用于存储全息数字数据的系统技术方案

一种体积全息数字数据存储系统，包括：　　　　一个光源，用于产生激光束；　　　　一个分束器，用于把该激光束分成信号光束和参考光束；　　　　一个空间光调制器，用于根据外界输入的数据把该信号光束调制成基于逐页的二进制像素数据；　　　　一个光束选择装置，用于透射该参考光束的选定部分，由此提供减小的参考光束；　　　　一个透镜，用于将该减小的参考光束偏转到一存储介质上；和　　　　一个反射装置，用于把从该光束选择装置接收到的该减小的参考光束反射到该透镜上的入射位置。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种体积全息数字数据存储系统；进一步涉及一种能够增大全息数字数据的记录密度的体积全息数字数据存储系统。
技术介绍
众所周知，对可以储存大量数据(如电影画面数据)的体积全息数字数据存储系统的需求正日益提高。因此，近来已开发出各种类型的全息数字数据存储系统，用来实现高密度光学存储容量。体积全息数字数据存储系统允许其中包含信息的信号光束与一参考光束干涉，以在其间产生干涉图案，然后再控制干涉图案以储存其到由光折变晶体所制成的存储介质中。光折变晶体是一种在干涉图案的不同振幅和相位上会有不同反应的材料。通过改变参考光束的入射角度(角度多路复用)和/或通过移动全息介质以改变记录区(移位多路复用)而把不同的全息图储存在同一个空间存储单元中，这样使得大量二进制数据的全息图可以逐页存储在存储介质中。下面将参考附图说明图1描述利用角度多路复用技术的常规全息数字数据存储系统。在图1中，示出了在一个三维全息存储介质中记录全息数据(即，干涉图案)的常规体积全息数字数据存储系统的方框图。常规的体积全息数字数据存储系统包括一个用于产生激光束的光源100和一个用于在其中储存全息数据的全息介质110，如光折变晶体。扩束器101扩展激光束以提供具有增大直径的平面波的准直激光束，并将扩展的激光束发送给分束器102。在分束器102和全息介质110之间，形成有两条光路，即参考光路PS1和信号光路PS2。分束器102把扩展激光束分成两束，即沿参考光路PS1反射的参考光束和沿信号光路PS2透射的信号光束。预备在参考光路PS1上依次放置的是一个第一和一个第二反射镜103、104以及一个第一透镜106。因此，用于在全息介质110上记录或再现全息数据的参考光束经第一和第二反射镜103、104以及第一透镜106从分束器102穿行到全息介质110。例如，致动器105赋予第二反射镜104平移运动以改变参考光束在第一透镜106上的入射位置。然后，被第二反射镜104反射的参考光束平行于穿过两个焦点的光轴OF(图2)向透镜106传播。通过改变入射位置，参考光束的偏转角(即反射的参考光束向第一透镜106的传播方向与偏转的参考光束穿行方向之间的偏转角)也发生改变。偏转角的变化对应于参考光束向全息介质110入射的角度的变化。同时，在信号光束传播方向上的信号光路PS2中预备一个SLM(空间光调制器)107和一个第二透镜108。在SLM107处，根据施加到SLM107的输入数据，信号光束被逐页调制成二进制像素数据。调制的信号光束经第二透镜108穿行到全息介质110。在采用角度多路复用技术的全息数字存储系统中，全息数据(即由信号光束和参考光束产生的各种干涉图案)被记录在全息介质110中的同一存储单元地点，同时改变参考光束在第一透镜106的入射位置以避免彼此重叠，产生参考光束彼此不同的偏转角。再现期间，只有参考光束(最好是与记录操作时采用的参考光束一致的参考光束)从第一透镜106辐射到全息介质110上。参考光束被记录在全息介质110上的干涉图案衍射，使得可以逐页再现对应于经第三透镜112被显示在CCD(电荷耦合装置)120上图像的记录的二进制数据。如上所述，在利用角度多路复用技术的全息数字数据存储系统中，通过改变参考光束的偏转角度，把不同的干涉图案记录在全息介质上。结果，可以在存储介质的一个位置上彼此重叠地记录大量数据。参见图2，该图是用于描述角度选择性的示意图，该角度选择性表示在一个视角处可区分不同页的能力范围。在该图中，为了简便起见，假设两个相邻的参考光束投影到第一透镜106上，使得两束参考光束的中心设置在一条径向线段OD上。假设∠a是第一参考光束偏转角范围内的第一偏转角，∠b是第二参考光束偏转角范围内的第二偏转角，同时差值|∠a-∠b|最小，该差值|∠a-∠b|应该大于给定值以按顺序满足角度选择性，以便区分不同的页。一般地，参考光束在第一透镜106上的相邻入射位置需要以某一定程度彼此分开以便分页。但是，在上述全息数字数据存储系统中，因为SLM107要求每个具有特定光束尺寸的激光束产生二进制像素数据，所以通过扩束器101扩大每束激光束的尺寸像素结果是，投射到第一透镜106上的每束参考光束的尺寸具有由扩束器101给定的特定尺寸，且该尺寸限制可投射到第一透镜106上的参考光束的数量，同时满足角度选择性。因此，在常规全息数字数据存储系统中，将不可能提高存储介质的记录密度而超过一定程度。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种全息数字数据存储系统，能够通过减小参考光束的尺寸而提高全息数据记录密度。根据本专利技术的一个优选实施例，提供了一种体积全息数字数据存储系统，包括一个光源，用于产生激光束；一个分束器，用于把激光束分成信号光束和参考光束；一个空间光调制器，用于根据外界输入的数据把信号光束调制成基于逐页的二进制像素数据；一个光束选择装置，用于透射参考光束的选定部分，由此提供减小的参考光束；一个透镜，用于将减小的参考光束偏转到存储介质上；和一个反射装置，用于把从可变光阑接收到的减小的参考光束向透镜上的入射位置反射。附图简述通过下面结合附图对优选实施例的描述，本专利技术的上述及其它目的和特征将变得更加清晰，其中图1是常规体积全息数字数据存储系统的方框图；图2是用于描述根据常规体积全息数字数据存储系统投射到透镜上的两束参考光束以及所要满足的两参考光束之间角度选择性的示意图；图3表示根据本专利技术优选实施例的体积全息数字数据存储系统的方框图；图4表示根据本专利技术优选实施例的参考光束和重叠可变光阑的透射区的所有可能位置的截面图；图5是用于描述根据本专利技术优选实施例的体积全息数字数据存储系统投射到透镜上的两束参考光束以及所要满足的两参考光束之间角度选择性的简图。优选实施例的描述参见图3，该图示出了根据本专利技术优选实施例的体积全息数字数据存储系统2。本专利技术的存储系统2总体上与图1所示的现有技术一致，除了其中增加了可变光阑206和第一致动器208。存储系统2中除了可变光阑206和第一致动器208以外其它部件的功能基本上与现有技术的相同。体积全息数字数据存储系统2包括一个用于发射激光束的光源200和一个用于在其中储存全息数据的全息介质230，如光折变晶体。扩束器201扩展光源200发出的激光束的尺寸并再将扩展的激光束发送给分束器204。在分束器204和全息介质230之间，形成有两条光路，即参考光路PS1和信号光路PS2。分束器204把扩展激光束分成两束，即沿参考光路PS1反射的参考光束和沿信号光路PS2透射的信号光束。预备在参考光路PS1上依次放置的是可变光阑(光束减径器)206、第一和第二反射镜210、212以及第一透镜216。即，参考光束经可变光阑206、第一和第二反射镜210、212以及第一透镜216穿行到全息介质230。可变光阑206包括一个只允许部分参考光束从中穿过的透射区206b和一个用于吸收或反射参考光束其余部分的非透射区206a。可变光阑206最好为圆形，并且在其中心设置有透射区206b和围绕该中心区的环状非透射区206a。因而，可变光阑206用于减小参考光束的尺寸。另外，可变光阑206最好可以通过第一致动器208在二维平面上移动，该二维平面垂直于参考光束向第一反射镜210行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种体积全息数字数据存储系统，包括一个光源，用于产生激光束；一个分束器，用于把该激光束分成信号光束和参考光束；一个空间光调制器，用于根据外界输入的数据把该信号光束调制成基于逐页的二进制像素数据；一个光束选择装置，用于透射该参考光束的选定部分，由此提供减小的参考光束；一个透镜，用于将该减小的参考光束偏转到一存储介质上；和一个反射装置，用于把从该光束选择装置接收到的该减小的参考光束反射到该透镜上的入射位置。2.如权利要求1所述的系统，其中，该光束选择装置包括一个可变光阑，具有一个透射区和一个非透射区，该透射区用于仅该参考光束的选择部分，由此提供该减小的参考光束，该非透射区用于吸收或反射该参考光束的其余部分；和一...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢载遇，
申请(专利权)人：株式会社大宇电子，
类型：发明
国别省市：