  近年、情報化社会の発展とともに大量のデータを扱うことが多くなってきた。例
えば画像とりわけ動画を取り扱う場合にはGbyte,Tbyte単位のメモリーが必要となる。
したがってメモリの高密度化、大容量化が要求される。
　大容量のデータを記録できる方法としてコンパクトディスク（ＣＤ）、ミニディ
スク（ＭＤ）などのメモリが実用的に用いられてきた。これらのメモリーではデー
タの記録および再生に光を用いているので、１個のデータを波長程度の大きさで記
録することができる。
　現在の光メモリーではこれ以上記録密度、記録容量の増大は困難である。なぜな
ら記録領域が平面内だけなので記録容量に限界があること、また光の回折限界によ
って集光スポットは光の波長程度までしか小さくならず、データを記録する領域も
小さくならないため記録密度に限界があるからである。
  より記録容量を拡大する方法として、データを記録媒体の表面だけでなく、媒体
に３次元的に記録する方法が提案されている。この３次元光メモリーは３次元ホロ
グラフィックメモリーと３次元ビット記録型メモリーに分けられる。
　３次元ホログラフィックメモリーでは２光束（物体光と参照光）による干渉縞に
よってデータをホログラムとして記録する。参照光（物体光）の入射角度を変えて、
複数のホログラムを多重に記録することができる。３次元ホログラフィックメモリー
では空間的に同じエリアにホログラムを記録するために、１度記録されたホログラ
ムが後から別のデータを記録する際にぼけてしまう。つまり、多重記録された一連
のホログラムの中でも先に記録されたホログラムほど回折効率が低くなってしまう。
また、屈折率の最大変化量は媒質で決まるので多重記録するホログラムの枚数を増
やすほど１枚のホログラムの回折効率を落とさなければならないという欠点がある。
   ビットデータを多層に記録する３次元ビット記録メモリーも提案されている。こ
の方法では記録光として集束光を用いる。その記録光の焦点近傍で生じる物理・化
学的変化を１個のデータとして記録する。さらにそれを平面内だけでなく光軸方向
にも記録する。データを多層に記録することで記録密度を向上できる。再生には３
次元空間分解をもつ光学系を用いる。例えば位相差顕微鏡、共焦点顕微鏡などを用
いることができる。
　データの記録に屈折率変化を利用すると、光の吸収がないので、光の利用効率が
高いメモリーを実現できる。このように屈折率変化を利用したものを３次元フォト
リフラクティブ光メモリという。
　３次元フォトリフラクティブ光メモリにおいて、記録密度をさらに増大させるに
は層間隔を縮める必要がある。しかし層間隔を小さくすると再生時のクロストーク
が大きくなってしまう。
　本研究では、２光子吸収を利用したフォトリフラクティブ効果を用いた３次元フォ
トリフラクティブ光メモリを提案する。２光子吸収は入射強度の２乗に比例するた
め、焦点付近のみで屈折率変化を誘起でき、ビットの拡がりを小さくすることがで
きるのでクロストークを軽減することができる。つまり層間隔を小さくすることが
でき、記録密度を増大することができる。
   

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