一种增加存储容量的全息复用记录装置制造方法及图纸

一种增加存储容量的全息复用记录装置，包括用于产生信号光和参考光并在存储介质上进行信息记录的记录单元；用于驱使存储介质移动，使存储介质移动方向与信号光和参考光的光轴所在平面不共面的存储介质移动单元；用于驱使存储介质以其平面法线为轴进行旋转的存储介质转动单元；以及用于驱使存储介质以垂直或平行于移动方向为轴进行翻转的存储介质翻转单元。这样的设置使得存储介质的存储容量大大增加，且不会出现因光栅矢量方向重合而发生串扰的现象。

【技术实现步骤摘要】
一种增加存储容量的全息复用记录装置
本技术涉及光存储
，更具体地，涉及一种增加存储容量的全息复用记录装置。
技术介绍
全息存储技术是一种利用激光干涉原理将输入信息以全息图的形式记录在存储介质上的大容量光学存储技术。将携带输入信息的信号光与参考光以固定角度入射到全息存储介质中，使其在介质中相遇并发生干涉生成全息图，利用全息图光强分布使得存储介质折射率发生相应变化从而将该全息图记录下来，即是信息记录过程。读取时，信号光为0，参考光入射存储介质后发生衍射，衍射光携带信号沿原信号光方向投影到检测器，检测器将信号读出。全息存储方法在具体实施中，使用球面波参考光的离轴全息存储是最具有代表性的存储系统之一。在该系统中，通常信号光、参考光与介质法线的夹角相同，并且两者入射面重合，光栅矢量方向在入射面中由信号光和参考光的光轴方向决定。如图1所示，根据布拉格条件，信号光波矢ks、参考光波矢kr和全息光栅方向矢量kg构成一个矢量三角形，且全息光栅方向矢量kg方向指向参考光。当记录全息图后将介质移动一小段距离后，三个矢量不再构成三角形，布拉格条件不再成立，原记录全息图将不能再现，于是便可以记录下一个全息图，从而实现移位复用记录。如图2所示，现有的移位复用方法中，当进行移位复用时，介质移动方向与光栅矢量方向相同。移位记录选择性的计算结果如图3所示，最小移位距离约为3。在这种记录方法中，不同的全息图可以相互重合进行存储，使得复用记录数量大大增加，从而使存储容量得到提升。如果使用卡片型存储介质，可以通过每旋转介质90°来执行交叉移位复用，通过这种交叉覆盖方法，可以获得较大的存储容量。如图4所示，该方法中的旋转角度仅为0°、90°、180°和270°，交叉移位复用次数限制为4次。如图5所示，还可以通过左右或上下翻转介质来进行记录，数据容量又将增加。但是，在执行这种复用方法时，因为部分全息光栅矢量将会朝向同一方向而引起串扰，这是使用卡式介质时的一个主要缺点。并且当前存储介质的性能允许更多的移位复用记录数量，因此需要一种增加移位复用数的全息复用记录装置，利用该装置既可以增加复用数，又不会发生串扰，具有较高的信噪比。
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)，提供一种增加存储容量的全息复用记录装置，以实现存储容量增加，同时也不会出现进行复用存储时因光栅矢量方向重合而导致串扰的现象。本技术采取的技术方案是，一种增加存储容量的全息复用记录装置，包括用于产生信号光和参考光并在存储介质上进行信息记录的记录单元；用于驱使存储介质移动，使存储介质移动方向与信号光和参考光的光轴所在平面不共面的存储介质移动单元；用于驱使存储介质以其平面法线为轴进行旋转的存储介质转动单元；以及用于驱使存储介质以垂直或平行于移动方向为轴进行翻转的存储介质翻转单元。存储介质移动单元使存储介质移动方向与信号光和参考光的光轴所在平面不共面，因此当存储介质翻转单元将存储介质进行翻转后，记录单元在存储介质上产生的全息图的光栅矢量方向不会重合，即不会出现矢量方向相同的情况。这样的设置使得存储介质的存储容量大大增加，且不会出现因光栅矢量方向重合而发生串扰的现象。具体地，存储介质移动单元驱使存储介质移动的方向与信号光和参考光的光轴所在平面成夹角介于5°至45°之间，且最好为30°。记录单元可在存储介质上进行多行全息图平行排列记录得到一个二维全息图阵列，存储介质转动单元使存储介质以固定角度旋转后，记录单元在存储介质上进行交叉移位复用，叠加记录新的全息图阵列，该固定角度称为交叉角α，交叉角α等于或大于40°。这里的交叉移位复用指的是存储介质的线性移动与角度移动共同作用产生的复用记录。其中，交叉角α等于或大于40°。优选地，为了使存储介质旋转后能在整个介质上进行复用记录，交叉角α＝360°/m，其中m为介于1至9之间的整数。更为优选地，为了便于控制存储介质的旋转，交叉角α为90°。存储介质转动单元以固定角度旋转的次数为n,当满足n＝[360°/α]-1时结束，其中[360°/α]表示对360°/α进行取整。也就是说经旋转可实现复用次数为n+1。翻转单元可将存储介质以垂直或平行于移动方向的轴进行翻转，使记录单元从背面进行交叉移位复用，实现新的全息图的记录。也就是说经翻转还可实现复用次数为n+1，且均不会出现光栅矢量重叠的现象。为了进一步增加存储容量，还包括存储介质倾斜单元，用于倾斜存储介质，使参考光与信号光在存储介质上发生干涉形成的全息光栅矢量与存储介质表面成夹角。存储介质倾斜后，记录单元在倾斜的存储介质上进行交叉移位复用，从而进一步增加存储容量。为了进一步增加存储容量，记录单元包括改变参考光或信号光的入射角使其为非对称入射的参考光偏转装置或信号光偏转装置，使参考光与信号光在存储介质上发生干涉形成的全息光栅矢量与存储介质表面成夹角。非对称入射后，产生的光栅矢量方向相当于是斜插入存储介质内。如果再经过交叉移位复用，复用数可进一步增加。与现有技术相比，本技术的有益效果为：根据本技术提供的全息复用记录装置包括记录单元、存储介质移动单元、存储介质转动单元以及存储介质翻转单元，存储介质移动单元的设置使使存储介质移动方向与信号光和参考光的光轴所在平面不共面，因此当存储介质翻转单元将存储介质进行翻转后，记录单元在存储介质上产生的全息图的光栅矢量方向不会重合，即不会出现矢量方向相同的情况。还包括存储介质倾斜单元，用于倾斜存储介质，使参考光与信号光在存储介质上发生干涉形成的全息光栅矢量与存储介质表面成夹角。存储介质倾斜后，记录单元在倾斜的存储介质上进行交叉移位复用，存储容量进一步增加。记录单元包括改变参考光或信号光的入射角使其为非对称入射的参考光偏转装置或信号光偏转装置，使参考光与信号光在存储介质上发生干涉形成的全息光栅矢量与存储介质表面成夹角。非对称入射后，产生的光栅矢量方向相当于是斜插入存储介质内，再经过交叉移位复用，复用数进一步增加。这样的设置使得存储介质的存储容量大大增加，且不会出现因光栅矢量方向重合而发生串扰的现象。附图说明图1为移位复用记录方法的原理说明。图2为现有移位复用存储中光栅矢量与介质移位方向相同的示意图。图3为现有移位复用存储中衍射效率与介质移位量的关系曲线。图4为现有移位复用存储中交叉移位复用方法示意图。图5为现有交叉移位复用存储中存储介质左右或上下翻转时光栅方向变化的示意图。图6为本技术的全息复用记录装置。图7为本技术在移位复用过程中光栅矢量与介质移位方向不同的示意图。图8为本技术的移位复用与现有移位复用结构区别的示意图。图9为光栅矢量与介质移位方向偏差30度时的衍射效率与介质移位量关系曲线。图10为光栅矢量与介质移位方向偏差45度时的衍射效率与介质移位量关系曲线。图11为本技术在应用交叉移位复用时存储介质水平或垂直翻转时光栅方向变化。图12为本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增加存储容量的全息复用记录装置，其特征在于，包括：/n记录单元，用于产生信号光和参考光并在存储介质上产生全息图场；/n存储介质移动单元，用于驱使存储介质移动，使存储介质移动方向与信号光和参考光的光轴所在平面不共面；/n存储介质转动单元，用于驱使存储介质以其平面法线为轴进行旋转；/n存储介质翻转单元，用于驱使存储介质以垂直或平行于移动方向为轴进行翻转。/n

【技术特征摘要】
1.一种增加存储容量的全息复用记录装置，其特征在于，包括：
记录单元，用于产生信号光和参考光并在存储介质上产生全息图场；
存储介质移动单元，用于驱使存储介质移动，使存储介质移动方向与信号光和参考光的光轴所在平面不共面；
存储介质转动单元，用于驱使存储介质以其平面法线为轴进行旋转；
存储介质翻转单元，用于驱使存储介质以垂直或平行于移动方向为轴进行翻转。


2.根据权利要求1所述的全息复用记录装置，其特征在于，存储介质移动单元驱使存储介质移动的方向与信号光和参考光的光轴所在平面成夹角介于5°至45°之间。


3.根据权利要求2所述的全息复用记录装置，其特征在于，为30°。


4.根据权利要求1所述的全息复用记录装置，其特征在于，记录单元在存储介质上进行多行全息图平行排列记录得到一个二维全息图阵列，存储介质转动单元使存储介质以固定角度旋转后，记录单元可在存储介质上进行交叉移位复用，叠加记录新的全息图阵列，该固定角度称为交叉角α，交叉角α等于或大于40°。


5.根据权利要求4所述的全息复用记录装置，其特...

【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