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设计了一种单激光器双光子三维光存储系统。区别于目前普遍采用的双激光器方案, 单激光器双光子三维光存储系统结构紧凑、体积小、光程短、所需元器件少。通过衍射光学元件的使用, 实现了单一激光器, 单一物镜和单一主光路的目标。该系统的聚焦伺服线性区为4λ, 与现有的DVD伺服系统兼容。系统选层距离与衍射光学元件的位移距离呈近似的线性关系, 选层伺服易于控制。当选层厚度为0.3mm时, 衍射光学元件的最大位移距离为5.254mm, 系统所需空间小。衍射光学元件表面微结构的最小环带间距为18.202μm, 高度为1.6μm。