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高密度光存储新技术是信息科学中的关键研究领域。三维光存储是突破电磁波衍射分辨率极限的下一代高密度光存储技术之一。波导多层光存储是一种原创性的基于新原理的三维光存储方法。本文围绕“波导多层光存储驱动器的调焦与循迹伺服方法”以及“波导多层光盘的研制”两个问题展开研究工作。
首先，本文介绍了主流高密度光存储技术与波导多层光存储技术的基本原理，比较了各种存储方法的优缺点；其次，本文提出斜入射调焦的方法，解决了常规的垂直入射调焦无法分离波导多层光盘的正焦信号和离焦信号的问题，并对斜入射像散法调焦的光路进行了分析，设计了关键光学元件的尺寸，实验和理论分析表明这是一种可行的调焦方法；另外，为了使激光束能不断准确跟踪所读的光盘信道，本文提出一种“多光束推挽”的方法，可以解决波导多层光存储系统循迹信号较弱的问题；
最后，本文提出了波导多层光盘的制作方法。为了改善光盘信号的质量，需要在光盘上镀上不同反射率的介质膜，本文分析了各膜层的反射率和反射光强，设计了镀膜膜系，经过镀膜和粘合等工艺，成功制作了五层波导光盘。经过实验检测，基本满足设计要求。