三維信息存儲(chǔ)信號(hào)振幅計(jì)算機(jī)仿真探究

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1光盤(pán)系統(tǒng)標(biāo)量衍射理論分析

從概念上將光盤(pán)輸出電壓轉(zhuǎn)化為光盤(pán)位置的函數(shù)來(lái)進(jìn)行有效計(jì)算比較簡(jiǎn)單，但要想實(shí)現(xiàn)多數(shù)計(jì)算陣列的二維變換將會(huì)花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間才能實(shí)現(xiàn)，而JipsonVB進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算時(shí)應(yīng)用到二維FFT快速傅立葉變換，研究模型參數(shù)對(duì)讀出信號(hào)的影響或評(píng)估（檢測(cè)數(shù)據(jù)密度、聚焦誤差、尋道時(shí)間）。隨著現(xiàn)今光盤(pán)產(chǎn)業(yè)的迅速拓展，光盤(pán)系統(tǒng)標(biāo)量衍射理論不斷充實(shí)，因存儲(chǔ)密度要求的逐漸提高，光盤(pán)信息符也不斷縮小其體積，同時(shí)使用的相關(guān)物鏡數(shù)值孔徑亦隨之而發(fā)生變化，這將對(duì)標(biāo)量衍射理論的發(fā)展帶來(lái)一定的挑戰(zhàn)。標(biāo)量衍射理論相較于其它理論而言較為簡(jiǎn)單，信息符的體積符合相關(guān)要求，進(jìn)而數(shù)值孔徑的取值將不會(huì)超過(guò)0.5，從而對(duì)信號(hào)強(qiáng)度的讀取具有較強(qiáng)的精確度，在CD及其兼容技術(shù)領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景。在磁光及其超分辨技術(shù)領(lǐng)域等也為標(biāo)量理論的發(fā)展?fàn)I造了良好的發(fā)展環(huán)境，縱然標(biāo)量理論具有一定的局限性（應(yīng)用前提條件無(wú)法及時(shí)滿足、存在較大誤差等），但采取相關(guān)的矢量理論進(jìn)行存儲(chǔ)密度的研究具有重要意義。

2探究計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果

在實(shí)際應(yīng)用中，激光光束光強(qiáng)的分布、光學(xué)元件的不完整以及光盤(pán)出現(xiàn)傾斜等因素都將能影響光點(diǎn)掃描時(shí)的準(zhǔn)確聚焦，進(jìn)一步對(duì)信號(hào)檢測(cè)時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)的提取產(chǎn)生影響。

（1）入射光束的高斯參數(shù)將入射光束的高斯參數(shù)設(shè)為σ，在影響檢測(cè)信號(hào)時(shí)可設(shè)立W=0，NA=0.68，λ=0.65μm，因?yàn)楦咚构馐芯劢剐Ч@著，恰當(dāng)選取高斯參數(shù)。，高斯參數(shù)σ值趨向于較小值時(shí)，檢測(cè)信號(hào)曲線呈現(xiàn)出較好的態(tài)勢(shì)。但就實(shí)際應(yīng)用來(lái)看，高斯參數(shù)σ越小，讀出信號(hào)振幅和相關(guān)的線路檢測(cè)上將會(huì)出現(xiàn)投入增加的問(wèn)題，促使檢測(cè)成本上升，因而在選擇高斯參數(shù)σ對(duì)信號(hào)檢測(cè)的影響時(shí)需慎重考慮。

（2）離焦系數(shù)光信號(hào)幅值在分析有關(guān)離焦系數(shù)W20光信號(hào)幅值對(duì)檢測(cè)信號(hào)幅度時(shí)可設(shè)立σ=1.23，NA=0.68，λ=0.65μm，具體的離焦系數(shù)對(duì)光信號(hào)幅值的影響，當(dāng)離焦系數(shù)的絕對(duì)值等于0.2時(shí)，信號(hào)振幅曲線發(fā)生明顯的下降趨勢(shì)，這在一定程度上不能正確讀寫(xiě)信號(hào)振幅。為使信號(hào)振幅曲線滿足相關(guān)要求則需離焦系數(shù)的絕對(duì)值應(yīng)小于等于0.59，確保焦深值符合相應(yīng)的幅值要求，且將其控制在一定的焦范圍內(nèi)，促進(jìn)信息的正確存儲(chǔ)和讀出。

（3）球差值W40影響信號(hào)幅值的檢測(cè)在研究球差值影響信號(hào)幅度的檢測(cè)時(shí)可將相關(guān)影響值設(shè)為σ=1.23，NA=0.68，λ=0.65μm，具體的影響球差值對(duì)聚焦光斑彌散散度的影響較大，從而對(duì)系統(tǒng)的信號(hào)幅值與頻響帶寬產(chǎn)生一定的不利影響。如圖4所示，改善球差狀況可借助于物鏡的優(yōu)化措施。

（4）其它相關(guān)系數(shù)及數(shù)值對(duì)信號(hào)幅值的影響彗差系數(shù)、像散值以及數(shù)值孔徑NA都將對(duì)檢測(cè)信號(hào)振幅產(chǎn)生一定的不利影響。彗差系數(shù)發(fā)生變化的原因可能是指物鏡出現(xiàn)了偏斜，或者在讀出信號(hào)振幅時(shí)光盤(pán)出現(xiàn)偏斜等。在相關(guān)研究中，彗差將能促使信號(hào)的強(qiáng)度呈現(xiàn)出非對(duì)稱(chēng)狀態(tài)，彗差趨向于較小值時(shí)信號(hào)強(qiáng)度遭受到的影響愈小。物鏡像散系數(shù)的取值需控制在一定的范圍內(nèi)，促使信號(hào)強(qiáng)度能夠滿足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，否則將會(huì)增大各層記錄介質(zhì)的串?dāng)n幾率。結(jié)合光學(xué)衍射理論中衍射光斑的直徑表示為d=kλ/NA，當(dāng)NA值增加時(shí)信號(hào)記錄的密度也隨之增加，相應(yīng)的焦深將會(huì)有所縮短，致使層間難以準(zhǔn)確聚焦。系統(tǒng)波像的大小并不固定，將會(huì)隨著數(shù)值孔徑的增幅而增大，故在選取或處理數(shù)值孔徑時(shí)須優(yōu)化相關(guān)數(shù)值，以便能夠較為清晰地觀察數(shù)值孔徑對(duì)信號(hào)振幅讀出的影響。以多樣式的分析方法對(duì)記錄波長(zhǎng)、反射率、波像差等相關(guān)影響因素進(jìn)行處理分析，再結(jié)合保偏光纖保障偏振態(tài)現(xiàn)象的持續(xù)保持以便能夠利用波分復(fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)三維信息存儲(chǔ)。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，利用計(jì)算機(jī)模擬相關(guān)數(shù)據(jù)的分析，進(jìn)而采取合理的入射高斯光束、數(shù)值孔徑中恰當(dāng)?shù)鸟詈衔镧R，再結(jié)合優(yōu)良的電路予以支持，將能實(shí)現(xiàn)信息的快速傳播，并在短時(shí)間內(nèi)存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)三維信息存儲(chǔ)讀出信號(hào)振幅的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，將能為航天航空里的事業(yè)以及人類(lèi)生活提供有利條件。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷更新，信息振幅的相關(guān)知識(shí)將會(huì)不斷地充實(shí)，三維信息存儲(chǔ)等相關(guān)方法將會(huì)促進(jìn)大量信息存儲(chǔ)工具的出現(xiàn)，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)亦將能得到進(jìn)一步發(fā)展。

作者：岳淼 單位：西華師范大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院