專利名稱：全息存儲(chǔ)的移位散斑復(fù)用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種全息存儲(chǔ)的移位散斑復(fù)用裝置，屬于全息存儲(chǔ)的存儲(chǔ)復(fù)用/尋址裝置領(lǐng)域。
現(xiàn)有提供存儲(chǔ)位置最多的全息存儲(chǔ)復(fù)用裝置由Rockwell科學(xué)中心實(shí)現(xiàn)的角度位置混合復(fù)用裝置，

圖1是該裝置的原理圖，由水平聲光偏轉(zhuǎn)器1，垂直聲光偏轉(zhuǎn)器2，存儲(chǔ)材料鈮酸鋰晶體3，透鏡4，CCD5組成復(fù)用裝置的光路像系統(tǒng)。圖2中是該裝置的所在的全息存儲(chǔ)系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)圖，角度位置混合復(fù)用裝置是依次由分光片6，透鏡4，垂直聲光偏轉(zhuǎn)器2，透鏡4，透鏡4，透鏡4，透鏡4，反射鏡7，水平聲光偏轉(zhuǎn)器1，透鏡4，透鏡4，透鏡4，透鏡4組成，組成是全息存儲(chǔ)系統(tǒng)的參考光光路。全息存儲(chǔ)系統(tǒng)的物光光路是依次由聲光頻率補(bǔ)償器8，透鏡4，透鏡4，反射鏡7，透鏡4，空間光調(diào)制器9，透鏡4，透鏡4組成。參考光和物光相干涉，全息圖存儲(chǔ)于晶體材料(LiNbO3)10中。讀出時(shí)，關(guān)閉物光光路，參考光改變角度，衍射光通過透鏡4成像于探測(cè)器件5(CCD)上。
該裝置的不足在于(1).提供的存儲(chǔ)位置較少，2萬個(gè)。單維角度復(fù)用的位置更少，為1000個(gè)。(2).系統(tǒng)體積較大。
復(fù)用位置較少的原因角度復(fù)用時(shí)相鄰兩個(gè)存儲(chǔ)位置間的參考光角度間隔一般在0.01°的量級(jí)，而參考光可以改變的角度也是受到限制的(如圖1中的θ角所示)，角度范圍最大為180°，一般在40°左右，所以采用單一的角度復(fù)用技術(shù)，理論上可得到的復(fù)用位置在40/0.01＝4000個(gè)左右。
采用角度一空間混合復(fù)用時(shí)，為了提高存儲(chǔ)密度，空間復(fù)用的參考光光斑是有一部分重疊的，這樣每一維的角度復(fù)用的位置數(shù)也要減少，在Rockwell科學(xué)中心的裝置中單維角度復(fù)用的位置為1000個(gè)。
另一種最新的存儲(chǔ)裝置是散斑編碼參考光的空間復(fù)用裝置，本發(fā)明是在該技術(shù)上改進(jìn)實(shí)現(xiàn)的，圖3是該裝置的系統(tǒng)圖，激光光源通過分束器11后形成參考光和物光光路，散斑編碼參考光、存儲(chǔ)材料移動(dòng)的復(fù)用裝置是由參考光路中的擴(kuò)束透鏡組12，反射鏡7，隨機(jī)位相板13，會(huì)聚透鏡14，一維平移工作臺(tái)15組成。全息存儲(chǔ)系統(tǒng)的物光光路是透鏡4，透鏡4，反射鏡7，透鏡4，空間光調(diào)節(jié)器9，透鏡4，透鏡4組成。存儲(chǔ)時(shí)參考光20和物光21相干涉，全息圖記錄于存儲(chǔ)材料16中；改變一維平移工作臺(tái)15的位置，使參考光斑照射在存儲(chǔ)材料16的不同位置，從而實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)位置的復(fù)用。讀出時(shí)，關(guān)閉物光光路，通過移動(dòng)存儲(chǔ)材料16實(shí)現(xiàn)尋址，衍射光通過透鏡4成像于探測(cè)器件5(CCD)上。
該裝置的不足在于(1).存儲(chǔ)密度受限于存儲(chǔ)材料移動(dòng)的間隔，提供的存儲(chǔ)位置較少。例如Δ的值在5μm左右，當(dāng)存儲(chǔ)材料光斑在存儲(chǔ)材料上移動(dòng)10mm時(shí)，提供的存儲(chǔ)位置也只有2000個(gè)。(2).不同的存儲(chǔ)內(nèi)容存儲(chǔ)在材料的不同位置而不是在同一位置，這也降低了存儲(chǔ)密度。
本發(fā)明的特征在于所述的參考光光路含有依次位于參考光光軸上的隨機(jī)相位板，固定有上述隨機(jī)相位板的平移工作臺(tái)和透鏡組。所述的參考光光路含有依次位于參考光光軸上的擴(kuò)束透鏡組，反射鏡，固定有隨機(jī)相位板的一維平移工作臺(tái)及上述隨機(jī)相位板和會(huì)聚透鏡。所述的隨機(jī)相位板是全息漫射板。
使用說明它達(dá)到了預(yù)期目的。
圖2是現(xiàn)有的全息存儲(chǔ)復(fù)用裝置的應(yīng)用裝置圖(角度復(fù)用)。
圖3是現(xiàn)有的散斑全息存儲(chǔ)存儲(chǔ)復(fù)用裝置的應(yīng)用裝置圖(存儲(chǔ)材料移動(dòng))。
圖4是本發(fā)明的機(jī)構(gòu)圖。
圖5是本發(fā)明的應(yīng)用裝置圖，應(yīng)用于數(shù)字體全息存儲(chǔ)。
圖5是移位散斑復(fù)用裝置的一個(gè)實(shí)施例，為數(shù)字體全息存儲(chǔ)系統(tǒng)。激光光源通過分束器11后形成參考光和物光光路，參考光路由擴(kuò)束透鏡組12，反射鏡7，隨機(jī)位相板13(本實(shí)施例中為全息漫射板)，一維平移工作臺(tái)15，會(huì)聚透鏡14組成；物光光路由透鏡4，透鏡4，反射鏡7，透鏡4，空間光調(diào)制器9，透鏡4組成。記錄時(shí)，參考光20與物光21相交形成干涉場(chǎng)，并由記錄材料16(記錄材料可以是晶體也可以是聚合物，本實(shí)施例中為摻鐵0.02mol％的LiNbO3晶體)記錄下來，改變隨機(jī)位相板13的位置就可以在記錄材料中記錄下不同的全息圖。讀出時(shí)，關(guān)閉物光，只打開參考光，改變隨機(jī)位相板13的尋址位置，就可以復(fù)現(xiàn)出與該位置相對(duì)應(yīng)的物光信號(hào)，該信號(hào)可以通過透鏡4成像后由探測(cè)器5(CCD)采集得到。
本發(fā)明可提供的復(fù)用位置數(shù)大于正交相位編碼陣列可產(chǎn)生的不相關(guān)陣列數(shù)目(該正交相位編碼陣列的微觀尺寸應(yīng)與散斑場(chǎng)的散斑尺寸相近，一般散斑尺寸為直徑5μm左右)，以5mm×5mm的光斑口徑，單元尺寸是5μm×5μm為例進(jìn)行計(jì)算，它大于106，因而對(duì)于現(xiàn)有系統(tǒng)而言是十分巨大的。
權(quán)利要求
1.一種全息存儲(chǔ)的移位散斑復(fù)用裝置，含有由依次位于參考光光軸上的隨機(jī)相位板、平移工作臺(tái)和透鏡組構(gòu)成的參考光光路、物光光路、記錄上述兩束光干涉場(chǎng)的記錄材料以及探測(cè)器件，其特征在于所述的參考光光路含有依次位于參考光光軸上的隨機(jī)相位板，固定有上述隨機(jī)相位板的平移工作臺(tái)和透鏡組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的全息存儲(chǔ)的移位散斑復(fù)用裝置，其特征在于所述的參考光光路含有依次位于參考光光軸上的擴(kuò)束透鏡組，反射鏡，固定有隨機(jī)相位板的一維平移工作臺(tái)及上述隨機(jī)相位板和會(huì)聚透鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的全息存儲(chǔ)的移位散斑復(fù)用裝置，其特征在于所述的隨機(jī)相位板是全息漫射板。
全文摘要
一種全息存儲(chǔ)的移位散斑復(fù)用裝置，屬于全息存儲(chǔ)的存儲(chǔ)復(fù)用/尋址裝置領(lǐng)域，其特征在于所述的參考光光路含有依次位于參考光光軸上的隨機(jī)相位板，固定有上述隨機(jī)相位板的平移工作臺(tái)和透鏡組。它與散斑編碼參考光的空間復(fù)用裝置相比，其在復(fù)用時(shí)參考光光斑與存儲(chǔ)材料的相對(duì)位置是不變的，因而便可通過移動(dòng)隨機(jī)相位板產(chǎn)生數(shù)目巨大又互不相關(guān)的散斑場(chǎng)，經(jīng)光束調(diào)整后可形成用于全息存儲(chǔ)的參考光束，它與物光形成干涉，便可在記錄材料上記錄下該全息圖。只要不斷改變光斑在隨機(jī)相位板上的照射位置，使該散斑場(chǎng)與前一散斑場(chǎng)的相關(guān)系數(shù)小于某一設(shè)定的閾值，就可以不斷產(chǎn)生新的復(fù)用位置。以5mm×5mm的光斑口徑，單元尺寸是5μm×5μm為例進(jìn)行計(jì)算，其復(fù)用位置在10
文檔編號(hào)G11B7/00GK1447315SQ02116310
公開日2003年10月8日 申請(qǐng)日期2002年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月22日
發(fā)明者何慶聲, 黃東, 金國(guó)藩, 鄔敏賢 申請(qǐng)人:清華大學(xué)