光存储器

第２２卷第５期　２０１０年５月　强　激　光　与　粒　子　束　

ＨＩＧＨ　ＰｏＷＥＲ　ＬＡＳＥＲ　ＡＮＤ　ＰＡＲＴＩＣＬＥ　ＢＥＡＭＳ　Ｖｏ１．２２，ＮＯ．５　Ｍａｙ。２０１０　

文章编号：１００１—４３２２（２０１０）０５　１１５３—０４　

利用受激布里渊散射在光纤中实现光存储　

丁迎春，　任玉荣，　鲍　磊　

（北京化工大学物理系，北京１０００２９）　

摘要：　利用有限差分法在慢变包络近似下求解了耦合波方程组，并从理论上实现了短光脉冲的存储。　研究了数据脉冲的读出效率随声子寿命、布里渊增益系数、数据脉冲强度和控制脉冲强度的变化规律。结果显　示：在长声子寿命的条件下，可以获得高的读出效率和长的存储时间，而布里渊增益系数和数据脉冲强度对读　出效率没有影响；增大布里渊增益系数可以降低所需控制脉冲的强度。这种方法对短脉冲可以实现有效存储，　而对长脉冲不能实现存储。　关键词：　受激布里渊散射；　光存储；　读出效率；　声子寿命；　布里渊增益系数　中图分类号：　０４３１　文献标志码：　Ａ　ｄｏｉ：１０．３７８８／ＨＰＩ　ＰＢ２０１０２２０５．１１５３　

慢光技术是目前研究非常活跃的领域，主要是因为它在缓存器、数据同步处理和光开关等方面有潜在的应　

用价值。研究慢光的一个重要目的就是获得存储时间连续可调的全光存储器，这也是现代光信息网络的一个　

瓶颈。近两年来，人们对基于各种慢光技术的光存储器进行了大量研究。研究较多的是用电磁感应透明　

（ＥＩＴ）的方法　实现光存储。对于２Ｏ　ｓ长的光脉冲存储时问已经超过了１　ｓ。但在ＥＩＴ法中，存储光的频率　

必须精确地与原子或离子谐振频率相匹配，这限制了它的应用范围。近年来，利用受激布里渊散射（ＳＢＳ）在光　

纤中实现慢光得到了很大的发展ｌ。，主要是与其它慢光技术相比，ＳＢＳ慢光有下列优点：能够在任意波长实　

现；只需要很小的泵浦功率；可以与现有的通讯系统兼容；可以在室温下操作，等等。２００７年，Ｚｈｕ　Ｚｈａｏｍｉｎｇ　

Intel6264芯片

（1）Intel 6264的容量为8KB，是28引脚双列直插式芯片，采用CMOS工艺制造

（2）Intel 6264的操作方式由____CE 、CS的共同作用决定

① 写入：当____CE为低电平，且CS为高电平时，数据输入缓冲器打开，数据由数据线D7～D0写入被选中的存储单元。

② 读出：当____CE为低电平，且CS为高电平时，数据输出缓冲器选通，被选中单元的数据送到数据线D7～D0上。

③ 保持：当____CE为高电平，CS任意时，芯片未被选中，处于保持状态，数据线呈现高阻状态。

A12～A0地址线，可寻址8KB的存储空间。

D7～D0数据线，双向，三态。

____OE：读出允许信号，输入，低电平有效。

_____WE：写允许信号，输入，低电平有效。

____CE：片选信号1，输入，在读/写方式时为低电平。

CS：片选信号2，输入，在读/写方式时为高电平。

VCC：+5V工作电压。

GND：信号地。

光存储技术发展现状

班级：07111306

学号：1120131797

姓名：程显达

1.引言

光存储技术是利用光子与物质的作用，将各种信息比如图像、语言、文字

等相关数据记录下来，需要的时候再将其读出的存储技术。光存储技术具有非

接触式读写、寿命长、信息位的价格低等优点，随着光量子数据存储技术、三维体存储技术、近场光学技术、光学集成技术的发展，光存储技术必将成为信

息产业中的支柱技术。

2.光存储技术的原理

从概念上讲，光存储技术是用激光照射介质，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。它的基本物理原理为：

存储介质受到激光照射后，介质的某种性质（如反射率、反射光极化方向等）

发生改变，介质性质的不同状态映射为不同的存储数据，存储数据的读出则通

过识别存储单元性质的变化来实现。

对于介质的选取，只要材料的某种性质对光敏感，在被信息调制过的光束

照射下，能产生物理、化学性质的改变，并且这种改变能在随后的读出过程中

使读出光的性质发生变化，都可以作为光学存储的介质。

举一个例子来简单说明原理，目前得到广泛应用的CD光盘、DVD光盘等光

存储介质以二进制数据的形式来存储信息。信息写入过程中，将编码后的数据送入光调制器，使激光源输出强度不同的光束。调制后的激光束通过光路系统，

经物镜聚焦照射到介质上。存储介质经激光照射后被烧蚀出小凹坑，所以在存

储介质上存在被烧蚀和未烧蚀两种不同的状态，分别对应两种不同的二进制状

态0或1。读取信息时，激光扫描介质，在凹坑处入射光不返回，无凹坑处入射光大部分返回。根据光束反射能力的不同，将存储介质上的二进制信息读出，

再将这些二进制代码解码为原始信息。

3.光存储技术的优点

(1).存储密度高，存储容量大。信息的存储密度表征单位面值或单位体积可存

储的二进制位数，用以表示各种存储方法的性能治标。电子存储器的存储密度

约104-106bit/cm2，即使是超大规模集成电子存储器也不会超过106bit/cm2。光

1.存储器设备发展之汞延迟线

汞延迟线是基于汞在室温时是液体，同时又是导体，每比特数据用机械波的波峰（1）和波谷（0）表示。机械波从汞柱的一端开始，一定厚度的熔融态金属汞通过一振动膜片沿着纵向从一端传到另一端，这样就得名“汞延迟线”。在管的另一端，一传感器得到每一比特的信息，并反馈到起点。设想是汞获取并延迟这些数据，这样它们便能存储了。这个过程是机械和电子的奇妙结合。缺点是由于环境条件的限制，这种存储器方式会受各种环境因素影响而不精确。

1950年，世界上第一台具有存储程序功能的计算机EDVAC由冯.诺依曼博士领导设计。它的主要特点是采用二进制，使用汞延迟线作存储器，指令和程序可存入计算机中。

1951年3月，由ENIAC的主要设计者莫克利和埃克特设计的第一台通用自动计算机UNIVAC-I交付使用。它不仅能作科学计算，而且能作数据处理。

2.存储器设备发展之磁带

UNIVAC-I第一次采用磁带机作外存储器，首先用奇偶校验方法和双重运算线路来提高系统的可靠性，并最先进行了自动编程的试验。

磁带是所有存储器设备发展中单位存储信息成本最低、容量最大、标准化程度最高的常用存储介质之一。它互换性好、易于保存，近年来，由于采用了具有高纠错能力的编码技术和即写即读的通道技术，大大提高了磁带存储的可靠性和读写速度。根据读写磁带的工作原理可分为螺旋扫描技术、线性记录（数据流）技术、DLT技术以及比较先进的LTO技术。

根据读写磁带的工作原理，磁带机可以分为六种规格。其中两种采用螺旋扫描读写方式的是面向工作组级的DAT（4mm）磁带机和面向部门级的8mm磁带机，另外四种则是选用数据流存储技术设计的设备，它们分别是采用单磁头读写方式、磁带宽度为1/4英寸、面向低端应用的Travan和DC系列，以及采用多磁头读写方式、磁带宽度均为1/2英寸、面向高端应用的DLT和IBM的3480/3490/3590系列等。