一种全像信息读取装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种全像信息读取装置及方法，所述全像信息读取装置包括：存储装置、双频式光栅、光侦测器、致动器、计算器、控制器、第一透镜和第二透镜；所述双频式光栅耦合于所述存储装置和光侦测器之间，所述第一透镜光学耦合于所述存储装置和双频式光栅之间，所述第二透镜光学耦合于所述双频式光栅和光侦测器之间，所述控制器分别与所述致动器和计算器电连接，所述致动器和双频式光栅电连接，所述计算器和光侦测器电连接。本发明专利技术可以利用单一双频光栅实现相移式干涉术以及剪切干涉术，由此可推算出绕射光之相位分布，从而简化相移式干涉术以及剪切式干涉术的光学系统结构，进而达到缩小化的目的。

A Holographic Information Reading Device and Method

【技术实现步骤摘要】
一种全像信息读取装置及方法
本专利技术涉及光学信息读取领域，具体涉及一种全像信息读取装置及方法。
技术介绍
随着科技的发展，电子档案的所需储存用量也跟着上升。常见的存储方式为记录储存介质表面上磁或光的变化，以作为所存储数据的依据，例如磁盘片或光盘片。随着电子档案的所需存储用量增加，全像存储的技术发展开始受到注目。全像储存技术为一种通过使透过讯号光以及参考光产生干涉，将影像数据写入存储介质内的信息存储技术。当读取数据时，重新照射参考光至储存介质上，即可通过绕射产生绕射光，接着，所产生的绕射光再被接收器读取。现有技术中，在将绕射光转译为数字数据的步骤中，由于绕射光可能会受到噪声之影响，接收器对绕射光所进行的读取步骤可能为多次，以期更准确计算数据内容并消除噪声。然而，多次的读取步骤将延长将绕射光转译为数字数据的时间，使得接收器对数据读取的效率不佳。
技术实现思路
为克服现有技术中存在的缺陷和不足，本专利技术公开了一种全像信息读取装置及方法。本专利技术通过以下技术方案实现：一种全像信息读取装置，其特征在于，包括：存储装置、双频式光栅、光侦测器、致动器、计算器、控制器、第一透镜和第二透镜；所述双频式光栅耦合于所述存储装置和光侦测器之间，所述第一透镜光学耦合于所述存储装置和双频式光栅之间，所述第二透镜光学耦合于所述双频式光栅和光侦测器之间，所述控制器分别与所述致动器和计算器电连接，所述致动器和双频式光栅电连接，所述计算器和光侦测器电连接；所述存储装置用于将读取光L转换为绕射光，并将所述绕射光提供给所述双频式光栅；所述双频式光栅用于接受所述绕射光，并将所述绕射光转换为带有不同频率的第一一阶绕射光(L1)与第二一阶绕射光(L2)；所述光侦测器用于对接收的所述第一一阶绕射光与第二一阶绕射光在进行成像；所述致动器用于带动所述双频式光栅沿所述第一透镜的第一焦平面进行移动；所述计算器用于根据所述双频式光栅移动前后的所述第一一阶绕射光与第二一阶绕射光的光强分布和波程差，计算所述绕射光的相位分布；所述第一透镜用于对由所述存储装置提供的所述绕射光进行聚焦；所述第二透镜用于将由所述双频式光栅提供的所述第一一阶绕射光与第二一阶绕射光收敛至接近于相互平行。进一步的，所述第一透镜的第一焦平面与所述双频式光栅所在平面相交；所述第二透镜的第二焦平面与所述光侦测器之侦侧面172所在平面相交；所述第二透镜的前焦点与所述第一焦平面相交。进一步的，所述第一透镜的第一焦平面与所述双频式光栅所在平面重合；所述第二透镜的第二焦平面与所述光侦测器之侦侧面172所在平面重合；所述第二透镜的前焦点位于所述第一焦平面和所述双频式光栅所在平面上。进一步的，所述第一透镜的第一透镜主光轴和所述第二透镜的第二透镜主光轴相交。进一步的，所述光侦测器的法线与所述第二透镜的第二透镜主光轴平行；所述双频式光栅的法线与所述第一透镜的第一透镜主光轴平行。进一步的，所述存储装置为同轴存储装置或离轴存储装置中的任意一种。进一步的，所述致动器为压电式致动器。一种全像信息读取方法，其特征在于，采用所述的全像信息读取装置，通过如下步骤进行全像信息读取：S1通过所述存储装置将所述读取光L转换为所述绕射光；S2通过所述第一透镜使所述绕射光在所述双频式光栅上聚焦；S3通过所述双频式光栅将所述绕射光转换为部分重叠，并具有带有不同频率的所述第一一阶绕射光和第二一阶绕射光；S4通过所述第二透镜使所述第一一阶绕射光和第二一阶绕射光相互接近于平行；S5通过所述光侦测器使所述第一一阶绕射光和第二一阶绕射光进行成像；S6通过由所述致动器带动所述双频式光栅沿所述第一透镜的第一焦平面进行移动；S7通过所述计算器根据所述双频式光栅移动前后的所述第一一阶绕射光与第二一阶绕射光的光强分布和波程差，计算所述绕射光的相位分布。本专利技术与现有技术相比，其优点在于：相比于现有技术中，相移式干涉术必须另外架设一道参考波与待测波进行干涉；而剪切式干涉术则是必须存在一片表面反射率几乎相同的平板玻璃片，且体积较为庞大，本专利技术可以简化实现相移式干涉术以及剪切式干涉术的光学系统结构，进而达到缩小化的目的。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对本专利技术的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1：本专利技术所述全像装置的光路示意图；图2：本专利技术所述同轴存储装置的装配示意图；图3：本专利技术所述离轴存储装置的装配示意图。为进一步清楚地说明本专利技术的结构和各部件之间的连接关系，给出了以下附图标记，并加以说明：100-全像装置102-存储介质110-存储装置110A-同轴的存储装置110B-离轴的存储装置112-空间光调制器120-导光模块120A-同轴存储装置的导光模块120B-离轴存储装置的导光模块122-第一导引透镜124-第一偏振分光棱镜126-第二导引透镜128-四分之一波片130-第一物镜132-第三导引透镜134-第四导引透镜136-二分之一波片138-第二偏振分光镜140-反射镜142-振镜144-第五导引透镜146-第二物镜148-第三偏振分光镜150-第一透镜152-第二透镜160-双频率式光栅162-致动器170-光侦测器172-侦测面174-计算器176-控制器A1-第一透镜主光轴A2-第二透镜主光轴D-绕射光F-第二透镜的前焦点L-读取光LL1-第一一阶绕射光L2-第二一阶绕射光P1-第一焦平面P2-第二焦平面通过上述附图标记说明，结合本专利技术的实施例，可以更加清楚的理解和说明本专利技术的技术方案。具体实施方式为了使本专利技术的技术手段，达到目的与功效易于理解，下面结合具体图示对本专利技术的实施例进行详细说明。需要说明的是，本专利技术实施例及附图提供的光路示意图和组件的装配示意图表示的仅仅是光束在全像信息读取装置内所经过各个组件的顺序关系，并非实际组件的相对位置关系。本领域技术人员可以依据光束于全像装置内的光路设计，调整组件之间的实际相对位置关系。需要说明的是，本文中的电性连接可包括透过无线连接或是透过有线连接实现。例如，当电性连接为无线连接时，无线连接可透过蓝牙传输装置、红外线传输装置、WIFI无线网络传输装置、WT无线电波传送装置、NFC近距离无线通信装置、ANT+近距离无线通信装置或紫蜂无线通信装置(Zigbee)实现。当电性连接为有线连接时，有线连接可透过实体扁平电缆实现。如附图1所示，本专利技术提供了一种全像信息读取装置，其特征在于，包括：存储装置110、双频式光栅160、光侦测器170、致动器162、计算器174、控制器176、第一透镜150和第二透镜152。所述双频式光栅160耦合于所述存储装置110和光侦测器170之间，所述第一透镜150光学耦合于所述存储装置110和双频式光栅160之间，所述第二透镜152光学耦合于所述双频式光栅160和光侦测器170之间，所述控制器176分别与所述致动器162和计算器174电连接，所述致动器162和双频式光栅160电连接，所述计算器174和光侦测器170电连接。所述存储装置110用于将读取光L转换为绕射光D，并将所述绕射光D提供给所述双频式光栅160。所述双频式光栅160用于接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全像信息读取装置，其特征在于，包括：存储装置(110)、双频式光栅(160)、光侦测器(170)、致动器(162)、计算器(174)、控制器(176)、第一透镜(150)和第二透镜(152)；所述双频式光栅(160)耦合于所述存储装置(110)和光侦测器(170)之间，所述第一透镜(150)光学耦合于所述存储装置(110)和双频式光栅(160)之间，所述第二透镜(152)光学耦合于所述双频式光栅(160)和光侦测器(170)之间，所述控制器(176)分别与所述致动器(162)和计算器(174)电连接，所述致动器(162)和双频式光栅(160)电连接，所述计算器(174)和光侦测器(170)电连接；所述存储装置(110)用于将读取光L转换为绕射光(D)，并将所述绕射光(D)提供给所述双频式光栅(160)；所述双频式光栅(160)用于接受所述绕射光(D)，并将所述绕射光(D)转换为带有不同频率的第一一阶绕射光(L1)与第二一阶绕射光(L2)；所述光侦测器(170)用于对接收的所述第一一阶绕射光(L1)与第二一阶绕射光(L2)在进行成像；所述致动器(162)用于带动所述双频式光栅(160)沿所述第一透镜(150)的第一焦平面(P1)进行移动；所述计算器(174)用于根据所述双频式光栅(160)移动前后的所述第一一阶绕射光(L1)与第二一阶绕射光(L2)的光强分布和波程差(Δψ)，计算所述绕射光(D)的相位分布；所述第一透镜(150)用于对由所述存储装置(110)提供的所述绕射光(D)进行聚焦；所述第二透镜(152)用于将由所述双频式光栅(160)提供的所述第一一阶绕射光(L1)与第二一阶绕射光(L2)收敛至接近于相互平行。...

【技术特征摘要】
1.一种全像信息读取装置，其特征在于，包括：存储装置(110)、双频式光栅(160)、光侦测器(170)、致动器(162)、计算器(174)、控制器(176)、第一透镜(150)和第二透镜(152)；所述双频式光栅(160)耦合于所述存储装置(110)和光侦测器(170)之间，所述第一透镜(150)光学耦合于所述存储装置(110)和双频式光栅(160)之间，所述第二透镜(152)光学耦合于所述双频式光栅(160)和光侦测器(170)之间，所述控制器(176)分别与所述致动器(162)和计算器(174)电连接，所述致动器(162)和双频式光栅(160)电连接，所述计算器(174)和光侦测器(170)电连接；所述存储装置(110)用于将读取光L转换为绕射光(D)，并将所述绕射光(D)提供给所述双频式光栅(160)；所述双频式光栅(160)用于接受所述绕射光(D)，并将所述绕射光(D)转换为带有不同频率的第一一阶绕射光(L1)与第二一阶绕射光(L2)；所述光侦测器(170)用于对接收的所述第一一阶绕射光(L1)与第二一阶绕射光(L2)在进行成像；所述致动器(162)用于带动所述双频式光栅(160)沿所述第一透镜(150)的第一焦平面(P1)进行移动；所述计算器(174)用于根据所述双频式光栅(160)移动前后的所述第一一阶绕射光(L1)与第二一阶绕射光(L2)的光强分布和波程差(Δψ)，计算所述绕射光(D)的相位分布；所述第一透镜(150)用于对由所述存储装置(110)提供的所述绕射光(D)进行聚焦；所述第二透镜(152)用于将由所述双频式光栅(160)提供的所述第一一阶绕射光(L1)与第二一阶绕射光(L2)收敛至接近于相互平行。2.根据权利要求1所述的全像信息读取装置，其特征在于，所述第一透镜(150)的第一焦平面(P1)与所述双频式光栅(160)所在平面相交；所述第二透镜(152)的第二焦平面(P2)与所述光侦测器(170)之侦侧面172所在平面相交；所述第二透镜(152)的前焦点(F)与所述第一焦平面(P1)相交。3.根据权利要求1所述的全像信息读取装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅建军，曹良才，汪秋芬，
申请(专利权)人：青岛泰谷光电工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37