光存储与显示技术

1. 急求！！ “光存储技术”所需要的专业知识以及它的就业前景

光存储技术，在国内是非常新颖的课题，本科和研究生专业都没有开设。个别物理专业非常强的专业院校，有开设有相关的博士课题。例如：北京大学微电子电子学院、北京大学物理学院、北京邮电大学，开设有信息材料专业：
信息材料专业

1.《信息显示技术》信息显示材料主要包括各类具光电性质的小分子、寡聚物、高分子聚合物或金属配合物等有机电致发光材料和载流子传输功能材料，研究内容主要包括有机电致发光材料及功能材料的设计、合成、性能优化以及机理探索；信息显示技术主要研究红、绿、蓝三基色及白色有机发光原型器件的制备、工作原理、老化机理及封装，以及全彩OLED集成化驱动和控制技术研究。OLED是最具前途的下一代平板显示技术。这种显示技术使用有机半导体材料发光，具有可实现柔性、驱动电压低、能耗低、发光亮度与发光效率高、响应速度快等优点。

2.《光电信息材料》研究的主要内容是光电响应性材料的制备及其在信息技术中的应用。光电信息材料主要包括高效稳定的有机发光材料、水溶性发光材料及传感材料等新型光电材料的设计、制备及其物性研究；新型激光材料的制备，及其在高功率和超短脉冲激光技术中的原理和应用；纳米材料光子学、自旋光子材料与特殊物理性能。

3.《有机光伏技术》属于太阳能光利用（太阳能电池技术）。有机光伏技术是采用含有少量碳的有机分子而不是传统的硅基材料，可以做成超薄和柔性电池，因而有望极大降低成本。这种有机太阳能电池可以在塑料衬底上使用类似于打印或者溅射沉积的方法来制造。太阳电池是利用有机半导体内部的光电效应，有机半导体内的电子在光照下被从HOMO能级激发到LUMO能级，产生一对电子和空穴。电子被低功函数的电极提取，空穴则被来自高功函数电极的电子填充，由此在光照下形成光电流。

4.《有机电子材料》主要研究各类有机电活性材料。这些具有电活性的有机材料，不论是小分子，寡聚物，或是高分子聚合物，从化学结构来看，它们都具有非定域的π共轭电子。由于存在HOMO及LUMO（或者说，能带中价带与导带）之间的能量差距，它们可属于半导体或导体，这些有机材料呈现多样的导电性质及各种不同的光物理性质，而具有广泛的应用。如：当能量的差距较小，这些材料往往可以吸收可见光，具有颜色，可以作为染料应用于雷射光盘等。

5.《纳米生物信息》通过纳米技术来研究生物体系中信息的感知、传输和处理。主要包括在研究生物分子中各种生化反应的化学信息及其与生物功能关系的基础上，设计并合成纳米尺寸的无机、有机和高分子材料，模拟生物功能的基本原理，应用先进传感、计算和通信技术，用于制备生物纳米处理器和传感器等，从而实现快速、简便、高效的获得复杂生物系统的性态信息。

6.《信息存储材料》主要研究利用材料在光、电、磁诱导下外在物性的可逆变化来实现信息的大容量存储。主要包括纳米级有机超高存储材料的合成、性能优化与理论探索；以电子俘获光存储技术为指导，合成电子俘获材料，从而实现信息存储与传输的无限擦/写循环；在材料合成基础上，对信息存储器件、记录材料和光纤通道等关键技术实现器件优化与调控。

7.《硅基液晶显示》硅基液晶显示是结合半导体硅CMOS电路技术和液晶显示技术两者优势的一类主动式液晶显示技术，具有分辨率高，可视频显示的优点。结合现在的LED技术和光学系统可以实现可移动的大面积、高分辨率显示。主要研究方向为光学系统的设计集成，提高光利用率。

8.《有机场效应晶体管》主要内容包括应用有机半导体材料制备场效应晶体管的工艺、性能、工作原理，驱动和电路应用，从而实现可实用的廉价电子器件应用，如RFID、FPD的驱动电路等。同时，作为OLED显示的驱动技术，OTFT也是重要有源OLED显示的核心组件之一。研究方向侧重高迁移率材料的设计与合成以及高性能OTFT的制备和工作机理等。

9.《场发射显示技术》利用纳米材料制备场发射针尖，研究材料的制备工艺、工作原理和控制技术等

国内的专业毕业生，都留在中国科学院材料研究所做技术员，还有很多同学都去国外的实验室深造了。这个专业，谈不上就业了，因为太少，属于高尖人才了。

2. 光存储的原理是什么，谁知道

光盘存储原理

光盘存储技术是利用激光在介质上写入并读出信息。这种存储介质最早是非磁性的，以后发展为磁性介质

。在光盘上写入的信息不能抹掉，是不可逆的存储介质。用磁性介质进行光存储记录时，可以抹去原来写

入的信息，并能够写入新的信息，可擦可写反复使用。

1.非磁性介质存储原理

有一类非磁性记录介质，经激光照射后可形成小凹坑，每一凹坑为一位信息。这种介质的吸光能力强、熔

点较低，在激光束的照射下，其照射区域由于温度升高而被熔化，在介质膜张力的作用下熔化部分被拉成

一个凹坑，此凹坑可用来表示一位信息。因此，可根据凹坑和未烧蚀区对光反射能力的差异，利用激光读

出信息。

工作时，将主机送来的数据经编码后送入光调制器，调制激光源输出光束的强弱，用以表示数据1和0；再

将调制后的激光束通过光路写入系统到物镜聚焦，使光束成为1大小的光点射到记录介质上，用凹坑代表1

，无坑代表0。读取信息时，激光束的功率为写入时功率的1/10即可。读光束为未调制的连续波，经光路

系统后，也在记录介质上聚焦成小光点。无凹处，入射光大部分返回；在凹处，由于坑深使得反射光与入

射光抵消而不返回。这样，根据光束反射能力的差异将记录在介质上的“1”和“0”信息读出。图2.1是

光存储器写入和读出原理框图。

图2.1光存储器写入和读出原理框图

制作时，先在有机玻璃盘基上做出导向沟槽，沟间距约1.65 ,同时做出道地址、扇区地址和索引信息等，

然后在盘基上蒸发一层碲硒膜。系统中有两个激光源，一个用于写入和读出信息，另一个用于抹除信息。

碲硒薄膜构成光吸收层，当激光照射膜层接近熔化而迅速冷却时，形成很小的晶粒，它对激光的反射能力

比未照射区的反射能力小的多，因而可根据反射光强度的差别来区分是否已记录信息。

图2.2可擦除光盘结构示意图

记录信息的抹除可采用低功率的激光长时间照射记录信息的部位来进行。由于激光介质的光照明“热处理

”使晶粒长大，使其恢复到未记录信息时的初始晶相状态，故对激光的发射率也提高到记录信息前的状态

。

2. 磁性介质存储原理

磁光盘是在光盘的基片上镀上一层矫顽力很大的，具有垂直磁化特性的磁性材料薄膜制成。当在磁记录介

质表面上施加强度小于其室温矫顽力Hi 的磁物时，不发生磁通翻转，故不能记录信息。若用激光照射此

介质后，则在被照射处温度上升，矫顽力下降为Hc′。如果这时再对记录介质施以外加弱磁场Hr(Hc′

磁光存储信息的再生如图2.4所示。图中由激光源发出的激光经过起偏器、半反镜和聚光镜照射在盘上，

行成小于1 的光点。同样，照射区温度上升，矫顽力下降，在照射区形成的磁场使该区磁化。当信息再生

时，照射在磁化区的激光束反射光经半反镜、检偏器到光检测器上读出信息。

关于图片，请参见参考资料：
http://www.clubbenq.com.cn/BBS/Board/LabelList.aspx?TopicID=367963

3. 我国科学家将光存储时间提升至1小时，这项技术有何作用

近日，中国科学技术大学郭光灿院士团队在光量子存储领域取得重要突破，将相干光的存储时间提升至1小时，大幅度刷新了德国团队光存储1分钟的世界纪录，向实现量子U盘迈出重要一步。该成果日前在国际学术期刊《自然·通讯》发表。

光子不像电子、离子那样可以轻易呆在一个地方不动。根据爱因斯坦相对论的光速不变原理，光是永远在运动的。但是我们在光量子计算、光量子通信或者别的地方（量子摄影、量子U盘），有时候想让一些光子先停下来，等一等，那该怎么办呢？一个的想法是让原子把光子吸收，过段时间再让原子原样“吐”出来。要实现这个过程，首先要有一个原子频率梳（AFC）。简单地说就是一个材料，透射谱是个梳子函数。这样出射光的频谱等于入射光的频谱乘以一个梳子函数---》出射光等于入射光跟梳子函数的卷积---》出射光等于入射光做周期性延拓，这又叫光子回音，因为就跟回音一样“啊”——“啊”，只要我们控制两个信号之间的时间即可实现存储。

4. 光存储的分类有哪2种

只读型和可重写型光存储。

光存储器

光存储器是由光盘驱动器和光盘片组成的光盘驱动系统,光存储技术是一种通过光学的方法读写数据的一种技术,它的工作原理是改变存储单元的某种性质的反射率,反射光极化方向,利用这种性质的改变来写入存储二进制数据.在读取数据时,光检测器检测出光强和极化方向等的变化,从而读出存储在光盘上的数据.由于高能量激光束可以聚焦成约0.8μm的光束,并且激光的对准精度高,因此它比硬盘等其他存储技术具有较高的存储容量.

光存储器的特点：

最常见的光盘(CD)能在单面上存储超过60分钟的不可删除的音频信息。光存储器的制造成本低,其技术的成功认为是计算机数据存储技术上的一次革命。

光存储器用激光读取存储在媒质中的数据.凹面表示1,凸面表示0。因为需要机械电气部件,所以光存储器单元比起半导体存储来读写速度慢,体积大,但它们比较便宜而且存储容量大。

几种常用的光存储器：

常用的光盘系统有：CD(光盘),CD-ROM(光盘只读存储器),CD-R(可刻录光盘),CD-RW(可重写光盘),DVD(数字视盘),DVD-R(可刻录DVD),DVD-RW(可重写DVD)。

CD：存储数字音频信息的不可擦光盘,标标准系统采用12厘米大小,能记录连续播放60分钟以上的信息。

CD-ROM：是由音频光盘(简称CD)发展而来的一种小型只读存储器，用于存储计算机数据的不可擦只读光盘.标准系统采用12厘米大小,能存储大于550M字节的容。

DVD数字化视频盘：制作数字化的,压缩的视频信息以及其他大容量数字数据技术。

可擦光盘：使用光技术,但容易擦去和重复写入的光盘,有3.25英寸和5.25英寸两种,容量通常用650M字节。

光存储器主要应用在计算机中进行信息的存储,已经是计算机用来存储信息的一种不可缺少的器件了。

5. 光存储技术的光存储技术原理

伴随信息资源的数字化和信息量的迅猛增长，对存储器的存储密度、存取速率及存储寿命的要求不断提高。在这种情况下，光存储技术应运而生。光存储技术具有存储密度高、存储寿命长、非接触式读写和檫出、信息的信噪比高、信息位的价格低等优点。
此激光束经光路系统、物镜聚焦后照射到介质上（焦点处记录斑直径正比于波长λ，反比于聚焦系统的数值孔径NA）,其中一种存储方法是介质被激光烧蚀出小凹坑。介质上被烧蚀和未烧蚀的两种状态对应着两种不同的二进制数据。识别存储单元这些性质变化，即读出被存储的数据。

6. 采用光存储技术的是（ ）

采用光存储技术的是光盘。

光盘是以光信息做为存储的载体并用来存储数据的一种物品。分不可擦写光盘，如CD-ROM、DVD-ROM等；和可擦写光盘，如CD-RW、DVD-RAM等。

光盘是利用激光原理进行读、写的设备，是迅速发展的一种辅助存储器，可以存放各种文字、声音、图形、图像和动画等多媒体数字信息。

(6)光存储与显示技术扩展阅读：

光存储技术是指采用了激光照射介质，激光与介质相互作用，导致介质的性质发生变化而将信息存储下来的。读出信息是用激光扫描介质，识别出存储单元性质的变化。

在实际操作中，通常都是以二进制数据形式存储信息的，所以首先要将信息转化为二进制数据。写入时，将主机送来的数据编码，然后送入光调制器，这样激光源就输出强度不同的光束。

7. 光存储技术的光存储技术的分类及最新进展

相变型存储材料的光盘 记录信息：高功率调制后的激光束照射记录介质，形成非晶相记录点。非晶相记录点的反射率与未被照射的晶态部分有明显的差异。读出信息：用低功率激光照射存储单元，利用反射光的差异读出信息。信息的擦除：相记录点在低功率、宽脉冲激光照射下，又变回到晶态。
磁光存储材料的光盘 记录信息：记录介质为磁化方向单向规则排列的垂直磁光膜。在聚焦激光束照射下，发生热磁效应，记录点的磁化方向发生变化，进而完成信息记录。读出信息：利用法拉第效应和克尔效应。信息的擦出：在激光的作用下，改变偏磁场的方向，删出了记录信息。 多媒体信息时代的第一次数字化革命是以直径为12cm 的高音质CD（Compact disc）光盘取代直径为30cm 的密纹唱片。这其中包括CD-ROM, CD-R 和CD-RW 类型。CD 光盘使用的激光波长为780nm，数值孔径为0.45，道间距为1.6um，存储容量为650MB。第二代数字多用光盘DVD(Digital Versatile Disk)使用的激光波长为635/650nm，数值孔径为0.6，道间距为0.74um，单面存储容量为4.7GB，双面双层结构的为17GB。DVD光盘系列有DVD-ROM, DVD-R, DVD-RW, DVD+RW 等多种类型。目前DVD-Multi 已兼容了
DVD-RW, DVD+RW, DVD-RAM 三种光盘。上述这些产品的问世，对包括音频、视频信息在内的数据的记录都发挥过巨大的作用。 多阶光存储是目前国内外光存储研究的重点之一，缘于它可以大大地提高存储容量和数据传输率。在传统的光存储系统中，二元数据序列存储在记录介质中，记录符只有两种不同的物理状态，例如只读光盘中交替变化的坑岸形貌。多阶光存储是读出信号呈现多阶特性，或者直接采用多阶记录介质。多阶光存储分为信号多阶光存储和介质多阶光存储。
从技术上讲，蓝光光盘的下一代存储技术是相当先进的，不过由于蓝光光盘格式本身与现存的红光DVD格式并不兼容，所以如果采用蓝光光盘格式的厂商必须大动干戈的更换整条生产线，这大大增加了生产厂商的生产成本，使得其价格普遍偏高，从很大程度上阻碍了蓝光光盘格式的普及。所以虽然蓝光技术得到了很多大厂得支持，但价格是蓝光技术的致命伤。不过还是有很多有实力的大厂如三星、飞利浦、LG、三菱、索尼等表示他们已经或将很快推出其支持蓝光技术的产品。

8. 信息显示与光电技术专业就业前景如何

这个专业学习中的特点是科目特别多，但是难度也不是很大，就是比较杂。有的学校是偏理的有的是偏工的。物理方面的课程比较多，女生学也没问题的，只要下功夫看就行。专业课有光电技术，激光原理，光学工程，光信息技术，现代光学，半导体原理等。不过不同学校开设科目上也有些差别。
光信息科学与技术专业就业方向有：1.进入光机所当研究员，这个需要有较强的基本功，一般不收本科生，但也有例外的时候，我们班就有刚毕业进去的，不过压力比较大。2。是进入移动，联通，电信这样的公司，待遇很不错，基本全国各地每年都有面对这个专业招客服经理以及技术人员的。3.进做光学的器件的公司，LED，光存储等都有。4.做与光学相关的销售。专业名称： 光信息科学与技术
培养目标： 具备光信息科学基本理论素养、专业基础知识和基本技能，受到严格的科学实验训练和科学研究初步训练，具有较高综合素质的高级光信息技术专门人才。
主干课程： 电路理论、信号与系统模拟电路及实验、数字电路及实验、C语言程序设计、计算机原理及实验、接口技术、计算机软件技术、激光原理、应用光学、波动光学、光信息处理、光通信技术、光电信号检测、现代显示技术、传感技术、激光器及应用、现代光学实验、光电子技术实验等，专业外语、毕业实习、毕业论文。
就业方向： 科研院所、高等院校和国防、邮电、IT行业、安全、司法、公安、环保、交通、计量、检测、医疗、商检、影 、印刷等部门工作。

9. 中国科学家成功将光存储1小时，刷新世界纪录，其技术涉及了哪些行业

有时候经常会听的一首儿歌叫做种太阳，其实这代表的是儿童们的美好心愿，想要把太阳的温暖和光亮保存下来。帮助那些黑暗当中和寒冷时候的人们，虽然看似是无法实现的愿望，却也能体现出当时人们的美好祝愿。

而就在2021年4月份，中国和学技术大学郭光灿院长团队就在光量储存领域取得了重要的突破，不仅刷新了原本德国团队光储存一分钟的世界纪录，并且将光的储存时间提升至一小时。

人们对于光的捕捉以及储存可以帮助我们更有效地利用光场，光储存在量子通信领域尤其重要。因为我们先储存住光量子，还能根据光量子的储存，进而构建量子中继，就能够克服信道损耗，从而建立起大尺度量子网络。

简单一点就是先将光储存在一个晶体当中，再一个小时之后放出。而我们知道光的传播速度是很快的，这样就可以先制作一个光的量子优盘，既能够快速的存放资料，还能够将时间储存延长。而且运用到了通信当中，那么我们国家的通讯就更加有保障。

这种技术其实对于我们很多普通人，看了新闻以后，我最大的感觉就是储存方式可能发生改变，从以前的普通优盘到现在的光的量子优盘。除此之外，就是感叹我国科技的进步，科研人员的努力。因为，这种技术被研发出来，最先使用的肯定是科技领域，而科技慢慢的走入到人的日常生活中，我们才能够切切地体会到它所带来的好处。

就像以前发明了电，刚发明时，我们不会觉得电有什么实际用途，毕竟以前不用电，还可用没有灯照亮。但是当发明电之后，连带出电灯，电话，电视机等等这些和电相关的物品时，我们普通人才能在日常生活中真正感受到电的好处。

10. 什么是光存储

光存储是由光盘表面的介质影响的，光盘上有凹凸不平的小坑，光照射到上面有不同的反射，再转化为0、1的数字信号就成了光存储。
光盘只是一个统称，它分成两类，一类是只读型光盘，其中包括CD-Audio、CD-Video、CD-ROM、DVD-Audio、DVD- Video、DVD-ROM等；另一类是可记录型光盘，它包括CD-R、CD-RW、DVD-R、DVD+R、DVD+RW、DVD-RAM、 Double layer DVD+R等各种类型。 随着光学技术、激光技术、微电子技术、材料科学、细微加工技术、计算机与自动控制技术的发展，光存储技术在记录密度、容量、数据传输率、寻址时间等关键技术上将有巨大的发展潜力。在下一个世纪初，光盘存储将在功能多样化，操作智能化方面都会有显着的进展。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，光存储技术必将在下一世纪成为信息产业中的支柱技术之一。
光存储的原理
无论是CD光盘、DVD光盘等光存储介质，采用的存储方式都与软盘、硬盘相同，是以二进制数据的形式来存储信息。而要在这些光盘上面储存数据，需要借助激光把电脑转换后的二进制数据用数据模式刻在扁平、具有反射能力的盘片上。而为了识别数据，光盘上定义激光刻出的小坑就代表二进制的“1”，而空白处则代表二进制的“0”。DVD盘的记录凹坑比CD-ROM更小，且螺旋储存凹坑之间的距离也更小。DVD存放数据信息的坑点非常小，而且非常紧密，最小凹坑长度仅为0.4μm，每个坑点间的距离只是CD-ROM的50%，并且轨距只有0.74μm。 CD光驱、DVD光驱等一系列光存储设备，主要的部分就是激光发生器和光监测器。光驱上的激光发生器实际上就是一个激光二极管，可以产生对应波长的激光光束，然后经过一系列的处理后射到光盘上，然后经由光监测器捕捉反射回来的信号从而识别实际的数据。如果光盘不反射激光则代表那里有一个小坑，那么电脑就知道它代表一个“1”；如果激光被反射回来，电脑就知道这个点是一个“0”。然后电脑就可以将这些二进制代码转换成为原来的程序。当光盘在光驱中做高速转动，激光头在电机的控制下前后移动，数据就这样源源不断的读取出来了。