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本发明公开了一种调控纳米光栅光轴三维方向的方法、系统及应用，属于激光加工领域，方法包括：根据目标三维方向确定纳米光栅光轴在垂直于激光入射方向的平面Sv内的旋转角θv，以及在平行于激光入射方向的平面Sp内的旋转角θp；根据旋转角θv调整入射的激光光束的偏振方向，并根据旋转角θp改变激光光束的光强分布，得到加工光束；加工光束在聚焦前、后的偏振状态不同；将加工光束聚焦于熔融石英以写入纳米光栅，使得加工得到的纳米光栅的光轴在平面Sv和平面Sp内的旋转角分别为θv和θp。本发明能够实现对熔融石英中纳米光栅光轴三维方向的调控，提高光存储的容量。

现有的利用熔融石英中纳米光栅实现的五维光存储方法，仅对纳米光栅光轴的方向在垂直于激光入射方向的二维平面上进行调控，即对于纳米光栅的光轴方向只能进行二维调控；本发明通过在写入纳米光栅前，改变激光光束的光强分布，使得光束在焦点处的偏振状态发生变化，由此破坏了加工系统的中心对称性，从而纳米光栅的光轴在垂直于激光入射方向的平面内具有指定旋转角的同时，在平行于激光入射方向的平面内也具有指定的旋转角，实现了对熔融石英中纳米光栅光轴的三维方向的调控，由此能够将五维光存储扩展到六维光存储，有效提高了光存储容量。

张静宇;高骥超;刘思垣 张静宇在英国南安普顿大学光电子中心研究期间研发了一种近乎永久存储信息的全新技术-纳米晶玻璃五维光存储，为人类信息存储提供了一种至今为止寿命最长的超高密度存储方式。该项目获得了国际科技界、全球媒体及大众的巨大关注，并被中国科学院院士和中国工程院院士投票评选为“2016年世界十大科技进展”之一，还被吉尼斯列为“世界保存时间最长的存储技术”。其研究成果获得了国际媒体的广泛关注和高度肯定，先后被包括国际各大媒体BBC、《每日电讯》、《独立报》、雅虎、美国之音、今日俄罗斯等报道，国内各大媒体包括《科技日报》、新浪、搜狐等数十家媒体都对该成果进行了大量报道。基于超快激光及熔融石英的长寿命多维度光存储技术将永久解决人类数据存储周期短、容量低、成本高的问题。