用于全息复制系统的多光斑配准的伺服系统技术方案

本发明专利技术涉及用于全息复制系统的多光斑配准的伺服系统。本技术提供用于控制使用多个反向传播光束将显微全息图记录在全息光盘的多个数据光道之上的方法和系统。在记录过程期间全息光盘的缺陷或者光盘的移动可使信号光束偏离目标数据光道。在一些实施例中，将跟踪光束导向光盘的参考层。参考光束与参考层的目标凹槽的偏离可指示跟踪误差。检测器可检测跟踪光束的反射，并且响应所检测跟踪误差而生成误差信号。伺服机械装置可致动(例如径向、切向或轴向平移、旋转和/或倾斜)一个或多个光学组件以补偿跟踪误差，通过这些光学组件发射反向传播光束。

【技术实现步骤摘要】

一般来说，本技术涉及逐比特全息数据存储技术。更具体来说，本技术涉及用于全息光盘中的并行复制的方法和系统。
技术介绍
随着计算能力进步，计算技术已经进入新应用领域，例如消费者视频、数据存档、 文档存储、成像和电影制作等等。这些应用已经提供开发具有增强存储容量和增加数据速率的数据存储技术的持续推动力。数据存储技术的发展的一个示例可以是光学存储系统的越来越高的存储容量。例如，20世纪80年代初所开发的致密光盘具有大约650-700MB的数据容量，或大约74-80分钟的双声道音频节目。相比之下，20世纪90年代初所开发的数字多功能光盘(DVD)格式具有大约4.7GB (单层)或8. 5GB (双层)的容量。此外，已经开发更高容量的存储技术，以便满足不断增加的需求，例如对更高分辨率视频格式的需求。例如，诸如Blu-ray Disc 格式之类的高容量记录格式能够将大约25GB保存在单层光盘中或者将50GB保存在双层光盘中。随着计算技术持续发展，可预期甚至更高容量的存储介质。例如，全息存储系统和显微全息存储系统是可实现存储工业中的增加容量要求的其它发展中存储技术的示例。全息存储是采取全息图形式的数据存储，全息图是通过在光敏存储介质中的两个光束相交所创建的三维干涉图案的图像。一直寻求基于页面的全息技术和逐比特全息技术。在基于页面的全息数据存储中，包含数字编码数据(例如多个比特)的信号光束重叠在存储介质的体积中的参考光束上，从而引起调制该体积中的介质的折射率的化学反应。因此，各比特一般作为干涉图案的一部分来存储。在逐比特全息或显微全息数据存储中，将每一个比特作为通常由两个反向传播聚焦记录光束所生成的显微全息图或布拉格反射光栅来写入。然后通过使用读取光束来反射出显微全息图以重构记录光束，来检索数据。逐比特全息系统可实现更小间隔和层聚焦显微全息图的记录，因而提供比现有光学系统高许多的存储容量。但是，逐比特全息系统的带宽可能受到单通信通道的传输率和全息存储盘的转速限制。例如，Blu-ray 系统中12x BD速率的典型光盘转速可引起大约 430兆位/秒的单通道传输。以这个传输率，光盘中的每个数据层的记录时间大约为500 秒。用于增加逐比特显微全息系统中的传输率的技术会是有利的。
技术实现思路
本技术的一个实施例提供一种在复制盘中记录数据的方法。该方法包括将多个信号光束从第一组光学组件发射到全息光盘的第一面，将多个参考光束从第二组光学组件发射到全息光盘的第二面，并且确定多个信号光束光斑是否对准在全息光盘的目标层的多个目标数据光道中。该方法还包括确定多个参考光束的各参考光束是否与多个信号光束的对应信号光束大致重叠，以便在全息光盘的记录期间形成多个照射光斑，并且在确定多个照射光斑没有对准在多个目标数据光道中时调整第一组光学组件和第二组光学组件中的一个或多个。另一个实施例提供一种用于在全息光盘上记录显微全息图的系统。该系统包括两个光学系统。第一光学系统配置成将多个信号光束从全息光盘的第一面聚焦在多个目标数据层中。第一光学系统还耦合到第一组伺服机械装置，第一组伺服机械装置配置成致动第一光学系统中的第一组光学组件，以便将多个信号光束的每个对准在多个目标数据光道的相应光道中。第二光学系统配置成将多个参考光束从全息光盘的第二(相对)面传送到目标数据层中。第二光学系统包括第二组光学组件，第二组光学组件配置成被致动以将多个参考光束的每个与多个信号光束的相应信号光束对准，以便在一个或多个目标数据层的多个目标数据光道的相应光道中形成干涉图案。另一个实施例提供一种用于对全息光盘进行预先格式化的系统。该系统包括第一光学头，其配置成将多个信号光束照射到全息光盘的多个数据光道，并且配置成将跟踪光束照射到全息光盘的参考层的目标凹槽，其中目标凹槽对应于多个数据光道。该系统还包括第二光学头，其配置成将多个参考光束照射到多个数据光道，使得多个信号光束和多个参考光束在数据层中进行干涉，以便形成包括多个照射光斑的干涉图案。该系统包括跟踪检测器，其配置成检测跟踪光束从全息光盘的反射，并且配置成当跟踪光束的反射指示跟踪光束没有聚焦在目标凹槽上时生成第一组误差信号。该系统还包括第二组检测器，其配置成检测多个信号光束的传送或者多个参考光束的传送中的一个或多个，并且配置成当多个参考光束与多个信号光束的相应信号光束没有对准时生成第二组误差信号。此外，该系统包括一个或多个伺服机械装置，其耦合到第一光学头和第二光学头，配置成从跟踪检测器和第二组检测器中的一个或多个接收误差信号，并且配置成响应误差信号而致动第一光学头和第二光学头中的一个或多个的光学组件。附图说明通过参照附图阅读以下详细描述，会更好地理解本专利技术的这些及其它特征、方面和优点，附图中，相似符号在附图中通篇表示相似部件，附图包括图1示出按照实施例、具有数据光道的光盘；图2A和图2B是按照实施例的显微全息复制系统的框图；图3A和图:3B各示出按照实施例、比较单光束复制技术和多平行光束复制技术的示意图；图4是按照实施例、在全息光盘的多个光道上进行并行记录的多头系统的示意图；图5是按照实施例、并行传送多个光束以在全息光盘的多个光道进行记录的单头的示意图；图6是按照实施例、表示全息光盘的多个数据层、多个数据光道和参考层的示意图；图7是按照实施例、进入全息光盘的多个信号光束、多个反向传播参考光束和跟踪光束的侧视图；图8示出按照实施例、全息光盘中具有编码标记的光道的平行数据光道的径向图9A和图9B示出按照实施例的全息光盘中的数据光道和照射光斑阵列的径向图；图10是按照实施例、可经过补偿的若干类型的光盘缺陷的示意侧视图；图11是按照实施例、表示对全息光盘中形成的照射光斑倾斜的光盘的效果的图表；图12是按照实施例的全息记录系统的示意图；图13是按照实施例、在全息记录系统中检测的强度分布的简图；图14是按照实施例的全息记录系统中的倾斜控制系统的示意图；以及图15是按照实施例、表示可在全息记录系统中使用的径向和切向倾斜致动的示意图。具体实施例方式下面将描述本技术的一个或多个实施例。在提供这些实施例的简要描述的过程中，在本说明书中并非描述实际实现的所有特征。应当理解，在任何这种实际实现的开发中，如同任何工程或设计项目中那样，必须进行许多实现特定的判定以便实现开发人员的特定目标，例如符合系统相关和业务相关限制，这些限制可对每个实现而改变。此外，应当理解，这种开发工作可能是复杂且费时的，但是仍然是获益于本公开的本领域的技术人员进行的设计、制作和制造的例行事务。逐比特全息数据存储系统通常涉及通过在记录介质(例如全息光盘)内部发射两个重叠和干涉光束来进行记录。由称作显微全息图、在由聚焦光束照射时充当体积光反射器的显微级定域全息图案的存在或不存在来表示数据位。例如，图1所示的全息光盘10表示在光盘10的一层可如何组织数据位。一般来说，全息光盘10为圆形大致平坦光盘，其中一个或多个数据存储层嵌入透明塑料膜中。数据层可包括大致定域在适当深度的可反射光线的材料的任何数量的改性区域，例如用于逐比特全息数据存储的显微全息图。在一些实施例中，数据层可嵌入对照射到光盘10的光束的照射强度进行响应的全息可记录材料中。 例如，在不同实施例中，光盘10的材料可以是阈本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：王雪峰，P·G·博南尼，史晓蕾，任志远，夏华，V·P·奥斯特罗弗霍夫，王兴华，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：