该文的主要内容包括以下几个方面的研究工作:Sb和SiN等薄膜的制备及光学性能研究;脉冲激光作用下Sb薄膜的结构变化及相应的光学性能;激光作用下Sb薄膜的折射率随温度的变化;Sb薄膜的超分辨自聚焦近场热透镜模型及光场分布的FDTD法模拟;基于Sb掩膜的超分辨近场结构(Super-RENS)的静态记录性能;基于超分辨反射膜结构的只读式光盘研究.首先较全面地综述了超大容量、超高密度光存储技术的研究现状及发展趋势,对掩膜超分辨及近场光存储技术的原理、研究历程及各自的优缺点进行了分析和比较,重点分析和讨论了掩膜超分辨近场结构的研究发展进程,提出了该论文研究的具体内容.研究了Sb薄膜在脉冲激光作用下的结构转变(晶态→熔化态→固态(晶态))过程,该过程分为三个阶段:激发光渗入深度内材料的形核熔化、熔前传播和晶化过程.随着激发光功率密度的增加,形核熔化时间降低.熔前传播时间也逐渐降低.然而,晶化时间不随激发光功率密度的变化而显著变化,基本维持在150ns左右.采用熔化形核理论、熔前传播过程和结晶原理得到了上述三个过程的计算方程及分析模型,通过该模型计算得到的结果与实验数据基本吻合.提出一种新的超分辨反射膜结构"介电层/超分辨反射膜/介电层",并应用于只读式超分辨光盘,以SiN作为介电层,分别以Sb、Si和Ti作为超分辨反射膜,在读出激光波长为632.8nm,光学头数值孔径为0.40的动态装置上成功地实现了直径为380nm的超分辨记录点的读出,其中读出信噪比均随着超分辨反射膜的厚度增加而先增大再减小.对于Sb超分辨反射膜结构,最佳的Sb薄膜厚度为30nm,相应地超分辨记录点的读出信噪比为38~40dB;对于Si超分辨反射膜结构,最佳的Si薄膜厚度qw为18nm,相应地超分辨记录点的读出信噪比为30~32dB;对于Ti超分辨反射膜结构,最佳的Ti薄膜厚度为16~18nm,相应地超分辨记录点的读出信噪比为28~30dB.