一种双面同时记录/读取的全息存储装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种双面同时记录/读取的全息存储装置，属于光全息存储技术领域。本实用新型专利技术公开的装置利用正交光互不干涉的特点以及体全息存储的布拉格选择特性，在存储介质同一位置的两侧设置两个光头，利用这两个光头构成偏振方向正交的两个干涉场，对全息图进行双路同时记录/读取。本实用新型专利技术提出的装置可实现全息存储的双路并行记录/读取，并将移位复用、周向旋转复用联合在一起，提高了信息数据记录与读取过程的速度，同时提高了全息存储的容量。

【技术实现步骤摘要】
一种双面同时记录/读取的全息存储装置
本技术涉及全息复用存储
，更具体地，涉及一种增加记录/读取速度的双面同时记录/读取的全息存储装置。
技术介绍
图1为全息图的复用存储技术原理图，这是一种利用球面参考波进行移位复用记录和再现全息图的方法。如果在全息图被记录后将介质移动一小段距离，那么这个全息图将无法被再现，即可以重新记录一幅新的全息图。如图1所示，根据布拉格原理可以知道信号光束ks、参考光束kr和光栅矢量kg共同构成三角形，如果介质发生移动，原三角形被破坏，全息图也无法再现。在这种移位复用记录方法中，可以将全息图在x轴方向(磁道方向)上以3～5μm的间隔覆盖记录下来，但是在y轴方向(垂直磁道方向)上需要偏移约250～600μm，这个移位量称为移位选择性。通过在x轴方向和y轴方向不断进行移位复用，可以将全息图记录在整个存储介质上，但是由于在y轴方向的移位选择性很弱，存储复用数仍旧受到较大限制，存储密度并没有提高。如图2所示，为了增加复用数，在这种二维记录方法的基础上，可以通过在周向旋转存储介质并进行覆盖记录来进一步增加复用数，即周向旋转复用。首先通过移位复用记录得到一个二维的全息图阵列，紧接着令存储介质以预定角度进行旋转，这个角度即交叉角。然后，将一个新的二维全息图阵列记录下来并与前阵列互相重叠，这种移位复用与周向旋转复用相结合的记录方法被称为交叉移位复用记录，优选的，交叉角应为45°或更大。这种系统称为交叉移位复用存储系统，它可以很好的提高容量的方法，通过应用此方法，一个存储介质的存储容量可以达到数十TB(存储介质直径为120mm)。然而，为了执行移位复用存储，需要存储介质或光头不断地进行停止和移位操作，记录和读取速度受到限制。
技术实现思路
本技术旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷(不足)，提供一种双面同时记录/读取的全息存储装置，用正交偏振的两组光分别从存储介质的上下两面同时进行全息图的记录/读取，使得存储和读取速度都可以增加一倍，解决现有技术中所存在的数据记录/读取速读慢的问题。本技术提供一种双面同时记录/读取的全息存储装置，在存储介质的两侧设置多个光头，可以同时或单独的进行信息记录/读取。优选为在介质的两侧设置两个光头，两个光头可以同时或单独的进行信息记录/读取，这两个光头记为第一光头和第二光头。在该装置中同一光头引出的信号光与参考光是离轴；全息图记录时两个光头中的信号光或参考光相互共轴；全息图记录时两个光头之间光束的偏振方向相互正交，同一光头内信号光与参考光偏振方向相同。在该装置中，对其中一个光头所记录的全息图进行读取时，得到的再现信号光由另一个光头中的光电探测器进行检测。该装置还包括存储介质移动单元，通过移动存储介质在存储介质两面同时进行移位复用存储。第一光头和第二光头优选为对称设置。具体地，第一光头包括第一激光输出单元、第一参考臂、第一扩束滤波单元和第一信号臂。其中第一激光输出单元包括第一激光器、第一快门、第一偏振片、第一光束整形器和第一消偏振分束棱镜；第一参考臂包括第一反射镜、第一半波片和第一聚光镜；第一扩束滤波单元包括第一透镜、第二透镜和第一低通滤波器；第一信号臂包括第一光电探测器、第一偏振分束棱镜、第一空间光调制器、第一中继透镜、第二低通滤波器和第一傅里叶透镜。第二光头包括第二激光输出单元、第二参考臂、第二扩束滤波单元和第二信号臂。其中，第二激光输出单元包括第二激光器、第二快门、第二偏振片、第二光束整形器和第二消偏振分束棱镜；第二参考臂包括第二反射镜、第二半波片和第二聚光镜；第二扩束滤波单元包括第二透镜、第二透镜和第三低通滤波器；第二信号臂包括第二光电探测器、第二偏振分束棱镜、第二空间光调制器、第二中继透镜、第四低通滤波器和第二傅里叶透镜。所述的第一偏振片透光方向沿水平方向，激光入射第一消偏振分束棱镜后被分离为信号光A与参考光B，所述的第一空间光调制器将输入信号加载到信号光A中，并将其偏振方向被调整为竖直方向；所述的第一半波片将参考光B偏振方向调整为沿竖直方向，信号光A与参考光B共同构成S记录通道，在存储介质上发生涉形成全息图并记录下来。所述的第二偏振片透光方向沿竖直方向，激光入射第二消偏振分束棱镜后被分离为信号光C与参考光D，所述的第二空间光调制器将输入信号加载到信号光C中，并将其偏振方向被调整为水平方向；所述的第一半波片将参考光D偏振方向调整为沿水平方向，信号光C与参考光D共同构成P记录通道，在存储介质另一面的同一位置处上发生干涉形成全息图并记录下来。记录位置位于第一傅里叶透镜和第二傅里叶透镜的后焦面上。作为替代方案，第一光头包括第一激光输出单元、第一合束单元、第一参考臂和第一信号收发单元；其中，第一激光输出单元包括第一激光器、第一快门、第一偏振片和第一光束整形器；第一合束单元包括第三偏振棱分束镜、第三空间光调制器、第三反射镜、第三中继透镜和第五低通滤波器；第一参考臂包括第一反射镜和第一聚光镜；第一信号收发单元包括第四偏振分束棱镜、第三半波片、第三傅里叶透镜、第一成像透镜和第三光电探测器。第二光头包括第二激光输出单元、第二合束单元、第二参考臂和第二信号收发单元。其中，第二激光输出单元包括第二激光器、第二快门、第二偏振片和第二光束整形器；第二合束单元包括第五偏振分束棱镜、第四空间光调制器、第四反射镜、第四中继透镜和第六低通滤波器；第二参考臂包括第二反射镜、第四半波片和第二聚光镜；第二信号收发单元包括第六偏振分束棱镜、第四傅里叶透镜、第二成像透镜和第四光电探测器。所述的第三偏振分束棱镜将入射光分为信号光A和参考光B，其中反射参考光B偏振方向沿竖直方向，透射信号光A偏振方向沿水平方向，并且信号光A经过第三反射镜和第三空间光调制器后重新返回第三偏振分束棱镜并与参考光会合；第四偏振分束棱镜将信号光与参考光再次分离，其中透射信号光A经过第三半波片后将偏振方向调整为竖直方向，与反射参考光B一起构成S记录通道，在存储介质上发生干涉形成全息图并记录下来。所述的第五偏振分束棱镜将入射光分为信号光C和参考光D，其中反射参考光D偏振方向沿竖直方向，透射信号光C偏振方向沿水平方向，并且信号光经过第四反射镜和第四空间光调制器后重新返回第五偏振分束棱镜并与参考光会合；第六偏振分束棱镜将信号光与参考光再次分离，其中反射参考光D经过第四半波片后将偏振方向调整为水平方向，与透射信号光C一起构成P记录通道。在存储介质另一面的同一位置处上发生干涉形成全息图并记录下来。记录位置位于第三傅里叶透镜和第四傅里叶透镜的后焦面上。本技术所述装置中的参考光均为球面波。本技术所述装置中的两束信号光要求同轴，两束参考光要求同轴。本技术所述装置中各光头中的信号光与参考光要求离轴。本技术所述装置中的光头如果得以小型化，可以使用四个或更多光头同时进行记录和再现，以进一步提高速度。本技术提供的双面同时记录/读取的全息存储装置，利用正交偏振光互不干涉的特点以及体全息存储的布拉格本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双面同时记录/读取的全息存储装置，在存储介质的两侧设置多个光头，可以同时或单独的进行信息记录/读取，/n其特征在于，在存储介质的两侧对称设置两个光头，分别为第一光头和第二光头，第一光头和第二光头可以同时或单独的进行信息记录/读取，且第一光头记录的信息由第二光头中的读取装置进行读取，第二光头记录的信息由第一光头中的读取装置进行读取。/n

【技术特征摘要】
1.一种双面同时记录/读取的全息存储装置，在存储介质的两侧设置多个光头，可以同时或单独的进行信息记录/读取，
其特征在于，在存储介质的两侧对称设置两个光头，分别为第一光头和第二光头，第一光头和第二光头可以同时或单独的进行信息记录/读取，且第一光头记录的信息由第二光头中的读取装置进行读取，第二光头记录的信息由第一光头中的读取装置进行读取。


2.根据权利要求1所述的双面同时记录/读取的全息存储装置，其特征在于，记录时，第一光头引出的信号光与参考光是离轴，第二光头引出的信号光与参考光是离轴。


3.根据权利要求1所述的双面同时记录/读取的全息存储装置，其特征在于，记录时，第一光头与第二光头中的信号光或参考光相互共轴。


4.根据权利要求1所述的双面同时记录/读取的全息存储装置，其特征在于，记录时，第一光头与第二光头之间的参考光或信号光的偏振方向相互正交；第一光头内信号光与参考光偏振方向相同，第二光头内信号光与参考光偏振方向相同。


5.根据权利要求1所述的双面同时记录/读取的全息存储装置，其特征在于，记录时，通过移动存储介质在存储介质两面同时进行移位复用存储。


6.根据权利要求1所述的双面同时记录/读取的全息存储装置，其特征在于，对第一光头所记录的全息图进行读取时，得到的再现信号光由第二光头中的读取单元进行读取；对第二光头所记录的全息图进行读取时，得到的再现信号光由第一光头中的读取单元进行读取。


7.根据权利要求1-6任一项所述的双面同时记录/读取的全息存储装置，其特征在于，第一光头包括第一激光输出单元、第一参考臂、第一扩束滤波单元和第一信号臂；第二光头包括第二激光输出单元、第二参考臂、第二扩束滤波单元和第二信号臂。


8.根据权利要求7所述的双面同时记录/读取的全息存储装置，其特征在于，第一激光输出单元包括第一激光器、第一快门、第一偏振片、第一光束整形器和第一消偏振分束棱镜；第二激光输出单元包括第二激光器、第二快门、第二偏振片、第二光束整形器和第二消偏振分束棱镜。


9.根据权利要求7所述的双面同时记录/...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑穆，罗铁威，田军，胡德娇，刘义诚，
申请(专利权)人：广东紫晶信息存储技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44