期刊基本信息
创刊:
1974年 • 月刊
名称:
光电工程
英文:
Opto-Electronic Engineering
主管单位:
中国科学院
主办单位:
中国科学院光电技术研究所;中国光学学会
出版单位:
光电工程编辑部
主编:
罗先刚
ISSN:
1003-501X
刊号:
CN 51-1346/O4
电话:
028-85100579
邮箱:
地址:
四川省成都市双流350信箱《光电工程》编辑部
邮编:
610209
定价:
90元/期

本期栏目 2019, 46(3)

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光电工程 第46卷 第3期

作者单位
摘要
北京工业大学应用数理学院信息光电子技术研究所,北京 100124
体全息存储技术具有存储密度高、数据容量大、可并行读写、传输速度快等特点,有望解决目前大数据时代面临的数据存储成本高、存储密度小等难题。由于光致聚合物材料的体全息存储器件具有成本低,重量轻,商用价值高等优点,从上世纪90年代光致聚合物材料在体全息存储领域开始受到了广泛关注,成为体全息存储技术中最具有潜力的记录材料。本文从光致聚合物国内外研究进展出发,介绍了光致聚合物在体全息存储技术中体现出的高感光灵敏度、高衍射效率、高分辨率等优良性能。
光致聚合物 体全息存储 光存储 全息存储材料 photopolymer volume holographic storage optic storage technology holographic storage materials 
光电工程
2019, 46(3): 1
作者单位
摘要
广东紫晶信息存储技术股份有限公司,广东 梅州 514779
为提升光存储数据可靠性,本文提出一种用于光盘数据存储的冗余恢复码纠错方法,涉及光盘数据存储领域。对用户数据进行冗余恢复码编码,将其与用户数据组成数据条带组,对编码后的数据条带组再次进行纠错和调制的编码,将再次编码后的数据条带组刻录在光盘上;读取已刻录的数据条带组,先经过调制和纠错的解码,当读取到无法读取的错误数据时,进行冗余恢复码解码,还原用户数据。该方法可兼容光盘现有标准的纠错码,提高光盘的容错率。在蓝光光盘的物理符号误码率为4.2×10-3情况下,经过蓝光标准ECC(error correction code)纠错后符号误码率为4.1×10-13,在此基础上叠加冗余恢复码,符号误码率可下降至7.4×10-24。
光存储 冗余恢复码 纠错方法 数据可靠性 optical storage redundant recovery code error correction data reliability 
光电工程
2019, 46(3): 1
作者单位
摘要
1 华中科技大学武汉光电国家研究中心,湖北 武汉 430074
2 华中科技大学信息存储系统教育部重点实验室,湖北 武汉 430074
3 深圳华中科技大学研究院,广东 深圳 518057
光学数据存储技术虽然在存储寿命和功耗上具有显著优势,但在应对大数据纵深发展趋势时,目前的一些光存储技术在容量和密度方面面临严峻的挑战。相比于其他光存储技术,双光束超分辨光学数据存储技术在光学大数据存储产业化方面展现了明显的容量和密度优势。本文针对双光束超分辨光存储技术,全面介绍了该技术在光存储技术产业化应用中亟待解决的核心关键问题,并着重讨论了解决这些问题所需要采用的基本方法。
光存储 双光束超分辨光存储 超高密度 超分辨伺服定位 optical data storage dual-beam super-resolution ultra-high high density super-resolution positioning 
光电工程
2019, 46(3): 1
苏文静 1,2胡巧 1,2赵苗 1,2原续鹏 1,2[ ... ]阮昊 1
作者单位
摘要
1 中国科学院上海光学精密机械研究所微纳光电子功能材料实验室,上海 201800
2 2中国科学院大学材料与光电研究中心,北京 100049
随着互联网、物联网、云计算以及人工智能的快速发展,人类社会已经进入大数据时代。面对如此多的数据,如何安全可靠、绿色节能、长寿命、低成本地进行存储已经成为一个重要问题,传统的光存储技术已经无法满足现实要求,需要对其加以改造升级,甚至研发新一代存储技术。到目前为止,已有多种基于光存储原理的样机研制成功并获得工程应用,光存储技术不断完善,正逐步实用化和商用化。本文首先简单介绍了光存储技术领域发展历程,然后详细列举了其中8种具有产业化前景的光存储技术,对它们的原理及发展现状进行了总结,并对其技术特点和作为大数据存储介质的前景进行了讨论;最后对光存储技术未来发展趋势进行了展望,以期为大数据时代光存储技术的发展提供技术参考。
光存储 大数据 存储技术 双光束超分辨 optical storage large data storage technology double beam super-resolution 
光电工程
2019, 46(3): 1
作者单位
摘要
1 华中科技大学计算机学院,信息存储教育部重点实验室,湖北 武汉 430074
2 武汉光电国家实验室,湖北 武汉 430074
光盘能够进行可靠、低成本地离线长期数据存储,当对保存的海量数据进行查询时,需要能够快速逻辑定位到查询结果,并且能够确定所属光盘的物理位置,进行数据读取。这要求光盘在信息及物理世界中拥有唯一的标识,从而方便、可信地统一管理海量数据。本文设计一种批量光盘自动标识系统,它集成普通商用的刻录机、打印机和摄像头,实现批量光盘的自动化物理标签打印和逻辑标识刻录。考虑到每个部件都具有内部独立的时序控制、特定的存取接口。本研究设计并开发了定制化机械结构,以及全局软件调度机制,统一协调物理和逻辑控制。实验结果表明,单套系统能够一次连续地标识200张光盘,平均每张2 min。
光盘自动标识 信息物理集成系统 二维码图像识别 机械控制 automatic identification of discs integrated cyber-physical system 2D code image recognition mechanical control 
光电工程
2019, 46(3): 1
陈韦良 1,2张静宇 1,2,*
作者单位
摘要
1 华中科技大学武汉光电国家研究中心,湖北 武汉 430074
2 华中科技大学信息存储系统教育部重点实验室,湖北 武汉 430074
随着数字化时代的发展,人类正进入一个大数据纪元。然而海量产生的数据已很难被全部记录,据估算,现有的数据载体已不足以存储人类产生数据的一半,如果该现状得不到改善,那么大量数据将会被强制舍弃。但改善这样的现状面临着难题,阿贝衍射极限的存在制约了光存储单元的大小,这使得传统光存储的容量被激光波长和物镜的数值孔径所限制。这个难题可以通过引入多维复用技术替代性地解决,本文针对多维存储中材料三维空间、偏振、波长等复用技术,综述了维度扩展在光存储中的研究成果以及未来的发展趋势。其中,着重介绍了基于纳米光栅的五维度光存储的发展历史、当前现状及亟需解决的问题。
多维度光存储 光存储介质 光与物质相互作用 multi-dimensional optical data storage optical storage media interaction of light and matter 
光电工程
2019, 46(3): 1
作者单位
摘要
1 暨南大学信息科学技术学院电子工程系,广东 广州 510632
2 暨南大学光子技术研究院,广东省光纤传感与通信技术重点实验室,广东 广州 510632
3 华南师范大学信息光电子科技学院,广东 广州 510631
随着信息时代的到来,日益增长的海量数据对数据存储技术提出了高容量、高安全性和高存储时长等要求。常规的磁存储技术难以满足这些要求,面临着前所未有的挑战。随着激光器的发明和纳米技术的快速发展,基于金纳米棒与读写激光相互作用的五维光存储技术应运而生,其存储密度高和寿命长的特点能够满足上述要求。本文将总结如何从结构物质的角度来实现读写激光物理维度的复用和多进制存储以及如何从结构光的角度来实现超分辨存储。本文还将讨论进一步提升五维光存储容量的方法,并对这种技术的未来发展方向进行展望。
光存储 金纳米棒 超分辨存储 多进制存储 optical data storage super resolution storage multilevel storage 
光电工程
2019, 46(3): 1
作者单位
摘要
1 北京理工大学光电学院,北京 100081
2 福建师范大学光电与信息工程学院,信息光子学研究中心,福建 福州 350117
从体全息存储原理出发,列举了体全息存储的技术和主要的几种系统结构,并就同轴式全息存储系统原理、系统结构、编码方式进行了详细的介绍分析。在未有成熟的相位编码方式的情况下,对基于相位调制的同轴全息存储系统的两种相位编码方式进行了分析评价,这两种相位编码方式对全息存储中相位编码的可能实现方式进行了有效补充,其组合式相位编码方式与传统振幅编码相比提高了编码率且降低了误码率。另外,介绍和分析了一种可以有效减少材料消耗并提高存储密度的多阶复振幅调制的同轴全息存储系统,并对其系统表现性能进行评价。综合评价得出,更合理的编码方式、适当的调制手段和抑制噪声仍是现在全息存储研究中亟待解决的问题。
体全息存储 相位调制 全息编码 相位重建 volume holographic storage phase modulation holographic encoding phase retrieve 
光电工程
2019, 46(3): 1
作者单位
摘要
1 北京理工大学光电学院光电成像技术与系统教育部重点实验室,北京 100081
2 福建师范大学光电与信息工程学院,信息光子学研究中心,福建 福州 350117
偏光全息术通过记录两束偏振光干涉形成的偏振光栅,可以把偏振光信息存储在偏振敏感材料当中。偏光全息把传统全息术中长期被忽视的光波偏振信息加以利用,在加大了存储容量的同时,也具有了许多独特的性质。本文简要介绍了偏光全息的发展历程,描述了基于张量的偏光全息理论及其一些推论,然后对偏光全息在数据存储领域的应用作了介绍,并做出展望。
光学数据存储 全息存储 偏光全息 张量理论 optical data storage holographic storage polarization holography tensor theory 
光电工程
2019, 46(3): 1
作者单位
摘要
清华大学精密仪器系,精密测试技术及仪器国家重点实验室,北京 100084
掺杂光致聚合物的合成过程对其性能的影响至关重要。目前掺杂光致聚合物的合成过程优化主要依靠大量实验数据和操作者实验经验。本文提出了一种利用掺杂光致聚合物的吸收光谱定量化分析光致聚合物合成过程的方法。该方法通过对掺杂光致聚合物制备过程中的各个阶段样品进行吸收光谱测量分析,揭示样品制备过程中吸收光谱随制备过程变化的趋势,并利用吸收光谱法定量监测聚合物预聚合过程的程度和速率,为科学定量优化掺杂光致聚合物制备过程提供了新方法。
吸收光谱 光致聚合物 定量监测 定量优化 absorption spectrum photopolymer quantitative monitoring quantitative optimization 
光电工程
2019, 46(3): 1
作者单位
摘要
暨南大学光子技术研究院,广东省光纤传感与通信技术重点实验室,广东 广州 510632
与外加磁场和热辅助磁反转相比,全光磁反转将磁化反转时间缩短至100 ps之内,得到了人们的广泛关注。其中,亚铁磁材料GdFeCo是能够实现单脉冲全光磁反转的重要材料,在全光磁存储领域中具有巨大的潜在应用价值。本文利用微观三温度模型(M3TM)理论模拟并实验验证了GdFeCo材料因热效应所引起的全光磁反转过程。具体研究了GdFeCo材料在单脉冲激发下磁化场的全光磁动力学过程,以及GdFeCo材料的全光磁响应末状态随激光脉冲能量与脉宽的变化关系。与原子自旋模型和Landau-Lifshitz-Bloch(LLB)模型相比,M3TM更简洁地给出了单脉冲激发下GdFeCo材料磁化场随时间的变化关系以及角动量转移的量子化关系,为基于热效应的全光磁反转的快速、大面积计算提供了有效手段。
微观三温度模型 全光磁反转 microscopic three-temperature model GdFeCo GdFeCo all-optical switching 
光电工程
2019, 46(3): 1
林枭 1,2郝建颖 1郑明杰 1,3戴天贵 1,3[ ... ]任宇红 1,*
作者单位
摘要
1 福建师范大学光电与信息工程学院,福建 福州 350117
2 福建省光子技术重点实验室,福建 福州 350117
3 医学光电科学与技术教育部重点实验室,福建 福州 350117
本文对过去50年中光全息数据存储技术的发展进行了综述。随着关键器件和材料的不断发展,光全息数据存储技术也日臻成熟。当下正值大数据时代,对数据存储密度和数据存取速度的需求比以往任何时候都要大,光全息数据存储以其超大存储容量、超快读取速度、超长保存寿命等优势,成为下一代数据存储技术的有力候选者。其中同轴全息存储系统以其结构紧凑、操作简单、兼容性强等特点将成为全息存储技术进一步实用化的基石。同时新型的相位调制光全息数据存储系统正成为研究热点,新一轮的飞速发展时机已至。
光全息 数据存储 大数据 相位调制 optical holography data storage big data phase modulation 
光电工程
2019, 46(3): 1
作者单位
摘要
暨南大学光子技术研究院,广东省光纤传感与通信技术重点实验室,广东 广州 510632
随着大数据和人工智能等信息技术日新月异,各行各业对数据信息存储的要求与日俱增。当前,以磁控存储技术为主的信息存储方式普遍存在寿命低、能耗高的缺点。与磁存储技术相比,光学数据存储技术具有能耗低、数据安全性高等优势,然而其数据存储容量受到光学衍射极限的极大制约。如何突破光学衍射极限,提升光存储技术光学系统的分辨能力,从而增加光学存储系统数据存储容量,是目前光存储技术进一步与大数据和云计算等信息技术融合的关键。本文阐述了基于超衍射极限分辨率的光学存储技术的原理和国内外发展现状,包括远场超分辨的三维光存储(如基于双光子吸收过程和饱和受激发射损耗荧光过程光数据存储)和近场超分辨二维光存储(如近场探针扫描显微存储、近场固体浸没透镜存储和超分辨近场结构存储)。最后,对基于超分辨光学存储技术当前存在的问题及未来发展方向进行了讨论。
光数据存储技术 光学超分辨技术 超大容量数据存储 optical data storage technology optical super-resolution technology ultra-high capacity optical data storage 
光电工程
2019, 46(3): 1
作者单位
摘要
光电工程
2019, 46(3): 1