專利名稱：光纖引導(dǎo)偏振復(fù)用的全息光盤存儲(chǔ)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及全息光盤存儲(chǔ)系統(tǒng)，特別是一種光纖引導(dǎo)偏振復(fù)用的全息光盤存儲(chǔ)裝置。其思想還可用于波長復(fù)用的全息存儲(chǔ)系統(tǒng)，簡(jiǎn)化了光路，提高了可靠性。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下一種光纖引導(dǎo)偏振復(fù)用的全息光盤存儲(chǔ)裝置，它的構(gòu)成沿光路前進(jìn)的方向包括激光器、電光調(diào)制晶體、1×2光纖分束器，該1×2光纖分束器將產(chǎn)生按一定分光比的參考光束和物光束，物光路包括光纖、透鏡、空間光調(diào)制器、第一傅里葉透鏡、光盤、第二傅里葉透鏡和CCD攝像機(jī)，該兩個(gè)傅里葉透鏡組成了一個(gè)4f系統(tǒng)，空間光調(diào)制器位于第一傅里葉透鏡的前焦面，該第一傅里葉透鏡的后焦面位于光盤的存儲(chǔ)介質(zhì)內(nèi)，第二傅里葉透鏡的前焦面與第一傅里葉透鏡的后焦面重合，第二傅里葉透鏡的后焦面位于CCD攝像機(jī)接收面上，一根末端帶有自聚焦透鏡的輸出光纖將參考光引導(dǎo)至光盤的存儲(chǔ)介質(zhì)內(nèi)和第一傅里葉透鏡的后焦點(diǎn)。
所述的電光調(diào)制晶體可用可轉(zhuǎn)動(dòng)的1/2波片來替換。
所述的保偏光纖上設(shè)有光纖偏振控制器。
所述的1×2光纖分束器也可換成n×2光纖分束器，所述的激光器為多波長半導(dǎo)體激光器列陣(11)。
本發(fā)明的技術(shù)效果如下1、全息光盤存儲(chǔ)技術(shù)較目前廣泛使用的CD、DVD光盤具有存儲(chǔ)容量大、傳遞速度快的優(yōu)點(diǎn)，用電光晶體控制偏振狀態(tài)的偏振復(fù)用技術(shù)能與其它復(fù)用技術(shù)同時(shí)使用，如角度復(fù)用、位移復(fù)用和波長復(fù)用等，提高了存儲(chǔ)密度。
2、保偏光纖器件引導(dǎo)的全息干涉光路簡(jiǎn)化了光盤驅(qū)動(dòng)器光路，增加了可靠性。特別作為商品推向市場(chǎng)時(shí)，具有較高的性能價(jià)格比。
所述的激光器1可以是半導(dǎo)體激光器或其它類型的激光器，要求它們線偏振光輸出并具有一定的相干長度，這是為了便于參考光束與物光束的干涉以及偏振復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用。偏振光輸出通過一個(gè)電光調(diào)制晶體2可以改變偏振光輸出的振動(dòng)方向，從而實(shí)現(xiàn)偏振復(fù)用的目的。1×2光纖分束器3將產(chǎn)生按一定分光比的參考光束和物光束，光纖分束器3起到了一般全息光存儲(chǔ)光路中的空間濾波器、光束分光器和反射鏡等光學(xué)元件，簡(jiǎn)化了光路，提高了光學(xué)質(zhì)量。作為參考光路的一根輸出光纖帶有自聚焦透鏡10，在傅里葉全息光存儲(chǔ)光路中方便地替代了一般全息存儲(chǔ)光路中會(huì)聚透鏡或準(zhǔn)直透鏡的作用。輸出光纖的長度調(diào)整將使兩光束的干涉性能提高。透鏡4是擴(kuò)束準(zhǔn)直鏡，它將物光束擴(kuò)束成被存儲(chǔ)的物體的大小的平行光；空間光調(diào)制器5代表了要被存儲(chǔ)的物光信息，它位于傅里葉透鏡6的前焦面上，而它的后焦面則位于光盤的存儲(chǔ)介質(zhì)內(nèi)9。目前我們使用的光盤存儲(chǔ)介質(zhì)是約100微米厚的光致聚合物材料，它不需要后濕化學(xué)處理，靈敏度高，對(duì)環(huán)境有很好的抵抗性。傅里葉透鏡7與傅里葉透鏡6組成了一個(gè)4f系統(tǒng)(f是傅里葉透鏡的焦距)，它的前焦面位于光盤9的存儲(chǔ)介質(zhì)內(nèi)，后焦面位于CCD攝像機(jī)8接收面上。當(dāng)信息記錄完成后，存儲(chǔ)在光盤上的信息僅需要參考光束的照射(物光路被關(guān)閉，可由空間光調(diào)制器5來完成)，而再現(xiàn)的像(即信息)由CCD攝像機(jī)8平行接收輸出。全部過程都由計(jì)算機(jī)控制和處理。
作為這一方法的延伸，偏振復(fù)用要求偏振光振動(dòng)方向的改變也可用可轉(zhuǎn)動(dòng)的1/2波片21來替換電光晶體調(diào)制器獲得。如圖2所示。另外通過對(duì)光纖本身的調(diào)整也能改變偏振光的偏振方向，例如轉(zhuǎn)動(dòng)光纖輸出端來改變光束的偏振方向，也可調(diào)節(jié)光纖偏振控制器31和32來獲得任意偏振方向的線偏振光，如圖3所示。圖4是本發(fā)明實(shí)施例4由光纖引導(dǎo)偏振復(fù)用的反射全息光盤存儲(chǔ)裝置，在此不贅述。
作為本發(fā)明的擴(kuò)展，如果我們的1×2光纖分束器3換成n×2的光纖分束器30，同時(shí)采用多波長半導(dǎo)體激光器列陣11，就可以建立多波長復(fù)用的全息光盤存儲(chǔ)系統(tǒng)，它可以避免在以往全息系統(tǒng)中，為使各波長形成同一光路而需要的各種波長的透反射濾光片的制作困難以及調(diào)整光路的不便，如圖5所示。
權(quán)利要求
1.一種光纖引導(dǎo)偏振復(fù)用的全息光盤存儲(chǔ)裝置，其特征在于它的構(gòu)成沿光路前進(jìn)的方向包括激光器(1)、電光調(diào)制晶體(2)、1×2光纖分束器(3)，該1×2光纖分束器(3)將產(chǎn)生按一定分光比的參考光束和物光束，物光路包括光纖、透鏡(4)、空間光調(diào)制器(5)、第一傅里葉透鏡(6)、光盤(9)、第二傅里葉透鏡(7)和CCD攝像機(jī)(8)，傅里葉透鏡(7)與傅里葉透鏡(6)組成了一個(gè)4f系統(tǒng)，空間光調(diào)制器(5)位于傅里葉透鏡(6)的前焦面上，傅里葉透鏡(6)的后焦面在光盤(9)的存儲(chǔ)介質(zhì)內(nèi)，傅里葉透鏡(7)的前焦面與傅里葉透鏡(6)的后焦面重合，傅里葉透鏡(7)的后焦面與CCD攝像機(jī)(8)接收面重合，一根末端帶有自聚焦透鏡(10)的輸出光纖將參考光引導(dǎo)至光盤(9)的存儲(chǔ)介質(zhì)內(nèi)和第一傅里葉透鏡(6)的后焦點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖引導(dǎo)偏振復(fù)用的全息光盤存儲(chǔ)裝置，其特征在于所述的電光調(diào)制晶體(2)可用可轉(zhuǎn)動(dòng)的1/2波片(21)來替換。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖引導(dǎo)偏振復(fù)用的全息光盤存儲(chǔ)裝置，其特征在于所述的保偏光纖上設(shè)有光纖偏振控制器(31)和(32)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖引導(dǎo)偏振復(fù)用的全息光盤存儲(chǔ)裝置，其特征在于所述的1×2光纖分束器為n×2光纖分束器(30)，所述的激光器為多波長半導(dǎo)體激光器列陣(11)。
全文摘要
一種光纖引導(dǎo)偏振復(fù)用的全息光盤存儲(chǔ)裝置，其構(gòu)成沿光路前進(jìn)方向包括激光器、電光調(diào)制晶體、1×2光纖分束器，該1×2光纖分束器按一定分光比產(chǎn)生參考光束和物光束，物光路包括光纖、透鏡、空間光調(diào)制器、第一傅里葉透鏡、光盤、第二傅里葉透鏡和CCD攝像機(jī)，該兩個(gè)傅里葉透鏡組成了一個(gè)4f系統(tǒng)，空間光調(diào)制器位于第一傅里葉透鏡的前焦面，該第一傅里葉透鏡的后焦面位于光盤的存儲(chǔ)介質(zhì)內(nèi)，第二傅里葉透鏡的前焦面與第一傅里葉透鏡的后焦面重合，第二傅里葉透鏡的后焦面位于CCD攝像機(jī)接收面上，一根末端帶有自聚焦透鏡的輸出光纖將參考光引導(dǎo)至光盤的存儲(chǔ)介質(zhì)內(nèi)和第一傅里葉透鏡的后焦點(diǎn)。其優(yōu)點(diǎn)是存儲(chǔ)密度高，體積小，性能穩(wěn)定，性價(jià)比高。
文檔編號(hào)G11B7/12GK1455394SQ03128938
公開日2003年11月12日 申請(qǐng)日期2003年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月30日
發(fā)明者陳仲裕, 劉學(xué)璋, 趙虹霞 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所