光存儲與顯示技術

1. 急求！！ 「光存儲技術」所需要的專業知識以及它的就業前景

光存儲技術，在國內是非常新穎的課題，本科和研究生專業都沒有開設。個別物理專業非常強的專業院校，有開設有相關的博士課題。例如：北京大學微電子電子學院、北京大學物理學院、北京郵電大學，開設有信息材料專業：
信息材料專業

1.《信息顯示技術》信息顯示材料主要包括各類具光電性質的小分子、寡聚物、高分子聚合物或金屬配合物等有機電致發光材料和載流子傳輸功能材料，研究內容主要包括有機電致發光材料及功能材料的設計、合成、性能優化以及機理探索；信息顯示技術主要研究紅、綠、藍三基色及白色有機發光原型器件的制備、工作原理、老化機理及封裝，以及全彩OLED集成化驅動和控制技術研究。OLED是最具前途的下一代平板顯示技術。這種顯示技術使用有機半導體材料發光，具有可實現柔性、驅動電壓低、能耗低、發光亮度與發光效率高、響應速度快等優點。

2.《光電信息材料》研究的主要內容是光電響應性材料的制備及其在信息技術中的應用。光電信息材料主要包括高效穩定的有機發光材料、水溶性發光材料及感測材料等新型光電材料的設計、制備及其物性研究；新型激光材料的制備，及其在高功率和超短脈沖激光技術中的原理和應用；納米材料光子學、自旋光子材料與特殊物理性能。

3.《有機光伏技術》屬於太陽能光利用（太陽能電池技術）。有機光伏技術是採用含有少量碳的有機分子而不是傳統的硅基材料，可以做成超薄和柔性電池，因而有望極大降低成本。這種有機太陽能電池可以在塑料襯底上使用類似於列印或者濺射沉積的方法來製造。太陽電池是利用有機半導體內部的光電效應，有機半導體內的電子在光照下被從HOMO能級激發到LUMO能級，產生一對電子和空穴。電子被低功函數的電極提取，空穴則被來自高功函數電極的電子填充，由此在光照下形成光電流。

4.《有機電子材料》主要研究各類有機電活性材料。這些具有電活性的有機材料，不論是小分子，寡聚物，或是高分子聚合物，從化學結構來看，它們都具有非定域的π共軛電子。由於存在HOMO及LUMO（或者說，能帶中價帶與導帶）之間的能量差距，它們可屬於半導體或導體，這些有機材料呈現多樣的導電性質及各種不同的光物理性質，而具有廣泛的應用。如：當能量的差距較小，這些材料往往可以吸收可見光，具有顏色，可以作為染料應用於雷射光碟等。

5.《納米生物信息》通過納米技術來研究生物體系中信息的感知、傳輸和處理。主要包括在研究生物分子中各種生化反應的化學信息及其與生物功能關系的基礎上，設計並合成納米尺寸的無機、有機和高分子材料，模擬生物功能的基本原理，應用先進感測、計算和通信技術，用於制備生物納米處理器和感測器等，從而實現快速、簡便、高效的獲得復雜生物系統的性態信息。

6.《信息存儲材料》主要研究利用材料在光、電、磁誘導下外在物性的可逆變化來實現信息的大容量存儲。主要包括納米級有機超高存儲材料的合成、性能優化與理論探索；以電子俘獲光存儲技術為指導，合成電子俘獲材料，從而實現信息存儲與傳輸的無限擦/寫循環；在材料合成基礎上，對信息存儲器件、記錄材料和光纖通道等關鍵技術實現器件優化與調控。

7.《硅基液晶顯示》硅基液晶顯示是結合半導體硅CMOS電路技術和液晶顯示技術兩者優勢的一類主動式液晶顯示技術，具有解析度高，可視頻顯示的優點。結合現在的LED技術和光學系統可以實現可移動的大面積、高解析度顯示。主要研究方向為光學系統的設計集成，提高光利用率。

8.《有機場效應晶體管》主要內容包括應用有機半導體材料制備場效應晶體管的工藝、性能、工作原理，驅動和電路應用，從而實現可實用的廉價電子器件應用，如RFID、FPD的驅動電路等。同時，作為OLED顯示的驅動技術，OTFT也是重要有源OLED顯示的核心組件之一。研究方向側重高遷移率材料的設計與合成以及高性能OTFT的制備和工作機理等。

9.《場發射顯示技術》利用納米材料制備場發射針尖，研究材料的制備工藝、工作原理和控制技術等

國內的專業畢業生，都留在中國科學院材料研究所做技術員，還有很多同學都去國外的實驗室深造了。這個專業，談不上就業了，因為太少，屬於高尖人才了。

2. 光存儲的原理是什麼，誰知道

光碟存儲原理

光碟存儲技術是利用激光在介質上寫入並讀出信息。這種存儲介質最早是非磁性的，以後發展為磁性介質

。在光碟上寫入的信息不能抹掉，是不可逆的存儲介質。用磁性介質進行光存儲記錄時，可以抹去原來寫

入的信息，並能夠寫入新的信息，可擦可寫反復使用。

1.非磁性介質存儲原理

有一類非磁性記錄介質，經激光照射後可形成小凹坑，每一凹坑為一位信息。這種介質的吸光能力強、熔

點較低，在激光束的照射下，其照射區域由於溫度升高而被熔化，在介質膜張力的作用下熔化部分被拉成

一個凹坑，此凹坑可用來表示一位信息。因此，可根據凹坑和未燒蝕區對光反射能力的差異，利用激光讀

出信息。

工作時，將主機送來的數據經編碼後送入光調制器，調制激光源輸出光束的強弱，用以表示數據1和0；再

將調制後的激光束通過光路寫入系統到物鏡聚焦，使光束成為1大小的光點射到記錄介質上，用凹坑代表1

，無坑代表0。讀取信息時，激光束的功率為寫入時功率的1/10即可。讀光束為未調制的連續波，經光路

系統後，也在記錄介質上聚焦成小光點。無凹處，入射光大部分返回；在凹處，由於坑深使得反射光與入

射光抵消而不返回。這樣，根據光束反射能力的差異將記錄在介質上的「1」和「0」信息讀出。圖2.1是

光存儲器寫入和讀出原理框圖。

圖2.1光存儲器寫入和讀出原理框圖

製作時，先在有機玻璃盤基上做出導向溝槽，溝間距約1.65 ,同時做出道地址、扇區地址和索引信息等，

然後在盤基上蒸發一層碲硒膜。系統中有兩個激光源，一個用於寫入和讀出信息，另一個用於抹除信息。

碲硒薄膜構成光吸收層，當激光照射膜層接近熔化而迅速冷卻時，形成很小的晶粒，它對激光的反射能力

比未照射區的反射能力小的多，因而可根據反射光強度的差別來區分是否已記錄信息。

圖2.2可擦除光碟結構示意圖

記錄信息的抹除可採用低功率的激光長時間照射記錄信息的部位來進行。由於激光介質的光照明「熱處理

」使晶粒長大，使其恢復到未記錄信息時的初始晶相狀態，故對激光的發射率也提高到記錄信息前的狀態

。

2. 磁性介質存儲原理

磁光碟是在光碟的基片上鍍上一層矯頑力很大的，具有垂直磁化特性的磁性材料薄膜製成。當在磁記錄介

質表面上施加強度小於其室溫矯頑力Hi 的磁物時，不發生磁通翻轉，故不能記錄信息。若用激光照射此

介質後，則在被照射處溫度上升，矯頑力下降為Hc′。如果這時再對記錄介質施以外加弱磁場Hr(Hc′

磁光存儲信息的再生如圖2.4所示。圖中由激光源發出的激光經過起偏器、半反鏡和聚光鏡照射在盤上，

行成小於1 的光點。同樣，照射區溫度上升，矯頑力下降，在照射區形成的磁場使該區磁化。當信息再生

時，照射在磁化區的激光束反射光經半反鏡、檢偏器到光檢測器上讀出信息。

關於圖片，請參見參考資料：
http://www.clubbenq.com.cn/BBS/Board/LabelList.aspx?TopicID=367963

3. 我國科學家將光存儲時間提升至1小時，這項技術有何作用

近日，中國科學技術大學郭光燦院士團隊在光量子存儲領域取得重要突破，將相干光的存儲時間提升至1小時，大幅度刷新了德國團隊光存儲1分鍾的世界紀錄，向實現量子U盤邁出重要一步。該成果日前在國際學術期刊《自然·通訊》發表。

光子不像電子、離子那樣可以輕易呆在一個地方不動。根據愛因斯坦相對論的光速不變原理，光是永遠在運動的。但是我們在光量子計算、光量子通信或者別的地方（量子攝影、量子U盤），有時候想讓一些光子先停下來，等一等，那該怎麼辦呢？一個的想法是讓原子把光子吸收，過段時間再讓原子原樣“吐”出來。要實現這個過程，首先要有一個原子頻率梳（AFC）。簡單地說就是一個材料，透射譜是個梳子函數。這樣出射光的頻譜等於入射光的頻譜乘以一個梳子函數---》出射光等於入射光跟梳子函數的卷積---》出射光等於入射光做周期性延拓，這又叫光子迴音，因為就跟迴音一樣“啊”——“啊”，只要我們控制兩個信號之間的時間即可實現存儲。

4. 光存儲的分類有哪2種

只讀型和可重寫型光存儲。

光存儲器

光存儲器是由光碟驅動器和光碟片組成的光碟驅動系統,光存儲技術是一種通過光學的方法讀寫數據的一種技術,它的工作原理是改變存儲單元的某種性質的反射率,反射光極化方向,利用這種性質的改變來寫入存儲二進制數據.在讀取數據時,光檢測器檢測出光強和極化方向等的變化,從而讀出存儲在光碟上的數據.由於高能量激光束可以聚焦成約0.8μm的光束,並且激光的對准精度高,因此它比硬碟等其他存儲技術具有較高的存儲容量.

光存儲器的特點：

最常見的光碟(CD)能在單面上存儲超過60分鍾的不可刪除的音頻信息。光存儲器的製造成本低,其技術的成功認為是計算機數據存儲技術上的一次革命。

光存儲器用激光讀取存儲在媒質中的數據.凹面表示1,凸面表示0。因為需要機械電氣部件,所以光存儲器單元比起半導體存儲來讀寫速度慢,體積大,但它們比較便宜而且存儲容量大。

幾種常用的光存儲器：

常用的光碟系統有：CD(光碟),CD-ROM(光碟只讀存儲器),CD-R(可刻錄光碟),CD-RW(可重寫光碟),DVD(數字視盤),DVD-R(可刻錄DVD),DVD-RW(可重寫DVD)。

CD：存儲數字音頻信息的不可擦光碟,標標准系統採用12厘米大小,能記錄連續播放60分鍾以上的信息。

CD-ROM：是由音頻光碟(簡稱CD)發展而來的一種小型只讀存儲器，用於存儲計算機數據的不可擦只讀光碟.標准系統採用12厘米大小,能存儲大於550M位元組的容。

DVD數字化視頻盤：製作數字化的,壓縮的視頻信息以及其他大容量數字數據技術。

可擦光碟：使用光技術,但容易擦去和重復寫入的光碟,有3.25英寸和5.25英寸兩種,容量通常用650M位元組。

光存儲器主要應用在計算機中進行信息的存儲,已經是計算機用來存儲信息的一種不可缺少的器件了。

5. 光存儲技術的光存儲技術原理

伴隨信息資源的數字化和信息量的迅猛增長，對存儲器的存儲密度、存取速率及存儲壽命的要求不斷提高。在這種情況下，光存儲技術應運而生。光存儲技術具有存儲密度高、存儲壽命長、非接觸式讀寫和檫出、信息的信噪比高、信息位的價格低等優點。
此激光束經光路系統、物鏡聚焦後照射到介質上（焦點處記錄斑直徑正比於波長λ，反比於聚焦系統的數值孔徑NA）,其中一種存儲方法是介質被激光燒蝕出小凹坑。介質上被燒蝕和未燒蝕的兩種狀態對應著兩種不同的二進制數據。識別存儲單元這些性質變化，即讀出被存儲的數據。

6. 採用光存儲技術的是（ ）

採用光存儲技術的是光碟。

光碟是以光信息做為存儲的載體並用來存儲數據的一種物品。分不可擦寫光碟，如CD-ROM、DVD-ROM等；和可擦寫光碟，如CD-RW、DVD-RAM等。

光碟是利用激光原理進行讀、寫的設備，是迅速發展的一種輔助存儲器，可以存放各種文字、聲音、圖形、圖像和動畫等多媒體數字信息。

(6)光存儲與顯示技術擴展閱讀：

光存儲技術是指採用了激光照射介質，激光與介質相互作用，導致介質的性質發生變化而將信息存儲下來的。讀出信息是用激光掃描介質，識別出存儲單元性質的變化。

在實際操作中，通常都是以二進制數據形式存儲信息的，所以首先要將信息轉化為二進制數據。寫入時，將主機送來的數據編碼，然後送入光調制器，這樣激光源就輸出強度不同的光束。

7. 光存儲技術的光存儲技術的分類及最新進展

相變型存儲材料的光碟 記錄信息：高功率調制後的激光束照射記錄介質，形成非晶相記錄點。非晶相記錄點的反射率與未被照射的晶態部分有明顯的差異。讀出信息：用低功率激光照射存儲單元，利用反射光的差異讀出信息。信息的擦除：相記錄點在低功率、寬脈沖激光照射下，又變回到晶態。
磁光存儲材料的光碟 記錄信息：記錄介質為磁化方向單向規則排列的垂直磁光膜。在聚焦激光束照射下，發生熱磁效應，記錄點的磁化方向發生變化，進而完成信息記錄。讀出信息：利用法拉第效應和克爾效應。信息的擦出：在激光的作用下，改變偏磁場的方向，刪出了記錄信息。 多媒體信息時代的第一次數字化革命是以直徑為12cm 的高音質CD（Compact disc）光碟取代直徑為30cm 的密紋唱片。這其中包括CD-ROM, CD-R 和CD-RW 類型。CD 光碟使用的激光波長為780nm，數值孔徑為0.45，道間距為1.6um，存儲容量為650MB。第二代數字多用光碟DVD(Digital Versatile Disk)使用的激光波長為635/650nm，數值孔徑為0.6，道間距為0.74um，單面存儲容量為4.7GB，雙面雙層結構的為17GB。DVD光碟系列有DVD-ROM, DVD-R, DVD-RW, DVD+RW 等多種類型。目前DVD-Multi 已兼容了
DVD-RW, DVD+RW, DVD-RAM 三種光碟。上述這些產品的問世，對包括音頻、視頻信息在內的數據的記錄都發揮過巨大的作用。 多階光存儲是目前國內外光存儲研究的重點之一，緣於它可以大大地提高存儲容量和數據傳輸率。在傳統的光存儲系統中，二元數據序列存儲在記錄介質中，記錄符只有兩種不同的物理狀態，例如只讀光碟中交替變化的坑岸形貌。多階光存儲是讀出信號呈現多階特性，或者直接採用多階記錄介質。多階光存儲分為信號多階光存儲和介質多階光存儲。
從技術上講，藍光光碟的下一代存儲技術是相當先進的，不過由於藍光光碟格式本身與現存的紅光DVD格式並不兼容，所以如果採用藍光光碟格式的廠商必須大動干戈的更換整條生產線，這大大增加了生產廠商的生產成本，使得其價格普遍偏高，從很大程度上阻礙了藍光光碟格式的普及。所以雖然藍光技術得到了很多大廠得支持，但價格是藍光技術的致命傷。不過還是有很多有實力的大廠如三星、飛利浦、LG、三菱、索尼等表示他們已經或將很快推出其支持藍光技術的產品。

8. 信息顯示與光電技術專業就業前景如何

這個專業學習中的特點是科目特別多，但是難度也不是很大，就是比較雜。有的學校是偏理的有的是偏工的。物理方面的課程比較多，女生學也沒問題的，只要下功夫看就行。專業課有光電技術，激光原理，光學工程，光信息技術，現代光學，半導體原理等。不過不同學校開設科目上也有些差別。
光信息科學與技術專業就業方向有：1.進入光機所當研究員，這個需要有較強的基本功，一般不收本科生，但也有例外的時候，我們班就有剛畢業進去的，不過壓力比較大。2。是進入移動，聯通，電信這樣的公司，待遇很不錯，基本全國各地每年都有面對這個專業招客服經理以及技術人員的。3.進做光學的器件的公司，LED，光存儲等都有。4.做與光學相關的銷售。專業名稱： 光信息科學與技術
培養目標： 具備光信息科學基本理論素養、專業基礎知識和基本技能，受到嚴格的科學實驗訓練和科學研究初步訓練，具有較高綜合素質的高級光信息技術專門人才。
主幹課程： 電路理論、信號與系統模擬電路及實驗、數字電路及實驗、C語言程序設計、計算機原理及實驗、介面技術、計算機軟體技術、激光原理、應用光學、波動光學、光信息處理、光通信技術、光電信號檢測、現代顯示技術、感測技術、激光器及應用、現代光學實驗、光電子技術實驗等，專業外語、畢業實習、畢業論文。
就業方向： 科研院所、高等院校和國防、郵電、IT行業、安全、司法、公安、環保、交通、計量、檢測、醫療、商檢、影 、印刷等部門工作。

9. 中國科學家成功將光存儲1小時，刷新世界紀錄，其技術涉及了哪些行業

有時候經常會聽的一首兒歌叫做種太陽，其實這代表的是兒童們的美好心願，想要把太陽的溫暖和光亮保存下來。幫助那些黑暗當中和寒冷時候的人們，雖然看似是無法實現的願望，卻也能體現出當時人們的美好祝願。

而就在2021年4月份，中國和學技術大學郭光燦院長團隊就在光量儲存領域取得了重要的突破，不僅刷新了原本德國團隊光儲存一分鍾的世界紀錄，並且將光的儲存時間提升至一小時。

人們對於光的捕捉以及儲存可以幫助我們更有效地利用光場，光儲存在量子通信領域尤其重要。因為我們先儲存住光量子，還能根據光量子的儲存，進而構建量子中繼，就能夠克服信道損耗，從而建立起大尺度量子網路。

簡單一點就是先將光儲存在一個晶體當中，再一個小時之後放出。而我們知道光的傳播速度是很快的，這樣就可以先製作一個光的量子優盤，既能夠快速的存放資料，還能夠將時間儲存延長。而且運用到了通信當中，那麼我們國家的通訊就更加有保障。

這種技術其實對於我們很多普通人，看了新聞以後，我最大的感覺就是儲存方式可能發生改變，從以前的普通優盤到現在的光的量子優盤。除此之外，就是感嘆我國科技的進步，科研人員的努力。因為，這種技術被研發出來，最先使用的肯定是科技領域，而科技慢慢的走入到人的日常生活中，我們才能夠切切地體會到它所帶來的好處。

就像以前發明了電，剛發明時，我們不會覺得電有什麼實際用途，畢竟以前不用電，還可用沒有燈照亮。但是當發明電之後，連帶出電燈，電話，電視機等等這些和電相關的物品時，我們普通人才能在日常生活中真正感受到電的好處。

10. 什麼是光存儲

光存儲是由光碟表面的介質影響的，光碟上有凹凸不平的小坑，光照射到上面有不同的反射，再轉化為0、1的數字信號就成了光存儲。
光碟只是一個統稱，它分成兩類，一類是只讀型光碟，其中包括CD-Audio、CD-Video、CD-ROM、DVD-Audio、DVD- Video、DVD-ROM等；另一類是可記錄型光碟，它包括CD-R、CD-RW、DVD-R、DVD+R、DVD+RW、DVD-RAM、 Double layer DVD+R等各種類型。 隨著光學技術、激光技術、微電子技術、材料科學、細微加工技術、計算機與自動控制技術的發展，光存儲技術在記錄密度、容量、數據傳輸率、定址時間等關鍵技術上將有巨大的發展潛力。在下一個世紀初，光碟存儲將在功能多樣化，操作智能化方面都會有顯著的進展。隨著光量子數據存儲技術、三維體存儲技術、近場光學技術、光學集成技術的發展，光存儲技術必將在下一世紀成為信息產業中的支柱技術之一。
光存儲的原理
無論是CD光碟、DVD光碟等光存儲介質，採用的存儲方式都與軟盤、硬碟相同，是以二進制數據的形式來存儲信息。而要在這些光碟上面儲存數據，需要藉助激光把電腦轉換後的二進制數據用數據模式刻在扁平、具有反射能力的碟片上。而為了識別數據，光碟上定義激光刻出的小坑就代表二進制的「1」，而空白處則代表二進制的「0」。DVD盤的記錄凹坑比CD-ROM更小，且螺旋儲存凹坑之間的距離也更小。DVD存放數據信息的坑點非常小，而且非常緊密，最小凹坑長度僅為0.4μm，每個坑點間的距離只是CD-ROM的50%，並且軌距只有0.74μm。 CD光碟機、DVD光碟機等一系列光存儲設備，主要的部分就是激光發生器和光監測器。光碟機上的激光發生器實際上就是一個激光二極體，可以產生對應波長的激光光束，然後經過一系列的處理後射到光碟上，然後經由光監測器捕捉反射回來的信號從而識別實際的數據。如果光碟不反射激光則代表那裡有一個小坑，那麼電腦就知道它代表一個「1」；如果激光被反射回來，電腦就知道這個點是一個「0」。然後電腦就可以將這些二進制代碼轉換成為原來的程序。當光碟在光碟機中做高速轉動，激光頭在電機的控制下前後移動，數據就這樣源源不斷的讀取出來了。