随着科学技术和信息产业的迅猛发展，大数据的出现对现有的信息存储技术提出了挑战。光存储作为未来解决大数据存储的一种重要解决方案，受到了广泛研究。目前主要有两种方法提高光存储密度:减小信息符的尺寸和增加存储的维数。在增加存储维度方面，三维光存储得到了较大的发展，同时波长复用和偏振复用也分别被用于光存储。为了进一步提高存储密度，就需要找到一种存储介质能够实现多个维度的复用。金纳米棒因其具有稳定的化学性质和纵轴表面等离子体共振(LSPR)特性，受到了关注并且得到了广泛的研究。利用金纳米棒的LSPR对波长、偏振具有很好的选择性，已经实现了波长、偏振和三维空间的五维高密度光存储。但是目前的五维光存储中使用的激光写入能量较高，不利于多通道复用和提高存储密度。　　由于熔化小尺寸金纳米棒所需的能量较低，因此本文利用小尺寸金纳米棒作为存储介质，研究了基于高浓度小尺寸金纳米棒的超高密度光存储。本文共分为四个章节，主要研究内容及研究成果如下:　　第一章为绪论部分，主要简单介绍了当前的主要存储方式，侧重讲解了光存储技术的发展以及多维光存储技术。同时说明研究课题的内容和意义。　　第二章主要介绍了目前制备金纳米棒的多种方法以及金纳米棒的光学性质。并利用非晶种法合成了较小尺寸的金纳米棒用于实验。　　第三章是本文的核心内容，也是主要创新之处。首先介绍了用于光存储的实验系统，然后利用小尺寸金纳米棒制备的样品把激光写入能量从0.21～0.32 nJ降低为2.1～3.29 pJ，下降了近100倍。利用较低的能量在0°、45°、90°和135°四个偏振态实现了复用，并把波长复用间隔缩小为40 nm，同时可以实现不需隔离层的层间距为4μm的多层光存储，另外像素尺寸可以缩小为0.5μm×0.5μm。利用此技术可以把DVD大小的光盘的存储容量增加到20 TB。此外，得益于低写入能量，我们还首次提出并实现了在同一空间位置四次可擦除读写，提高了存储介质的利用率。可以预计如果这种技术能够商业化，将会解决大数据中“冷数据”的存储问题。通过计算发现减小金纳米棒之间的间距造成的热积累效应有助于降低写入激光的能量。另外还介绍了一种简单、加密强度高的基于二态图像的加密-解密方法，对信息进行加密提高其安全性。　　第四章概括总结了本文研究工作的主要内容和研究中存在的一些不足，并对本文研究内容的后续工作做了简要描述。