JP2961126B2 - 三次元光メモリーガラス素子からなる記録媒体及びその記録方法 - Google Patents

三次元光メモリーガラス素子からなる記録媒体及びその記録方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、三次元光メモリー素子
及びその記録方法に関するものであり、特にガラスマト
リックス中にパルスレーザ光を照射し、光誘起屈折率変
化を局所的に起こさせることで、情報の記録を行う三次
元光メモリーガラス素子及びその記録方法に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】近年、光メモリー素子は大容量化の必要
性が高まり盛んに研究開発が進められている。大容量化
の方向としては、書き込み用のレーザ光の波長を短波長
化することにより記録密度を高め大容量化する方法が検
討されているが、波長が短くなるに従い、光学材料は吸
収が大きくなることから、短波長化は現在の780nm
の半分程度が限界であり、その波長での回折限界により
ビットサイズが制限されることから記録密度は4倍程度
が上限と考えられる。
【0003】そこで、現在の二次元記録に更に空間的に
一次元加え、書き込み領域を三次元化することで、より
大容量化する方法が検討されている。例えば、三次元光
メモリー素子材料としては、スピロピラン類等の解離開
環反応を利用したフォトクロミック材料(S.Hunter,et
al.,Potentials of two-photon based 3-D optical mem
ories for high performance computing,Appl.,Opt.,Vo
l.29,pp.2058-2066(1990) )、二種類の光重合性モノマ
ー(メタクリル化合物、アリル化合物)に光スポットを
照射し、光重合速度が速いメタクリル化合物を優先的に
ポリマー化するフォトポリマー(S.Kawata et al.,Thre
e-dimensional Confocal Optical Memory Using Photor
efractive Materials,Proc SPIE,Vol.2042,18(1993) )
等の有機材料やFeイオンを添加したLiNbO3 (ニ
オブ酸リチウム)結晶(川田善正ら,フォトリフラクテ
ィブ結晶を用いたビット記録型三次元光メモリ,第40
回春期応用物理学会講演予稿集,p900(1993) )等が報
告されている。
【0004】三次元記録の方法としては、波長が異なる
インフォメーションレーザ光とアドレッシングレーザ光
の二波長を直交させ、交差した部分のみ屈折率を変化さ
せる方法(S.Hunter,et al.,Potentials of two-photon
based 3-D optical memories for high performance c
omputing,Appl.,Opt.,Vol.29,pp.2058-2066(1990) )や
レーザ光を光学レンズでマトリックス中の一点に集光
し、光強度変化を利用してマトリックスを三次元的に走
査しながら屈折率変化として記録させる方法(川田善正
ら,フォトリフラクティブ結晶を用いたビット記録型三
次元光メモリ,第40回春期応用物理学会講演予稿集,
p900(1993) )等が知られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フォト
クロミックメモリーでは、読み出し光により光反応が進
行し記録が次第に破壊される可能性があり、光重合を利
用する場合は、高速での記録が困難であるという問題点
がある。更に、有機材料は、熱や光による劣化、変質が
起こり易く、長時間安定して情報を記録することが困難
である。また、フォトリフラクティブ結晶の場合は、光
学的異方性があることから高密度な三次元メモリーを実
現するためには、結晶に光を集光照射する際に生じる収
差補正の問題が残されている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、ガラスマトリ
ックスを三次元的に走査しながら、ガラスマトリックス
中にパルスレーザを集光照射し、欠陥に起因する価電粒
子の再配列によると考えられる光誘起屈折率変化を微小
スポットで起こさせることにより、情報が空間的な屈折
率分布として記録されることを特徴とする。
【0007】すなわち本発明は、局所的に周囲のガラス
マトリックスとは屈折率が異なるスポットが存在する層
を、多層有した三次元光メモリーガラス素子を用いた記
録媒体とガラスマトリックスに、波長532nmのパル
スレーザ光を光学レンズより集光し、その焦点において
波長以下のスポットで光誘起屈折率を変化させて記録す
る三次元光メモリーガラス素子の記録方法を提供するも
のである。
【0008】ガラスマトリックスとしては特に限定され
ないが、石英ガラスに比べ多成分化したガラスの方が書
き込み閾値は低く、同じエネルギー密度の場合の書き込
みスポットサイズは、石英ガラスの方が小さくなる。
【0009】
【作用】本発明の三次元光メモリーガラス素子は、有機
ポリマー等に比べ熱や光に対して安定であり、且つ充分
な耐候性を備えており、長期間安定して情報の記録がで
きる。また、ガラスマトリックスは異方性が無いことか
ら特殊な収差補正を行わなくとも、書き込み用レーザ光
を波長程度に集光することにより、レーザ光波長より小
さいスポットにてコントラスト良く高密度な書き込みが
可能となる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
するが、本発明はかかる実施例に限定されるものではな
い。
【0011】実施例1 図1に本発明の三次元光メモリーガラス素子の記録方法
の一例を示す。記録用レーザには、Q−スイッチNd:
YAGレーザ1の二倍波である波長532nmのピコ秒
パルスレーザ(パルス幅〜30ps)を使用し、このピ
コ秒パルスレーザを油浸対物レンズ3(NA=1.3
0、×100)を用いて、600nm程度のスポットに
集光し、15×15×0.17mmのガラスマトリック
ス4(wt%にて68.1SiO2 −12.1Na2
3 −6.6K2 O−5.0ZnO−4.3Al2 3
3.9TiO2 組成、屈折率:1.48、軟化温度:8
00℃)内部に焦点が位置する状態で照射したところ、
焦点付近に屈折率変化を伴った微小スポットが形成され
た。このスポットをCCDカメラ5とビデオ6により記
録しサイズを計測した結果、パルスレーザ光強度が42
0J/cm2 の場合に直径は600nmであり、更にレ
ーザ光強度を弱くすることによりレーザ波長以下のスポ
ットも形成可能であることを確認した。
【0012】次に、XYZ方向に走査可能な電動ステー
ジ7にガラスマトリックスをセットし、Z軸(光軸)方
向を固定した状態で、XY方向に走査しながらピコ秒パ
ルスレーザ(800J/pulse/cm2 )を前記と
同様に集光照射することにより、XY平面上に屈折率変
化を伴う微小スポットを書き込んだ。その後、Z軸方向
に電動ステージを4μm移動させ、同様にXY方向に書
き込みを行った。その結果、4μmの層間隔で、三次元
的に屈折率が周囲とは異なるスポット(直径:800n
m)が記録されたガラスが作製できた。また、微小スポ
ットが記録されたガラスを1ヶ月間屋外に放置し、太陽
光を曝露させたが、屈折率分布に変化はなく、ガラスマ
トリックスの変質も認められなかった。更に、このガラ
スを300℃で24時間保持した場合も屈折率分布、マ
トリックス共に変化がないことを確認した。
【0013】実施例2 ガラスマトリックスとして純度が99.8%以上の石英
ガラス(屈折率:1.46、軟化温度:1500℃)を
使用する以外は図1と同様な装置を使用し、実施例1と
同様に電動ステージをXYZ方向に走査することにより
ガラスマトリックス中への三次元書き込みを試みた。但
し、Z軸(光軸)方向への移動距離は5μmで、ピコ秒
パルスレーザ強度は3586J/pulse/cm2
ある。その結果、5μmの層間隔で、スポットの直径
(385nm)がレーザ波長(532nm)より小さい
屈折率分布を三次元的に記録することができた。
【0014】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の三次元光
メモリー素子はガラスマトリックスから成ることから、
有機ポリマー等に比べ熱や光に対して安定であり、且つ
充分な耐候性を備えており、長期間安定して情報の記録
が可能となる。また、ガラスマトリックスは異方性が無
いことから特殊な収差補正を行わなくとも、書き込み用
レーザ光を波長程度に集光することにより、レーザ光波
長より小さいスポットにてコントラスト良く高密度な書
き込みが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】三次元光メモリーガラス素子の記録方法の一例
を示す。
【符号の説明】
1.Q−スイッチNd:YAGレーザ 2.ダイクロイックミラー 3.油浸対物レンズ 4.ガラスマトリックス(ガラス基板) 5.CCDカメラ 6.ビデオ 7.電動ステージ
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03C 1/72 - 1/73 G03H 1/26 G11C 13/00 JICSTファイル(JOIS)

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 局所的に周囲のガラスマトリックスとは
    屈折率が異なるスポットが存在する層を、多層有してい
    る三次元光メモリーガラス素子からなることを特徴とす
    る記録媒体。
  2. 【請求項2】 ガラスマトリックスがシリカガラスまた
    はシリケートガラスであることを特徴とする請求項1記
    載の記録媒体。
  3. 【請求項3】 ガラスマトリックスを三次元走査しなが
    らガラスマトリックス中にパルスレーザを集光照射する
    ことにより、局所的に周囲のガラスマトリックスとは屈
    折率が異なるスポットが存在する層を、多層形成させる
    ことを特徴とする三次元光メモリーガラス素子の記録方
    法。
  4. 【請求項4】 ガラスマトリックスがシリカガラスまた
    はシリケートガラスであることを特徴とする請求項3記
    載の三次元光メモリーガラス素子の記録方法。
  5. 【請求項5】 光学レンズによりパルスレーザ光をレー
    ザ波長程度まで集光し、その焦点において波長以下のス
    ポットで光誘起屈折率変化を起こさせることを特徴とす
    る請求項3記載の三次元光メモリーガラス素子の記録方
    法。
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3349422B2 (ja) * 1998-02-12 2002-11-25 科学技術振興事業団 光導波路アレイ及びその製造方法
IL127359A0 (en) * 1998-12-01 1999-10-28 Yeda Res & Dev Computerized adaptive imaging
JP2001216649A (ja) 2000-01-31 2001-08-10 Central Glass Co Ltd 三次元光メモリー媒体及びその記録方法
CA2402249A1 (en) 2000-03-09 2001-09-13 Xerox Corporation Three dimensional optical memory storage
JP3868713B2 (ja) * 2000-05-18 2007-01-17 独立行政法人科学技術振興機構 超短光パルスによりガラス中に作製した三次元光メモリー素子のデータの書き換え方法
JPWO2003085657A1 (ja) * 2002-04-08 2005-08-11 松下電器産業株式会社 情報記録媒体およびその製造方法、並びに光学情報記録再生装置
JP4290650B2 (ja) * 2002-10-16 2009-07-08 パナソニック株式会社 情報記録媒体およびその製造方法、並びに光学情報記録再生装置
JPWO2004077424A1 (ja) * 2003-02-25 2006-06-08 松下電器産業株式会社 光情報記録担体
JPWO2004104696A1 (ja) * 2003-05-26 2006-07-20 松下電器産業株式会社 情報記録媒体およびその記録再生方法、並びに情報記録再生装置
JP5113998B2 (ja) * 2005-09-26 2013-01-09 岡本硝子株式会社 異方性ガラスの製造方法、異方性ガラス及び、これを用いた偏光素子
JP5286246B2 (ja) * 2009-12-28 2013-09-11 株式会社日立製作所 情報処理装置
US8735030B2 (en) 2010-04-15 2014-05-27 Carl Zeiss Smt Gmbh Method and apparatus for modifying a substrate surface of a photolithographic mask
US9542969B2 (en) 2012-05-28 2017-01-10 Hitachi, Ltd. Optical recording medium and optical information playback method
WO2014041676A1 (ja) 2012-09-14 2014-03-20 株式会社日立製作所 光記録装置、光記録方法および光記録媒体
JP6014168B2 (ja) 2012-12-21 2016-10-25 株式会社日立製作所 光記録装置及び光記録方法
JP2015032331A (ja) 2013-08-02 2015-02-16 株式会社日立エルジーデータストレージ 情報記録媒体、情報再生装置及び情報再生方法
WO2015107669A1 (ja) 2014-01-17 2015-07-23 株式会社日立製作所 情報記録装置及び情報記録方法
DE102015108569B4 (de) * 2015-05-29 2020-10-08 Advanced Mask Technology Center Gmbh & Co. Kg Reflektierende Fotomaske und Reflexionstyp-Maskenrohling

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3651488A (en) * 1970-06-08 1972-03-21 Rca Corp Information storage system employing optical entry and removal of information
US4247914A (en) * 1979-06-12 1981-01-27 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Optical memory with fiber optic light guide
US4858185A (en) * 1988-01-28 1989-08-15 National Semiconductor Corporation Zero power, electrically alterable, nonvolatile latch
US5272368A (en) * 1991-05-10 1993-12-21 Altera Corporation Complementary low power non-volatile reconfigurable EEcell
US5247478A (en) * 1992-03-06 1993-09-21 Altera Corporation Programmable transfer-devices
US5353248A (en) * 1992-04-14 1994-10-04 Altera Corporation EEPROM-backed FIFO memory
US5237219A (en) * 1992-05-08 1993-08-17 Altera Corporation Methods and apparatus for programming cellular programmable logic integrated circuits
US5559784A (en) * 1993-03-26 1996-09-24 Fuji Xerox Co., Ltd. Multi-layer optical information detection by two laser beam and optical multilayer recording medium

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Oplus E Vol.20 No.9 「多光子吸収によるガラス光メモリー」三澤弘明著
レーザ顕微鏡研究会講演会論文集「多光子励起による石英ガラスへの三次元光記録」三澤弘明、松尾繁樹、渡辺満(徳島大学大学院)著

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