光盘存储技术在信息社会中发挥着越来越重要的作用,但其它数据存储技术的飞速发展使传统光盘数据存储技术面临挑战,信息技术的发展更急需开发更高存储密度的光存储系统.该文围绕超高密度光盘数据存储技术中的固体浸没透镜存储技术以及基于Sb多层膜的介质超分辨高密度光存储技术展开研究,其目的在于通过对这两种最接近实用化的近场高密度光存储技术的研究,掌握和发展下一代超高密度光存储设备的关键技术.文中首先通过对现有的DVD驱动器光学头系统的改装建立了一套通用的光数据存储光学头实验系统,该系统充分利用了现有DVD光学头的结构,并将外部的激光光源引入光学头系统,使改装后的光学头具有利用多种波长激光光源进行光存储试验的能力.结合高密度光存储实验的具体要求,为改装后的光学头设计了专用伺服控制系统,刻录实验结果说明建立的数据存储光学头系统能很好的完成光学头系统各种基本功能,其成功建立为进一步的SIL存储实验以及介质超分辨存储实验提供了基本的光存储刻录光学系统.在SIL存储技术研究方面,首先提出一种光学玻璃热熔加工制作SIL的新方法,该方法克服了小半径球透镜加工的难题,成功制作出了半球固体浸没透镜;设计了SIL飞行头系统,并利用光学头像散法聚焦误差检测原理,设计出一种双光学头SIL飞行高度测量方案,实现了SIL飞行头飞行高度的测量.该测量方法的提出为SIL飞行头系统的设计及优化提供了基本的测量手段.SIL飞行头系统与光数据存储光学头实验系统相结合,在相变记录介质上得到了0.45μm的静态记录线宽,该结果与非SIL存储系统的记录线宽(0.65μm)相比压缩了1.44倍.为了研究基于Sb多层膜的介质超分辨高密度光存储技术,制作了SiN/Sb/SiN超分辨结构膜系,通过泵浦—探测法观察到了Sb膜系透射率的变化,验证了制作的Sb超分辨膜系具有超分辨效应;利用Z扫描的方法测量了Sb超分辨结构的非线性折射率系数;并利用NSOM系统对Sb超分辨膜系的超分辨特性进行了尝试性测量.此外,该文还建立了对SIL系统光传输特性进行模拟的时域有限差分程序,提出一种在FDTD模拟的离散空间设置会聚高斯光源的新方法,并模拟了会聚高斯光束在SIL系统中的传输,研究了SIL在不同离焦情况下底面出射光场幅度及光束半径的变化规律,为SIL存储系统的优化设计提供了理论依据.模拟的过程中还发现,在小尺寸SIL透镜(半径为波长量级)离焦时,系统焦点可以被推移到离SIL底面较远的位置而不会产生大的分辨率损失,根据该结果我们提出了一种增大SIL底面与存储介质间的方案,该方案对于SIL高密度光存储系统的实用化研究具有重要意义.