JP3151464B2 - Optical recording medium and recording method - Google Patents

Optical recording medium and recording method

Info

Publication number
JP3151464B2
JP3151464B2 JP22945393A JP22945393A JP3151464B2 JP 3151464 B2 JP3151464 B2 JP 3151464B2 JP 22945393 A JP22945393 A JP 22945393A JP 22945393 A JP22945393 A JP 22945393A JP 3151464 B2 JP3151464 B2 JP 3151464B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
recording medium
light
optical
optical recording
recording
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP22945393A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0798484A (en
Inventor
享 阪口
広平 角野
勝 見矢
肇 若林
匡見 森
透 木練
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Priority to JP22945393A priority Critical patent/JP3151464B2/en
Publication of JPH0798484A publication Critical patent/JPH0798484A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3151464B2 publication Critical patent/JP3151464B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
  • Non-Silver Salt Photosensitive Materials And Non-Silver Salt Photography (AREA)
  • Holo Graphy (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光情報を記録するもの
で、例えば、通常の追記型の光ディスクやホログラム等
や画像の和・差の演算等を行なうことの可能な光記録媒
体とそれを用いた記録方法とに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical recording medium for recording optical information, for example, an ordinary write-once optical disk, a hologram, an optical recording medium capable of calculating the sum / difference of images, and the like. And a recording method using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】フォトリフラクティブ効果とは、レーザ
ーの照射により、物質内部に例えば電荷分布等が生じ、
そのために屈折率が変化する現象である。フォトリフラ
クティブ効果をもつ物質に、縮退4波混合法(DFW
M)により、対向するポンプ光P1 、P2 と、さらに異
なる方向から光情報を担うプローブ光Pr とを入射させ
ると、2本のポンプ光のうちの1本とプローブ光とが干
渉して物質内にプローブ光の光情報に応じた干渉縞が生
じる。この干渉縞により、残りの1本のポンプ光が回折
されてプローブ光に逆行する位相共役波が発生する。
2. Description of the Related Art The photorefractive effect means that, for example, charge distribution or the like is generated inside a substance by laser irradiation.
This is a phenomenon in which the refractive index changes. Materials with photorefractive effect can be used with degenerate four-wave mixing (DFW
According to M), when the opposing pump lights P1 and P2 and the probe light Pr carrying optical information from different directions are made incident, one of the two pump lights interferes with the probe light, and Then, interference fringes corresponding to the optical information of the probe light are generated. Due to this interference fringe, the remaining one pump light is diffracted to generate a phase conjugate wave that goes against the probe light.

【0003】フォトリフラクティブ効果を有する物質と
しては、BaTiO3 、LiNbO3 、KNbO3 、B
12SiO20、SBN(Srx Ba1-x Nb26 )、
GaAs、InPおよびCdTe等の単結晶などがよく
知られている。これらの誘電性材料の単結晶のうちで
は、例えば光の増幅作用が大きく、簡単に位相共役波を
発生することができるBaTiO3 の単結晶が特に注目
されている。
Materials having a photorefractive effect include BaTiO 3 , LiNbO 3 , KNbO 3 , B
i 12 SiO 20, SBN (Sr x Ba 1-x Nb 2 O 6),
Single crystals such as GaAs, InP and CdTe are well known. Among these single crystals of a dielectric material, for example, a single crystal of BaTiO 3 , which has a large light amplifying effect and can easily generate a phase conjugate wave, has attracted particular attention.

【0004】しかし、これらの誘電性材料の光学用大型
単結晶は入手が難しい。例えば光学用として使用可能な
大型のBaTiO3 単結晶は、TiO2 過剰組成の融液
を徐冷しながら、種子結晶上へ晶出させるTSSG(To
p Seeded Solution Growth)法により得られることが知
られている。ただしこのTSSG法では、融液組成が変
化すると共に結晶の晶出温度と晶出量も変化するため、
種付け温度あるいは融液の冷却速度、さらにはシード棒
の引き上げ速度などについての厳密な制御が要求され
る。そのため一般にチタン酸バリウムなどの高融点材料
の大型単結晶をTSSG法によって得ることは非常に困
難であり、得られた結晶は非常に高価なものとなる。こ
れは、前記他の誘電性材料の単結晶についても同様であ
る。
[0004] However, it is difficult to obtain large single crystals of these dielectric materials for optical use. For example, a large BaTiO 3 single crystal that can be used for optics is formed by TSSG (To SG) crystallizing on a seed crystal while gradually cooling a melt having a TiO 2 excess composition.
p Seeded Solution Growth) method. However, in this TSSG method, the crystallization temperature and the crystallization amount of the crystal change with the change of the melt composition.
Strict control is required for the seeding temperature, the cooling rate of the melt, and the pulling rate of the seed rod. Therefore, it is generally very difficult to obtain a large single crystal of a high melting point material such as barium titanate by the TSSG method, and the obtained crystal is very expensive. This is the same for the single crystal of the other dielectric material.

【0005】さらに重要なことに、これらの物質の有す
るフォトリフラクティブ効果により生じた光記録情報
は、前記プローブ光Pr とどちらか一方のポンプ光P1
、P2とを遮断すれば急速に消滅し、読み出し光を照射
して得られる記録情報信号光としての位相共役波もほと
んど同時に消滅する。すなわちこれらの物質を用いて
も、フォトリフラクティブ効果により生じた光記録情報
を安定に長時間記憶させておくことはできない。
More importantly, the optically recorded information generated by the photorefractive effect of these substances contains the probe light Pr and one of the pump lights P1.
, P2, the light rapidly disappears, and the phase conjugate wave as the recording information signal light obtained by irradiating the readout light almost simultaneously disappears. That is, even if these substances are used, it is impossible to stably store optically recorded information generated by the photorefractive effect for a long time.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明の主たる目的
は、製造が容易のため安価であり、フォトリフラクティ
ブ効果による短時間記憶(瞬間性)用記録と長時間記憶
(持続性)用記録を同時に、あるいは長時間記憶用記録
を単独で書き込むことができ、さらには長時間記憶用記
録のある記録領域に短時間記憶用記録が付加記録でき、
追記型の記録を行なう光ディスクとして用いたり、さら
にホログラム用材料として用いることのできる光記録媒
体とそれを用いた記録方法とを提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The main object of the present invention is to provide an inexpensive, easy-to-manufacture device, and to simultaneously perform recording for short-term storage (instantaneous) and recording for long-term storage (persistence) by the photorefractive effect. Alternatively, the long-term storage record can be written alone, and further, the short-time storage record can be additionally recorded in a recording area having the long-term storage record,
An object of the present invention is to provide an optical recording medium that can be used as an optical disk for performing write-once recording, or can be further used as a hologram material, and a recording method using the same.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
(1)〜(8)の本発明により達成される。 (1) 基板上に、マトリックス中に少なくとも1種の
金属の微粒子を含み、スパッタリング法によって成膜し
た後熱処理を施された薄膜を有し、前記微粒子の平均粒
径が3〜15nmであり、前記マトリックスが強誘電性材
料であるか、主成分として酸化ケイ素を含むアモルファ
スである光記録媒体。 (2) 前記マトリックスが酸化チタンを含む複合酸化
物である上記(1)の光記録媒体。 (3) 前記金属の微粒子が、Au、Ag、Cuまたは
これらの合金である上記(1)または(2)の光記録媒
体。 (4) 追記型の記録を行なう光ディスクとして用いる
上記(1)〜(3)のいずれかの光記録媒体。 (5) ホログラム用材料として用いる上記(1)〜
(4)のいずれかの光記録媒体。 (6) 上記(1)〜(7)のいずれかの光記録媒体を
用い、縮退4波混合法によってレーザー記録を行う記録
方法。 (7) 光情報を光の透過率または反射率の差として記
録する上記(6)の記録方法。 (8) 光情報を干渉縞として記録する上記(7)の記
録方法。
This and other objects are achieved by the present invention which is defined below as (1) to (8). (1) On a substrate, a thin film that contains at least one kind of metal fine particles in a matrix, is heat-treated after being formed by a sputtering method, has an average particle size of 3 to 15 nm, The matrix is a ferroelectric material
Material or an amorphous material containing silicon oxide as a main component
Scan a is an optical recording medium. (2) Composite oxidation wherein the matrix contains titanium oxide
The optical recording medium according to the above (1), which is an object . (3) The optical recording medium according to (1) or (2), wherein the metal fine particles are Au, Ag, Cu, or an alloy thereof. (4) The optical recording medium according to any one of the above (1) to (3), which is used as an optical disc for write-once recording. (5) The above (1) to (1) to which are used as hologram materials
The optical recording medium according to any one of (4). (6) A recording method in which laser recording is performed by a degenerate four-wave mixing method using the optical recording medium according to any one of (1) to (7). (7) The recording method according to (6), wherein the optical information is recorded as a difference in light transmittance or reflectance. (8) The recording method according to (7), wherein optical information is recorded as interference fringes.

【0008】[0008]

【作用】本発明の光記録媒体は、強誘電性のマトリック
ス中、あるいは主成分として酸化ケイ素を含むアモルフ
ァスのマトリックス中に金属微粒子を分散させた薄膜を
基板上に設けたもので、この薄膜はフォトリフラクティ
ブ効果をもつ。このような薄膜は、マトリックス材料と
金属微粒子材料とを用いて、例えばスパッタリング法に
て成膜することで得られる。従って、例えばBaTiO
3 単結晶のような、フォトリフラクティブ効果を有する
誘電性材料の光学用大型単結晶を得る場合と比較して、
はるかに容易に製造できるため安価で、さらに膜厚や面
積等の膜形状も任意に制御できる。
The optical recording medium of the present invention has a ferroelectric matrix.
During the scan, or a thin film of metal fine particles are dispersed in a matrix of amorphous containing silicon oxide as a main component which was provided on the substrate, the thin film has a photorefractive effect. Such a thin film is obtained by using a matrix material and a metal fine particle material to form a film by, for example, a sputtering method. Thus, for example, BaTiO
Compared to the case of obtaining a large single crystal for optical use of a dielectric material having a photorefractive effect, such as 3 single crystals,
Since it can be manufactured much more easily, it is inexpensive, and the film shape such as film thickness and area can be arbitrarily controlled.

【0009】さらに本発明の光記録媒体は、例えばDF
WM条件で適当な時間レーザーを照射することで、長時
間記憶用記録点として記録することができる。これは、
理由は明らかではないが、レーザー光を照射すること
で、金属微粒子を含むマトリックス薄膜中で、金属微粒
子の分散状態等に何らかの変化を生じた結果であると考
えられる。また、このようにして生じた薄膜中の記録点
は熱処理により消去可能である。
Further, the optical recording medium of the present invention can
By irradiating the laser for an appropriate time under the WM condition, it is possible to record as a recording point for long-term storage. this is,
Although the reason is not clear, it is considered to be a result of some change in the dispersion state of the metal fine particles in the matrix thin film containing the metal fine particles by irradiating the laser light. Further, the recording points in the thin film thus generated can be erased by heat treatment.

【0010】藤原[藤原裕文:応用物理、第59巻6
号、756−762(1990)]によれば、本発明と
類似の機能をもつ材料であるエリトロシンB含有ポリビ
ニルアルコールを位相共役鏡として用い、DFWM条件
でレーザーを照射すると、記録光情報の読み出し光であ
る位相共役波が発生する。すなわちホログラムが得られ
ることを述べている。さらに、この位相共役波が飽和吸
収成分とホログラフィー成分とからなり、飽和吸収成分
は、ポンプ光P1 、P2 を遮断した場合は、即時に消滅
し、またPr 光を遮断した場合はポンプ光が読み出し光
として作用するため、色素のリン光寿命の時定数で減衰
する。ホログラフィー成分は、有機色素含有膜内に非可
逆的な光化学変化が生じた結果、吸収あるいは屈折率型
の格子が記録されたもので、Pr 光を遮断しても、読み
出しのためのポンプ光を照射すると、時間とともに減衰
しながら記録されたホログラムに応じた位相共役波が発
生し続けると報告している。従って、これらの成分の減
衰の時定数の差と、照射レーザーに偏光レーザー光を用
いることとで画像の和・差の演算が可能であることも述
べている。しかし、このような有機色素含有膜を用いた
場合、位相共役波のホログラフィー成分は、レーザー照
射による読み出し操作により経時的に減衰する。すなわ
ち、レーザー照射に対する耐久性や材料の安定性が悪い
等の問題をもつ。
Fujiwara [Fujiwara Hirofumi: Applied Physics, Vol. 59, No. 6]
No. 756-762 (1990)], when erythrosin B-containing polyvinyl alcohol, which is a material having a function similar to that of the present invention, is used as a phase conjugate mirror and irradiated with a laser under DFWM conditions, the readout light of the recording light information is obtained. Is generated. That is, a hologram is obtained. Further, this phase conjugate wave is composed of a saturated absorption component and a holographic component. The saturation absorption component disappears immediately when the pump light P1 and P2 are cut off, and the pump light is read out when the Pr light is cut off. Since it acts as light, it is attenuated by the time constant of the phosphorescent lifetime of the dye. The holographic component has an absorption or refractive index type grating recorded as a result of irreversible photochemical change in the organic dye-containing film. It is reported that when irradiated, a phase conjugate wave corresponding to the recorded hologram continues to be generated while attenuating with time. Therefore, it is described that the sum / difference of images can be calculated by using the difference between the time constants of attenuation of these components and the use of polarized laser light as the irradiation laser. However, when such an organic dye-containing film is used, the holographic component of the phase conjugate wave is attenuated over time due to a read operation by laser irradiation. That is, there is a problem that durability against laser irradiation and material stability are poor.

【0011】一方、本発明の金属微粒子を分散させたマ
トリックスの薄膜では、記録点に記録された前記ホログ
ラムに相当する信号等の長時間記憶用記録は、読み出し
操作による減衰がなく、さらにレーザー照射条件を選択
することできわめて早い書き込み応答性を示す。すなわ
ち、用いる材質がレーザー照射に対して高い耐久性をも
つために、高強度光での短時間照射で長時間記憶用記録
の書き込みが可能となる。さらに一旦光情報が書き込ま
れると、その記録点は減衰や緩和がほとんどなく、安定
で保存性が高い。しかも書き込まれた情報は読み出し操
作に対する再生劣化がなく安定性がきわめて高い長時間
記憶用記録点となる。さらにその記録点はマトリックス
のフォトリフラクティブ効果を示す性質を失わないた
め、短時間記憶用記録点として多重記録も可能である。
従って、このすぐれた記録信号の安定性と保存性とを有
する長時間記憶用記録性と短時間記憶用記録性とを利用
して、光情報すなわち反射率変化および透過率変化によ
る記録点や干渉縞による例えばホログラム等の情報を担
持した記録が可能な追記型の光ディスク等の光記録媒体
が実現する。さらに、記録したホログラムを利用した画
像の和・差の演算を行なうこと等も可能となる。
On the other hand, in the matrix thin film of the present invention in which metal fine particles are dispersed, long-term storage of signals and the like corresponding to the holograms recorded at recording points does not attenuate due to a read operation, and furthermore, laser irradiation is performed. By selecting the conditions, a very fast write response is exhibited. That is, since the material to be used has high durability against laser irradiation, it is possible to write a long-term storage record by short-time irradiation with high-intensity light. Further, once the optical information is written, the recording point is hardly attenuated or relaxed, and is stable and has high storage stability. In addition, the written information is a recording point for long-term storage, which is extremely stable and has no reproduction deterioration due to the reading operation. Furthermore, since the recording point does not lose the property of exhibiting the photorefractive effect of the matrix, multiplex recording is possible as a recording point for short-time storage.
Therefore, by utilizing the recordability for long-term storage and the recordability for short-term storage having excellent recording signal stability and preservability, recording points and interference due to optical information, that is, a change in reflectance and a change in transmittance are utilized. An optical recording medium such as a write-once optical disc capable of recording information carrying information such as a hologram by stripes is realized. Further, it is possible to calculate the sum / difference of images using the recorded hologram.

【0012】[0012]

【具体的構成】本発明の光記録媒体は、基板上に、マト
リックス中に少なくとも1種の金属の微粒子を含む薄膜
を有する。マトリックスとしては、強誘電性材料または
主成分として酸化ケイ素を含む材料である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The optical recording medium of the present invention has, on a substrate, a thin film containing at least one kind of metal fine particles in a matrix. The matrix is a ferroelectric material or a material containing silicon oxide as a main component.

【0013】用いる金属の微粒子としては、Au、A
g、Cuまたはこれらの合金が好ましいが、各種単一金
属や合金が使用でき、特に制限されるものではない。こ
れらの金属微粒子を用いることで、レーザー照射に対す
る光記録媒体の耐久性および安定性が高く、フォトリフ
ラクティブ効果をもつ膜が実現する。このような微粒子
は、ナノメーターオーダーの平均粒径をもち、各微粒子
が薄膜中で孤立して存在していることが好ましい。
As the fine metal particles to be used, Au, A
g, Cu or an alloy thereof is preferable, but various single metals and alloys can be used, and there is no particular limitation. By using these metal fine particles, a film having high durability and stability of the optical recording medium against laser irradiation and having a photorefractive effect is realized. Such fine particles preferably have an average particle size on the order of nanometers, and each fine particle is preferably present in isolation in a thin film.

【0014】本発明の光記録媒体に用いるマトリックス
としては、強誘電性材料が好ましい。強誘電性材料は、
バルクの多結晶体の常温での誘電率が150程度以上の
ものである。これらは、屈折率変化、反射率変化が大き
い点で好ましい。また、このような誘電率の高い材料を
用いることで、理由は不明だが、金属微粒子の分散され
たマトリックス膜中で、何らかの相互作用が生じ、高い
フォトリフラクティブ効果をもつ膜となる。
The matrix used for the optical recording medium of the present invention is preferably a ferroelectric material . Ferroelectric materials are
The dielectric constant of a bulk polycrystal at room temperature is about 150 or more
Things . These are preferable in that the change in the refractive index and the change in the reflectance are large. The use of such a material having a high dielectric constant causes some interaction in a matrix film in which metal fine particles are dispersed, for unknown reasons, and results in a film having a high photorefractive effect.

【0015】このような強誘電性材料としては、ペロブ
スカイト型化合物が好適である。ペロブスカイト型化合
物としては、A1+5+3 、A2+4+3 、A3+3+
3 、AX BO3 、A(B′0.67B″0.33)O3 、A
(B′0.33B″0.67)O3 、A(B0.5 +30.5 +5 )O
3 、A(B0.5 2+0.5 6+ )O3 、A(B0.5 1+0.5
7+)O3 、A3+(B0.5 2+0.5 4+ )O3 、A(B0.25
1+0.75 5+)O3 、A(B 0.5 3+0.5 4+ )O2.75、A
(B0.5 2+0.5 5+ )O2.75等いずれであってもよい。
例えば、BaTiO3 、PbTiO3 、KTaO3 、N
aTaO3 、SrTiO3 、CdTiO3 、KNbO
3 、LiNbO3 、LiTaO3 、PZT(PbZrO
3 −PbTiO3 )、PLZT(PbZrO3 −PbT
iO3 :La23 )等である。
As such a ferroelectric material, Perov
Skeite type compounds are preferred. Perovskite compound
The thing is A1+B5+OThree , A2+B4+OThree , A3+B3+O
Three , AX BOThree , A (B '0.67B "0.33) OThree , A
(B '0.33B "0.67) OThree , A (B0.5 +3 B0.5 +5 ) O
Three , A (B0.5 2+ B0.5 6+ ) OThree , A (B0.5 1+ B0.5
7+) OThree , A3+(B0.5 2+ B0.5 4+ ) OThree , A (B0.25
1+B0.75 5+) OThree , A (B 0.5 3+ B0.5 4+ ) O2.75, A
(B0.5 2+ B0.5 5+ ) O2.75And so on.
For example, BaTiOThree , PbTiOThree , KTaOThree , N
aTaOThree , SrTiOThree , CdTiOThree , KNbO
Three , LiNbOThree , LiTaOThree , PZT (PbZrO
Three -PbTiOThree ), PLZT (PbZrOThree -PbT
iOThree : LaTwoOThree ).

【0016】[0016]

【0017】強誘電性材料としては、酸化チタンを含む
複合酸化物(チタン酸塩)が好適であり、特にバルクの
多結晶体の常温での誘電率が100〜300程度のチタ
ン酸塩ペロブスカイト型化合物、例えばBaTiO 3
SrTiO 3 、PbTiO 3 が好ましい。
The ferroelectric material includes titanium oxide
A composite oxide (titanate) is preferable, and in particular, a titanate perovskite compound having a dielectric constant of a bulk polycrystal at room temperature of about 100 to 300, for example, BaTiO 3 ,
SrTiO 3 , PbTiO 3 and the like are preferable.

【0018】また、本発明の光記録媒体に用いるマトリ
ックスとしては、主成分として特に酸化ケイ素を含むア
モルファス材料で、主体として酸化ケイ素をSiO2
換算して30モル%以上含むものであってもよい。この
ようなものとしては、例えば石英ガラス系、ホウケイ酸
ガラス系、アルミノケイ酸ガラス系、ソーダライムガラ
ス系、高ケイ酸ガラス系等の材料を挙げることができ
る。
The matrix used for the optical recording medium of the present invention may be an amorphous material containing silicon oxide as a main component and containing silicon oxide as a main component in an amount of 30 mol% or more in terms of SiO 2. Good. Examples of such a material include quartz glass, borosilicate glass, aluminosilicate glass, soda lime glass, and high silicate glass.

【0019】このようなマトリックス中に金属微粒子を
分散した薄膜の厚さは、一般に0.01〜5μm 程度と
する。また、金属微粒子材料や、場合によってはマトリ
ックス材料を2種以上用いることもできる。
The thickness of a thin film in which metal fine particles are dispersed in such a matrix is generally about 0.01 to 5 μm. Further, two or more kinds of metal fine particle materials and, in some cases, matrix materials can be used.

【0020】本発明の光記録媒体の薄膜の成膜には種々
の方法が可能であるが、生産性等の面からスパッタリン
グ法を用いる。スパッタリング法としては、マトリック
ス材料と金属微粒子との交互スパッタや、マトリックス
材料と金属微粒子材料との多元スパッタ、あるいはマト
リックス材料のターゲット上に金属チップを置く同時ス
パッタ等を用いることができる。また、スパッタリング
の方式もいずれの方法でもよく、用いる方法や装置に応
じて種々の条件を決定すればよい。
[0020] While the deposition of a thin film of the optical recording medium of the present invention various methods are possible, sputtering of phosphorus in terms of productivity and the like
Using the budding method . As the sputtering method, alternate sputtering of a matrix material and metal fine particles, multi-source sputtering of a matrix material and metal fine particles, simultaneous sputtering of placing a metal chip on a matrix material target, or the like can be used. In addition, any method may be used for the sputtering method, and various conditions may be determined according to the method or apparatus to be used.

【0021】[0021]

【0022】このようにして成膜した金属微粒子が分散
されているマトリックス薄膜は、成膜直後はブロードな
吸収スペクトルを示す。本発明の光記録媒体としては、
成膜直後の金属微粒子を分散した複合マトリックス薄膜
に熱処理を施すことが好ましい。熱処理を施すことによ
り、マトリックス中に分散した金属微粒子が成長し、共
鳴吸収ピークが長波長側にシフトし、前記スペクトル波
形がシャープに立ち上がる。熱処理条件としては、大気
あるいは不活性ガス雰囲気中で行えばよく、用いる金属
微粒子材料やマトリックス材料により、最適な熱処理方
法、温度および時間等を選択すればよい。
The matrix thin film in which the metal fine particles thus formed are dispersed exhibits a broad absorption spectrum immediately after the formation. As the optical recording medium of the present invention,
It is preferable to perform a heat treatment on the composite matrix thin film in which the metal fine particles immediately after the film formation are dispersed. By performing the heat treatment, the fine metal particles dispersed in the matrix grow, the resonance absorption peak shifts to the longer wavelength side, and the spectrum waveform sharply rises. The heat treatment may be performed in the air or in an inert gas atmosphere, and an optimum heat treatment method, temperature, time, and the like may be selected depending on the metal fine particle material or matrix material to be used.

【0023】得られた複合マトリックス薄膜の厚さ方向
の金属微粒子の含有率変化は、表層から下層にかけてす
べて等しい含有率であっても、また一部金属微粒子を含
有しない部分があっても、さらに段階的にまたは連続的
に含有率が変化する部分があってもよい。
Regarding the change in the content of metal fine particles in the thickness direction of the obtained composite matrix thin film, whether the content is the same from the surface layer to the lower layer, or even if there is a portion that does not contain any metal fine particles, There may be a portion where the content changes stepwise or continuously.

【0024】基板上にこのようにして設けられた本発明
の複合マトリックス薄膜は、長時間記憶用記録性と短時
間記憶用記録性とを有し、例えばDFWM条件でレーザ
ー光を照射することで前記長短両記録の書き込みや、長
時間記憶用記録の単独読み出し、長短両記録の同時読み
出し等ができる。ここで、DFWM条件での短時間記憶
用記録が読み出された情報光の発生と、長時間記憶用記
録の読みだされた情報光の発生とについて説明する。図
1はDFWM条件での光学系の一例を示す概略模式図で
ある。
The composite matrix thin film of the present invention thus provided on a substrate has a long-term storage recordability and a short-term storage recordability. For example, by irradiating a laser beam under DFWM conditions. It is possible to perform writing of the long- and short-term recording, independent reading of the long-time recording, simultaneous reading of the long- and short-term recording and the like. Here, the generation of the information light from which the short-time storage record is read under the DFWM condition and the generation of the read information light from the long-time storage record will be described. FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an optical system under DFWM conditions.

【0025】光源1として適当なレーザー光を用い、試
料薄膜4のフロントおよびバックからポンプ光(P1 、
P2 )51、52、さらに原画像10の情報を担うプロ
ーブ光(Pr )6を入射すると、試料薄膜4内に原画像
10の情報に応じた干渉縞が生じる。この干渉縞が、通
常はポンプ光(P1 、P2 )51、52のうちの一方の
光により読み出され、短時間記憶用記録と長時間記憶用
記録の両方の記録情報をもつ読み出し情報光7が発生す
る。この発生した読み出し情報光7をビームスプリッタ
23によりスクリーン11に投影することで、スクリー
ン11に原画像10の再生像が得られる。このとき、短
時間記憶用記録とは、照射光を遮断したとき遮断とほと
んど同時に消滅する記録で、長時間記憶用記録とは、照
射光を遮断しても、照射した光の条件に応じて光記録媒
体上に持続して保持される記録である。
An appropriate laser beam is used as the light source 1 and pump light (P 1,
When the probe light (Pr) 6 carrying the information of the original image 10 and the probe light (Pr) 6 carrying the information of the original image 10 are incident, interference fringes corresponding to the information of the original image 10 are generated in the sample thin film 4. This interference fringe is usually read out by one of the pump lights (P1, P2) 51 and 52, and the read information light 7 having both recording information for short-time recording and long-time recording. Occurs. By projecting the generated read information light 7 on the screen 11 by the beam splitter 23, a reproduced image of the original image 10 is obtained on the screen 11. At this time, the short-time storage record is a record that disappears almost simultaneously with the interruption when the irradiation light is cut off, and the long-time storage record is a record according to the condition of the irradiation light even if the irradiation light is cut off. This is a record that is continuously held on an optical recording medium.

【0026】本発明の光記録媒体は、このような短時間
記憶用記録と長時間記憶用記録との両方の光情報を記録
することができる。本発明の光記録媒体上で、長時間記
憶用記録が書き込まれている領域は、書き込まれていな
い領域と比較して、目視による観察で光透過率が変化し
ていることが確認できる。すなわち、干渉縞等として光
情報が書き込まれたことで、周囲より光の透過率や反射
率が変化する。この際、光透過率が高くなる光記録媒体
を用いることで、読み出し時の光吸収の損失が少なくな
るという大きな特徴をもつこともできる。このように、
本発明の光記録媒体では、周囲より光の透過率または反
射率が変化した記録点として光情報の記録に利用するこ
とができる。
The optical recording medium of the present invention can record both such short-term storage recording and long-term storage recording optical information. On the optical recording medium of the present invention, it can be confirmed by visual observation that the light transmittance has changed in the area where the long-time storage record has been written, as compared with the area where the long-time storage record has not been written. That is, when optical information is written as interference fringes or the like, light transmittance and reflectance change from the surroundings. At this time, by using an optical recording medium having a high light transmittance, there is a great feature that loss of light absorption at the time of reading is reduced. in this way,
The optical recording medium of the present invention can be used for recording optical information as a recording point at which light transmittance or reflectance has changed from the surroundings.

【0027】次いで、画像の和・差の演算方法の一例を
示すと、まず上記のようにして第1の画像I1 を光記録
媒体上に長時間記憶用記録として記録する。ただし、用
いるプローブ光(Pr )6とポンプ光(P1 、P2 )5
1、52とは互いに平行の偏光を用いる。次いで原画像
10として第2の画像I2 を用い、プローブ光(Pr)
6とポンプ光(P1 、P2 )51、52とは互いに直交
偏光したものを用いる。これにより、あらかじめ記録し
たI1 に基づく長時間記憶用記録と、レーザー照射によ
り生じたI2 に基づく短時間記憶用記録とが同時に発生
し、しかも得られたI1 の長時間記憶用記録とI2 の短
時間記憶用記録とは直交偏光している。そこで、像面に
検光子を置き、回転調整することで画像の和・差の演算
が可能となる。
[0027] Next, an example of a method of calculating the sum-difference image is first recorded first image I 1 as described above as long storing recorded on the optical recording medium. However, the probe light (Pr) 6 and the pump light (P1, P2) 5
1 and 52 use polarized light parallel to each other. Next, using the second image I 2 as the original image 10, the probe light (Pr) is used.
The pump light 6 and the pump light (P1, P2) 51, 52 are orthogonally polarized. As a result, a long-term storage record based on I 1 previously recorded and a short-time storage record based on I 2 generated by laser irradiation simultaneously occur, and the obtained long-term storage record of I 1 is obtained. It is orthogonally polarized with the short-time storage record of I 2 . Therefore, it is possible to calculate the sum and difference of the images by placing the analyzer on the image plane and adjusting the rotation.

【0028】本発明の光記録媒体への記録の書き込みに
用いる光源としては、レーザーを用いることが好まし
い。用いるレーザーとしては、波長領域が用いる金属の
共鳴吸収波長域付近にあれば特に制限はなく、さらにパ
ルス照射によっても、また連続光照射によってもよく、
用いるレーザーに応じた強度、記録時間、照射方法等を
選択すればよい。
It is preferable to use a laser as a light source for writing data on the optical recording medium of the present invention. The laser to be used is not particularly limited as long as the wavelength region is in the vicinity of the resonance absorption wavelength region of the metal used, and may be further subjected to pulse irradiation or continuous light irradiation,
What is necessary is just to select the intensity, recording time, irradiation method, etc. according to the laser used.

【0029】本発明の光記録媒体へ書き込む記録として
は、短時間記憶用(瞬間性)記録と長時間記憶用(持続
性)記録とが可能である。短時間記憶用記録の書き込み
には前記DFWM条件を用い、干渉縞として記憶され、
光源としては例えばナノ領域からサブピコ領域のパルス
照射レーザーを用いることができる。この場合、読み出
しも同時またはほとんど同時にDFWM条件により行う
ことができる。またこのとき、条件を選択することで、
DFWM条件で用いた光のうちの2光線を用い、2光線
同時照射により生じた干渉縞を、続けて、読み出しのた
めの1光線照射や2光線同時照射することにより読み出
すこともできる。
As recording to be written on the optical recording medium of the present invention, recording for short-time storage (instantaneous) and recording for long-term storage (persistence) are possible. The writing of the short-time storage record is performed using the DFWM condition and stored as interference fringes.
As the light source, for example, a pulse irradiation laser in a nano region to a sub pico region can be used. In this case, reading can be performed simultaneously or almost simultaneously under the DFWM condition. Also, at this time, by selecting the conditions,
Interference fringes generated by simultaneous irradiation of two light beams using two light beams of the light used under the DFWM condition can be read out by irradiating one light beam or two light beams simultaneously for reading.

【0030】また、長時間記憶用記録としては、濃淡差
による記録方式や干渉縞による記録方式が可能である。
濃淡差による記録方式は、1光線照射、2光線同時照
射、DFWM条件による照射等により光記録媒体に光の
透過率や反射率の差をもつ領域を形成して記録する。干
渉縞による記録方式は、2光線同時照射やDFWM条件
での照射により生じる干渉縞を光記録媒体上に記録する
ものである。なお、前記したように干渉縞による記録方
式であっても光記録媒体の記録点に濃淡差が生じる。光
源としては連続光照射やパルス照射を適宜選択して用い
るが、光の強度その他の条件を選択することでピコ秒オ
ーダーの時間での書き込みも可能である。長時間記憶用
記録の読み出しは1光線照射、2光線同時照射、DFW
M条件による照射のいずれも使用することができ、通
常、例えば図1のポンプ光P1 あるいはP2 のうち一方
を照射することで行われる。
As the long-term storage recording, a recording method based on a density difference or a recording method based on interference fringes is possible.
In the recording method based on the density difference, recording is performed by forming an area having a difference in light transmittance or reflectance on an optical recording medium by irradiation with one light beam, simultaneous irradiation with two light beams, irradiation under DFWM conditions, or the like. The recording method using interference fringes records interference fringes generated by simultaneous irradiation of two rays or irradiation under DFWM conditions on an optical recording medium. Note that, as described above, even in the recording method using interference fringes, a difference in shading occurs at the recording point of the optical recording medium. As a light source, continuous light irradiation or pulse irradiation is appropriately selected and used, but writing can be performed in a picosecond order time by selecting light intensity and other conditions. Reading of long-term storage record is performed by one beam irradiation, two beam irradiation, DFW
Any of the irradiations under the M condition can be used, and is usually performed, for example, by irradiating one of the pump lights P1 and P2 in FIG.

【0031】さらに、短時間記憶用記録や長時間記憶用
記録を単独で読み出すのみでなく、これらの記録の読み
出しを、例えば和、差の演算を行なう場合、同時に行な
うことも可能で、長時間記憶用記録済みの領域に対して
短時間記憶用記録を行って両記録を同時に読み出すこと
ができる。また、前記DFWM条件のプローブ光の入射
角度を変化させ、異なる入射角度をもつプローブ光を複
数同一領域に入射して多重逐次あるいは同時書き込みが
可能で、さらにこれらの同時読み出しを行うことも可能
である。
Further, not only the short-time storage record and the long-time storage record can be read out alone, but also these read-outs can be performed at the same time, for example, when calculating a sum or a difference. It is possible to perform recording for a short period of time in an area where the recording has been recorded, and simultaneously read both records. Further, by changing the incident angle of the probe light under the DFWM condition, a plurality of probe lights having different incident angles are incident on the same area to enable multiplex sequential or simultaneous writing, and it is also possible to perform simultaneous reading of these. is there.

【0032】本発明の光記録媒体に形成される長時間記
憶用記録の記録点は、読み出し操作による経時変化が認
められず、安定している。また、記録保存性も高い。そ
のため、通常、未記録部に対して透過率や反射率の変化
した記録点を形成する追記型の記録を行なう光ディスク
等として用いることができる。また、通常、500℃程
度以上の加熱により記録が消去され、消去型の媒体とす
ることもできる。
The recording point of the long-term recording formed on the optical recording medium of the present invention is stable without any change over time due to the read operation. In addition, record preservability is high. Therefore, it can be generally used as an optical disk or the like that performs write-once recording in which a recording point having a changed transmittance or reflectance is formed on an unrecorded portion. Further, usually, the recording is erased by heating at about 500 ° C. or more, so that an erasable medium can be obtained.

【0033】[0033]

【実施例】以下に、本発明の具体的実施例を示し、本発
明をさらに詳細に説明する。
The present invention will be described below in more detail with reference to specific examples of the present invention.

【0034】実施例1 RFマグネトロンスパッタ装置を用い、BaTiO3
ーゲットにAuチップを乗せ、同時スパッタを行った。
基板としては合成石英ガラスを用いた。薄膜作製条件
は、アルゴン雰囲気中でガス圧5×10-3Torr、基板温
度150℃、RFパワーは100W とした。Au濃度は
チップの量で制御し、膜厚はスパッタ時間で制御して基
板上に薄膜を作製した。
Example 1 Using an RF magnetron sputtering apparatus, an Au chip was placed on a BaTiO 3 target, and simultaneous sputtering was performed.
Synthetic quartz glass was used as the substrate. The conditions for forming the thin film were such that the gas pressure was 5 × 10 −3 Torr, the substrate temperature was 150 ° C., and the RF power was 100 W in an argon atmosphere. The Au concentration was controlled by the amount of the chip, and the film thickness was controlled by the sputtering time to form a thin film on the substrate.

【0035】次に、この基板上の薄膜を900℃、1時
間熱処理し表1に示す膜厚、金濃度および金平均粒子径
をもつBaTiO3 −Au系多結晶性複合薄膜を有する
試料1の光記録媒体を得た。
Next, the thin film on this substrate was heat-treated at 900 ° C. for 1 hour to obtain a sample 1 having a BaTiO 3 —Au-based polycrystalline composite thin film having the thickness, gold concentration and gold average particle diameter shown in Table 1. An optical recording medium was obtained.

【0036】[0036]

【表1】 [Table 1]

【0037】次に得られた試料1を用い、記録の書き込
みおよび読み出しを行った。
Next, writing and reading of a record were performed using the obtained sample 1.

【0038】書き込みは、図1に示すDFWM光学系
に、さらにストリークカメラと、ストリークカメラ用の
試料光(読み出し情報光7)光路および参照光(プロー
ブ光(Pr )6)光路とを具えた装置を用いた。光源と
しては、Nd;YAGレーザーの第2高調波、測定波
長:532nm、パルス幅:7ns、パワー:0.89MW/
cm2 を用いた。
For writing, the DFWM optical system shown in FIG. 1 is further provided with a streak camera, a sample light (read information light 7) optical path and a reference light (probe light (Pr) 6) optical path for the streak camera. Was used. As a light source, the second harmonic of a Nd; YAG laser, a measurement wavelength: 532 nm, a pulse width: 7 ns, and a power: 0.89 MW /
cm 2 was used.

【0039】<標準強度>図1に示すポンプ光(P1 、
P2 )51、52とプローブ光(Pr )6とを試料薄膜
4に同時に入射し、発生する読み出し情報光7の信号強
度をストリークカメラを用いて測定し、読み出し情報光
の反射率を計算し、これを標準強度(RDF WM)とした。
<Standard intensity> Pump light (P1,
P2) 51, 52 and probe light (Pr) 6 are simultaneously incident on the sample thin film 4, the signal intensity of the generated read information light 7 is measured using a streak camera, and the reflectance of the read information light is calculated. This was defined as a standard strength (R DF WM ).

【0040】<情報書き込み>情報書き込みは、上記標
準強度測定方法と同様にして試料薄膜4に対し、レーザ
ーを照射した。
<Writing of Information> In writing of information, the sample thin film 4 was irradiated with a laser in the same manner as in the standard intensity measuring method.

【0041】<情報読み出し>情報読み出しは、試料薄
膜4に一方のポンプ光(P2 )52、すなわちバックポ
ンプ光を照射し、検出される光記録媒体上の干渉縞によ
る回折光の強度をストリークカメラで測定し、信号光
(Rback)とした。
<Reading Information> In reading information, the sample thin film 4 is irradiated with one pump light (P 2) 52, that is, a back pump light, and the intensity of the diffracted light due to the interference fringes on the optical recording medium to be detected is measured by a streak camera. And measured as signal light (R back ).

【0042】まず、上記情報書き込み方法に従って、試
料1に対して図2に示す各時間レーザーを照射した。次
いで照射した各時間毎に上記情報読み出し方法に従って
発生する信号光強度を測定した。結果は反射率比(R
back/RDFWM)で表わし図2(■)に示した。
First, the sample 1 was irradiated with a laser for each time shown in FIG. 2 according to the information writing method. Next, the intensity of signal light generated in accordance with the above information reading method was measured at each irradiation time. The result is the reflectance ratio (R
back / R DFWM ) and shown in FIG.

【0043】次に、情報書き込み操作としてレーザー照
射を10分行った試料1を用い、図3に示す各時間毎に
情報読み出しを行った。結果は反射率比(Rback/R
DFWM)で表わし、図3(経時変化(ns):△)にまとめて
示した。
Next, using the sample 1 which was subjected to laser irradiation for 10 minutes as an information writing operation, information was read at each time shown in FIG. The result is the reflectivity ratio (R back / R
DFWM ) and are summarized in FIG. 3 (temporal change (ns): Δ).

【0044】また、読み出し光履歴を検証するために試
料1を用い、上記<標準強度>と同様の操作を図3に示
す各時間行った。なお、この測定には同一試料(試料
1)を用い、測定ごとに試料面の測定点を変えておこな
った。結果は反射率比(Rback/RDFWM)で表わし、図
3(読み出し光履歴(ns):□)にまとめて示した。ま
た、光記録媒体上の書き込みを行った点は、目視によっ
ても光透過率が変化していることを確認できた。
Further, the same operation as the above <Standard intensity> was performed for each time shown in FIG. 3 using the sample 1 in order to verify the reading light history. The same sample (sample 1) was used for this measurement, and the measurement point on the sample surface was changed for each measurement. The results are represented by the reflectance ratio (R back / R DFWM ), and are summarized in FIG. 3 (readout light history (ns): □). In addition, at the point where writing was performed on the optical recording medium, it was confirmed by visual observation that the light transmittance changed.

【0045】実施例2 実施例1のBaTiO3 ターゲットをSiO2 ターゲッ
トに変更し、RFパワーを200W とした他は実施例1
と同様に基板上に薄膜を作成し、表1の試料2〜4に示
す膜厚、金濃度、金平均粒子径をもつSiO2 −Au系
アモルファス複合薄膜を有する試料薄膜4を得た。
Example 2 Example 1 was repeated except that the BaTiO 3 target of Example 1 was changed to a SiO 2 target and the RF power was set to 200 W.
Form a thin film in the same manner as substrate as, film thickness shown in the sample 2-4 in Table 1, the gold concentration, the sample thin film 4 having SiO 2 -Au based amorphous composite thin film having a gold average particle size obtained.

【0046】次に得られた試料2〜4を用い、実施例1
と同様にして記録の書き込み、読み出しを行った。結果
は反射率比(Rback/RDFWM)で表わし、図2(試料
2:◆、試料3:○、試料4:◇)にまとめて示した。
Next, using the samples 2 to 4 obtained,
Recording and reading were performed in the same manner as described above. The results are represented by the reflectance ratio (R back / R DFWM ) and are shown collectively in FIG. 2 (Sample 2: Δ, Sample 3: ○, Sample 4: Δ).

【0047】図2の結果より、BaTiO3 −Au系多
結晶性複合薄膜を有する試料1(■)、SiO2 −Au
系アモルファス複合薄膜を有する試料2〜4(◆、○、
◇)のそれぞれ共に、レーザー照射時間5分までは読み
出し光の反射比率の増加が見られたが、5分以後は増加
が見られず、照射時間5分で記録強度が飽和しているこ
とがわかる。
From the results shown in FIG. 2, it can be seen that Sample 1 (■) having a BaTiO 3 —Au-based polycrystalline composite thin film, SiO 2 —Au
Samples 2 to 4 (Δ, ○,
In both cases, the reflection ratio of the readout light increased until the laser irradiation time was 5 minutes, but did not increase after 5 minutes, and the recording intensity was saturated at the irradiation time of 5 minutes. Understand.

【0048】経時変化を示した図3より、試料1の読み
出し信号反射比率(△)および読み出し光履歴(□)を
測定した結果、用いた条件下での試料1の読み出し信号
反射比率(△)、さらに読み出し光履歴(□)ともに経
時変化はなく、信号およびレーザー強度の劣化は認めら
れなかった。なお、試料2〜4についても読み出し信号
反射比率の経時変化を測定したが、試料1と同様経時変
化はみとめられなかった。
From FIG. 3 showing the change with time, the reading signal reflection ratio (△) and the reading light history (□) of the sample 1 were measured. As a result, the reading signal reflection ratio (△) of the sample 1 under the used conditions was measured. In addition, there was no change in the reading light history (□) with time, and no deterioration in signal and laser intensity was observed. With respect to Samples 2 to 4, the change with time of the read signal reflection ratio was measured, but no change with time was observed as in Sample 1.

【0049】実施例3 試料1を用い、パルス幅を40ps、パワーを46MW/cm
2 としたほかは実施例1と同様にして、実施例1と同様
レーザー照射時間依存性、信号記録強度の経時変化、読
み出し光履歴を測定した。その結果、レーザー照射時間
依存性測定の結果、数回のパルス照射により信号記録の
強度は飽和した。また、経時変化および読み出し光履歴
は実施例1と同様いずれも劣化は認められなかった。な
お、経時変化の結果を反射率比(Rback/RDFWM)で表
わし、図3(経時変化(ps):●)にまとめて示した。
Example 3 Using sample 1, a pulse width of 40 ps and a power of 46 MW / cm
In the same manner as in Example 1, laser irradiation time dependency, change over time in signal recording intensity, and readout light history were measured in the same manner as in Example 1 except that the value was set to 2. As a result, as a result of measuring the laser irradiation time dependency, the intensity of signal recording was saturated by several times of pulse irradiation. In addition, no deterioration was recognized in any of the change with time and the reading light history as in Example 1. The result of the change with time is represented by a reflectance ratio (R back / R DFWM ), and is shown in FIG. 3 (change with time (ps): ●).

【0050】実施例4 BaTiO3 ターゲットにかえてSrTiO3 ターゲッ
トを用いた他は実施例1と同様にして試料薄膜4を作成
し、この試料を用いた他は実施例3と同様にしてレーザ
ー照射時間依存性、信号記録強度の経時変化、読み出し
光履歴を測定した。その結果、いずれの測定項目につい
ても実施例3と同様の結果が得られた。
Example 4 A sample thin film 4 was prepared in the same manner as in Example 1 except that an SrTiO 3 target was used instead of the BaTiO 3 target, and laser irradiation was performed in the same manner as in Example 3 except that this sample was used. The time dependency, the change over time of the signal recording intensity, and the reading light history were measured. As a result, the same results as in Example 3 were obtained for all the measurement items.

【0051】比較例1 BaTiO3 ターゲットを用い、ターゲットにAuチッ
プを乗せず、他は実施例4と同様にして試料薄膜4を作
成し、実施例1と同様に情報書き込みおよび読み出しを
行ったが、記録点上の干渉縞に基づく読み出し情報光7
は検出できなかった。また、記録点の濃淡差は確認でき
なかった。
Comparative Example 1 A sample thin film 4 was prepared in the same manner as in Example 4 except that an Au chip was not mounted on the target using a BaTiO 3 target, and information writing and reading were performed in the same manner as in Example 1. Information light 7 based on interference fringes on recording points
Could not be detected. In addition, no difference in shading of the recording points could be confirmed.

【0052】比較例2 BaTiO3 ターゲットにかえてSrTiO3 ターゲッ
トを用いた他は比較例1と同様に各処理を行ったが、比
較例1と同様、情報書き込みおよび読み出し操作により
読み出し情報光7の検出と濃淡差の確認はできなかっ
た。
Comparative Example 2 Each process was performed in the same manner as in Comparative Example 1 except that the SrTiO 3 target was used instead of the BaTiO 3 target. No detection and no confirmation of the shading difference was possible.

【0053】実施例5 3.5インチφ、厚さ2.0mmの合成石英ガラス製ディ
スク状基板を用い、実施例1と同様の方法でBaTiO
3 −Au薄膜を成膜後、熱処理し、光ディスク媒体とし
た。なお、薄膜の厚さは5000A 、金濃度は15.0
vol%、金平均粒子径は15.0nmであった。
Example 5 A 3.5 inch φ, 2.0 mm thick synthetic quartz glass disk-shaped substrate was used, and BaTiO3 was formed in the same manner as in Example 1.
After forming a 3- Au thin film, it was heat-treated to obtain an optical disk medium. The thickness of the thin film was 5000 A and the gold concentration was 15.0.
vol%, the gold average particle diameter was 15.0 nm.

【0054】光学系としては図1の装置を用い、光源と
してNd;YAGレーザーの第2高調波、測定波長:5
32nm、パルス幅:40ps、パワー:40MW/cm2 を用
い、得られた光ディスク媒体をモータを具えた回転系に
固定し、光ディスク媒体の膜面を図1に示す試料薄膜4
の位置となるように置き、3200rpm.で回転させて記
録の書き込みを行った。このとき、光ディスク媒体は、
ポンプ光光路に対して垂直を保って移動させた。
As the optical system, the apparatus shown in FIG. 1 was used, and the second harmonic of a Nd; YAG laser as a light source, measuring wavelength: 5
Using 32 nm, pulse width: 40 ps, power: 40 MW / cm 2 , the obtained optical disk medium was fixed to a rotating system equipped with a motor, and the film surface of the optical disk medium was a sample thin film 4 shown in FIG.
, And rotated at 3200 rpm to write a record. At this time, the optical disk medium
The pump was moved while keeping it perpendicular to the optical path of the pump light.

【0055】次いで、バックポンプ光(P2 )52を照
射して読み出しを行ったところ、記録された信号光を検
出した。
Next, when reading was performed by irradiating the back pump light (P2) 52, the recorded signal light was detected.

【0056】実施例6 図1の装置を用い、光源としてNd;YAGレーザーの
第2高調波、測定波長:532nm、パルス幅:40ps、
パワー:40MW/cm2 を用い、原画像10として10mm
φのリングを用いて試料1に情報書き込みを行った。書
き込み時のパルス照射回数は5回とした。
Example 6 Using the apparatus of FIG. 1, the second harmonic of a Nd; YAG laser as a light source, a measurement wavelength: 532 nm, a pulse width: 40 ps,
Power: 10 MW as original image 10 using 40 MW / cm 2
Information was written on Sample 1 using a φ ring. The number of pulse irradiation at the time of writing was set to five times.

【0057】情報書き込み後24時間経過した試料1を
用い、バックポンプ光(P2 )52を照射し、発生する
読み出し情報光7の信号をスクリーン11に投影したと
ころ、目視にてリング像を確認できた。
When the back pump light (P 2) 52 was irradiated on the sample 1 24 hours after the writing of the information and the signal of the generated reading information light 7 was projected on the screen 11, the ring image could be confirmed visually. Was.

【0058】[0058]

【発明の効果】本発明の光記録媒体は、製造が容易のた
め安価であり、光の透過率または反射率の差、あるいは
干渉縞として記録した短時間記憶用記録や長時間記憶用
記録を同時に、または単独で書き込むことができ、かつ
長時間記憶用記録のある記録領域に短時間記憶用記録が
付加記録可能である。その上、書き込み条件を選択する
ことにより、きわめて短時間で長時間記憶用記録を記録
することが可能である。さらに、書き込んだ長時間記憶
用記録は、劣化せず長期間保存し、繰り返し多数回再生
することができ、追記型の記録を行なう光ディスクとし
て用いることができる。また、画像の和・差の演算を行
なうこと等が可能なホログラム用材料としても用いるこ
とができる。
The optical recording medium of the present invention is inexpensive because it is easy to manufacture, and can be used for short-time recording or long-time recording recorded as a difference in light transmittance or reflectance or interference fringes. Simultaneous or independent writing can be performed, and short-time recording can be additionally recorded in a recording area having long-time recording. In addition, by selecting the writing condition, it is possible to record the recording for a long time in a very short time. Furthermore, the written long-term storage record can be stored for a long time without deterioration, can be repeatedly reproduced many times, and can be used as an optical disc for write-once recording. Further, it can also be used as a hologram material capable of calculating the sum and difference of images.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の光記録媒体の、書き込み、読み出しお
よびホログラフィーに用いるDFWM条件での光学系の
一例を示す概略模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an optical system under DFWM conditions used for writing, reading, and holography of an optical recording medium of the present invention.

【図2】本発明の光記録媒体の、書き込み操作における
レーザー照射時間と読み出し時の反射率比との関係を示
すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing a relationship between a laser irradiation time in a write operation and a reflectance ratio in a read operation of the optical recording medium of the present invention.

【図3】本発明の光記録媒体の、書き込まれた記録信号
を読み出す際の反射率比の経時変化と用いた読み出し光
履歴とを示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing a temporal change of a reflectance ratio and a read light history used when reading a recorded signal recorded on the optical recording medium of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源 21、22、23 ビームスプリッタ 31、32、33 ミラー 4 試料薄膜 51、52 ポンプ光P1 、P2 6 プローブ光Pr 7 読み出し情報光 81、82、83 レンズ 9 ビームエキスパンダ 10 原画像 11 スクリーン Reference Signs List 1 light source 21, 22, 23 beam splitter 31, 32, 33 mirror 4 sample thin film 51, 52 pump light P1, P2 6 probe light Pr 7 read information light 81, 82, 83 lens 9 beam expander 10 original image 11 screen

フロントページの続き (72)発明者 角野 広平 大阪府池田市五月丘3丁目4−8−216 (72)発明者 見矢 勝 大阪府池田市緑丘1丁目7−8 (72)発明者 若林 肇 兵庫県川西市加茂3丁目3−6 (72)発明者 森 匡見 東京都中央区日本橋一丁目13番1号 テ ィーディーケイ株式会社内 (72)発明者 木練 透 東京都中央区日本橋一丁目13番1号 テ ィーディーケイ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−300437(JP,A) 特開 昭49−96648(JP,A) O plus E,No.118(1989 年9月)p.117−124Continued on the front page (72) Inventor Kohei Tsuno 3-3-8-216 Satsukioka, Ikeda-shi, Osaka (72) Inventor Masaru 1-7-8 Midorioka, Ikeda-shi, Osaka (72) Inventor Hajime Wakabayashi Hyogo (72) Inventor Masami Mori 1-13-1 Nihonbashi, Chuo-ku, Tokyo Inside TDC Corporation (72) Inventor Toru Kineri 1-1-13 Nihonbashi, Chuo-ku, Tokyo No. 1 TDK Corporation (56) References JP-A-63-300377 (JP, A) JP-A-49-96648 (JP, A) Oplus E, No. 1 118 (September 1989) p. 117-124

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 基板上に、マトリックス中に少なくとも
1種の金属の微粒子を含み、スパッタリング法によって
成膜した後熱処理を施された薄膜を有し、 前記微粒子の平均粒径が3〜15nmであり、前記マトリックスが強誘電性材料であるか、主成分とし
て酸化ケイ素を含むアモルファスである 光記録媒体。
1. A substrate comprising a thin film comprising at least one kind of metal fine particles in a matrix, formed by a sputtering method, and then subjected to a heat treatment, wherein the fine particles have an average particle size of 3 to 15 nm. The matrix is a ferroelectric material or a main component
Optical recording medium containing silicon oxide .
【請求項2】 前記マトリックスが酸化チタンを含む複
合酸化物である請求項1の光記録媒体。
2. A composite according to claim 1, wherein said matrix contains titanium oxide.
2. The optical recording medium according to claim 1, which is a composite oxide .
【請求項3】 前記金属の微粒子が、Au、Ag、Cu
またはこれらの合金である請求項1または2の光記録媒
体。
3. The method according to claim 1, wherein the fine particles of the metal are Au, Ag, and Cu.
3. The optical recording medium according to claim 1, wherein said optical recording medium is an alloy thereof.
【請求項4】 追記型の記録を行なう光ディスクとして
用いる請求項1〜3のいずれかの光記録媒体。
4. The optical recording medium according to claim 1, wherein the optical recording medium is used as an optical disk for performing write-once recording.
【請求項5】 ホログラム用材料として用いる請求項1
〜4のいずれかの光記録媒体。
5. The method according to claim 1, wherein the material is used as a hologram material.
5. The optical recording medium according to any one of items 1 to 4,
【請求項6】 請求項1〜7のいずれかの光記録媒体を
用い、 縮退4波混合法によってレーザー記録を行う記録方法。
6. A recording method for performing laser recording by a degenerate four-wave mixing method using the optical recording medium according to claim 1.
【請求項7】 光情報を光の透過率または反射率の差と
して記録する請求項6の記録方法。
7. The recording method according to claim 6, wherein the optical information is recorded as a difference in light transmittance or light reflectance.
【請求項8】 光情報を干渉縞として記録する請求項7
の記録方法。
8. The optical information is recorded as interference fringes.
Recording method.
JP22945393A 1993-08-23 1993-08-23 Optical recording medium and recording method Expired - Lifetime JP3151464B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22945393A JP3151464B2 (en) 1993-08-23 1993-08-23 Optical recording medium and recording method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22945393A JP3151464B2 (en) 1993-08-23 1993-08-23 Optical recording medium and recording method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0798484A JPH0798484A (en) 1995-04-11
JP3151464B2 true JP3151464B2 (en) 2001-04-03

Family

ID=16892444

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP22945393A Expired - Lifetime JP3151464B2 (en) 1993-08-23 1993-08-23 Optical recording medium and recording method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3151464B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3654053B2 (en) 1999-06-04 2005-06-02 株式会社日立製作所 Information recording medium and information recording apparatus
JP4124396B2 (en) * 1999-12-17 2008-07-23 独立行政法人科学技術振興機構 Hologram manufacturing method and apparatus
KR100922870B1 (en) * 2002-09-28 2009-10-20 삼성전자주식회사 High density optical disc

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3840727A (en) * 1972-10-30 1974-10-08 Amdahl Corp Binary multiplication by addition with non-verlapping multiplier recording
JPS63300437A (en) * 1987-05-29 1988-12-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd Thin optical film

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
O plus E,No.118(1989年9月)p.117−124

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0798484A (en) 1995-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR920002931B1 (en) Method for recording and erasing information
JP2574325B2 (en) Optical information recording medium
TW200419178A (en) Optical switch
US4839861A (en) Information recording medium rewritable by utilizing two metastable phases of a recording layer and method using the same
JP3151464B2 (en) Optical recording medium and recording method
JPS6240648A (en) Memorization of optical information
Eichler et al. Wavelength multiplexing for microholographic storage disk
JPH03197173A (en) Data recording medium
JPH01112538A (en) Optical information recording medium
JP2918234B2 (en) Information recording medium
JPH01241040A (en) Information recording medium
JPS63167440A (en) Method for recording or recording and erasing information
JP2538797B2 (en) Rewritable optical information recording medium
JP2538798B2 (en) Rewritable optical information recording medium
JPH01241035A (en) Information recording medium
JPH01227236A (en) Information recording medium
JPH01227235A (en) Information recording medium
JPH03169681A (en) Information recording medium
JPH01241037A (en) Information recording medium
JPH01251335A (en) Information recording medium
JPH03197174A (en) Data recording medium
JPH01241039A (en) Information recording medium
JPH02167782A (en) Information recording medium
JPH01241038A (en) Information recording medium
JPH01241034A (en) Information recording medium

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19981117

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090126

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090126

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100126

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100126

Year of fee payment: 9

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100126

Year of fee payment: 9

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

EXPY Cancellation because of completion of term