如圖2，具體步驟如下:
I)入射激光激發(fā)熒光:入射激光I發(fā)出的激光經(jīng)過透鏡進入存儲器某一層待讀的信息層，并在所待讀的信息層沿信息層的平面方向掃描，當激光掃描到填有熒光介質的凹槽中時，熒光單元4吸收能量，產(chǎn)生熒光信號，這樣也就產(chǎn)生了信息光。
[0049]2)信息光接收:所述信息光產(chǎn)生以后，在被CXD探測器2接收前，會先通過一層濾波片3，不同信息層所輻射出的熒光波長不一樣，所對應的濾波片通過的波長與各層信息層的激發(fā)熒光波長一致，本發(fā)明采用5層信息層，每一層填涂的熒光材料排列方式，最頂層第一層的信息層采用 UTb2 (MFDA)2 (HC00)2(H20)6]H20}n、第二層[Dy2 (PDA)2(HCOO) (OH) (H2O)]n、第三層{[Cu2 (BPCA) (PPh3) 2I2]2CH2C12} η 第四層[Ln3(MFDA)4(NO3) (DMF)3In (Ln 是 Sm 時，為配合物2為第四層；Ln是Eu時，為配合物3為第五層)，為避免照射待讀信息層時會照射到其他層面而激發(fā)其它波長(例如圖中所示的其他信息層的激發(fā)出的熒光5)和入射激光反射和散射(例如圖中所示的入射激光的在信息層反射和散射產(chǎn)生的光7)的影響，信息光會先通過濾波器3，之后照射到CCD 2的光敏面上，實現(xiàn)信息光的接收。濾波器3的濾波波長應該是可以調(diào)節(jié)的，它可以調(diào)節(jié)為與每一層的熒光材料的發(fā)射波長相一致，在本實施例中它包括有5片濾波片，每個濾波片分別與這5種熒光材料的發(fā)射波長相一致，當需要讀取某一層的波長時，通過更換濾波片的方法將濾波器3的濾波狀態(tài)切換為該濾濾片即可。一般來說，只要保證每層之間的熒光材料的發(fā)射峰不同，就可以通過選擇合適的濾波器將需要讀取的那一層熒光材料的發(fā)射熒光濾出，但是為了提高濾濾和讀取的效果，最好是能保證每層的熒光材料的最大發(fā)射峰能夠不同，這樣就可以提高濾波的效果，如果能夠使最大發(fā)現(xiàn)峰的波長之間的間隔越大，就能夠進一步地提高濾波和讀取效果。
[0050]3)信息的獲取和識別:照明光束在待讀的信息層產(chǎn)生的信息光在被CCD2接收收時，信息光有待讀信息層的熒光信號和來自其他信息層的干擾信號以及入射激光產(chǎn)生的反射和散射光信號，在被接收前通過一層濾波片，濾波片為讓只讓特定波長通過的濾波片，在本實施例中分別包括有426nm濾波片、436nm濾波片、468nm濾波片、515nm濾波片、654nm濾波片；存儲器由上往下，不同信息層突光材料激發(fā)的突光波長為426nm、436nm、468nm、515nm、654nm排列。當激光入射到待讀信息層，濾波片切換至與該層熒光波長相對應的濾波片。通過濾波片后接受到的信息光只有待讀數(shù)據(jù)所在信息層的熒光信號，從而達到抗干擾的效果。結合上述的5種熒光材料的發(fā)光特性的分析，在本存儲器中采用這5種熒光材料還具有如下優(yōu)點:這5種熒光材料在同一個激發(fā)波長380 nm下都能發(fā)射出熒光，而且熒光發(fā)射光譜的發(fā)射峰都具有明顯的差異，且相互之間的最大發(fā)射峰能夠有明顯的位錯，這就可以使只使用同一束激發(fā)光線就能夠同時使整個5層熒光存儲器發(fā)射出熒光，且熒光能夠明顯地被濾波器進行分別濾過，簡化了操作。
[0051]4)單層信息的連續(xù)讀出:用計算機控制激光入射器的移動和存儲器的轉動，使得該激光器在存儲器的中心向邊緣沿橫X軸方向移動，讀出單層的所有信息。
[0052]5)選層:本發(fā)明選層是利用濾波片3選層，在讀完一層信息后，利用計算機控制濾波器切換至待讀的信息層相對應濾波片。確保CCD2接收到的熒光信號只有待讀信息層的信號，從而達到選層的目的。
[0053]6)多層信息聯(lián)系讀出:重復上述步驟2)至步驟5)的過程，直到將需待讀的多層熒光存儲器的信息讀出為止。
[0054]以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權利要求的保護范圍內(nèi)。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例中，而是可以應用于符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的更寬的范圍。
【權利要求】
1.一種多波長疊層熒光數(shù)據(jù)存儲器，其特征在于:包括有至少二層的信息存儲介質，所述的信息存儲介質上設置有包含熒光材料的凹槽；每層的信息存儲介質上的熒光材料在激發(fā)后相互之間具有不同的發(fā)射峰；所述的信息存儲介質是透光的材料。
2.根據(jù)權利要求1所述的多波長疊層熒光數(shù)據(jù)存儲器，其特征在于:每層的信息存儲介質上的熒光材料在激發(fā)后相互之間具有不同的最大發(fā)射峰。
3.根據(jù)權利要求1所述的多波長疊層熒光數(shù)據(jù)存儲器，其特征在于:所述的透光的材料是無機材料或者聚合物；所述的無機材料是玻璃；所述的聚合物是聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯或者聚丙烯酸。
4.根據(jù)權利要求1所述的多波長疊層熒光數(shù)據(jù)存儲器，其特征在于:各層的熒光材料在同一個激發(fā)波長下都能激發(fā)出熒光。
5.根據(jù)權利要求4所述的多波長疊層熒光數(shù)據(jù)存儲器，其特征在于:所述的信息存儲介質為五層；至少有一層信息存儲介質中的突光材料米用如下五種突光材料中的一種:{[Tb2 (MFDA) 2 (HCOO) 2 (H2O) 6].H2Oj n、
[Sm3 (MFDA)4(NO3) (DMF)丄、
[Eu3 (MFDA)4(NO3) (DMF)丄、
[Dy2 (PDA)2(HCOO) (OH) (H2O)Jn,
{[Cu2 (BPCA) (PPh3)2I2].2CH2Cl2}n。
6.根據(jù)權利要求5所述的多波長疊層熒光數(shù)據(jù)存儲器，其特征在于:每層信息存儲介質上分別采用所述的五種熒光材料中的一種，且每層都不相同。
7.一種基于權利要求1?6任一項所述的多波長疊層熒光數(shù)據(jù)存儲器的數(shù)據(jù)存取裝置，其特征在于:包括有權利要求，在所述的多波長疊層熒光數(shù)據(jù)存儲器的一側設置有入射激光器，在多波長疊層熒光數(shù)據(jù)存儲器上熒光發(fā)射方向上依次設置有濾波器和探測器；所述的濾波片的濾波波長是可調(diào)節(jié)的。
8.根據(jù)權利要求7所述的數(shù)據(jù)存取裝置，其特征在于:所述的濾波器中包括有濾波片，濾波片的個數(shù)與信息存儲介質的層數(shù)相同，濾波片通過的波長與每層的熒光材料的激發(fā)出的最大的突光波長相同。
9.一種基于權利要求1?6任一項所述的多波長疊層熒光數(shù)據(jù)存儲器的讀取方法，其特征在于:包括如下步驟，第I步、向多波長疊層熒光數(shù)據(jù)存儲器上發(fā)出入射激光，使熒光材料激發(fā)出熒光，再通過濾波器對熒光進行濾波，使其中的一層上的熒光材料產(chǎn)生的熒光透過，再通過探測器對透過的熒光進行檢測；改變?nèi)肷浼す庠谏鲜龅囊粚由系恼丈湮恢?，并重復濾波和檢測的步驟；第2步、改變?yōu)V波器的濾波波長，使另一層上熒光材料發(fā)出的熒光透過，重復步驟I，獲取數(shù)據(jù)。
10.熒光材料在光存儲器中的應用，所述的熒光材料是
{[Tb2 (MFDA) 2 (HCOO) 2 (H2O) 6].H2Oj n、
[Sm3 (MFDA)4(NO3) (DMF)丄、
[Eu3 (MFDA)4(NO3) (DMF)丄、
[Dy2 (PDA)2(HCOO) (OH) (H2O)Jn,
{[Cu2 (BPCA) (PPh3)2I2].2CH2Cl2}n 中的至少一種;優(yōu)選是 5 種。
【文檔編號】G11B7/26GK104134448SQ201410306921
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權日:2014年6月30日
【發(fā)明者】黃維, 楊濤, 李元義, 李奧, 周馨慧, 儀明東 申請人:南京郵電大學