多波长叠层荧光数据存储器及其器件制作与读取方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410306921.0

申请日:

2014.06.30

公开号:

CN104134448A

公开日:

2014.11.05

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G11B 7/26申请日:20140630|||公开

IPC分类号:

G11B7/26; G11B7/135(2012.01)I

主分类号:

G11B7/26

申请人:

南京邮电大学

发明人:

黄维; 杨涛; 李元义; 李奥; 周馨慧; 仪明东

地址:

210023 江苏省南京市南京邮电大学788信箱

优先权:

专利代理机构:

南京经纬专利商标代理有限公司 32200

代理人:

邓唯

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内容摘要

本发明公开了多波长叠层荧光数据存储器及其器件制作与读取方法,属于光信息存储技术。本发明的思路是利用入射激光照射在荧光存储器的待读的信息层上,当所述信息层上信息位的凹槽中的荧光介质吸收能量时产生荧光信号。该荧光信号,由于其不同于其他波长,最后在CCD探测器利用一个滤波片滤出除所待读的信息层激发的荧光波长以外的波长,确保CCD接收到只有待读信息层的荧光信号;在读完一层信息后,利用计算机控制滤波器切换至待读的信息层相对应滤波片。确保CCD接收到的荧光信号只有待读信息层的信号,从而达到选层的目的。

权利要求书

1.  一种多波长叠层荧光数据存储器,其特征在于:包括有至少二层的信息存储介质,所述的信息存储介质上设置有包含荧光材料的凹槽;每层的信息存储介质上的荧光材料在激发后相互之间具有不同的发射峰;所述的信息存储介质是透光的材料。

2.
  根据权利要求1所述的多波长叠层荧光数据存储器,其特征在于:每层的信息存储介质上的荧光材料在激发后相互之间具有不同的最大发射峰。

3.
  根据权利要求1所述的多波长叠层荧光数据存储器,其特征在于:所述的透光的材料是无机材料或者聚合物;所述的无机材料是玻璃;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.
  根据权利要求1所述的多波长叠层荧光数据存储器,其特征在于:各层的荧光材料在同一个激发波长下都能激发出荧光。

5.
  根据权利要求4所述的多波长叠层荧光数据存储器,其特征在于:所述的信息存储介质为五层;至少有一层信息存储介质中的荧光材料采用如下五种荧光材料中的一种:{[Tb2(MFDA)2(HCOO)2(H2O)6]·H2O}n
 [Sm3(MFDA)4(NO3)(DMF)3]n
 [Eu3(MFDA)4(NO3)(DMF)3]n
 [Dy2(PDA)2(HCOO)(OH)(H2O)]n
{[Cu2(BPCA)(PPh3)2I22CH2Cl2}n

6.
  根据权利要求5所述的多波长叠层荧光数据存储器,其特征在于:每层信息存储介质上分别采用所述的五种荧光材料中的一种,且每层都不相同。

7.
  一种基于权利要求1~6任一项所述的多波长叠层荧光数据存储器的数据存取装置,其特征在于:包括有权利要求,在所述的多波长叠层荧光数据存储器的一侧设置有入射激光器,在多波长叠层荧光数据存储器上荧光发射方向上依次设置有滤波器和探测器;所述的滤波片的滤波波长是可调节的。

8.
  根据权利要求7所述的数据存取装置,其特征在于:所述的滤波器中包括有滤波片,滤波片的个数与信息存储介质的层数相同,滤波片通过的波长与每层的荧光材料的激发出的最大的荧光波长相同。

9.
  一种基于权利要求1~6任一项所述的多波长叠层荧光数据存储器的读取方法,其特征在于:包括如下步骤,第1步、向多波长叠层荧光数据存储器上发出入射激光,使荧光材料激发出荧光,再通过滤波器对荧光进行滤波,使其中的一层上的荧光材料产生的荧光透过,再通过探测器对透过的荧光进行检测;改变入射激光在上述的一层上的照射位置,并重复滤波和检测的步骤;第2步、改变滤波器的滤波波长,使另一层上荧光材料发出的荧光透过,重复步骤1,获取数据。

10.
  荧光材料在光存储器中的应用,所述的荧光材料是
{[Tb2(MFDA)2(HCOO)2(H2O)6]·H2O}n
[Sm3(MFDA)4(NO3)(DMF)3]n
[Eu3(MFDA)4(NO3)(DMF)3]n
[Dy2(PDA)2(HCOO)(OH)(H2O)]n
{[Cu2(BPCA)(PPh3)2I22CH2Cl2}n中的至少一种;优选是5种。

说明书

多波长叠层荧光数据存储器及其器件制作与读取方法
  
技术领域
    本发明属于光信息存储技术,具体涉及荧光材料的制作和存储器读取方法。 
  
背景技术
光学数据存储技术如CD和DVD光盘已在音响视听和计算机数据存储领域得到广泛的应用。光信息存储技术是利用激光照射介质,通过激光与介质的相互作用使介质发生物理、化学变化,将信息存储下来的技术。为适应计算机技术的发展需要,存储设备的数据存储量每年以60%的速度增长,目前人们正在想方设法进一步的提高存储器的存储容量,现阶段广泛采用增加存储设备容量的方法是大幅度增加磁性和光学记录介质的存储密度来实现的。 
在光记录领域,增加信息载体的容量是趋势,已经研究的用于增加数据容量的方法包括使用许多信息层,例如DVD(数字视频盘)可包括两个信息层。多层光盘由Philips和IBM公司提出,然而就多层光盘而言,现有多层的光盘由于探测光束的相干特性对多层光盘产生干扰、散射以及内层交扰等难以区分接受的信号[杨曙光,张付梅.多层荧光光盘-C3D技术探究[J].光盘技术,2000(5):19-23]。 
因此对于多层存储器来说,不仅要求能够存储足够的信息量、响应迅速、还要求很高的信噪比,现有的技术很难实现。 
  
发明内容
本发明目的在于进一步提高存储器的存储容量和响应速度以及数据抗干扰能力。 
根据本发明的一个方面,一种多波长叠层荧光数据存储器,包括有至少二层的信息存储介质,所述的信息存储介质上设置有包含荧光材料的凹槽;每层的信息存储介质上的荧光材料在激发后相互之间具有不同的发射峰;所述的信息存储介质是透光的材料。 
作为改进,每层的信息存储介质上的荧光材料在激发后相互之间具有不同的最大发射峰。 
作为改进,每一层上的荧光材料为同一种;层与层之间的荧光材料相互不同。 
作为改进,各层的荧光材料在同一个激发波长下都能激发出荧光。 
作为改进,所述的信息存储介质为五层。 
作为改进,至少有一层信息存储介质中的荧光材料采用如下五种荧光材料中的一种: 
{[Tb2(MFDA)2(HCOO)2(H2O)6]·H2O}n
[Sm3(MFDA)4(NO3)(DMF)3]n
[Eu3(MFDA)4(NO3)(DMF)3]n
[Dy2(PDA)2(HCOO)(OH)(H2O)]n
{[Cu2(BPCA)(PPh3)2I22CH2Cl2}n
作为改进,每层信息存储介质上分别采用所述的五种荧光材料中的一种,且每层都不相同。 
作为改进,所述的激发波长为380 nm。 
作为改进,所述的透光的材料是无机材料或者聚合物。 
作为改进,所述的无机材料是玻璃;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。 
根据本发明的另一个方面,一种多波长叠层荧光数据存取装置,包括有上述的多波长叠层荧光数据存储器,在所述的多波长叠层荧光数据存储器的一侧设置有入射激光器,在多波长叠层荧光数据存储器上荧光发射方向上依次设置有滤波器和探测器;所述的滤波器的滤波范围是可调节的。 
作为改进,所述的滤波器中包括有滤波片,滤波片的个数与信息存储介质的层数相同,滤波片通过的波长与每层的荧光材料的激发出的最大的荧光波长相同。 
根据本发明的另一个方面,一种多波长叠层荧光数据读取方法,包括如下步骤:第1步、向多波长叠层荧光数据存储器上发出入射激光,使荧光材料激发出荧光,再通过滤波器对荧光进行滤波, 使其中的一层上的荧光材料产生的荧光透过,再通过探测器对透过的荧光进行检测;改变入射激光在上述的一层上的照射位置,并重复滤波和检测的步骤;第2步、改变滤波器的滤波波长,使另一层上荧光材料发出的荧光透过,重复步骤1,获取数据。 
根据本发明的另一个方面,荧光材料在光存储器中的应用,所述的荧光材料是{[Tb2(MFDA)2(HCOO)2(H2O)6]·H2O}n、 
[Sm3(MFDA)4(NO3)(DMF)3]n
[Eu3(MFDA)4(NO3)(DMF)3]n
[Dy2(PDA)2(HCOO)(OH)(H2O)]n
{[Cu2(BPCA)(PPh3)2I22CH2Cl2}n中的至少一种。
作为改进,优选是5种。 
  
相比现有技术,本发明的技术方案具有以下有益效果:
1、荧光多层存储器每一层的水平分辨率虽有一定的限制,但是对比单层存储器,荧光多层存储器存储量要比单层存储器多很多。 
2、有利于光激励,本发明使用的荧光材料对比现有的荧光材料(如芳香族碳氢化合物)具有很高的荧光转化效率,有利于存储器信号快速稳定的读取。荧光材料稳定性好,在高温和长时间存放后不会失效,能够存放时间久,可以多次读取。 
3、本发明多波长叠层荧光存储器利用多波长滤波器来达到选层的目的,而现有的荧光多层存储器利用激光变焦技术选层,本存储器具有更高的信噪比。 
  
附图说明
图1为具体实施方式中所示的多波长叠层荧光存储器结构示意图,其中:1为入射激光、2为CCD探测器、3为不同荧光波段的滤波器、4存储器的信息层、6为待读信息层的激发出的荧光。 
图2为具体实施方式中所示的多波长叠层荧光存储器工作示意图,其中:1为入射激光、2为CCD探测器、3为不同荧光波长的滤波器、4为信息层、5为其他信息层的激发出的荧光、6为待读信息层的激发出的荧光、7为入射激光的在信息层反射和散射产生的光、8为信息层的荧光单元。 
图3为配合物的荧光发射光谱,图中标示的1~5曲线分别是指配合物1~5。 
  
具体实施方式
下面结合附图1和图2对本发明的技术方案进行详细说明: 
本发明的思路是利用入射激光照射在荧光存储器的待读的信息层上,当所述信息层上信息位的凹槽中的荧光介质吸收能量时产生荧光信号。该荧光信号,由于其不同于其他波长,最后在CCD探测器利用一个滤波片滤出除所待读的信息层激发的荧光波长以外的波长,确保CCD接收到只有待读信息层的荧光信号。
本发明的荧光存储器装置的结构如图1所示,包括入射激光器1、CCD探测器2、多波长的滤波器3、涂有荧光荧光介质的信息层4。入射激光器1是用于向信息层发射出相应的激光,它的位置可以不做具体的限定,一般情况下是位于信息层的上方,本领域技术人员熟知只要将其射出的激光朝向信息层表面并能使反射的光线射向检测器即可。激光在信息层上激发荧光材料之后,产生荧光,荧光的射出方向上设置有滤波片3,在滤波片3的后部设置有CCD探测器2,用于接收荧光信号。 
荧光多层存储器的信息层4由透明无机材料(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,信息层4至少两层,也可以为多层(本实施例中以5层为例)。采用聚碳酸酯作为信息层制作材料,存储器的主要部分由多个带有凹槽的信息层4构成,它看起来像一层层带有凹槽薄膜,这些凹槽用来布置荧光标记信息。在本实施例中,每一层的信息层上的凹槽内都填有荧光材料,为了使检测过程更加方便,最优的方式是在同一层中填入同一种荧光材料,而不同层上填入的荧光材料相互不同。 
以下本发明的荧光材料的制作技术方案进行详细说明:本发明中各种不同激发波长的荧光材料的制作,是利用具有不同荧光特性的有机配体与稀土金属的硝酸盐,通过溶剂热法进行配位反应进行制备。并通过改变两种有机配体的掺杂比例,从而实现配合物的荧光发射光谱的渐变。 
采用的配体如下: 
{[Tb2(MFDA)2(HCOO)2(H2O)6]·H2O}n (配合物1)
[Ln3(MFDA)4(NO3)(DMF)3]n (Ln是Sm时,为配合物2;Ln是Eu时,为配合物3) 
[Dy2(PDA)2(HCOO)(OH)(H2O)]n (配合物4)
{[Cu2(BPCA)(PPh3)2I22CH2Cl2}n (配合物5) 
其中,H2MFDA为9, 9-二甲基芴-2, 7-二羧酸,H2PDA为对苯二丙烯酸,BPCA为二(吡啶-4-甲醛)叠氮,PPh3为三苯基膦;DMF为N,N-二甲基甲酰胺。
合成步骤如下: 
配合物1的合成
将9, 9-二甲基芴-2, 7-二羧酸H2MFDA (0.1 mmol, 28.2 mg),Tb(NO3)3·6H2O (0.1 mmol, 45.2 mg) 和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)(5 mL),EtOH (2 mL),H2O (1 mL) 混合,装入25 mL带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中,放入烘箱,在120°C的温度下恒温3天,自然冷却至室温,过滤,得到无色棒状的晶体,无水乙醇洗涤,真空干燥。
配合物2和3的合成
配合物2和3的合成方法类似,在此仅描写配合物2的合成。将9, 9-二甲基芴-2, 7-二羧酸(H2MFDA) (0.1 mmol, 28.2 mg),Sm(NO3)3·6H2O (0.1 mmol, 44.4 mg) 和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)(5 mL),EtOH (2 mL),H2O (1 mL) 混合,装入15 mL带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中,放入烘箱,在80°C的温度下恒温3天,自然冷却至室温,过滤,得到无色棒状的晶体,无水乙醇洗涤,真空干燥。
配合物4的合成
将对苯二丙烯酸(H2PDA)(0.2 mmol, 43.6 mg),Dy(NO3)3·6H2O (0.2 mmol, 91.4 mg)和DMF(5 mL),H2O (5 mL)混合,装入15 mL带有聚四氟四烯内衬的不锈钢反应釜中,放入烘箱,在160°C的温度下恒温3天,自然冷却至室温,过滤,得到无色的针状晶体,无水乙醇洗涤,真空干燥。
配合物5的合成
在连续搅拌的情况下,把38.1mg(0.2mmol)的碘化亚铜粉末加入到含有104.9mg(0.4mmol)三苯基膦的二氯甲烷溶液中,搅拌大约一小时后得到无色的清液。此时加入21mg(0.1mmol)配体BPCA,同时继续搅拌直至溶液变为淡黄色清液。过滤,滤液静置,几天后得到淡黄色晶体,无水乙醇洗涤,真空干燥。
配合物的结构是: 
配合物1的结构
配合物1的不对称单元中含有一个位于二重轴上的Tb3+离子,一点五个MFDA 配体(C(8) 位于另一个二重轴上),半个甲酸根离子,一点五个配位水分子和四分之一个游离的水分子。Tb(1)与8个氧原子配位,其中的4个氧来自4个MFDA配体,2个氧来自2个水分子,最后两个氧来自于水分子或甲酸根离子。O(1),O(2),C(1)-C(8) 近似位于同一个平面上,其中C(3)原子偏离由这些原子确定的最小二乘平面的程度最大,为0.0408 ?。MFDA配体采用μ4桥连的方式连接了四个Tb离子,其中它的每个羧基氧原子各自与一个Tb3+离子相连。Tb3+离子在bc面内以线性队列的形式排列,每个线形队列中相邻的两个Tb3+离子被两个几乎共平面的MFDA 配体中的两个羧基双桥联,形成了一维的 Tb-O-C棒状次级结构单元。Tb-O-C棒状次级结构单元通过MFDA 配体中的9,9-二甲基芴部分分别沿着[011]和[0-11]方向桥连形成三维的 pcu 型的棒状堆积结构,结构中存在被甲酸根离子和水分子占据的一维菱形孔道。通过计算可知,去溶剂后的配合物1中,每个晶胞中拥有768.57 ?3的可容纳其他溶剂分子的空腔体积,占晶胞体积的29%。
配合物2和3的结构
配合物23是同构的,在此仅描写配合物2的结构。配合物2的不对称单元中包含一点五个Sm(III)离子,两个MFDA2- 配体,半个NO3-,一点五个配位的DMF溶剂分子。Sm(1)离子的配位数是七,配位原子分别是来自六个MFDA配体的六个氧原子和DMF分子的一个氧原子。Sm(2)离子的配位数也是七,配位原子分别是来自四个MFDA配体的四个氧原子、一个双齿螯合的硝酸根离子的两个氧原子和DMF分子的一个氧原子。MFDA配体采用μ4桥连的方式连接了四个Sm离子,其中每个羧酸氧原子分别连接一个Sm离子。Sm离子首先被MFDA配体的羧基连接成一维的沿[101]方向延伸的Sm-O-C棒状二级结构单元 (SBU)。MFDA配体的9, 9-二甲基芴单元进一步的把相邻的两个Sm-O-C棒状二级结构单元连接起来形成梯状物,其中梯级由两种不同朝向的9, 9-二甲基芴单元交替排列组成。每个Sm-O-C棒状二级结构单元连接(1-1-1)和(11-1)晶面上的另外四个相邻的Sm-O-C棒状二级结构单元,从而形成了三维的pcu型的棒状堆积结构,且在[101]方向有开口大小约为9.3 × 5.1 ?2的菱形孔道,DMF分子作为配位客体分子存在于孔道中。通过计算可知,去溶剂后的配合物2中,每个晶胞中拥有1183.0 ?3的可容纳其他溶剂分子的空腔体积,占晶胞体积的28.7%。
配合物4的结构
配合物4的不对称单元中含有两种晶体学独立的Dy离子,一个完整的PDA配体,两个一半的PDA配体,一个甲酸根离子,一个氢氧根离子和一个水分子。甲酸根离子是由溶剂热反应过程中DMF的分解得到的。Dy1中心与9个氧原子配位,其中的5个氧原子来自4个PDA配体,2个氧来自一个甲酸根离子,1个氧来自羟基的氧原子,最后1个氧来自于水分子。Dy1中心的配位环境是扭曲的单帽反四棱柱。Dy2中心也是与9个氧原子配位,其中的6个氧原子来自5个PDA配体,2个氧来自两个羟基的氧原子,1个氧来自甲酸根离子。Dy2中心的配位环境是扭曲的三帽三棱柱。来自配体PDA的 O3, O5, O7和来自氢氧根离子的μ3-O10把一个Dy1离子与两个Dy2离子连接起来,形成了一个扭曲的不完整的类似立方烷型的Dy3O4金属氧簇。这些Dy3O4簇通过分享立方顶点上的Dy2中心与其他Dy3O4簇相连接,这样就形成了沿着b轴延伸的一维棒状二级结构单元,其中的O11进一步连接了相邻Dy3O4簇的Dy1中心和Dy2中心。这些棒状二级结构单元在ab面内彼此平行排列,这样就形成了二维层的结构。层内的棒状二级结构单元之间没有进一步的连接。然而,层间的棒状二级结构单元通过PDA配体以下面的方式与其他的棒状二级结构单元相连:每个棒状二级结构单元与来自不同层的其他四个最近邻的棒状二级结构单元相连,其中两个来自相邻的上层,另外的两个来自相邻的下层。因此,这些棒状二级结构单元通过PDA配体与其他四个棒状二级结构单元相连,从而形成了pcu型棒状堆积结构。
配合物5的结构
X-射线单晶衍射结果表明,配合物5的不对称单元里含有一个一价金属铜离子,一个碘离子,一个三苯基膦分子,一个配体BPCA分子的一半和一个二氯甲烷溶剂分子。配合物5中包含(PPh3)2Cu2(μ-I)2单元。此单元经配体BPCA桥联形成一条一维链。在配合物5里,一价铜离子的配位几何构型为轻微扭曲的四面体结构。配合物5里,一价铜离子是四配位的,配位原子分别为配体BPCA的其中一个吡啶环上的氮原子,三苯基膦上的一个磷原子和两个碘原子。配合物5里有Cu2I2的双核铜簇,其中铜铜之间的距离为2.9864(16)?,这说明铜铜之间存在金属金属相互作用。
配合物1~4的更多合成与表征内容可以参阅《发光稀土金属-有机骨架材料的设计合成及性能研究》,李洪辉,南京邮电大学硕士学位论文,2013。配合物5的更多合成与表征内容可以参阅《吡啶基schiff碱、膦混配杂氮配体的Cu(I)配合物的合成、结构及光谱性质研究》,周馨慧,汕头大学硕士学位论文,2006。 
图3是配合物1-5的室温固态发射光谱。在激发波长为380 nm的激发光的激发下,配合物1在426 nm处有宽的最大发射峰,配合物2在436 nm处有宽的最大发射峰,与纯的H2MFDA配体相比约有20 nm左右的红移,可以判定配合物12的发射是由配位的MFDA配体的π-π*跃迁产生的。从配合物3的发射光谱中可以看在581 nm, 592 nm, 615 nm(620 nm处有一个肩峰), 654 nm以及703 nm处有发射峰,这些发射峰可以归属于Eu3+离子的特征发射:5D07FJ (J = 0, 1, 2, 3, 4)。在配合物3中,配体H2MFDA的强的蓝光发射完全消失了,配合物展示了强的Eu3+离子特征的红光发射,这说明MFDA配体把能量有效地转移给了Eu3+离子。配合物4表现出强的蓝光发射,与配体的发光光谱曲线类似,它的最大发射在468 nm (在448 nm和485 nm处有两个肩峰),与纯的配体相比红移了34 nm,配合物4的发光应该是由配位的PDA配体的π-π*跃迁产生的。配合物5在515nm处有一个最大发射,这个发射波长正好处于配体BPCA的发射波长范围之内,所以由此可以判断配合物5在515nm处的发射为配体BPCA的内部电子跃迁(IL)导致的。配合物5在590nm处还有一个强度较弱的发射峰,综合比较配体和配合物的发射光谱,我们推断这个波段的发射可能来自配体到金属的(LMCT)或是金属到配体的(MLCT)电子跃迁导致的。 
荧光多层存储器的制作,本发明的存储器制作与普通的CD和DVD的制作方法基本一致,本发明采用热模加压法制作。在这种压片过程中,首先,金属模板在高温下对聚碳酸酯薄板热压产生凹槽,然后,再利用荧光染液将信息位的凹槽填满,填涂以螺旋方式进行。在溶液涂料固化之后,让一层层信息层叠合在一起。 
本发明的荧光多层存储器的信息读出方法如图2,具体步骤如下: 
1)入射激光激发荧光:入射激光1发出的激光经过透镜进入存储器某一层待读的信息层,并在所待读的信息层沿信息层的平面方向扫描,当激光扫描到填有荧光介质的凹槽中时,荧光单元4吸收能量,产生荧光信号,这样也就产生了信息光。
2)信息光接收:所述信息光产生以后,在被CCD探测器2接收前,会先通过一层滤波片3,不同信息层所辐射出的荧光波长不一样,所对应的滤波片通过的波长与各层信息层的激发荧光波长一致,本发明采用5层信息层,每一层填涂的荧光材料排列方式,最顶层第一层的信息层采用{[Tb2(MFDA)2(HCOO)2(H2O)6]H2O}n、第二层[Dy2(PDA)2(HCOO)(OH)(H2O)]n、第三层{[Cu2(BPCA)(PPh3)2I2]2CH2Cl2}n第四层[Ln3(MFDA)4(NO3)(DMF)3](Ln是Sm时,为配合物2 为第四层;Ln是Eu时,为配合物3 为第五层) ,为避免照射待读信息层时会照射到其他层面而激发其它波长(例如图中所示的其他信息层的激发出的荧光5)和入射激光反射和散射(例如图中所示的入射激光的在信息层反射和散射产生的光7)的影响,信息光会先通过滤波器3,之后照射到CCD 2的光敏面上,实现信息光的接收。滤波器3的滤波波长应该是可以调节的,它可以调节为与每一层的荧光材料的发射波长相一致,在本实施例中它包括有5片滤波片,每个滤波片分别与这5种荧光材料的发射波长相一致,当需要读取某一层的波长时,通过更换滤波片的方法将滤波器3的滤波状态切换为该滤滤片即可。一般来说,只要保证每层之间的荧光材料的发射峰不同,就可以通过选择合适的滤波器将需要读取的那一层荧光材料的发射荧光滤出,但是为了提高滤滤和读取的效果,最好是能保证每层的荧光材料的最大发射峰能够不同,这样就可以提高滤波的效果,如果能够使最大发现峰的波长之间的间隔越大,就能够进一步地提高滤波和读取效果。 
3)信息的获取和识别:照明光束在待读的信息层产生的信息光在被CCD2接收收时,信息光有待读信息层的荧光信号和来自其他信息层的干扰信号以及入射激光产生的反射和散射光信号,在被接收前通过一层滤波片,滤波片为让只让特定波长通过的滤波片,在本实施例中分别包括有426nm滤波片、436nm滤波片、468nm滤波片、515nm滤波片、654nm滤波片;存储器由上往下,不同信息层荧光材料激发的荧光波长为426nm、436nm、468nm、515nm、654nm排列。当激光入射到待读信息层,滤波片切换至与该层荧光波长相对应的滤波片。通过滤波片后接受到的信息光只有待读数据所在信息层的荧光信号,从而达到抗干扰的效果。结合上述的5种荧光材料的发光特性的分析,在本存储器中采用这5种荧光材料还具有如下优点:这5种荧光材料在同一个激发波长380 nm下都能发射出荧光,而且荧光发射光谱的发射峰都具有明显的差异,且相互之间的最大发射峰能够有明显的位错,这就可以使只使用同一束激发光线就能够同时使整个5层荧光存储器发射出荧光,且荧光能够明显地被滤波器进行分别滤过,简化了操作。 
4)单层信息的连续读出:用计算机控制激光入射器的移动和存储器的转动,使得该激光器在存储器的中心向边缘沿横X轴方向移动,读出单层的所有信息。 
5)选层:本发明选层是利用滤波片3选层,在读完一层信息后,利用计算机控制滤波器切换至待读的信息层相对应滤波片。确保CCD2接收到的荧光信号只有待读信息层的信号,从而达到选层的目的。 
6)多层信息联系读出:重复上述步骤2)至步骤5)的过程,直到将需待读的多层荧光存储器的信息读出为止。 
  
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例中,而是可以应用于符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的更宽的范围。

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1、10申请公布号CN104134448A43申请公布日20141105CN104134448A21申请号201410306921022申请日20140630G11B7/26200601G11B7/13520120171申请人南京邮电大学地址210023江苏省南京市南京邮电大学788信箱72发明人黄维杨涛李元义李奥周馨慧仪明东74专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人邓唯54发明名称多波长叠层荧光数据存储器及其器件制作与读取方法57摘要本发明公开了多波长叠层荧光数据存储器及其器件制作与读取方法,属于光信息存储技术。本发明的思路是利用入射激光照射在荧光存储器的待读的信息层上,当所述。

2、信息层上信息位的凹槽中的荧光介质吸收能量时产生荧光信号。该荧光信号,由于其不同于其他波长,最后在CCD探测器利用一个滤波片滤出除所待读的信息层激发的荧光波长以外的波长,确保CCD接收到只有待读信息层的荧光信号;在读完一层信息后,利用计算机控制滤波器切换至待读的信息层相对应滤波片。确保CCD接收到的荧光信号只有待读信息层的信号,从而达到选层的目的。51INTCL权利要求书1页说明书7页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书7页附图2页10申请公布号CN104134448ACN104134448A1/1页21一种多波长叠层荧光数据存储器,其特征在于包括有至少二。

3、层的信息存储介质,所述的信息存储介质上设置有包含荧光材料的凹槽;每层的信息存储介质上的荧光材料在激发后相互之间具有不同的发射峰;所述的信息存储介质是透光的材料。2根据权利要求1所述的多波长叠层荧光数据存储器,其特征在于每层的信息存储介质上的荧光材料在激发后相互之间具有不同的最大发射峰。3根据权利要求1所述的多波长叠层荧光数据存储器,其特征在于所述的透光的材料是无机材料或者聚合物;所述的无机材料是玻璃;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根据权利要求1所述的多波长叠层荧光数据存储器,其特征在于各层的荧光材料在同一个激发波长下都能激发出荧光。5根据权利要求4所述的多波长叠层荧。

4、光数据存储器,其特征在于所述的信息存储介质为五层;至少有一层信息存储介质中的荧光材料采用如下五种荧光材料中的一种TB2MFDA2HCOO2H2O6H2ON、SM3MFDA4NO3DMF3N、EU3MFDA4NO3DMF3N、DY2PDA2HCOOOHH2ON、CU2BPCAPPH32I22CH2CL2N。6根据权利要求5所述的多波长叠层荧光数据存储器,其特征在于每层信息存储介质上分别采用所述的五种荧光材料中的一种,且每层都不相同。7一种基于权利要求16任一项所述的多波长叠层荧光数据存储器的数据存取装置,其特征在于包括有权利要求,在所述的多波长叠层荧光数据存储器的一侧设置有入射激光器,在多波长叠。

5、层荧光数据存储器上荧光发射方向上依次设置有滤波器和探测器;所述的滤波片的滤波波长是可调节的。8根据权利要求7所述的数据存取装置,其特征在于所述的滤波器中包括有滤波片,滤波片的个数与信息存储介质的层数相同,滤波片通过的波长与每层的荧光材料的激发出的最大的荧光波长相同。9一种基于权利要求16任一项所述的多波长叠层荧光数据存储器的读取方法,其特征在于包括如下步骤,第1步、向多波长叠层荧光数据存储器上发出入射激光,使荧光材料激发出荧光,再通过滤波器对荧光进行滤波,使其中的一层上的荧光材料产生的荧光透过,再通过探测器对透过的荧光进行检测;改变入射激光在上述的一层上的照射位置,并重复滤波和检测的步骤;第2。

6、步、改变滤波器的滤波波长,使另一层上荧光材料发出的荧光透过,重复步骤1,获取数据。10荧光材料在光存储器中的应用,所述的荧光材料是TB2MFDA2HCOO2H2O6H2ON、SM3MFDA4NO3DMF3N、EU3MFDA4NO3DMF3N、DY2PDA2HCOOOHH2ON、CU2BPCAPPH32I22CH2CL2N中的至少一种;优选是5种。权利要求书CN104134448A1/7页3多波长叠层荧光数据存储器及其器件制作与读取方法0001技术领域0002本发明属于光信息存储技术,具体涉及荧光材料的制作和存储器读取方法。0003背景技术0004光学数据存储技术如CD和DVD光盘已在音响视听和。

7、计算机数据存储领域得到广泛的应用。光信息存储技术是利用激光照射介质,通过激光与介质的相互作用使介质发生物理、化学变化,将信息存储下来的技术。为适应计算机技术的发展需要,存储设备的数据存储量每年以60的速度增长,目前人们正在想方设法进一步的提高存储器的存储容量,现阶段广泛采用增加存储设备容量的方法是大幅度增加磁性和光学记录介质的存储密度来实现的。0005在光记录领域,增加信息载体的容量是趋势,已经研究的用于增加数据容量的方法包括使用许多信息层,例如DVD(数字视频盘)可包括两个信息层。多层光盘由PHILIPS和IBM公司提出,然而就多层光盘而言,现有多层的光盘由于探测光束的相干特性对多层光盘产生。

8、干扰、散射以及内层交扰等难以区分接受的信号杨曙光,张付梅多层荧光光盘C3D技术探究J光盘技术,2000(5)1923。0006因此对于多层存储器来说,不仅要求能够存储足够的信息量、响应迅速、还要求很高的信噪比,现有的技术很难实现。0007发明内容0008本发明目的在于进一步提高存储器的存储容量和响应速度以及数据抗干扰能力。0009根据本发明的一个方面,一种多波长叠层荧光数据存储器,包括有至少二层的信息存储介质,所述的信息存储介质上设置有包含荧光材料的凹槽;每层的信息存储介质上的荧光材料在激发后相互之间具有不同的发射峰;所述的信息存储介质是透光的材料。0010作为改进,每层的信息存储介质上的荧光。

9、材料在激发后相互之间具有不同的最大发射峰。0011作为改进,每一层上的荧光材料为同一种;层与层之间的荧光材料相互不同。0012作为改进,各层的荧光材料在同一个激发波长下都能激发出荧光。0013作为改进,所述的信息存储介质为五层。0014作为改进,至少有一层信息存储介质中的荧光材料采用如下五种荧光材料中的一种TB2MFDA2HCOO2H2O6H2ON、SM3MFDA4NO3DMF3N、说明书CN104134448A2/7页4EU3MFDA4NO3DMF3N、DY2PDA2HCOOOHH2ON、CU2BPCAPPH32I22CH2CL2N。0015作为改进,每层信息存储介质上分别采用所述的五种荧光。

10、材料中的一种,且每层都不相同。0016作为改进,所述的激发波长为380NM。0017作为改进,所述的透光的材料是无机材料或者聚合物。0018作为改进,所述的无机材料是玻璃;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根据本发明的另一个方面,一种多波长叠层荧光数据存取装置,包括有上述的多波长叠层荧光数据存储器,在所述的多波长叠层荧光数据存储器的一侧设置有入射激光器,在多波长叠层荧光数据存储器上荧光发射方向上依次设置有滤波器和探测器;所述的滤波器的滤波范围是可调节的。0020作为改进,所述的滤波器中包括有滤波片,滤波片的个数与信息存储介质的层数相同,滤波片通过的波长与每层的荧光。

11、材料的激发出的最大的荧光波长相同。0021根据本发明的另一个方面,一种多波长叠层荧光数据读取方法,包括如下步骤第1步、向多波长叠层荧光数据存储器上发出入射激光,使荧光材料激发出荧光,再通过滤波器对荧光进行滤波,使其中的一层上的荧光材料产生的荧光透过,再通过探测器对透过的荧光进行检测;改变入射激光在上述的一层上的照射位置,并重复滤波和检测的步骤;第2步、改变滤波器的滤波波长,使另一层上荧光材料发出的荧光透过,重复步骤1,获取数据。0022根据本发明的另一个方面,荧光材料在光存储器中的应用,所述的荧光材料是TB2MFDA2HCOO2H2O6H2ON、SM3MFDA4NO3DMF3N、EU3MFDA。

12、4NO3DMF3N、DY2PDA2HCOOOHH2ON、CU2BPCAPPH32I22CH2CL2N中的至少一种。0023作为改进,优选是5种。0024相比现有技术,本发明的技术方案具有以下有益效果1、荧光多层存储器每一层的水平分辨率虽有一定的限制,但是对比单层存储器,荧光多层存储器存储量要比单层存储器多很多。00252、有利于光激励,本发明使用的荧光材料对比现有的荧光材料(如芳香族碳氢化合物)具有很高的荧光转化效率,有利于存储器信号快速稳定的读取。荧光材料稳定性好,在高温和长时间存放后不会失效,能够存放时间久,可以多次读取。00263、本发明多波长叠层荧光存储器利用多波长滤波器来达到选层的目。

13、的,而现有的荧光多层存储器利用激光变焦技术选层,本存储器具有更高的信噪比。0027附图说明0028图1为具体实施方式中所示的多波长叠层荧光存储器结构示意图,其中1为入射说明书CN104134448A3/7页5激光、2为CCD探测器、3为不同荧光波段的滤波器、4存储器的信息层、6为待读信息层的激发出的荧光。0029图2为具体实施方式中所示的多波长叠层荧光存储器工作示意图,其中1为入射激光、2为CCD探测器、3为不同荧光波长的滤波器、4为信息层、5为其他信息层的激发出的荧光、6为待读信息层的激发出的荧光、7为入射激光的在信息层反射和散射产生的光、8为信息层的荧光单元。0030图3为配合物的荧光发射。

14、光谱,图中标示的15曲线分别是指配合物15。0031具体实施方式0032下面结合附图1和图2对本发明的技术方案进行详细说明本发明的思路是利用入射激光照射在荧光存储器的待读的信息层上,当所述信息层上信息位的凹槽中的荧光介质吸收能量时产生荧光信号。该荧光信号,由于其不同于其他波长,最后在CCD探测器利用一个滤波片滤出除所待读的信息层激发的荧光波长以外的波长,确保CCD接收到只有待读信息层的荧光信号。0033本发明的荧光存储器装置的结构如图1所示,包括入射激光器1、CCD探测器2、多波长的滤波器3、涂有荧光荧光介质的信息层4。入射激光器1是用于向信息层发射出相应的激光,它的位置可以不做具体的限定,一。

15、般情况下是位于信息层的上方,本领域技术人员熟知只要将其射出的激光朝向信息层表面并能使反射的光线射向检测器即可。激光在信息层上激发荧光材料之后,产生荧光,荧光的射出方向上设置有滤波片3,在滤波片3的后部设置有CCD探测器2,用于接收荧光信号。0034荧光多层存储器的信息层4由透明无机材料(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,信息层4至少两层,也可以为多层本实施例中以5层为例。采用聚碳酸酯作为信息层制作材料,存储器的主要部分由多个带有凹槽的信息层4构成,它看起来像一层层带有凹槽薄膜,这些凹槽用来布置荧光标记信息。在本实施例中,每一层的信息层上的凹槽内都填有荧光材。

16、料,为了使检测过程更加方便,最优的方式是在同一层中填入同一种荧光材料,而不同层上填入的荧光材料相互不同。0035以下本发明的荧光材料的制作技术方案进行详细说明本发明中各种不同激发波长的荧光材料的制作,是利用具有不同荧光特性的有机配体与稀土金属的硝酸盐,通过溶剂热法进行配位反应进行制备。并通过改变两种有机配体的掺杂比例,从而实现配合物的荧光发射光谱的渐变。0036采用的配体如下TB2MFDA2HCOO2H2O6H2ON配合物1LN3MFDA4NO3DMF3NLN是SM时,为配合物2;LN是EU时,为配合物3DY2PDA2HCOOOHH2ON配合物4CU2BPCAPPH32I22CH2CL2N配合。

17、物5其中,H2MFDA为9,9二甲基芴2,7二羧酸,H2PDA为对苯二丙烯酸,BPCA为二吡啶4甲醛叠氮,PPH3为三苯基膦;DMF为N,N二甲基甲酰胺。0037合成步骤如下说明书CN104134448A4/7页6配合物1的合成将9,9二甲基芴2,7二羧酸H2MFDA01MMOL,282MG,TBNO336H2O01MMOL,452MG和N,N二甲基甲酰胺(DMF)5ML,ETOH2ML,H2O1ML混合,装入25ML带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中,放入烘箱,在120C的温度下恒温3天,自然冷却至室温,过滤,得到无色棒状的晶体,无水乙醇洗涤,真空干燥。0038配合物2和3的合成配合物2和3。

18、的合成方法类似,在此仅描写配合物2的合成。将9,9二甲基芴2,7二羧酸(H2MFDA)01MMOL,282MG,SMNO336H2O01MMOL,444MG和N,N二甲基甲酰胺(DMF)5ML,ETOH2ML,H2O1ML混合,装入15ML带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中,放入烘箱,在80C的温度下恒温3天,自然冷却至室温,过滤,得到无色棒状的晶体,无水乙醇洗涤,真空干燥。0039配合物4的合成将对苯二丙烯酸(H2PDA)02MMOL,436MG,DYNO336H2O02MMOL,914MG和DMF5ML,H2O5ML混合,装入15ML带有聚四氟四烯内衬的不锈钢反应釜中,放入烘箱,在160C。

19、的温度下恒温3天,自然冷却至室温,过滤,得到无色的针状晶体,无水乙醇洗涤,真空干燥。0040配合物5的合成在连续搅拌的情况下,把381MG02MMOL的碘化亚铜粉末加入到含有1049MG04MMOL三苯基膦的二氯甲烷溶液中,搅拌大约一小时后得到无色的清液。此时加入21MG01MMOL配体BPCA,同时继续搅拌直至溶液变为淡黄色清液。过滤,滤液静置,几天后得到淡黄色晶体,无水乙醇洗涤,真空干燥。0041配合物的结构是配合物1的结构配合物1的不对称单元中含有一个位于二重轴上的TB3离子,一点五个MFDA配体(C8位于另一个二重轴上),半个甲酸根离子,一点五个配位水分子和四分之一个游离的水分子。TB。

20、1与8个氧原子配位,其中的4个氧来自4个MFDA配体,2个氧来自2个水分子,最后两个氧来自于水分子或甲酸根离子。O1,O2,C1C8近似位于同一个平面上,其中C3原子偏离由这些原子确定的最小二乘平面的程度最大,为00408。MFDA配体采用4桥连的方式连接了四个TB离子,其中它的每个羧基氧原子各自与一个TB3离子相连。TB3离子在BC面内以线性队列的形式排列,每个线形队列中相邻的两个TB3离子被两个几乎共平面的MFDA配体中的两个羧基双桥联,形成了一维的TBOC棒状次级结构单元。TBOC棒状次级结构单元通过MFDA配体中的9,9二甲基芴部分分别沿着011和011方向桥连形成三维的PCU型的棒状。

21、堆积结构,结构中存在被甲酸根离子和水分子占据的一维菱形孔道。通过计算可知,去溶剂后的配合物1中,每个晶胞中拥有768573的可容纳其他溶剂分子的空腔体积,占晶胞体积的29。0042配合物2和3的结构配合物2和3是同构的,在此仅描写配合物2的结构。配合物2的不对称单元中包含一点五个SMIII离子,两个MFDA2配体,半个NO3,一点五个配位的DMF溶剂分子。SM1离子的配位数是七,配位原子分别是来自六个MFDA配体的六个氧原子和DMF分子的一个氧原说明书CN104134448A5/7页7子。SM2离子的配位数也是七,配位原子分别是来自四个MFDA配体的四个氧原子、一个双齿螯合的硝酸根离子的两个氧。

22、原子和DMF分子的一个氧原子。MFDA配体采用4桥连的方式连接了四个SM离子,其中每个羧酸氧原子分别连接一个SM离子。SM离子首先被MFDA配体的羧基连接成一维的沿101方向延伸的SMOC棒状二级结构单元SBU。MFDA配体的9,9二甲基芴单元进一步的把相邻的两个SMOC棒状二级结构单元连接起来形成梯状物,其中梯级由两种不同朝向的9,9二甲基芴单元交替排列组成。每个SMOC棒状二级结构单元连接111和111晶面上的另外四个相邻的SMOC棒状二级结构单元,从而形成了三维的PCU型的棒状堆积结构,且在101方向有开口大小约为93512的菱形孔道,DMF分子作为配位客体分子存在于孔道中。通过计算可知。

23、,去溶剂后的配合物2中,每个晶胞中拥有118303的可容纳其他溶剂分子的空腔体积,占晶胞体积的287。0043配合物4的结构配合物4的不对称单元中含有两种晶体学独立的DY离子,一个完整的PDA配体,两个一半的PDA配体,一个甲酸根离子,一个氢氧根离子和一个水分子。甲酸根离子是由溶剂热反应过程中DMF的分解得到的。DY1中心与9个氧原子配位,其中的5个氧原子来自4个PDA配体,2个氧来自一个甲酸根离子,1个氧来自羟基的氧原子,最后1个氧来自于水分子。DY1中心的配位环境是扭曲的单帽反四棱柱。DY2中心也是与9个氧原子配位,其中的6个氧原子来自5个PDA配体,2个氧来自两个羟基的氧原子,1个氧来自。

24、甲酸根离子。DY2中心的配位环境是扭曲的三帽三棱柱。来自配体PDA的O3,O5,O7和来自氢氧根离子的3O10把一个DY1离子与两个DY2离子连接起来,形成了一个扭曲的不完整的类似立方烷型的DY3O4金属氧簇。这些DY3O4簇通过分享立方顶点上的DY2中心与其他DY3O4簇相连接,这样就形成了沿着B轴延伸的一维棒状二级结构单元,其中的O11进一步连接了相邻DY3O4簇的DY1中心和DY2中心。这些棒状二级结构单元在AB面内彼此平行排列,这样就形成了二维层的结构。层内的棒状二级结构单元之间没有进一步的连接。然而,层间的棒状二级结构单元通过PDA配体以下面的方式与其他的棒状二级结构单元相连每个棒状。

25、二级结构单元与来自不同层的其他四个最近邻的棒状二级结构单元相连,其中两个来自相邻的上层,另外的两个来自相邻的下层。因此,这些棒状二级结构单元通过PDA配体与其他四个棒状二级结构单元相连,从而形成了PCU型棒状堆积结构。0044配合物5的结构X射线单晶衍射结果表明,配合物5的不对称单元里含有一个一价金属铜离子,一个碘离子,一个三苯基膦分子,一个配体BPCA分子的一半和一个二氯甲烷溶剂分子。配合物5中包含PPH32CU2I2单元。此单元经配体BPCA桥联形成一条一维链。在配合物5里,一价铜离子的配位几何构型为轻微扭曲的四面体结构。配合物5里,一价铜离子是四配位的,配位原子分别为配体BPCA的其中一。

26、个吡啶环上的氮原子,三苯基膦上的一个磷原子和两个碘原子。配合物5里有CU2I2的双核铜簇,其中铜铜之间的距离为2986416,这说明铜铜之间存在金属金属相互作用。0045配合物14的更多合成与表征内容可以参阅发光稀土金属有机骨架材料的设计合成及性能研究,李洪辉,南京邮电大学硕士学位论文,2013。配合物5的更多合成与表征内容可以参阅吡啶基SCHIFF碱、膦混配杂氮配体的CUI配合物的合成、结构及光谱性质研究,周馨慧,汕头大学硕士学位论文,2006。说明书CN104134448A6/7页80046图3是配合物15的室温固态发射光谱。在激发波长为380NM的激发光的激发下,配合物1在426NM处有。

27、宽的最大发射峰,配合物2在436NM处有宽的最大发射峰,与纯的H2MFDA配体相比约有20NM左右的红移,可以判定配合物1和2的发射是由配位的MFDA配体的跃迁产生的。从配合物3的发射光谱中可以看在581NM,592NM,615NM(620NM处有一个肩峰),654NM以及703NM处有发射峰,这些发射峰可以归属于EU3离子的特征发射5D07FJJ0,1,2,3,4。在配合物3中,配体H2MFDA的强的蓝光发射完全消失了,配合物展示了强的EU3离子特征的红光发射,这说明MFDA配体把能量有效地转移给了EU3离子。配合物4表现出强的蓝光发射,与配体的发光光谱曲线类似,它的最大发射在468NM在4。

28、48NM和485NM处有两个肩峰,与纯的配体相比红移了34NM,配合物4的发光应该是由配位的PDA配体的跃迁产生的。配合物5在515NM处有一个最大发射,这个发射波长正好处于配体BPCA的发射波长范围之内,所以由此可以判断配合物5在515NM处的发射为配体BPCA的内部电子跃迁IL导致的。配合物5在590NM处还有一个强度较弱的发射峰,综合比较配体和配合物的发射光谱,我们推断这个波段的发射可能来自配体到金属的LMCT或是金属到配体的MLCT电子跃迁导致的。0047荧光多层存储器的制作,本发明的存储器制作与普通的CD和DVD的制作方法基本一致,本发明采用热模加压法制作。在这种压片过程中,首先,金。

29、属模板在高温下对聚碳酸酯薄板热压产生凹槽,然后,再利用荧光染液将信息位的凹槽填满,填涂以螺旋方式进行。在溶液涂料固化之后,让一层层信息层叠合在一起。0048本发明的荧光多层存储器的信息读出方法如图2,具体步骤如下1)入射激光激发荧光入射激光1发出的激光经过透镜进入存储器某一层待读的信息层,并在所待读的信息层沿信息层的平面方向扫描,当激光扫描到填有荧光介质的凹槽中时,荧光单元4吸收能量,产生荧光信号,这样也就产生了信息光。00492)信息光接收所述信息光产生以后,在被CCD探测器2接收前,会先通过一层滤波片3,不同信息层所辐射出的荧光波长不一样,所对应的滤波片通过的波长与各层信息层的激发荧光波长。

30、一致,本发明采用5层信息层,每一层填涂的荧光材料排列方式,最顶层第一层的信息层采用TB2MFDA2HCOO2H2O6H2ON、第二层DY2PDA2HCOOOHH2ON、第三层CU2BPCAPPH32I22CH2CL2N第四层LN3MFDA4NO3DMF3NLN是SM时,为配合物2为第四层;LN是EU时,为配合物3为第五层,为避免照射待读信息层时会照射到其他层面而激发其它波长例如图中所示的其他信息层的激发出的荧光5和入射激光反射和散射例如图中所示的入射激光的在信息层反射和散射产生的光7的影响,信息光会先通过滤波器3,之后照射到CCD2的光敏面上,实现信息光的接收。滤波器3的滤波波长应该是可以调节。

31、的,它可以调节为与每一层的荧光材料的发射波长相一致,在本实施例中它包括有5片滤波片,每个滤波片分别与这5种荧光材料的发射波长相一致,当需要读取某一层的波长时,通过更换滤波片的方法将滤波器3的滤波状态切换为该滤滤片即可。一般来说,只要保证每层之间的荧光材料的发射峰不同,就可以通过选择合适的滤波器将需要读取的那一层荧光材料的发射荧光滤出,但是为了提高滤滤和读取的效果,最好是能保证每层的荧光材料的最大发射峰能够不同,这样就可以提高滤波的效果,如果能够使最大发现峰的波长之间的间隔越大,就能够进一步地提高滤波和读取效果。00503)信息的获取和识别照明光束在待读的信息层产生的信息光在被CCD2接收收说明。

32、书CN104134448A7/7页9时,信息光有待读信息层的荧光信号和来自其他信息层的干扰信号以及入射激光产生的反射和散射光信号,在被接收前通过一层滤波片,滤波片为让只让特定波长通过的滤波片,在本实施例中分别包括有426NM滤波片、436NM滤波片、468NM滤波片、515NM滤波片、654NM滤波片;存储器由上往下,不同信息层荧光材料激发的荧光波长为426NM、436NM、468NM、515NM、654NM排列。当激光入射到待读信息层,滤波片切换至与该层荧光波长相对应的滤波片。通过滤波片后接受到的信息光只有待读数据所在信息层的荧光信号,从而达到抗干扰的效果。结合上述的5种荧光材料的发光特性的。

33、分析,在本存储器中采用这5种荧光材料还具有如下优点这5种荧光材料在同一个激发波长380NM下都能发射出荧光,而且荧光发射光谱的发射峰都具有明显的差异,且相互之间的最大发射峰能够有明显的位错,这就可以使只使用同一束激发光线就能够同时使整个5层荧光存储器发射出荧光,且荧光能够明显地被滤波器进行分别滤过,简化了操作。00514)单层信息的连续读出用计算机控制激光入射器的移动和存储器的转动,使得该激光器在存储器的中心向边缘沿横X轴方向移动,读出单层的所有信息。00525)选层本发明选层是利用滤波片3选层,在读完一层信息后,利用计算机控制滤波器切换至待读的信息层相对应滤波片。确保CCD2接收到的荧光信号。

34、只有待读信息层的信号,从而达到选层的目的。00536)多层信息联系读出重复上述步骤2)至步骤5)的过程,直到将需待读的多层荧光存储器的信息读出为止。0054以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例中,而是可以应用于符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的更宽的范围。说明书CN104134448A1/2页10图1图2说明书附图CN104134448A102/2页11图3说明书附图CN104134448A11。

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