具有零差检测的全息存储器件制造技术

本发明专利技术涉及全息存储单元领域。更具体地，本发明专利技术涉及用于逐位地存储信息的全息存储单元领域。其涉及一种用于读取以通过两个基本相同波长的光线的干涉而获得的全息图形式记录在全息材料上的数据并使用至少一个反射层的方法。本发明专利技术的特征在于其包括以下步骤：发射至少包括所述全息材料处的所述波长的光，所述全息材料包括所述全息图；以及执行来自由所述全息图衍射的所述光的信号与从由所述至少一个反射层反射的信号和由所述至少一个反射层传输的信号中选择的至少一个信号之间的零差检测。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及全息存储器件领域。更具体地，本专利技术涉及应用于逐位地存储信息的全息存储器件 领域。
技术介绍
对于许多应用，当前的光学存储器件(CD、 DVD、或者甚至 蓝光盘)的容量是远远不够的。因此，进4亍各种研究以实现百万兆 字节级的存储容量，而当前光盘最多只能提供50千兆字节。为此，在现有技术中，已经知道光大容量存储器件使用全息原 理。该原理为制作3D提供了很大便利，或使容量数据(volumetric data)存储成为可能，而不是由DVD型的传统光盘所给予的仅为 2D或表面数据存储(或者可能为多表面数据存储)。具体地，欧洲 专利文献EP 0 827 621描述了具有感光层的光大容量存储器件，其 中，感光层具有每一个都由光纤型光导段组成的单位晶格。然后， 光纤存储构成以光束的波长进4于编码的凄t据干涉图的Lippmann结 构。在附图说明图1所示的现有才支术文献中，在写入数据期间，光透入光纤， 经过透明衬底，并到达将该光反射回光纤的反射4竟。然后，光纤的 感光材料受到在相反方向上传播的两个光束的作用。然后，根据Lippmann效应，由两个光束之间的干涉所引起的干涉图才羊生成在光 纤的感光材冲+中记录折射率层的叠加的驻波。在数据读取期间，掩蔽反射镜，并且激光器发射具有连续光语 的光。通过Lippmann结构，选择性地将特定波长反射向激光器和 检测器。那种结构的检测由此表示信息比特的存在。通过在光纤中 多路传输各种波长，则其可以获得多个信息比特的容量存储。由于需要在读取期间去除或掩蔽反射4竟以读取干涉图样这一 事实，所以很容易理解现有技术的缺点。因此，本专利技术提出解决的 技术问题是在全息大容量存储器件中读取或检测干涉图样的问题。为了实现该目的，本专利技术提出了通过使用既是读取反射又是写 入反射的反射镜以及通过在读取期间使用光束的零差检测来使检 测变得容易。还从现有技术中已知美国专利申请US 2002/150022 (Tolmachev )。该文献涉及4吏用用于在材津牛的厚度方向上以确定的 深度记录信息的超短脉沖。两个相对传播的脉沖之间的延迟限定记 录深度。在用于记录信息的方法期间而不在用于读取信息的方法期 间4吏用干涉图样。在那个描述的系统中，在感光介质下方i殳置反射 镜。该反射镜(具有四分之一波片)具有偏振特性以避免将由反射 镜反射的光束与对读取的数据进行编码的相同光束混合。还从现有技术中已知美国专利申请US 2003/165746 ( Stadler ),其涉及记录介质的结构和用于将数据写在该介质上的方法。还从现有4支术中已知欧洲专利申请EP 1 324 322 ( Optware ), 其披露了这样一个事实在写入期间，在不同于重构信号的方向的 方向上发送由反射镜反射的基准光束。这些文献都没有描述通过零差纟企测读取#:据的<壬^]步驶《。
技术实现思路
本专利技术4是供了用于读耳又以通过两个基本相同波长的光束的干 涉而获得的全息图形式记录在全息材料上的数据并使用至少 一 个反射层的方法，所述方法的特征在于包4舌以下步骤-发射至少包括所述全息材料处的所述波长的光，所述全息材料 包括^斤述全息图；以及-执行来自由所述全息图衍射的所述光的信号与从由所述至少 一个反射层反射的信号和由所述至少一个反射层传输的信号中选 择的至少一个信号之间的零差检测。有利地，通过使用该反射信号和该传输信号差动地执行所述零 差才企测。有利地，放置在全息介质和反射镜之间的双折射相移片使得零差检测的操作点。有利地，；汶置在全息介质和反射4竟之间的双4斤射相移片(une lame de phase)佳J寻可以通过相对于写入光束的偏4展改变读取光束 的偏1展来差动地#1行传，#和/或反射光束的两个偏振分量之间的所 述零差检测。本专利技术还提供了一种大容量存储器件，包括用于通过生成全息 图逐位地记录数据的至少 一种全息材料，以及包括至少 一 个反射 层，所述大容量存储器件的特征在于在读取所记录数据的读取阶段 期间，所述反射层反射读取信号。优选地，其进一步包括随着其偏振调整该反射和传输信号的相 移片。在第一实施例中，凄t据^皮记录在基本垂直于记录面定向的孩吏光 纤中。在另 一实施例中，通过基本垂直于记录面传播的光束将数据记录在Lippmann盘上。本专利技术还提供了 一种用于记录数据的光盘，所述光盘的特征在 于其构成本专利技术的大容量存储器件。本专利技术最后提供了 一种用于记录数据的记录介质，所述记录介 质的特征在于其构成本专利技术的大容量存储器件。附图^兑明可参照以下为了 i兌明而*会出的附图来更好纟也理解本专利技术，其中图1示出了用于读取以全息图形式记录的信息的现有技术方法；图2示出了本专利技术的用于读取的方法；图3示出了由本专利技术的零差检测检测到的信号的计算；图4示出了所获得的用于记录在完全非局部(non-local)材料 中的信号；图5示出了所获得的用于记录在完全局部材料中的信号；图6示出了在Lippmann盘中逐^f立;也i己录。具体实施方式如图l所示，在现有技术中，通过相对传播的光束以Bragg光 一册形式逐个地记录比特。如杲对应的比特为1,则i己录光才册，而如 果对应的比特为0,则不记录光栅。因此，通过顺序对每一个波长 曝光或者同时对所有波长曝光，由波分复用将多个比特存储在相同 位置中。然后，在另一位置处重复该操作以覆盖整个光盘。通过Bragg衍射检索数据对于给定的位置和给定的波长，衍 射信号表示对应的比特为1。还可以通过宽光i普4丸4亍读回，相同位 置的所有比特被同时检索。在图1中，由被反射镜l反射的第一光 束生成第二写入光束。为了读取数据，去除反射镜并通过检测由光 才册反射的光束来读取凄t据。在图2中，才艮据本专利技术，在大容量存储器件的衬底3处以固定 方式(例如，以玻璃板的形式)定位反射镜2。在数据读取期间不 去除或不掩蔽反射镜。在这种情况下，在检索期间，衍射信号被相干叠加在由反射镜 反射的信号上。如果反射镜的反射率不是100%和/或如果全息材料 4是有吸收能力的，则为1的比特的存在导致该结构的反射率随着 波长而改变。才艮据本专利技术，然后执行零差冲企测以识别所述比特。全息图可以是相位全息图和/或吸收全息图。图3 4吏得可以理解通过零差冲企测获得的强度。使用以下符号r:反射镜振幅的反射率； km:光4册号m的记录波长处的波凄《； k和co:读耳又波长处的波lt和角频率； <5max:材料衍射系数(indice)的最大变化； N:记录光4册数cp:指示光才册(r6seau d，indice )和干涉图样之间的相移 1:全息介质的厚度；以及 A入射振幅通过说明，对于低衍射效率的相位全息图，以及对于低反射率 r ，由如图3所示的零差^r测所4企测的#展幅As为<formula>formula see original document page 8</formula>其中，取决于相应光栅的比特是1还是0，系数bm等于1或0, 以及其中，总和的第一项对应于信号的反射部分，而第二项对应于 衍射部分。根据所使用材料的类型，得到的强度随参数cp的值而变化。特别地，应该注意，使用零差检测，在该实例中所获得的信号的强度以1/N减小，而在对于本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于读取以全息图形式记录在全息材料上的数据并使用至少一个反射层的方法，所述全息图通过两个基本相同波长的光线的干涉而获得，其特征在于，所述方法包括以下步骤：发射至少包括所述全息材料处的所述波长的光，所述全息材料包括所述全息图；以及 执行来自由所述全息图衍射的所述光的信号与从由所述至少一个反射层反射的信号和由所述至少一个反射层传输的信号中选择的至少一个信号之间的零差检测。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】FR 2004-12-20 04530911.用于读取以全息图形式记录在全息材料上的数据并使用至少一个反射层的方法，所述全息图通过两个基本相同波长的光线的干涉而获得，其特征在于，所述方法包括以下步骤发射至少包括所述全息材料处的所述波长的光，所述全息材料包括所述全息图；以及执行来自由所述全息图衍射的所述光的信号与从由所述至少一个反射层反射的信号和由所述至少一个反射层传输的信号中选择的至少一个信号之间的零差检测。2. 根据权利要求1所述的用于读取记录在全息材料上的数据的 方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉勒波利亚，纪尧姆梅尔，热拉尔德罗森，
申请(专利权)人：国立科学研究中心，巴黎南大学，
类型：发明
国别省市：FR[法国]