АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ МНОГОУРОВНЕВОГО КОДИРОВАНИЯ ДАННЫХ ПРИ МНОГОСЛОЙНОЙ ФОТОЛЮМИНЕСЦЕНТНОЙ ЗАПИСИ ИНФОРМАЦИИ

УДК:004.085

DOI:10.25140/2411-5363-2019-1(15)-162-171

Автор:

Анікін Павло Сергійович, Запорізький національний технічний університет (вул. Жуковського, 64, м.Запоріжжя, 69063, Україна)

Беляк Євген В'ячеславович , Інститут проблем реєстрації інформації НАН України (вул. М. Шпака, 2, м Київ, 03113, Україна)

Мова статті: українська

Анотація:

Актуальность темы исследования. Метод цифровой регистрации информации, которая осуществляется через кодирование информационных элементов в виде микрорельефных структур с последующим бесконтактным считыванием информации лазерным лучом, рассматривается как наиболее перспективный подход при организации систем долговременного хранения данных.

Постановка проблемы. Тем не менее, показатели информационной емкости и скорости считывания данных современных оптических носителей не соответствуют требованиям в области цифровой записи. Причиной низкой плотности цифровой оптической записи является дифракционный предел, который вносит ограничения на разрешающую способность оптических систем.

Анализ последних исследований и публикаций. Исследования в данной области показывают приоритет инновационных разработок, связанных с объемной оптической записью, в частности многослойной фотолюминесцентной записи, над комплексными решениями, которые позволяют увеличить поверхностную плотность записи и включают применение сложных субдифракционных оптических систем.

Выделение неисследованных частей общей проблемы. Разработчики запоминающих устройств данного типа указывают на характерные проблемы многослойной фотолюминесцентной записи: малую скорость считывания данных и низкий уровень сигнала считывания.

Постановка задачи. В данной работе была предложена методика объемной оптической записи информации в многослойных, оптически однородных средах с фотолюминесцентными информационными элементами многоуровневого кодирования.

Изложение основного материала. Для определения оптимальных параметров данного запоминающего устройства и оптической системы регистрации информации была разработана математическая модель процесса фотолюминесцентной записи.

Выводы в соответствии со статьей. Задача поиска оптимальной конфигурации оптической системы была решена через нахождение экстремумов целевых функций.

Ключові слова:

оптическая запись информации; системы долговременного хранения данных; многоуровневое кодирование; много-слойный фотолюминесцентный носитель информации; сигнал считывания; паразитный сигнал; целевая функция; экстремум функции.

Список використаних джерел:

1. Надщільний оптичний запис інформації / відп. ред. О. Г. Додонов. Київ, 2009. 282 с.

2. Petrov V. V., Zichun Le., Kryuchyn A. A., Shanoylo S. M., Fu M., Beliak Ie. V., Manko D. Yu., Lapchuk A. S., Morozov E. M. Long-term storage of digital information. Kyiv: Akademperiodyka, 2018. 148 р.

3. Petrov V. V., Kryuchyn A. A., Beliak Ie. V., Lapchuk A. S. Multi photon microscopy and optical recording. Kyiv: Akademperiodyka, 2016.

4. Kallepalli D. L., Alshehri A. M., Marquez D. T., Andrzejewski, L., Scaiano, J. C., Bhardwaj R. Ultra-high density optical data storage in common transparent plastics. Scientific Reports. 2016. № 6 (1). DOI: 10.1038/srep26163.

5. Riesen N., Pan X., Badek K., Ruan Y., Monro T. M., Zhao J., Riesen H. Towards rewritable multilevel optical data storage in single nanocrystals. Optics Express. 2018. № 26 (9). Р. 12266. DOI: 10.1364/oe.26.012266

6. Kazansky P. G., Cerkauskaite A., Drevinskas R., Zhang J. Eternal 5D optical data storage in glass. Optical Data Storage. 4 March 2016. DOI: 10.1117/12.2240594.

7. Tanaka Y., Ogata T., Imagawa S. Decoupling direct tracking control system for super-multilayer optical disk. Optical Data Storage. 2014. DOI: 10.1117/12.2064244.

8.   Roden J. A., Gedney S. D. Convolution PML (CPML): An efficient FDTD implementation of the CFS-PML for arbitrary media. Microwave and Optical Technology Letters. 2000. № 27. Р. 334–339.

9.   Rylander T., Bondeson A. Stable FDTD-FEM hybrid method for Maxwell’s equations. Computer Physics Communications. 2000. № 125. Р. 75–82.

10. Kravets V. G. Multilevel high-capacity optical memory. Journal of Optical Technology. 2000. № 67 (12). Р. 1054. DOI: 10.1364/jot.67.001054.

11. Kikukawa A., Mikami H., Ide T., Osawa K., Watanabe K. Read Data Transfer Rate Estimation on Optical Phase Multilevel Recording. Nonlinear Optics. 2011. DOI: 10.1364/isom_ods.2011.otuc2.

Завантажити