存储、检索以及搜索信息的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种存储、检索和搜索信息的方法。该方法将包含多个数据集的信息在全息数据存储媒介中编码以形成编码全息数据存储媒介，并且将该相同信息编码到多个非全息数据存储媒介的一个或多个上。该方法然后选择包含信息的一部分的数据集，其中该数据集被写入非全息数据存储媒介上的数据集存储地址，并且用包含该数据集的数据集光束照射编码全息数据存储媒介以产生数据集参考光束，使得数据集参考光束在一个或多个数据集参考光束坐标处撞击光学探测器。该方法然后将数据集与该一个或多个数据集参考光束坐标以及与数据集存储地址关联。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。在某些实施方 案中，本专利技术涉及包含全息和非全息数据存介的数据存储系统。
技术介绍
在本领域中在自动化数据存储库中存储大量的数据是众所周知的。 这种库典型地使用包括磁盘、磁带、光盘等的数据存介。如本领域技术人员应当认识到的，从这种存,介和存储库中检索的数据精确地 对应于最初写入存介的数据。搜索写入布置在存储库中的多个数据 存介中的数据的时间随库的大小和复杂度而递增。作为 一般问题， 必需连续地搜索该多个存,介。在全息信息存储中，将整页信息作为光干涉图样立刻存储到厚的光 敏光学材料中。这通过在存储材料中将两个相干激光W目交来执行。称作数据光束的第 一个光束包含要存储的信息；称作参考光束的第二个光 束^t设计以只是再现例如具有平面波前的简单准直光束。两个相干激光束的作为结果获得的光学干涉图样引起光敏媒介中的 化学和/或物理变化干涉图样的复本被存储为光敏媒介的吸收、折射 率或厚度的变化。当用记录过程中所4吏用的两个波中的一个照射所存储 的干涉光栅时，该入射光的一些被存储的光栅以使得另一个波被重构的 方式衍射。用数据光束照射存储的光栅将重构参考光束，反之亦然。全息数据存储的相当独特的特征是关联检索，其中将一个谐波或搜 索数据图样印记到数据光束上并且照射所存储的全息图将重构用来存储 数据的全部参考光束。由每个所存储干涉光栅衍射到相应的重构参考光 束中的强度与搜索图样和该特定数据页的内容之间的相似度成比例。通 过确定例如哪个参考光束具有最高强度，并且然后用该参考光束读取应的数据页，可以找到搜索图样的最接近匹配，而不用最初知道其地 址。与搜索写入非全息数据存m介的数据不同，搜索在体(volume) 全息数据存 介中编码的数据所需的时间不会随数据库大小和复杂度 而递增。而是，搜索编码的全息数据存,介U本瞬时的过程。申请人的方法利用全息和非全息数据存m介的合乎需要的方面， 以便于搜索超大型写一次读多次即WORM数据库，例如但不限于税 收记录、DNA序列等。申请人的方法将数据写入体全息数据存储媒 介，并且也写入一个或多个非全息数据存储媒介。然后，对于多个搜索 查询中的每个，申请人的方法将非全息数据存,介中的数据存储位置 的某个范围与重构的参考光束关联，并且为每个搜索查询观察到的搜索 参考光束以及非全息数据存储媒介上的存储地址的某个范围形成数据库 关联。当搜索数据时，申请人的方法首先搜索全息数据存储媒介以产生搜 索参考光束，然后确定存储地址的某个范围以搜索使用申请人的数据库 的非全息数据存,介。
技术实现思路
申请人的专利技术包括存储、检索以及搜索信息的方法。该方法将全息 数据存,介中包含多个数据集的信息编码，以形成编码全息数据存储 媒介，并且在多个非全息数据存,介中的一个或多个上将该相同信息 编码。然后该方法选择包含信息的一部分的数据集，其中将该数据集写入 非全息数据存 介上的存储地址，并且用包含该数据集的数据集光束 照射编码全息数据存,介以产生数据集参考光束，其中该数据集参考 光束在一个或多个数据集参考光束坐标处撞击光学探测器。然后该方法 将数据集与该一个或多个数据集参考光束坐标以及与该数据集存储地址 关联。附图说明将从下面结合附图进行的详细描述的阅读中更好地理解专利技术，其中在附图中相似的参考标号用来表示相似的元件，并且其中图l是现有技术全息信息记录装置的视图；图2是显示现有技术全息信息记录装置的框图；图3是申请人的全息搜索装置的透视图，其显示第一数据集图样照 射编码全息数据存 介以产生第一组多个数据集参考光束；图4是申请人的全息搜索装置的透视图，其显示第二数据集图样照 射编码全息数据存,介以产生第二组多个数据集参考光束；图5A是构成申请人的数据存储系统的数据存储系统的框图；图5B是申请人的全息数据存储、检索以及搜索系统的第一配置的 透视图；图5C是申请人的全息数据存储、检索以及搜索系统的第二配置的 透视图；图6显示将多个数据集的每个与主要参考光束坐标以及与非全息数 据存#^介存储地址关联的数据库；图7是显示多个非全息数据存,介中的多个存储地址的透视图；图8是概述申请人方法的初始步骤的流程图；图9是概述申请人方法中的另外步骤的$綠图；以及图IO是概述申请人方法中的另外步骤的流程图。具体实施方式在下面参考附图的描述中以优选实施方案描述本专利技术，其中相似的 数字表示相同或相似的元件。贯穿本说明书对一种实施方案、一个 实施方案或类似用语的引用是指结合实施方案而描述的特定特征、结 构或特性包含于本专利技术的至少一个实施方案中。因此，贯穿本说明书短 语在一种实施方案中，，、在一个实施方案中，，以及类似用语的出现可以 但不一定都是指相同的实施方案。可以在一个或多个实施方案中以任意合适的方式组合所描述的专利技术的特征、结构或特性。在下面的描述中，许多具体的细节被陈述以提供 对本专利技术的实施方案的全面理解。但是，相关领域技术人员应当认识到 可以不用该具体细节的一个或多个，或者用其他方法、部件、材料等来 实施本专利技术。在其他例子中，不详细显示或描述众所周知的结构、材料或操作以^iL^JC明方面难理解。与其中各个位被存储为记录媒介的表面上的独特磁性或光学变化的磁性和常规光学数据存储技术不同，使用体全息存储装置和方法时，信 息被存储到媒介体的各处一一而不仅仅在其表面上。在全息数据存储 中，整页信息作为光干涉图样立刻存储到厚的光敏光学材料中。这通过 在存储材料中将两个相干激光^t目交来执行。称作数据光束的第一个光束包含要存储的信息；称作参考光束的第二个光束被设计以只是再现例 如具有平面波前的简单准直光束。作为结果获得的干涉图样引起光敏媒 介中的化学和/或物理变化千涉图样的复本被存储为光敏媒介的吸 收、折射率或厚度的变化。图1说明典型的全息信息记录装置100。装置100包括激光源 105、激光分束器110、数据载体光束120，以及参考光束130。在图1 的所示实施方案中，装置100还包括调制输入光束120以产生数据光束 160的部件140,其中该数据光束包括表示数据的图样150，装置100还 包括镜子180以及全息数据存储媒介195。在某些实施方案中，部件 140包括空间光调制器(SLM)。在某些SLM实施方案中，SLM 140包括LCD型器件。通过SLM 140显示器上的亮像素或暗像素来表示信息。SLM 140典型地是半透明 的。从激光源105发出的激光由分束器IIO分裂成两个光束，即载体光 束120和参考光束130。栽体光束120承载当光线通过SLM 140时由SLM 140显示的图<象 150。结果是包括图像150的数据光束160。参考光束130由镜子180反射以产生反射的参考光束190，反射的 参考光束190与数据光束160干涉以形成全息图170。作为结果获得的 全息图170存储在全息存,介195中。图2说明典型的全息信息读取装置200。装置200包括激光源 105、分束器110、全息存#^介195，以及光学传感器220。光学传感 器220布置在与全息存,介195相距足以准确地捕捉所投影的图像 210的距离上。为了读取全息图，参考光束130从镜子180反射，以变 成反射的参考光束l卯，然后光束190入射到全息存,介195上。当 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种存储、检索以及搜索信息的方法，包括以下步骤：提供一种数据存储系统，该数据存储系统包括系统控制器、一个或多个非全息数据存储媒介、以及全息数据存储、检索和搜索系统，该全息数据存储、检索和搜索系统包括光源、空间光调制器、全息数据存储媒 介、被布置以接收从所述全息数据存储媒介中发出的数据光束的第一光学探测器、以及被布置以接收从所述全息数据存储媒介中发出的参考光束的第二光学探测器；在所述全息数据存储媒介中编码包含多个数据集的信息，以形成编码全息数据存储媒介；在 所述多个非全息数据存储媒介的所述一个或多个上编码所述信息；选择数据集，其中将所述数据集写入所述非全息数据存储媒介上的数据集存储地址；用包含所述数据集的数据集光束照射所述编码全息数据存储媒介，以产生数据集参考光束，其中所述数据 集参考光束在一个或多个数据集参考光束坐标处撞击所述第二光学探测器；将所述数据集与所述一个或多个数据集参考光束坐标以及与所述数据集存储地址关联。

【技术特征摘要】
US 2006-9-15 11/532,4861. 一种存储、检索以及搜索信息的方法，包括以下步骤 提供一种数据存储系统，该数据存储系统包括系统控制器、 一个或多个非全息数据存,介、以及全息数据存储、检索和搜索系统，该全 息数据存储、检索和搜索系统包括光源、空间光调制器、全息数据存储 媒介、被布置以接收从所述全息数据存储媒介中发出的数据光束的第一 光学探测器、以及被布置以接收从所述全息数据存,介中发出的参考 光束的第二光学探测器；在所述全息数据存 介中编码包含多个数据集的信息，以形成编 码全息数据存^介；在所述多个非全息数据存储媒介的所述一个或多个上编码所述信息；选择数据集，其中将所述数据集写入所述非全息数据存 介上的 数据集存储地址；用包含所述数据集的数据集光束照射所述编码全息数据存 介， 以产生数据集参考光束，其中所述数据集参考光束在一个或多个数据集 参考光束坐标处撞击所述第二光学探测器；将所述数据集与所述一个或多个数据集参考光束坐标以及与所述数 据集存储地址关联。2. 根据权利要求l的方法，其中所述照射步骤还包括以下步骤 产生多个参考光束，其中所述多个参考光束的每个包含不同强度； 确定所述多个参考光束的哪个包含最大强度； 将包含最大强度的数据集参考光束指定为所述数据集参考光束。3. 根据权利要求1的方法，其中所述数据集存储地址包含开始存 储地址和结束存储地址。4. 根据权利要求l的方法，其中所述信息包括(P)个数据集，其 中(P)大于或等于l，还包括以下步骤依次用(P)个数据集光束照射所述编码全息数据存储媒介以产生(P)个数据集参考光束，其中第(p)个数据集光束包括第(p)个数 据集并产生第(p)个数据集参考光束，其中第(p)个数据集参考光束 在一个或多个第(p)个数据集参考光束坐标处撞击所述第二光学探测器，其中(p)大于或等于l并且小于或等于(P);对于(P)的每个值，将第(p)个数据集与第(p)个参考光束坐 标以及与第(p)个数据集存储地址关联。5. 根据权利要求4的方法，还包括形成数据库的步骤，该数据库 对于(p)的每个值将第(p)个数据集与第(p)个参考光束坐标以及 与第(p)个数据集存储地址关联。6. 根据权利要求4的方法，还包括以下步骤 形成搜索查询；用包含所述搜索查询的搜索光束照射所述编码全息数据存 介， 以产生包含一个或多个搜索参考光束坐标的搜索参考光束；识别最紧密匹配所述一个或多个搜索参考光束坐标的一个或多个数 据集参考光束坐标；使用所述搜索查询在与最紧密匹配所述一个或多个搜索参考光束坐 标的所述一个或多个数据集参考光束坐标关联的数据集存储地址处搜索 所述非全息数据存 介。7. —种控制器，包括处理器以及计算机可读媒介，该计算机可读 媒介中布置有计算机可读程序代码以存储、检索和搜索布置在数据存储 系统中的信息，所述数据存储系统包括一个或多个非全息数据存储媒介 以及包含光源、空间光调制器、全息数据存^介、第一光学探测器和 第二光学探测器的全息数据存储、检索和搜索系统，其中所述第二光学 探测器被...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德鲁E塞德尔，约翰C埃利奥特，格雷格S卢卡斯，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]