采用有限状态机描述光存储伺服系统的状态转换过程。有限状态机通过CPLD硬件实现，以控制光学头的运动状态。根据DVD伺服标准的要求，设计超前滞后补偿器对整个伺服环路进行补偿。利用标准光学头和标准盘片对整个伺服系统进行了测试。测试结果表明，该伺服系统精度较高，聚焦精度小于10%，循迹精度小于20%，对于标准盘片能得到较高的Jitter(＜8%)。

多阶游程长度受限(ML－RLL)编码可以在保持原有记录符尺寸和记录单元数量的情况下将CD光盘存储容量提高2．4倍。借助标量衍射理论建立了多阶游程长度受限记录符的计算模型，对采用多阶游程长度受限编码的CD光盘的读出信号进行了仿真分析。结果表明，记录坑长度的变化对读出信号幅值影响较小，有利于将记录坑长度和记录坑的宽度两个参数进行分离检测，但在3T长度、不同宽度的记录坑相连的情况下，从读出信号中很难分辨出记录符的分界位置。

光电探测器(PDIC)的安装误差导致光学头的光学轴心与光电探测器的中心不重合。在光盘标量衍射模型的基础上，引入光电探测器的位置误差参数，根据DVD－ROM的盘片参数，计算并分析了位置误差对差动相位探测(DPD)信号的影响。计算结果表明：沿盘片切向的位置误差使DPD的幅值变小，在25%的范围内DPD的幅值随切向位置误差的变化系数为1．52T；沿盘片径向的位置误差使DPD产生直流偏置，在50%的范围内DPD直流偏置随径向位置误差的变化系数为3．8T。

游程长度受限编码广泛应用于光(磁)存储系统中，通过将用户数据转换为符合特定信道约束的码元序列，从而提高数据传输的效率与可靠性。较为系统的介绍了游程长度受限编码的基本理论，从原理上分析了有限状态编码器与滑块分组译码器模型，并对主要的编码构造方法进行了概述，展望了游程长度受限编码的发展方向。

多阶光存储是一种在不改变原有光路和机械系统的情况下，利用先进的信号处理与调制编码技术，显著提高存储容量和数据传输率的新型技术。综述了多阶光存储的发展历史及研究现状，并针对多阶光存储的两种类型(信号多阶和介质多阶)，列举了几种典型的多阶光存储方案。从本质上分析了信号多阶技术和介质多阶技术的不同，展望了其发展方向。

描述了多阶母盘刻录系统中一种基于工业标准结构（ISA）总线接口和复杂可编程逻辑器件(CPLD)技术的激光多功率写入控制方法及其控制电路的设计实现。控制电路以工业标准结构总线接口与计算机通信,以复杂可编程逻辑器件为核心处理单元,采用外加功率探测器进行功率反馈,可以同时控制激光器的写入功率和写入时间,使半导体激光器可以对母盘上感光材料进行多阶功率的曝光刻写,同时写入时间可调,从而实现母盘的多阶刻录。已经用于多阶母盘刻录实验系统,可以兼容不同类型的半导体激光器。实验结果表明,使用此控制电路可以在光致变色材料盘片上实现至少8阶功率写入,并获得8阶信号。其最小写入时间125 ns,长时间工作输出功率的不稳定性小于1％,可满足只读型多阶光盘的刻录需要。

利用光致变色材料的灰度分阶特性可以实现多阶光存储。以傅里叶光学和光致变色记录符的可叠加性为基础,采用霍普金斯标量衍射理论的经典归一化坐标,对光致变色多阶光存储中的光学串扰进行了理论建模和数值分析,作为后续电通道补偿设计的前提。数值计算结果表明:相邻记录符与盘基信号的交叉串扰项是光学串扰的主要成分,且随着中心距的增加,相邻记录符引起的串扰迅速降低;当无寻道误差时,邻道记录符引起的串扰可以忽略;高阶记录符引起串扰要明显高于低阶的串扰,且影响多阶存储的可分阶性;实验结果很好地验证了所建立的模型的合理性。

多阶存储是一种无需减小记录波长或增大数值孔径而显著提高光存储容量的新颖方法。对光致变色材料采用不同的光能量写入,读出时则具有不同的吸收率,该特性可用来实现多阶数据存储。在研究光致变色材料曝光特性的基础上,提出了基于光致变色原理的多阶存储数学模型,该模型反映了光致变色材料吸收率与曝光量之间的非线性关系,为光致变色材料的多阶存储写策略的优化提供了理论依据。在4阶和8阶静态存储实验结果中,各信号峰值之间有明显的阶次变化,且信号之间没有交叠现象,从而验证了利用该材料进行多阶存储的可行性。将该多阶技术应用在实际光盘存储中,可实现两至三倍于普通光盘容量的高密度存储。

采用精细化设计方法,进行了分数傅里叶变换衍射光学束匀滑器件的设计,利用爬山 模拟退火混合优化算法,获得了真实的束匀滑分布,不仅控制了算法采样点上的光强分布,还控制了其他非采样点上的光强分布。

采用精细化设计方法,进行了菲涅耳区衍射光学束匀滑器件的设计,利用爬山-模拟退火混合优化算法,获得了真实的束匀滑分布,不仅控制了算法采样点上的光强分布,还控制了其他非采样点上的光强分布.优化得到的束匀滑器件的位相深度小于π,易于后续加工.