一种基于角度-移位复用的全息存储装置及存储介质制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于角度‑移位复用的全息存储装置及存储介质，所述基于角度‑移位复用的全息存储装置包括光源、参考光路、信号光路和介质平台，所述光源发出的光经过分束后形成沿参考光路传送的参考光和沿信号光路传送的信号光，参考光与信号光在介质平台所支撑的存储介质上产生干涉，形成全息存储图像信息，还包括一个控制机构，用于控制参考光的入射角度和写入位置，使得在同一记录单元中参考光在不同的写入位置所对应的入射角度不同。

【技术实现步骤摘要】
一种基于角度-移位复用的全息存储装置及存储介质
本技术属于光全息存储
，具体涉及一种基于角度-移位复用的全息存储装置。
技术介绍
角度复用记录方法所用的参考光波为平面波，通过改变参考光的入射角来实现复用/记录。该方法中，参考光入射角只需改变0.1°就会使原全息图无法再现，以便在该角度下记录一个新的全息图，如此多次重复操作便可实现约100次的复用记录。在该方法中，角度选择性由布拉格条件决定，由于使用了厚膜介质，再现光的强度对角度变化非常敏感，在角度变化为0.1度的情况下再现光强大大降低。然而，该方法中信号光的入射位置不变，交叉写入噪声将会随复用过程不断累加，降低了信噪比。此外，由于入射角的变化范围是有限的，不能无限制的提高复用数。所以，噪声的积累和角度的变化范围都将限制介质的存储容量。于此相反，移位复用记录则不受这些限制，可以使介质容量大大提高。
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，提供一种全息存储装置及存储介质，用于提高存储介质的存储容量。本技术方案首先提供一种基于角度-移位复用的全息存储方法，其特点在于，参考光入射角度与参考光位置一一对应。记录区域块内重叠的全息图之间，参考光的入射角不同。记录/再现位置通过介质的平移和旋转来访问。每次交叉移位复用记录的全息图序列之间以45°或更大的夹角进行记录。通过检测导槽上的标记来确定交叉移位复用记录/再现时全息图的位置和交叉角度。当由信号光波失、参考光波失和光栅矢量形成的布拉格条件失配时，可以通过控制参考光的入射角和入射波长来进行校正。本技术还提供一种适用于所述方法的结合角度复用和移位复用的全息记录/再现装置。本技术还提供适用于上述方法和装置的一种基于角度-移位复用的全息存储介质，全息信息以单元的方式存储于存储介质中，每个单元中包括多个按规律移位复用的全息图像信息，同一单元中不同位置上的全息图像信息在存储时所对应的光栅矢量角度不同。在存储介质中包括多个相互叠加的单元，相互叠加的两个不同单元中，对应相同光栅矢量角度的两个全息图像信息相互错开、不重叠。所述规律为沿某一方向x方向移位复用和沿垂直于x方向的y方向移位复用，所述x方向的移位步长dx与y方向的移位步长dy不同，定义全息图像信息的x方向的尺寸宽度为Rx，y方向的尺寸宽度为Ry，dx＝Rx/n，dy＝Ry/m，所述n和m分别为全息图像信息在x方向和y方向上的移位复用次数，所述单元的尺寸为2Rx×2Ry。在存储介质中包括多个相互叠加的单元，叠加方向沿x方向和/或y方向，相互叠加的两个不同单元的叠加区域尺寸不小于Rx和/或Ry。所述全息图像信息为圆形全息图像，Rx＝Ry＝D，D为圆形全息图像的直径，在同一单元中，所述x方向为移位复用的方向，所述y方向与x方向相垂直，所述dy＞dx。所述单元的尺寸为2D×2D，在存储介质中包括多个沿x方向和/或y方向相互叠加的单元，叠加的宽度为D。所述单元沿x方向以叠加宽度为D进行连续叠加，形成一单元行。所述存储介质呈矩形，存储有多行平行分布的单元行。所述存储介质呈圆形，具有多个同心分布的存储环，所述每个存储环中至少包括多个沿径向分布的单元行，定义这些单元行沿径向分布的x方向为x1。所述存储环中还包括多个x方向与x1成一定角度的单元行，实现角度交叉复用，定义这些单元行沿径向分布的x方向为xi，i＝2，3，4……。所述一定角度大于45°。所述存储介质呈圆形，具有至少一个存储环，所述存储环中包括六个x方向不同的单元行，定义x方向为x1，x2……x6，两两相差60°。上述基于角度-移位复用的全息存储方法，具体过程是，在写入过程中，参考光的入射角度与参考光在存储介质上的写入位置一一对应，通过同时改变参考光的入射角度和参考光在存储介质上的写入位置实现所述一一对应。将参考光分成多束等角度Δθ变化的子光束；并使所述子光束在存储介质上的写入位置等距离dx变化，或者移动存储介质使所述子光束在存储介质上的写入位置等距离dx变化；控制每次写入仅有一束子光束照射存储介质，dx为移位复用的移位步长。在所述移位复用的方向x方向上进行n次移位复用，形成尺寸宽度为2Rx的行，沿垂直于x方向的y方向进行m次行的移位复用，移位步长dy，形成尺寸为2Rx×2Ry的单元，所述单元中不同写入位置的参考光的入射角度不同。将参考光分成多束等角度Δθ变化的子光束，所述子光束矩阵排列；并使所述子光束在存储介质上的两个相互垂直的x和y方向上呈等距离dx和dy变化，或者移动存储介质使所述子光束在存储介质上的两个相互垂直的方向上呈等距离dx和dy变化；控制每次写入仅有一束子光束照射存储介质，dx和dy分别为横向和纵向移位复用的移位步长。所述参考光通过振镜实现在等角度Δθ变化且在存储介质上的写入位置等距离dx变化的直线扫描式照射。所述参考光通过双振镜实现在等角度Δθ变化且在存储介质上的两个相互垂直的x和y方向上呈等距离dx和dy变化的矩阵扫描式照射。当参考光沿x方向完成一行移位复用写入后，移动存储介质，使参考光写入位置在x方向上回到初始位置，在y方向上移位dy，写入新的行，如此重复，直至完成整个矩阵扫描式照射。在写入过程中，以2Rx×2Ry单元为存储单位，所述单元中沿横向和纵向移位复用的移位步长分别为dx和dy，所述单元中不同写入位置的参考光的入射角度不同。该方法中，全息图像信息的x方向的尺寸宽度为Rx，y方向的尺寸宽度为Ry，dx＝Rx/n，dy＝Ry/m，所述n和m分别为全息图像信息在x方向和y方向上的移位复用次数。该方法中，在方形存储介质中沿x和y方向分别进行单元叠加复用，所述x方向的叠加宽度为Rx，所述y方向的叠加宽度为Ry。该方法中，在圆形存储介质中进行单元叠加复用和交叉复用。首先将单元沿x方向进行叠加复用形成单元行，叠加宽度为Rx，然后转动圆形存储介质，实现单元行的交叉复用。本技术提供一种基于角度-移位复用的全息存储装置，包括光源、参考光路、信号光路和介质平台，所述光源发出的光经过分束后形成沿参考光路传送的参考光和沿信号光路传送的信号光，参考光与信号光在介质平台所支撑的存储介质上产生干涉，形成全息存储图像信息，其改良之处在于，还包括一个控制机构，用于控制参考光的入射角度，使得参考光的入射角度与参考光在存储介质上的写入位置一一对应。所述控制机构为将参考光分成多束等角度Δθ变化的子光束的分束器，且分束器控制每次写入仅有一束子光束照射存储介质。所述控制机构为将参考光分成多束等角度Δθ变化且呈矩阵排列的子光束的分束器，且分束器控制每次写入仅有一束子光束照射存储介质。所述控制机构为等角度Δθ变化反射参考光，控制参考光在存储介质上实现等距离dx扫描的一个振镜结构。所述控制机构还包括另一振镜结构用于实现参考光在垂直方向上的移位复用。...

【技术保护点】
1.一种基于角度-移位复用的全息存储装置，包括光源、参考光路、信号光路和介质平台，所述光源发出的光经过分束后形成沿参考光路传送的参考光和沿信号光路传送的信号光，参考光与信号光在介质平台所支撑的存储介质上产生干涉，形成全息存储图像信息，其特征在于，还包括一个控制机构，用于控制参考光的入射角度和写入位置，使得在同一记录单元中参考光在不同的写入位置所对应的入射角度不同。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于角度-移位复用的全息存储装置，包括光源、参考光路、信号光路和介质平台，所述光源发出的光经过分束后形成沿参考光路传送的参考光和沿信号光路传送的信号光，参考光与信号光在介质平台所支撑的存储介质上产生干涉，形成全息存储图像信息，其特征在于，还包括一个控制机构，用于控制参考光的入射角度和写入位置，使得在同一记录单元中参考光在不同的写入位置所对应的入射角度不同。


2.根据权利要求1所述的全息存储装置，其特征在于，所述控制机构为将参考光分成多束等角度Δθ变化的子光束的分束器，且分束器控制每次写入仅有一束子光束照射存储介质；或者是所述控制机构为将参考光分成多束等角度Δθ变化且呈矩阵排列的子光束的分束器，且分束器控制每次写入仅有一束子光束照射存储介质。


3.根据权利要求1所述的全息存储装置，其特征在于，所述控制机构为等角度Δθ变化反射参考光且控制参考光在存储介质上实现矩阵扫描的声光调制器或振镜。


4.根据权利要求1-3任一项所述的全息存储装置，其特征在于，所述介质平台还包括用于带动存储介质平移，实现叠加复用的平移机构。


5.根据权利要求1-3任一项所述的全息存储装置，其特征在于，所述介质平台还包括用于带动存储介质旋转，实现交叉复用的转动机构。


6.一种基于角度-移位复用的全息存储介质，其特征在于，所述全息存储介质...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑穆，罗铁威，田军，胡德骄，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