High Density Near-Field Optical Disc System

Abstract

Key technologies for near-field recording/readout systems using a solid immersion lens (SIL) are summarized in this paper. Our system employing a SIL of 1.84 numerical aperture (NA) and a laser diode (LD) of 405 nm wavelength has realized the capacity of a 112 GB in a 12 cm diameter phase-change disc along with a write-power margin of ±11.2% and a data transfer rate of 36 Mbps. Such a larger-capacity data storage system should provide a high data transfer rate. A preliminary result of 1.84 NA dual-channel near-field recording/readout using a monolithic dual-beam LD with 412 nm wavelength is presented.

From the Surface to Volume: Concepts for the Next Generation of Optical–Holographic Data‐Storage Materials

“…The ODS roadmap (development plan) has therefore followed the far-field optics scaling law (NA/l) 2 Optical data storage has had a major impact on daily life since its introduction to the market in 1982. Compact discs (CDs), digital versatile discs (DVDs), and Blu-ray discs (BDs) are universal data-storage formats with the advantage that the reading and writing of the digital data does not require contact and is therefore wear-free.…”

“…Systems that are based on near-field optics are currently under investigation; for example, solid-immersion lens recording (SIR), super-resolution near-field structure (Super RENS), or combinations thereof. [2][3][4] In these cases, the effective NA can be increased above the value of one, which represents the limit for the far field.…”

Von der Fläche ins Volumen – Materialkonzepte für optisch‐holographische Datenspeicher der Zukunft

“…Die Roadmap von ODS folgte daher dem Skalierungsgesetz (NA/l) 2 der Fernfeldoptik mit den Formaten CD, DVD und BD. Allerdings kommt der Dichteskalierungsfaktor für "Bit-Wise" und zweidimensionale, d. h. flächige Speicherung der Daten mit der BD schon an seine obere, für praktische Anwendungen nutzbare Grenze.…”

“…Hierzu zählen Solid Immersion Lens Recording (SIR) oder Super Resolution Near Field Structure (Super RENS) oder Kombinationen aus beiden. [2,3,4] In diesen Fällen kann die effektive NA über den Wert 1, der die Grenze für das Fernfeld darstellt, erhöht werden.…”

“…Die Voraussetzungen, die ein photorefraktives Material erfüllen muss, sind: 1) Lichtinduzierte Erzeugung von Elektron-Loch-Paaren (ein Defektelektron wird gemeinhin als "Loch" bezeichnet), 2) ausreichende Beweglichkeit einer Ladungsträgersorte, meist der Löcher, 3) Vorhandensein von Fallenzuständen zum Einfangen der Ladungsträger, 4) optische Nichtlinearität zur Erzeugung des linearen elektrooptischen Effekts (c (2) -Effekt, auch Pockels-Effekt genannt). Natürlich kommt bei der Optimierung der beiden Materialeigenschaften und ihrer Abstimmung aufeinander der Vorteil von Funktionspolymeren zum tragen: Man kann gezielt funktionelle Gruppen auswählen, die jeweils ursächlich für die Bildung eines der makroskopischen Effekte, Nichtlinearität oder Photoleitfähigkeit, verantwortlich zeichnen, und baut sie im richtigen Mischungsverhältnis in das Polymer ein.…”