專利名稱：全息存儲的移位散斑復用裝置的制作方法
技術(shù)領域：
一種全息存儲的移位散斑復用裝置，屬于全息存儲的存儲復用/尋址裝置領域。
現(xiàn)有提供存儲位置最多的全息存儲復用裝置由Rockwell科學中心實現(xiàn)的角度位置混合復用裝置，

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，存儲材料鈮酸鋰晶體3，透鏡4，CCD5組成復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系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)圖，角度位置混合復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，組成是全息存儲系統(tǒng)的參考光光路。全息存儲系統(tǒng)的物光光路是依次由聲光頻率補償器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，全息圖存儲于晶體材料(LiNbO3)10中。讀出時，關(guān)閉物光光路，參考光改變角度，衍射光通過透鏡4成像于探測器件5(CCD)上。
該裝置的不足在于(1).提供的存儲位置較少，2萬個。單維角度復用的位置更少，為1000個。(2).系統(tǒng)體積較大。
復用位置較少的原因角度復用時相鄰兩個存儲位置間的參考光角度間隔一般在0.01°的量級，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用技術(shù)，理論上可得到的復用位置在40/0.01＝4000個左右。
采用角度一空間混合復用時，為了提高存儲密度，空間復用的參考光光斑是有一部分重疊的，這樣每一維的角度復用的位置數(shù)也要減少，在Rockwell科學中心的裝置中單維角度復用的位置為1000個。
另一種最新的存儲裝置是散斑編碼參考光的空間復用裝置，本發(fā)明是在該技術(shù)上改進實現(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、存儲材料移動的復用裝置是由參考光路中的擴束透鏡組12，反射鏡7，隨機位相板13，會聚透鏡14，一維平移工作臺15組成。全息存儲系統(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。存儲時參考光20和物光21相干涉，全息圖記錄于存儲材料16中；改變一維平移工作臺15的位置，使參考光斑照射在存儲材料16的不同位置，從而實現(xiàn)存儲位置的復用。讀出時，關(guān)閉物光光路，通過移動存儲材料16實現(xiàn)尋址，衍射光通過透鏡4成像于探測器件5(CCD)上。
該裝置的不足在于(1).存儲密度受限于存儲材料移動的間隔，提供的存儲位置較少。例如Δ的值在5μm左右，當存儲材料光斑在存儲材料上移動10mm時，提供的存儲位置也只有2000個。(2).不同的存儲內(nèi)容存儲在材料的不同位置而不是在同一位置，這也降低了存儲密度。
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相位板，固定有上述隨機相位板的平移工作臺和透鏡組。所述的參考光光路含有依次位于參考光光軸上的擴束透鏡組，反射鏡，固定有隨機相位板的一維平移工作臺及上述隨機相位板和會聚透鏡。所述的隨機相位板是全息漫射板。
使用說明它達到了預期目的。
圖2是現(xiàn)有的全息存儲復用裝置的應用裝置圖(角度復用)。
圖3是現(xiàn)有的散斑全息存儲存儲復用裝置的應用裝置圖(存儲材料移動)。
圖4是本發(fā)明的機構(gòu)圖。
圖5是本發(fā)明的應用裝置圖，應用于數(shù)字體全息存儲。
圖5是移位散斑復用裝置的一個實施例，為數(shù)字體全息存儲系統(tǒng)。激光光源通過分束器11后形成參考光和物光光路，參考光路由擴束透鏡組12，反射鏡7，隨機位相板13(本實施例中為全息漫射板)，一維平移工作臺15，會聚透鏡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，參考光20與物光21相交形成干涉場，并由記錄材料16(記錄材料可以是晶體也可以是聚合物，本實施例中為摻鐵0.02mol％的LiNbO3晶體)記錄下來，改變隨機位相板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，關(guān)閉物光，只打開參考光，改變隨機位相板13的尋址位置，就可以復現(xiàn)出與該位置相對應的物光信號，該信號可以通過透鏡4成像后由探測器5(CCD)采集得到。
本發(fā)明可提供的復用位置數(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與散斑場的散斑尺寸相近，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為例進行計算，它大于106，因而對于現(xiàn)有系統(tǒng)而言是十分巨大的。
權(quán)利要求
1.一種全息存儲的移位散斑復用裝置，含有由依次位于參考光光軸上的隨機相位板、平移工作臺和透鏡組構(gòu)成的參考光光路、物光光路、記錄上述兩束光干涉場的記錄材料以及探測器件，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相位板，固定有上述隨機相位板的平移工作臺和透鏡組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的全息存儲的移位散斑復用裝置，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束透鏡組，反射鏡，固定有隨機相位板的一維平移工作臺及上述隨機相位板和會聚透鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的全息存儲的移位散斑復用裝置，其特征在于所述的隨機相位板是全息漫射板。
全文摘要
一種全息存儲的移位散斑復用裝置，屬于全息存儲的存儲復用/尋址裝置領域，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相位板，固定有上述隨機相位板的平移工作臺和透鏡組。它與散斑編碼參考光的空間復用裝置相比，其在復用時參考光光斑與存儲材料的相對位置是不變的，因而便可通過移動隨機相位板產(chǎn)生數(shù)目巨大又互不相關(guān)的散斑場，經(jīng)光束調(diào)整后可形成用于全息存儲的參考光束，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相位板上的照射位置，使該散斑場與前一散斑場的相關(guān)系數(shù)小于某一設定的閾值，就可以不斷產(chǎn)生新的復用位置。以5mm×5mm的光斑口徑，單元尺寸是5μm×5μm為例進行計算，其復用位置在10
文檔編號G11B7/00GK1447315SQ02116310
公開日2003年10月8日 申請日期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, 金國藩, 鄔敏賢 申請人:清華大學