CN1729513A - 光学信息记录介质 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光学信息记录介质，及用于在该介质上记录信息和从其中读取信息的方法和装置。所述光学信息记录介质包括发光纳米单元。所述纳米单元的种类的区别是至少一个发光波长不同。因此，根据被读取光束所辐射的纳米单元的种类能获得特定的发光信号。本发明也描述了通过使用这样的光学信息记录介质来记录和读取信息的方法和装置。

Description

光学信息记录介质
本发明涉及一种光学信息记录介质，以及往其上记录信息和从其中读取信息的方法和装置。
在本领域中多种光学信息记录介质都是大家熟知的，特别是致密盘(CD)和数字通用盘(DVD)介质的形式。在记录介质上投射已调制过的激光束引起介质的光学特性的改变，所述改变后来在读取操作期间能够被光学地检测。
例如，US 6,094,410公开了一种光学记录介质，其包括胆甾型(cholesteric)液晶材料或者多层介电薄膜材料，两者交替地用在信息记录层的堆叠中。通过把激光束瞄向预先选定的信息记录层，得到对应于记录在所述信息层的信息的反射信号并对其进行测量。然后以下面的方式通过堆叠信息层实现高信息密度，所述方式为：相邻信息层在由各自的信息层反射的光的极性上和/或从各自的信息层发出的反射信号的波长上不同。然而，为了增加能够记录在这样的介质上的信息的密度，通过增加衰变时间而增加记录在其上的信息的稳定性，并且总体上发现更具有成本效率和更容易使用介质的方式，需要对其作进一步的开发。
根据本发明，这些目标可以通过一种包括从包括纳米管和纳米线的组中选取出的纳米单元的光学信息记录介质实现，所述纳米单元(nano-element)能够发射发光光线。
纳米管和纳米线是或多或少的圆柱形或者棱柱形的小物体。无论在下文中什么时候提到的它们的方向，这都涉及它们的中心圆柱或者棱柱轴的取向。
已描述了各种材料的纳米线，纳米线有时也叫细丝(filament)或者须晶，其中有磷化铟(InP)(X.Duan等人，《自然》409(2001)，66；J.Wang等人，《科学》293(2001)，1455-1457)、氧化锌(ZnO)(M.Huang等人，《科学》292(2001)，1897-1899)、砷化镓(GaAs)与磷化镓(GaP)(K.Haraguchi等人，App l.Phys.Lett.60(1992)，745；X.Duan等人，《自然》409(2001)，66)、碳化硅(SiC)(S.Motojima等人，J.Crystal Growth 158(1996)，78-83)、氮化硼(BN)(W.Han等人，Applied Physics Letters 73，21(1998)，3085)、二氯化镍(NiCl2)(Y.Rosenfeld Hacohen等人，《自然》395(1998)336)、二硫化钼(MoS2)(M.Remskar等人，Surface reviews andLetters，vol.5no.1(1998)423)和二硫化钨(WS2)(R.Tenne等人，《自然》360(1992)444)的纳米线。目前已知的形成纳米管的两种材料是：碳(C)(Iijima，S，《自然》354(1991)，56-58；EbbesenTW和Ajayan PM，《自然》358(1992)，220)和硅(Si)(B.Li等人，Physical Review B 59，3，(1999)1645)。
对碳纳米管已经进行了特别好的研究。它们是一层和/或多层的基本的石墨(sp2-)型碳的圆柱碳结构。金属和半导体纳米管的存在已经由实验得到了证实。另外，最近已经发现排列在AIPO4-5单晶的沟道中的单壁4碳纳米管呈现光学各向异性，也就是说，当光的电场垂直于中心轴偏振时，碳纳米管在从1.5微米直到200纳米的波长范围几乎是透明的，并且当光的电场平行于中心轴偏振时，从600纳米到至少200纳米的光谱范围可观察到碳纳米管的强烈吸收(LiZM等人，Phys.Rev.Let t.87(2001)，127401-1-127401-4)。
对于除了那些由碳组成的纳米管之外的纳米管或者纳米线，已经发现了相似的特性。纳米单元因此最便利地结合了下面的特征：它们吸收光，所述吸收特性在宽的波长范围内是有效的，所述吸收也是纳米单元相对于所述光的偏振平面的定向的函数，并且纳米单元的方向能够被机械地和/或由电场来定向和/或稳定。
另外，纳米单元已经展示出具有发光特性。例如，在沸石晶体的微通道中形成的单壁碳纳米管受激时发射可见光范围内的光(N.Nagasawa等人，Journal of Luminescence 97(2002)，161-167)。其它类型的纳米单元和纳米线的这样的特性也是已知的(J.-M.Bonard等人，Phys.Rev.lett.vol.81，no.7，1441(1998)；M.H.Huang等人，Science vol.292(2001)，1897；K.Yamamoto等人，J.Phys.D，Appl.Phys.31(1998)，34-36；X.Duan等人，Nature409(2001)，66；J.Wang等人，science vol.293(2001)，1455)。所述发射出的(发光)光线依赖于发光纳米单元的方向偏振。据报告，发射出的光的偏振平面通常与被吸收的光的偏振平面相同(N.Nagasawa等人，同前)。在本发明范围内，一种类型的纳米单元是受激时的发射光谱包括相同波长的光的纳米管和/或纳米线的任何集合。优选地，一种纳米单元发射的仅仅是小波段的光。根据本发明的光学信息记录介质的第一种和第二种纳米单元的区别在于发光波长不同，也就是说，至少存在一个发光辐射波长，其仅仅由第一种纳米单元或者仅由第二种纳米单元发射，而不是由另一种发射。除此之外或者可选地，根据本发明的光学信息记录介质的第一种和第二种纳米单元的区别在于发光的偏振平面的方向不同，所述发光是由各个纳米单元的发光发射的光。
由纳米单元(纳米管和纳米线)发射的发光信号的寿命相比较于普通发光染料要短。对于碳纳米管，能够实现90纳秒和更短甚至达到几百皮秒的发光信号，但是普通的发光材料的典型寿命为几百微秒或者更长。纳米单元因此在这样的读取和写入条件下具有特别的优势，所述条件为光学信息记录介质反复地受到照射，如在读取头或者记录头的前面旋转的CD。发光信号越短，源于对光学信息记录介质的先前照射的不想要的信号产生得就越少。因此，纳米单元允许增加光学信息记录介质的读取和写入速度。
发射的光的波长能够由多个参数控制，其中有：形成各纳米单元的材料和成分、纳米单元的掺杂、纳米单元的直径、其手征性与晶体完美性、及形成纳米单元的壁的数量。
纳米单元，特别是碳纳米管，在分别垂直于管方向和平行于管(各向异性的轴)方向偏振的光之间也提供了非常大的吸收对比度。例如，在405纳米，能够实现大约4～8的光强，对于一些纳米线偏振对比率能够高达80，然而通常的相变材料的特征为光强大约是1。因此，本发明的光学记录介质允许非常精确地读取记录在其上的信息。此外，在信息层中的已经对纳米单元的小集中产生了有用的光学记录介质。
另外，纳米单元便宜、重量轻并且容易制造以及重复利用。通过在光学信息记录介质的信息层使用纳米单元，有利地把这些优势传递给介质本身。
在光学信息记录介质的日常使用条件下纳米单元也非常稳定和不容易衰变或外消旋(racemize)。因此，偏振光的吸收图案一旦记录在根据本发明的光学信息记录介质中，其也就会非常稳定和不容易衰变。
当前的光学记录介质的信息密度受辐射激光束的波长和相变材料的结晶粒度限制。因为纳米单元的一个维度非常小(例如碳纳米管具有0.3纳米到大约100纳米的延伸范围)，因此它们能压紧成不再限制记录介质的信息密度的很大密度。
对于大的波长范围，不同取向的纳米单元的吸收对比是高的。当记录和读取两个信息流的信息信号时，或者当使用该光学记录介质的一个位置来记录和读取两个或者更多的信息信号时，能够以单一波长对这些信息进行记录和读取；在本发明的优选实施例中，不需要为每一个信息信号提供发射单一波长的光的光源。这极大地简化了记录和读取装置的结构。
光学信息记录介质的形状是任意的；特别的，所述记录介质可以是盘形、带形和卡片形。
当该光学记录介质基本上是盘形或者卡片形的介质时或者是具有介质最主要在其内延伸的平面的其它形状时，纳米单元能平放在平面内或者垂直于该平面取向。Li等人(《科学》274(1996)，1701)和Ren等人(《科学》282(1998)，1105)已经证明了碳纳米管能够垂直于表面增长；碳纳米管也能够化学性地固定在表面上(Z.Liu等人，Langmuir 16，no.8(2000)，3569)；对于其它的纳米单元类型，也已经描述了垂直于表面的制造和/或涂敷(参看上面)。此外，纳米单元能够通过喷射沉积涂敷在表面上，并且如果希望，随后能够通过流动排列被定向(B.Vigolo等人，《科学》290(2000)，1331；H.Shimoda等人，“Self assembly of CNTs”，Advanced Materials14 no.12(2002)，899)。纳米管和纳米线可利用的不同涂敷或者沉积方法允许垂直于光学信息记录介质的表面，且特别地与光照射介质的方向平行地，定向纳米单元，特别是碳纳米管。
一种特别优选的光学信息记录介质包括第一种和第二种纳米单元，所述种类的不同之处在于：
a)发光波长，
b)发光光线的偏振平面的方向，或者
c)既有a)又有b)。
不同的种类有利地允许辨别记录在由选定种类的纳米单元构成的具体位置处的信息。当这样的位置被发光光线照射时，源自于包括其它种纳米单元的相邻位置的任何不想要的发光能够利用该不想要的发光的波长特性、其偏振特性、或者利用其波长和偏振特性二者被过滤掉。因此，当从包括两种纳米单元的光学信息记录介质读取信息时，这种介质有利地改善了信噪比。
纳米单元因此允许以多种方式在光学信息记录装置的位置上编码信息，所述方式有：
通过利用发光光线的偏振平面的方向和波长的差异，能够在所述光学信息记录介质上记录信息：根据要被记录的第一信息，通过在光学信息记录介质的位置上实现第一种纳米单元的存在或者不存在，由此能够记录第一信息。根据要被记录的第二信息，通过在光学信息记录介质的位置上实现第二种的纳米单元的存在或者不存在，则能够记录第二信息。因为第一和第二种纳米单元在发光波长和/或发光光线的偏振平面的方向上不同，所以分别存在一个波长和/或偏振，仅仅所述种类中的一种发射该波长和/或偏振的发光光线。
能以下述方式读取(解码)记录在光学信息记录介质上的信息，所述方式为：利用能够被第一和第二种纳米单元吸收的光辐射所述位置，而后对于每一个种类，测量对于各个种类是特定的发光的强度。发光的特征可以与a)波长、b)偏振平面的方向、或者c)既有a)又有b)有关。
第一信息和第二信息可以是彼此独立的。例如，第一信息可以是数字信息，而第二信息可以是模拟或者多级信息。这能够通过利用由第一和第二种纳米单元吸收的光的偏振平面的方向上的不同方便地实现：
通过(预先)选取偏振平面和提供选定种类的、吸收平行于所述预先选定的平面偏振的光的一个或多个纳米单元，能够记录数字信息信号。当如此定向的纳米单元由具有对应于所述预先选定的平面的偏振平面的光辐射时，光要么被吸收要么不被吸收，这依赖于纳米单元或者多个纳米单元的取向。在一个编码方案中，通过实现吸收偏振平面为预先选定的偏振平面的偏振光的纳米单元的存在来记录数字“1”信息；然后通过实现这样的纳米单元的不存在来记录数字“0”信息。在另外一个编码方案中，通过实现吸收偏振平面为预先选定的偏振平面的偏振光的纳米单元的不存在来记录数字“1”信息，并通过实现吸收偏振平面预先选定的偏振平面的偏振光的所述纳米晶体的存在来记录数字“0”信息。
同样，也能将多级信息信号在编码在该光学信息记录介质上。对于要被编码的每一级，预先选定相应的偏振平面。然后通过实现取向为平行于相应的预先选定的平面的选定种类的一个或者多个纳米单元的存在(或不存在)来记录给定级别的信息信号。因此通过检测是否存在具有给定取向的纳米单元来对所述级的信息进行读取和解码。通过提供的纳米单元的取向的连续范围也能够将这个记录和读取的原理应用到模拟信息信号中。
在该光学信息记录介质的特别优选实施例中，第一和第二种纳米单元进一步的区别在于由所述纳米单元吸收的光的偏振平面的取向不同。因此对第一种纳米单元以使得它们不吸收由第二种纳米单元吸收的光的方式定向。优选地，对第二种纳米单元也以使得它们不吸收由第一种纳米单元吸收的光的方式进行定向。因而通过选取各个种类的特定的偏振平面来寻址某种纳米单元就特别容易。
通过将信息流分离成单个的信息信号、把所述介质上的单个位置指定给每一个信息信号、和对应于要被记录在每个位置的信息以及对应于选定的编码方案在所述位置实现选定种类的纳米单元的存在(或者不存在)，能够将信息流记录在根据本发明的光学记录介质上。这样，对于每个种类，相应于要被记录的信息产生了吸收线偏振光的纳米单元的图案。
特别值得注意的是：对于每一个位置，，具有预先选定的方向的纳米单元的存在或者不存在能够独立于其它方向的纳米单元的存在或者不存在表示信息信号。因此对于每一种类，根据本发明的记录介质允许在所述介质的每一个位置储存两个或者多个信息信号(或者两个或者多个信息流的信息信号)，只要所述位置足够大使得在所述位置能够存在至少两个具有不同取向的纳米单元，。
例如，第一信息流的信息信号可以通过吸收具有第一方向的偏振平面的线偏振光的第一种纳米单元的图案进行编码，而第二信息流的信息信号可以由同样第一种的但是吸收具有第二方向的偏振平面的线偏振光的纳米单元的图案进行编码；例如，所述第二方向可垂直于第一方向。这样，就有效地叠加了对应于第一和第二信息流的图案，而它们仍然是彼此光学地独立的。另外的信息流的信息信号能够通过第二种或其它种的、在发光波长上不同于第一种或所有其它种的纳米单元的各自的图案进行编码。根据本发明的光学记录介质因此允许高信息密度。
为了读取已编码在根据本发明的光学信息记录介质上的信息，可以使用线性或者圆偏振光。线偏振光仅仅被适当地定向的纳米单元吸收，而其它的纳米单元基本上不受影响，也就是说，它们没有显示出强发光。然而，当用圆偏振光源辐射记录介质时，其偏振平面对应于记录介质的受辐射位置处的纳米单元的取向的分量或者多个分量将会被吸收。吸收光引起每种纳米单元的特定的发光发射。可以测量这种发射且用其重构和解码记录在所述介质上的信息。在两种情况下，从光学信息记录介质发射的发光光线的强度可根据辐射所述介质的位置的光的偏振平面和根据吸收具有所述偏振的光的纳米单元的存在或者不存在进行调制。
在光学信息记录介质的优选实施例中，将一种纳米单元，优选地将所有种类的纳米单元嵌入透明基板中。透明基板至少在与普通的光学信息记录介质一起使用的波长下是光学透明的，所述波长为大约785纳米、650纳米和/或405纳米。然而，优选透明基板在紫外线范围内的更短波长，例如在290-230纳米是透明的。这样，能够在根据本发明的光学信息记录介质上实现高信息密度。关于合适的透明基板参看下面。
进一步优选两种光学信息记录介质的不同之处还在于用于引起各自种类的发光的各辐射波长是不同。这使得便于从该光学信息记录介质中读取信息，因为它允许有选择性地激发一种纳米单元并抑制从其它种纳米单元发射不想要的发光。
另外优选一种光学信息记录介质，其中纳米单元是半导体纳米单元。这样的纳米单元特别适合用于发射发光光线。
优选至少一种、更优选两种纳米单元发射可见波长范围的发光光线。这种方式便于针对这样的光学信息记录介质构造和操作读取装置，因为可用多种便宜的和重量轻的探测器、透镜和其它光感应装置来感应可见光。可见光包括波长在780纳米到360纳米的光。
在该光学信息记录介质的另一个优选实施例中，从包括InAs、GaAs、GaN、InP、CdSe、CdS、ZnS、ZnSe、ZnO、GaP、BN、NiCl2、MoS2、WS2、SiC、Si和C纳米单元的组中选取两个种类。因此纳米单元主要或者全部由所列举的材料构成。这包括纳米单元掺入其它元素或者材料、或者纳米单元与其它元素或者材料制成合金的可能性。主要或者全部由所列举的材料组成的纳米单元特别适合于在可见波长范围内发射强发光辐射。
另外优选一种其中纳米单元是单壁纳米管的光学信息记录介质。这些纳米管特别便于选取它们的发光波长和偏振特性。
本发明的优选实施例的纳米单元是碳纳米管。碳纳米管最有利地结合了通过在光学记录介质中使用纳米单元推导出的上述的优势。在下文中，所有关于纳米单元的参考可以与关于碳纳米管的参考相互交换，且反之亦然，除非明确地陈述。
为了通过它们的发光和/或偏振特性分开两种纳米管，其中两个种类在成分上和/或在直径上不同的光学信息记录介质是进一步优选的，其中术语“直径”指的是圆周的直径。这些参数特别容易控制且因此便于将纳米单元指定给一种或者另一种。
在预定区域中将一种纳米单元平行排列也是优选的。这种结构特别适合于在记录头或者读取头旁边移动的带型或者磁带型记录介质中使用。在记录头或者读取头的视野中，纳米单元的取向基本上不改变。因此，便于相应的记录和/或读取装置的构建和维护。
特别优选的是一种光学信息记录介质，其中将一种纳米单元相对于光学信息记录介质的轴径向排列。在这种结构中，在所述径向方向上偏振的光将被强烈吸收从而产生发光信号，然而垂直于所述径向方向偏振的光几乎不被吸收。这样的光学记录介质特别适合用于光盘读取和/或写入装置，其中为了在所述介质上寻址不同的记录位置，光源和/或探测器在介质上径向移动和/或所述介质绕所述轴旋转。当根据本发明的所述介质旋转时，或者当光源和/或探测器径向移动时，光源和/或探测器的视野中的纳米单元的取向保持不变；因此可能构造记录介质以使偏振滤波器的单个方向足够在或者从所述光学信息记录介质的不同位置上记录和/或读取信息。这便于光学信息记录和/或读取装置的构建和维护。
优选地，光学信息记录介质包括第一和第二类型位置，所述第一类型位置包括第一种纳米单元且基本上没有第二种纳米单元，而所述第二类型位置包括第二种纳米单元且基本上没有第一种纳米单元。这样，将两种纳米单元有效地从空间上彼此分开。这便于对编码在这种光学信息记录介质上的信息进行读取，因为对于每一个位置仅仅希望有一种纳米单元。任何不与所关心的位置的纳米单元的特定的发光波长和偏振平面方向相对应的发光信号不属于信息图案且不能被编码在所述位置，并且因此能够被疏忽。
第一和第二类型位置可以排列成任何形状。然而，第一和第二类型位置分别排列成第一和第二类型轨道是优选的，每个第一类型轨道包括第一类型位置且基本上不含有第二类型位置，且每个第二类型轨道包括第二类型位置且基本上不含有第一类型位置。所述轨迹结构酷似熟知的类似CD和DVD的光学信息记录介质的结构。根据本发明的此种光学信息记录介质因此特别适合分别用于向后兼容和/或能适应传统的CD和/或DVD记录与读取装置。
此外，一种纳米单元优选地被包括在用于承载信息的信息层中。术语“层”并不意味着限制信息层的形状为一般的用于磁带和盘的片状的形状，而泛指可用于承载信息任何块或者形状，特别包括像片状的形状。
光学信息记录介质的一个特别优选实施例包括用于承载信息的第一类型信息层，所述第一类型信息层包括第一类型位置且基本上不含有第二类型位置；和用于承载信息的第二类型信息层，所述第二类型信息层包括第二类型位置且基本上不含有第一类型位置。纳米单元种类的空间分离便于光学信息记录介质的制造。
如刚才描述的当将纳米单元根据它们各自的种类放置进信息层时，优选每两个相邻的信息层的不同之处在于：由各个信息层的纳米单元吸收的光的偏振平面方向相互不同、和/或从各个信息层的纳米单元发射的发光光线的波长和/或偏振平面的方向不同。满足上面条件的每两个相邻信息层形成一个层组(deck)。这样的层组便于为了读取和/或写入的目的对信息层进行正确寻址。相邻信息层的最大组叫做堆叠，对于所述相邻信息层由各个信息层的纳米单元吸收的光的偏振平面的方向、和/或在从各个信息层的纳米单元发射的发光光线的波长和/或偏振平面方向不同。只要所有具有相同吸收和发光特性的信息层之间的距离(堆叠距离)大到允许在任何这样的信息层上聚焦光束而另一堆叠的相应的具有相同吸收和发光特性的信息层不处于聚焦，则根据本发明的光学信息记录介质可以包括不止一个堆叠。
在另一个优选实施例中，将每个信息层的纳米单元定向在专用于每个单独的信息层的方向上。然后通过选取具有与所选取的信息层相对应的偏振平面的光，就能够对要在其中记录信息或者要从其中读取信息的信息层进行寻址。例如，在一种包括两个信息层的光学记录介质中，可将第一信息层的纳米单元相对于光学信息记录介质的轴成径向排列，而可将第二信息层的纳米单元排列为与所述第一信息层的纳米单元相垂直。在这样的结构中，为了从第一信息层读取信息或在其上记录信息，将辐射光的偏振平面调整为相对于光学信息记录介质的轴径向对准，因此获得了仅由第一信息层的纳米单元引起的最高吸收和发光，而第二信息层的纳米单元对光吸收影响很小或没有影响。为了从第二信息层上读取信息或在其上记录信息，将偏振平面调整为平行于第二信息层的纳米单元，即垂直于寻址第一信息层所需的方向，因此获得了仅由第二信息层的纳米单元引起的最高吸收和发光，而第一信息层的纳米单元对光吸收影响很小或没有影响。因此，能将第一和第二信息层处理为彼此光学上相互独立。只要不同层之间的串扰小于一个层中的对比度，就能引入更多的层。通过选择照射光的聚焦平面，可以进一步限制信息层之间的串扰。
进一步优选，对于每个信息层，相邻信息层的所有相邻位置基本上不存在发射被所关心的位置的纳米单元所吸收的光的纳米单元。因此，能进一步使相邻位置的发光信号之间的串扰最小。
对于刚才所述类型的光学信息记录介质，优选使它们的信息层排列成至少对于信息层的每个堆叠获得带隙梯度。为了获得带隙梯度，相比于发射较短波长的发光光线的纳米单元，将发射较长波长的光的纳米单元布置在相对于光学信息记录介质的表面距离较远的位置处，用于记录和/或读取的目的、辐射信息层的光要穿过该光学信息记录介质。因此，其发光信号必须走过最长路径以被检测的纳米单元基本上不引起或仅很有限量地引起其途径的信息层的发光信号被检测到。例如，一个信息层的堆叠可以包括InP、CdSe、和ZnO制成的信息层，InP层可以是离表面最远的路径，在所述表面之后希望有一个探发光辐射强度的探测器。当利用紫外光激励InP层时，所述层的纳米单元将发射波长为大约980纳米的发光光线；所述光基本上不被CdSe和ZnO层吸收。因此，可以基本上限制信息层之间的串扰和相互作用。本领域熟练技术人员能容易地安排适合于其特定需求的信息层顺序。具体而言，其可以考虑下述光学带隙和波长：
 材料  光学带隙/发光波长
 InAs  3400nm
 GaAs  919nm
 GaN  371nm
 InP  984nm
 CdSe  730nm
 CdS  517nm
 ZnS  335nm
 ZnSe  460nm
 ZnO  388nm
一种光学信息记录介质特别优选包括两个信息层堆叠，每个堆叠被布置为形成带隙梯度，并且将每个堆叠的纳米单元设置为吸收具有对于每个单独的信息层堆叠是特定的偏振平面方向的光。这样，除了改变形成纳米单元的材料和改变它们的光吸收特性之外，允许包括不止一个光学信息层堆叠以在所述信息记录介质中形成带隙梯度。
代替单独依赖于纳米单元的材料来形成带隙梯度，也可以改变纳米单元的其它参数以获得所期望的带隙。例如，改变碳纳米管的直径带来其带隙和发光波长的变化。为了获得带隙梯度，必须参照所述表面将较薄的纳米管放在较厚的纳米管之上，在所述表面之后期望有探测器。在本发明的优选实施例中，纳米线的直径为1纳米到15纳米，更优选地是3纳米到10纳米。通过改变纳米线的直径，可以获得大到300纳米的波长移动。对于纳米管，特别是碳纳米管，优选的直径为0.3纳米到30纳米。当然，为了获得带隙梯度，可以结合材料改变的纳米单元和直径改变的纳米单元二者。
此外，所述光学信息记录介质可以包括用于反射透过所述信息层的光的反射层。因此，从纳米单元所发射的发光光线能被发射并被反射到探测器方向上，进而增加发光区域与不发光区域之间的对比度。如果所述光学信息记录介质中的信息层的数量大于1，那么特别优选的是放置反射层使得其反射所有信息层的发光光线。所述反射层也可放置在两个信息层之间，以使限制或阻挡一个信息层的发光光线照射到另一个信息层上。当反射层也反射用于辐射光学信息记录介质的光时，由此产生了具有两个面的光学记录介质，由反射层将一面的(多个)信息层与另一面的(多个)信息层屏蔽开。
反射层也可以是依赖于偏振的，仅反射具有预定的偏振平面的光。例如，这样的反射层可由Ag纳米颗粒制成，或通过使用标准的光学多层制成。可将该偏振依赖反射层或多个偏振依赖反射层放置在两个信息层之间，以仅反射具有预定偏振平面的光。当相邻的信息层包括被定向为吸收能被反射层反射的光的纳米单元时，这就特别有用。在这样的结构中，有利地增强了单个信息层的吸收对比度，并且能将反射层单独与每个信息层一起使用。
考虑到实际应用，光学信息记录介质优选的是包括透明覆盖层。该覆盖层允许保护纳米单元不遭受机械应力。
在本发明的光学信息记录介质的一个特定优选实施例中，将至少一种纳米单元，优选的是所有种类的纳米单元嵌入透明基板中，所述基板在低于30℃的温度时基本上是固体。这样就增强了纳米单元取向的稳定性。因此纳米单元被有效冻结，并且防止了偶然改变它们的方向。在本发明的范围内，当30℃和低于30℃时信息层的粘度是10Pas(100泊(Poise))或高于10Pas时，更优选的是高于20Pas，甚至更为优选的是高于50Pas(500泊)时，将用于在其中埋入纳米单元的透明基板看作基本上是固态。当粘度低于10Pas时，可将透明基板看作为基本上已被液化。优选地，透明基板直到温度80℃时都是固态的，更优选的直到温度100℃。这增强了在正常使用光学信息记录介质期间纳米单元取向的稳定性。当将纳米单元定位在信息层中时，当该信息层的透明基板基本上是固态时，将该信息层看作基本上是固态；当该信息层的透明基板基本上被已液化时，将该信息层看作基本上已被液化。
信息层在一个温度基本上是固态而在另一个温度能液化允许通过使得能够重新定向纳米单元来使用光学信息存储介质进行重写操作，这如下所述。
在另一个优选实施例中，透明基板在纳米单元基本上不被破坏的温度下能液化。换句话说，当信息层的透明基板基本上是固态时，通过降低该基板的粘度能使信息层液化。因此没有必要液化或否则改变信息层的纳米单元的结构的完整性。通常，纳米单元能承受100℃的温度；例如，碳纳米管在800-1000℃基本上被破坏。液化允许重新定向已液化的信息层的纳米单元，因此允许擦除和重写已液化的信息层的位置。在一个特定优选实施例中，为了重新获得纳米单元取向的稳定性，透明基板在液化之后可被重新固化。
特别优选透明基板选自于包括熔融温度或玻璃温度低于800℃的玻璃、丙烯酸热塑塑料和石蜡的组。这些透明基板便于制造温度低于30℃基本上是固态的信息层。它们也允许制造在纳米单元，特别是碳纳米管基本上不被破坏的温度下可液化的信息层，并且在该液化之后它们也可以重新固化。
对于一些应用，可取的是光学信息记录介质进一步包括一个或多个散热层，特别是金属散热层和介电层。优选地，将散热层中的至少一层——或所述散热层，如果该介质仅包括一个这样的层——定位在靠近或位于光学信息记录介质的表面。散热层用作耗散由偏振光束辐射光学信息记录介质而产生的热，由此将热聚焦至介质的一个小位置，而相邻的位置更少受热。散热层可以与反射层相同。
此外，也包括定位于靠近纳米单元的氧化剂成分的光学信息记录介质是优选的。这样，吸收具有预定偏振平面的光的纳米单元能容易地被局部地烧掉以产生线偏振光的吸收图案。这特别适合于一次性写入光学信息记录介质，因为被烧掉的纳米单元不再吸收偏振光，并且因此不再发射用于写记录介质和/或读记录介质的发光。
特别合适的是氧化剂成分选自于包括硝酸盐、氧化物、过氧化物、亚砜、BaO2和Ag2O的组。优选透明基板和覆盖层(如果有覆盖层)是多孔的，以允许将由于燃烧所述纳米单元所产生的任何气体排出所述介质。
代替烧掉纳米单元，也可以将它们合金化并因此溶解在金属层中。由此有利的是在根据本发明的光学信息记录介质中提供金属层。特别合适的金属是铁(Fe)、钼(Mo)、镍(Ni)、钴(Co)、钨(W)、钒(V)、铬(Cr)、钛(Ti)、铌(Nb)和锰(Mn)。所述金属层与反射层相同。代替用于形成合金的金属，也可以使用硅。
也可以通过将它们由正常的sp-2结构变换成类金刚石的sp-3结构(B.Wei等人，Journal of Material Science Letters 13，5(1997)，402；B Wei等人，Carbon 36，7-8(1998)，997)，局部地去除碳纳米管。在sp3结构中，它们不再显著地表现出光吸收，并且不再发射发光光线。
根据本发明的另一个方面，描述了一种用于在光学信息记录介质上记录信息的光学信息记录装置，所述装置包括：
a)  用于产生线偏振光光束的光源，
b)  用于改变光束的偏振平面方向的装置，
c)  用于根据要被记录在光学信息记录介质中的信息调制光束的装置。
所述装置允许利用由根据本发明的上述光学信息记录介质传递的优点。特别地，其允许该记录装置适应不同的纳米单元的取向。例如，如上所述，包括两个信息层的记录介质的纳米单元的方向可以在信息层之间不同。为了寻址特定的信息层，然后根据所选取的信息层选择偏振平面的方向。
优选地，该光学信息记录装置包括用于将线偏振光聚焦至不同的聚焦平面的装置。这样，就可以寻址不同的堆叠或单独的信息层。
也优选所述光源强到足以能将放置在所述记录装置中的光学信息记录介质的信息层的纳米单元烧掉。通过由此在所选位置实现信息层中特定取向的纳米单元不存在，能产生与要被记录在所述记录介质上的信息相对应的所述信息层的吸收图案。
特别优选光源发射线偏振光。这允许选择性地仅烧掉吸收具有所选偏振平面的光的纳米单元，基本上不烧掉其它最终出现在该位置的纳米单元。此外，线偏振光允许选择性地激励吸收具有分别被定向的偏振平面的光的特定纳米单元。当光学信息记录介质的每种纳米单元定向为仅吸收一个偏振的光时，辐射光学信息记录介质有利地仅促使由辐射光的偏振所选取的那种纳米单元发射发光辐射。这样，能抑制不想要的其它种类的发光。
在本发明的另一个优选实施例中，光学信息记录装置进一步包括用于加热光学信息记录介质的信息层的以允许所述信息层液化的装置。这样，所述记录装置可用于允许在信息层的被加热区域中重新定向纳米单元。在本发明的一个特定实施例中，线或圆偏振光源强到足以将这个信息层加热得允许进行所述液化。特别优选用于加热光学信息记录介质的装置允许液化信息层的所选位置而留下它的其它位置不被液化。
另外优选的是所述光学信息记录装置包括用于定向光学信息存储装置的纳米单元的装置。这样，所述记录装置允许重新定向一个或多个信息层的纳米单元，以便产生和/或擦除所述信息层的吸收图案。既可以通过在纳米单元上直接加力，也可以通过将一个或多个纳米单元装入固体基质的颗粒中并施加力来定位在其中放有纳米单元的颗粒，来定向纳米单元。具体而言，可将信息层的纳米单元放置在浮石颗粒中。
在本发明的一个特定实施例中，用于定向纳米单元的装置包括用于将电场施加在光学信息记录介质上的装置。最近已经显示了：碳纳米管可在直流电场中和在交流电场中被电泳地定向(Yamamoto K等人，J Phys.D：Appl.Phys 31(1998)：L34-36)。当将信息层的纳米单元装入固体基质的颗粒中时，例如装进浮石颗粒中，可用电场来定位在其中放置有纳米单元的颗粒。
在本发明的另一个特定实施例中，用于定向纳米单元的装置包括用于将线偏振光加在光学信息记录介质上的装置。考虑实际应用，这些装置可以与用于加热光学信息记录介质的信息层以允许所述信息层液化的装置相同。用于将偏振光加在所述记录介质的信息层上的光源，特别是激光光源能在所述记录介质的信息层中提供局部电场，从而在所述信息层的被辐射的区域中引起电偶极动量。被辐射的区域的纳米单元因此将相对于辐射光的偏振方向排列。特别优选用于施加线偏振光的装置也允许改变所述光的偏振平面的方向。这样，其就变得可以将纳米单元定向在任意方向。
当在液化的信息层中(即在信息层的液化透明基板中)重新定向纳米单元时，有利的是也在重新固化信息层期间施加重新定向的力(特别是电场)。这样，能防止被定向的纳米单元在重新固化信息层之前的随机移动。
根据本发明，也提供了一种用于从如上所述的光学信息记录介质中读取信息的光学信息读取装置，所述装置包括：
a)光源，用于以具有第一方向的偏振平面和第一波长的偏振光辐射所述光学信息记录介质上的第一位置，和
b)探测器装置，用于产生与由预先选定的第一种纳米单元所发射的发光光线的强度相对应的第一强度信号。
该装置有利地允许确定由纳米单元所发射的发光光线的偏振平面。这在先前不知道信息层中的纳米单元的取向时，例如当已经在信息层上编码了多级别信息时，特别有利。此外，所述装置允许抑制不想要的不同于要被读取的纳米单元种类的发光辐射。
在一种进一步改进的光学信息读取装置中，所述探测器装置包括滤波装置，其用于选择性地测量具有预先选定的第二波长和/或偏振平面方向的发光光线的强度。像用于波长截止的低通滤波器的滤波装置，特别适合于抑制不想要的发光辐射。它们也防止第一波长的光进入所述探测器，例如当此光被散射或被从光学信息记录介质上反射时。
优选地，将探测器装置配置区分偏振各向同性和偏振各向异性的发光。纳米线的发射经常是各向同性的，而由于其晶体结构，纳米管趋向于表现出偏振的发光发射。通过区分不同种类的偏振特性，能进一步增加从光学信息记录介质中读取信息时的信噪比。
进一步优选的是这样一种光学信息读取装置，其中探测器装置被配置为检测两个波长的发光光线的强度。这特别有利于允许当光学信息记录介质的一个位置被辐射时检测两个波长的发光光线的强度。通常，真实情况为：对于光学信息记录介质的每个被辐射的区域，测量的波长越多，对于预定种类的纳米单元的发光辐射的强度的确定就越肯定。因此，刚才所述类型的读取装置有利地使光学信息记录介质的读错位置的部分最小。所述装置也允许同时检测发光波长不同的两种发光光线的强度，因此允许增加读取合适的光学信息记录介质的速度。
在另一个优选的光学信息读取装置中，光源被配置为发射至少两个波长的光。这在光学信息记录介质包括两种在用于引起各种类的发光的各辐射波长上不同的纳米单元时特别有利。所述装置允许选择性地激发一种纳米单元，而最大可能地防止激发另一种纳米单元。这允许增强读取光学信息记录介质时的信噪比。此外，这能使所述光学信息读取装置能够对通常的不包括纳米单元的光学信息记录介质进行操作，因此使得所述装置向后兼容。
也优选将探测器装置另外配置为同时产生与由预先选定的第二种纳米单元所发射的发光光线的强度相对应的第二强度信号。可将第二种纳米单元定位在相对于第一种纳米单元的任何位置，特别是在同一信息层或另一信息层的相邻位置。特别优选将光学信息读取装置配置为同时检测第一和第二种纳米单元的发光强度信号。这有利地增加了读取速度。
为了抑制不想要的发光信号，进一步优选光源包括用于选择辐射光的偏振平面方向的装置。最为有利的是，光学信息记录介质的各个种类吸收具有单个特定的偏振平面方向的光。这样，就能限制由辐射光所激励的种类数。
还提供了一种用于从根据本发明的光学信息记录介质中读取信息的光学信息读取装置，所述装置包括：
c)移动装置，用于以所述偏振光束辐射所述光学信息记录介质的第二位置，和
d)比较器装置，用于确定辐射所述第二位置时产生的第一强度信号和辐射所述第一位置时产生的第一强度信号的变化。
该读取装置依赖于灰度级读取和信息层的上邻位置的发光特性的对比。其因此允许解码由小于被辐射区域的被定向纳米管的区域表示的信息。为了实现这种高分辨率的读取，所述装置逐渐在光学信息记录介质上移动辐射点，以使得第一和第二位置有交叉。由从第一和第二位置发射出的发光强度之间的差，能计算出发射所测量的发光的纳米管的数量上的差。当第一位置的发光纳米管的数量已知时，能重新构建记录在第一位置之后的位置中的信息序列。
根据本发明，也提供了一种在上述类型的任一种光学信息记录介质中记录信息的方法，所述方法包括步骤：
根据要被记录的信息实现吸收具有预定偏振平面的线偏振光的纳米单元的不出现。
所述记录信息的方法使得在光学记录介质的信息层中产生偏振光的吸收图案，所述图案对应于要被记录的信息。由于由纳米单元光吸收对应于发光光线的发射，所以吸收图案对应于当辐射光学信息记录介质的纳米单元时发光光线的发射图案。
在所述图案的每个位置，通过有选择地去除吸收具有预定偏振平面的线偏振光的纳米单元，而使得吸收偏振平面的取向不同于预定偏振平面的线偏振光的纳米单元不受影响，来实现所述纳米单元的不存在。因此每个位置能够用于编码不止一个的吸收图案，这取决于与各个吸收图案相关联的预定偏振平面的取向。
或者，可以去除信息层中的一个位置处的所有纳米单元，而不管它们各自的吸收特性如何。由此编码成的图案易于检测，因为关于调整偏振平面的精度的要求可以相当低。此外，去除给定位置处的所有纳米单元而不是基于它们的取向选择性地去除它们，可能更容易。当使用具有排列好的纳米单元(例如径向或平行排列的碳纳米管)的光学信息记录介质时，不管它们的取向如何而去除给定位置处的所有纳米单元是特别容易的，因为它们基本上都被定向在一个方向上。
优选地，通过破坏吸收基本上具有预定偏振平面的线偏振光的纳米单元来基本上实现吸收具有预定偏振平面的线偏振光的纳米单元的不存在。这能通过烧掉纳米单元来实现。为了实现此目的，能容易地如上所述地选择合适的氧化剂、温度、和透明基板的粘度。优选此方法中所使用的光学信息记录介质包括接近于纳米单元的氧化剂成分；这样，氧化剂成分能支持烧掉纳米单元。
也优选通过重新定向纳米单元来实现吸收具有预定偏振平面的线偏振光的纳米单元的不存在。因此，仍旧有可能仅去除吸收具有预定偏振平面的线偏振光的纳米单元，而允许在所作用的位置处的其它纳米单元保持或多或少地不受影响。此外，对纳米单元的重新定向允许重写光学信息记录介质，而根据要被记录的信息来破坏纳米单元仅允许对所述介质的一次性写入使用。当然，通过将重新定向力施加到纳米单元本身上或者施加到包括要被重新定向的纳米单元的颗粒上都能定向纳米单元。
优选通过根据要被记录的信息施加电场来重新定向纳米单元。纳米单元被排列为对应于施加的电场。
通过根据要被记录的信息施加线偏振光束来重新定向纳米单元也是优选的。所述线偏振光束在纳米单元中感应出电场，迫使纳米单元排列得与偏振平面一致。
为了实现良好的处理能力，此外优选地通过包括下述步骤的方法来实施对纳米单元的重新定向：
a)提供包括用于承载信息的信息层的光学信息记录介质，所述信息层在温度低于30℃时是固态的，其中所述信息层包括纳米单元，
b)根据要被记录的信息加热信息层，以实现被加热区域中信息层的液化，从而允许对纳米单元进行重新定向，和
c)根据要被记录的信息重新定向纳米单元来实现线偏振光的吸收图案，所述图案对应于被记录的信息。
该方法结合了由可液化的信息层提供的优点和重新定向纳米单元所固有的优点。特别有用的是在已经执行了对各个位置的纳米单元的重新定向后，冷却信息层的每个液化位置，以便信息层在被冷却的位置基本变为固态。这个附加步骤通过将纳米单元冻结在它们被重新定向的位置而增强了记录到信息层上的信息的稳定性，防止了它们的取向随意改变。
一种优选的从任一种上述类型的光学信息读取介质中读取信息的方法包括以下步骤：
a)使用具有第一方向的偏振平面和第一波长的偏振光照射位于所述光学信息记录介质上的第一位置，
b)产生与由第一种预先选定的纳米单元发射出的发光光线的强度相对应的第一强度信号。
通过如上所述的光学信息读取装置能有利地执行该方法。该方法利用了由所述装置给予的优点。
在一种优选的读取信息的方法中，步骤b)包括选择性地测量具有预先选定的第二波长和/或偏振平面方向的发光光线的强度。如上所述对于各个装置，该方法允许抑制不想要的发光信号。
进一步优选一种读取信息的方法，其中步骤b)包括区分偏振各向同性和偏振各向异性发光。如上面已经参考相应的信息读取装置进行的描述，该方法增加了从光学信息记录介质中读取信息的安全性。
此外，一种优选的读取信息的方法为，其中步骤b)包括当以偏振光辐射光学信息记录介质上的第一位置时检测两个波长的发光光线的强度。同样，在上面已经参照各个光学信息记录介质描述了其优点。
优选地，该读取信息的方法的步骤a)包括从至少两个波长中选择第一波长。当要从其中读出信息的光学信息记录介质所包括的种类在引起各个种类发光的各个辐射波长方面有区别时，这是特别有益的，因为该方法允许选择性地激发这些种类的纳米单元中的一种并因此增强了信噪比。
另外一种优选的读取信息的方法为，其中步骤b)进一步包括同时产生与由第二种预先选定的纳米单元发射出的发光光线的强度相对应的第二强度信号。该方法允许增加读取速度。
一种特别优选的读取信息的方法，其特征在于：在步骤a)中，利用具有预先选定的偏振平面的光选择性地照射第一位置。该方法利用了由上述相应的装置提供的优点。
还有一种优选的读取信息的方法，所述方法进一步包括以下步骤：
c)使用所述偏振光束照射所述光学信息记录介质上的第二位置，以及
d)确定辐射所述第二位置时产生的第一强度信号和辐射所述第一位置时产生的第一强度信号的变化。
该灰度级读取方法允许读取存储在小于辐射光束的焦点的位置中的信息。
根据本发明的另一个方面，提供了一种制备光学信息记录介质的方法，该介质是如上所述的用于在其上记录信息的介质，所述方法包括以下步骤：
相对于光学信息记录介质的轴径向地施加电场，以实现纳米管相对于光学信息记录介质的轴的径向排列。
这种对光学信息记录介质的处理特别适合于如上所述的用于在其上记录信息的盘形介质。
为了制造光学信息记录介质，优选包括以下步骤的方法：
a)将掩蔽剂(masking agent)的第一图案涂敷到用于承载纳米单元的承载件的表面上，然后
b)将第一种纳米单元的纳米单元涂敷到所述承载件的表面上，其中所述表面基本上没有所述掩蔽剂，然后，
c)将掩蔽剂的第二图案涂敷到用于承载纳米单元的承载件的表面上，然后
d)将第二种纳米单元的纳米单元涂敷到所述承载件的表面上，其中所述表面基本上没有所述掩蔽剂。
优选根据在承载件的表面上涂敷纳米单元的涂敷方法来选择掩蔽剂。例如当通过电泳从含水悬浮液涂敷纳米单元时，掩蔽剂可以是一种疏水剂。所述疏水剂防止纳米单元悬浮液粘附到承载件的表面上，并且因此防止了纳米单元沉积在被遮蔽的区域。
可以将第一种和第二种纳米单元涂敷到承载件的同一表面上。当制造具有第一和第二类型位置的光学信息记录介质，特别是第一和第二类型位置的形式为一层中的第一和第二类型的轨道时，这是特别有用的。
然而，优选地在步骤b)和c)之间在承载件的表面上施加另一承载层，以将第一和第二种纳米单元从空间上分开。这样，就能产生一种这样的光学信息记录介质，其包括仅在第一信息层中包括第一位置并且仅在第二信息层中包括第二位置。
具体实施方式
在下面的例子中，参照图1和2描述本发明的另外的实施例。
图1是根据本发明的光学信息记录介质的示意性横截面图。光学信息记录介质(1)包括一组碳纳米管(115，116，125，126，135，136，215，216，225，226，235，236)的信息层(111，112，121，122，131，132，211，212，221，222，231，232)。每个信息层的碳纳米管(115，116，125，126，135，136，215，216，225，226，235，236)形成了对应于记录在各个信息层中的信息的图案。
信息层(111，112，121，122，131，132，211，212，221，222，231，232)被分成相邻信息层的对(110，120，130，210，220，230)，每个对被透明的基板分开。每个信息层对(110，120，130，210，220，230)包括一种纳米管，即一对中的所有信息层的纳米管发射的发光光线的波长对于各自种类的纳米管而言是特定的。因此每个对构成一个层组。相邻的信息层对(110，120，130，210，220，230)的区别在于各自的纳米管种类(115，116，125，126，135，136，215，216，225，226，235，236)，以使得一对的发光发射能通过发光波长来与各个相邻对的发光发射相区别。光学信息记录介质(1)包括信息层对(110，120，130，210，220，230)的两个堆叠(100，200)。
为了读取信息，将紫外光的光束(50)聚焦在包括要读取的信息层的堆叠上。光束(50)可以是线或圆偏振光或者是非偏振光(即包括所有偏振的光)。要被读取的信息层的碳纳米管吸收光束(50)的光成分，所述光成分由偏振平面平行于纳米管的轴的光组成。由此已经吸收光的碳纳米管通过发射波长对于其种类而言是特定的且偏振与这些碳纳米管吸收的光的偏振相对应的发光光线来起作用。检测所发射的光。通过确定波长和偏振对于要读出的信息层的纳米管而言是特定的光的强度，重新构建并由此读取编码在所述信息层中的信息图案。
图2a示意性地示出了传统CD的轨道结构。这些轨道平行排列。在各个轨道之间，留有大量未用的空间，是为了防止来自相邻轨道的信号干扰通过照射选定轨道的位置产生的信号。
图2b示意性地示出了根据本发明的光学信息记录介质的轨道结构。同样，可看见两个轨道118、119。轨道118、119平行延伸。然而，轨道118唯一地包括一种纳米单元，由右上升符号表示，而轨道119唯一地包括一种纳米单元，由左上升符号表示。轨道118和119紧密地靠在一起，轨道118、119的一些位置甚至是相邻的。然而，当从轨道118、119中的任一个的位置读取信息时，由形成正被读取的轨道118、119的纳米单元的发光唯一地产生从选定的轨道118、119的位置产生的发光信号；因此能将该信号同由相邻位置的发光产生的任何不想要的信号区分开。

Claims (33)

1.一种光学信息记录介质，其包括选自于包括纳米管和纳米线的组中的纳米单元，所述纳米单元能发射发光光线。
2.如权利要求1所述的光学信息记录介质，其包括第一和第二种的纳米单元，所述种类的区别是在于：
a)发光波长，
b)发光光线的偏振平面的取向，或
c)a)和b)。
3.如权利要求2所述的光学信息记录介质，其中所述的两个种类进一步的区别在于用于引起各个种类的发光的相应的辐射波长不同。
4.如权利要求2所述的光学信息记录介质，其中所述纳米单元是半导体纳米单元。
5.如权利要求2所述的光学信息记录介质，其中至少一种纳米单元发射可见波长范围内的发光光线。
6.如权利要求2所述的光学信息记录介质，其中所述的两个种类是从包括InAs、GaAs、GaN、InP、CdSe、CdS、ZnS、ZnSe、ZnO、GaP、BN、NiCl2、MoS2、WS2、SiC、Si和C纳米单元的组中选取的。
7.如权利要求2所述的光学信息记录介质，其中所述纳米单元是单壁纳米管。
8.如权利要求6所述的光学信息记录介质，其特征在于所述纳米单元是碳纳米管。
9.如权利要求2所述的光学信息记录介质，其中两个种类的区别在于成分不同。
10.如权利要求2所述的光学信息记录介质，其中两个种类的区别在于直径不同。
11.如权利要求2所述的光学信息记录介质，其特征在于第一种和第二种纳米单元进一步的区别在于由所述纳米单元吸收的光的偏振平面的取向不同。
12.如权利要求2所述的光学信息记录介质，其特征在于其包括第一和第二类型位置，所述第一类型位置包括第一种纳米单元且基本上没有第二种纳米单元，并且所述第二类型位置包括第二种纳米单元且基本上没有第一种纳米单元。
13.如权利要求12所述的光学信息记录介质，其特征在于第一和第二类型位置分别排列成第一和第二类型的轨道，每个第一类型轨道包括第一类型位置且基本上不含有第二类型位置，并且每个第二类型轨道包括第二类型位置且基本上不含有第一类型位置。
14.如权利要求12所述的光学信息记录介质，进一步包括用于承载信息的第一类型信息层和用于承载信息的第二信息层，所述第一类型信息层包括第一类型位置且基本上不含有第二类型位置，所述第二类型信息层包括第二类型位置且基本上不合有第一类型位置。
15.如权利要求14所述的光学信息记录介质，其特征在于对于信息层的每个位置，相邻信息层的所有相邻位置基本上没有发射被所述位置的纳米单元吸收的光的纳米单元。
16.一种从如权利要求1所述的光学信息记录介质中读取信息的光学信息读取装置，其包括
a)光源，用于以具有第一方向的偏振平面和第一波长的偏振光照射所述光学信息记录介质上的第一位置，
b)探测器装置，用于产生与由预先选定的第一种纳米单元所发射的发光光线的强度相对应的第一强度信号。
17.如权利要求16所述的光学信息读取装置，其中所述探测器装置包括滤波器装置，该滤波器装置用于选择性地测量具有预先选定的第二波长和/或偏振平面方向的发光光线的强度。
18.如权利要求16所述的光学信息读取装置，其中所述探测器装置被配置为区别偏振各向同性和偏振各向异性的发光。
19.如权利要求16所述的光学信息读取装置，其中所述探测器装置被配置为检测两个波长的发光光线的强度。
20.如权利要求16所述的光学信息读取装置，其中所述光源被配置为发射至少两个波长的光。
21.如权利要求16所述的光学信息读取装置，其中所述探测器装置另外被配置为同时产生与由预先选定的第二种纳米单元所发射的发光光线的强度相对应的第二强度信号。
22.如权利要求16所述的光学信息读取装置，其中所述光源包括用于选择辐射光的偏振平面的方向的装置。
23.如权利要求16所述的光学信息读取装置，进一步包括
c)移动装置，用于以所述偏振光束辐射所述光学信息记录介质上的第二位置，和
d)比较器装置，用于确定辐射所述第二位置时产生的第一强度信号和辐射所述第一位置时产生的第一强度信号的变化。
24.一种从如权利要求2所述的光学信息读取介质中读取信息的方法，其包括以下步骤：
a)以具有第一方向的偏振平面和第一波长的偏振光辐射所述光学信息记录介质上的第一位置，
b)产生与由预先选定的第一种纳米单元发射出的发光光线的强度相对应的第一强度信号。
25.如权利要求24所述的读取信息的方法，其中步骤b)包括选择性地测量具有预先选定的第二波长和/或偏振平面方向的发光光线的强度。
26.如权利要求24所述的读取信息的方法，其中步骤b)包括区别偏振各向同性和偏振各向异性的发光。
27.如权利要求24所述的读取信息的方法，其中步骤b)包括当以偏振光辐射光学信息记录介质上的第一位置时检测两个波长的发光光线的强度。
28.如权利要求24所述的读取信息的方法，其中步骤a)包括从至少两个波长中选择第一波长。
29.如权利要求24所述的读取信息的方法，其中步骤b)进一步包括同时产生与由预先选定的第二种纳米单元发射出的发光光线的强度相对应的第二强度信号。
30.如权利要求24所述的读取信息的方法，其特征在于在步骤a)中利用具有预先选定的偏振平面的光选择性地辐射第一位置。
31.如权利要求24所述的读取信息的方法，进一步包括以下步骤：
c)以所述偏振光束辐射所述光学信息记录介质上的第二位置，和
d)确定辐射所述第二位置时产生的第一强度信号和辐射所述第一位置时产生的第一强度信号的变化。
32.一种制造如权利要求1所述的光学信息记录介质的方法，其包括以下步骤：
a)将掩蔽剂的第一图案涂敷到用于承载纳米单元的承载件的表面上，然后
b)将第一种纳米单元的纳米单元涂敷到所述承载件的表面上，其中所述表面基本上没有所述掩蔽剂，然后
c)将掩蔽剂的第二图案涂敷到用于承载纳米单元的承载件的表面上，然后
d)将第二种纳米单元的纳米单元涂敷到所述承载件的表面上，其中所述表面基本上没有所述掩蔽剂。
33.如权利要求32所述的制造方法，其特征在于：在步骤b)和c)之间，在承载件的表面上涂敷另外的承载层，以将第一和第二种纳米单元从空间上分开。
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