全息数据记录装置和方法制造方法及图纸

一种全息数据记录装置，包括：信号光束构图单元，用于将信号光束辐射到全息介质上，该信号光束包括待记录的数据样式；柱状光学体，包括柱状反射面，通过该柱状光学体使以各自入射角交替地入射到其上的第一和第二参考光束交替地朝全息介质反射；入射角控制单元，用于控制第一和第二参考光束入射到该柱状光学体上的入射角，其中通过信号光束与第一和第二参考光束在全息介质上干涉而在全息介质上记录该数据样式。该全息数据记录装置在全息介质上记录许多数据时不需要更换常规的圆锥反射镜，由此提高了记录速度，并降低了其制造成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及；尤其涉及利用柱状光学体，通过角度复用，能够在全息介质上记录多幅全息数据的。
技术介绍
常规的全息存储器系统通常采用逐页(page-by-page)存储方法。诸如SLM(空间光调制器)的输入设备以二维阵列形式(称为一页)显示所要记录的数据，而诸如CCD摄像机的检测器阵列用于在读出时恢复(retrieve)所记录的数据。还提出其他的结构，其中采用逐位记录来代替逐页方法。但是，所有这些系统都存在这样一个共同的缺点，即它们需要记录巨大数量的单独的全息图，以便充满存储器达到其最高容量。利用兆位大小阵列的典型页向(page-oriented)系统需要记录几十万个全息图页，以达到100GB或更大的容量。即使利用毫秒级的全息图曝光时间，填充100GB级存储器所需的总记录时间，纵使不为数小时，也很容易达到至少几十分钟。因此，已经开发出了另一种常规的全息ROM系统，其中用于产生100GB级容量磁盘所需的时间可以降低至一分钟以内，并可能达到几秒的数量级。附图说明图1是示意性地示出了用于在盘型全息介质上记录数据的常规方法的视图。如图1中所示，数据掩模48放置在用作光学数据存储介质的全息介质50之上，而圆锥反射镜32放置在全息介质50之下。为了在全息介质50上记录数据，信号光束经过数据掩模48的位样式(bit pattern)向下辐射到全息介质50的上表面上，同时参考光束，在由圆锥反射镜32反射之后，辐射到全息介质50的下表面上。信号光束与参考光束在全息介质50上干涉，由此根据数据掩模48的位样式在全息介质50上记录全息数据。当使用具有不同底角的圆锥反射镜时，可以通过角度复用在全息介质50的同一物理空间上记录多幅全息数据(参见Ernest Chuang等人的美国专利申请公开US2003/0161246A1，“全息盘记录系统”)。图2示出常规的全息ROM系统，该系统包括光源10；快门12；反射镜14，28，34，40；HWP(半波片)16，24，36；空间滤波器18，30，42；透镜20，44；PBS(偏振光束分束器)22；偏振器26，38；圆锥反射镜32；数据掩模48；和全息介质50。光源10发射固定波长的激光束，例如，所述波长为532nm。当在全息介质50上记录数据时，仅具有一种线偏振类型的激光束，例如为P-偏振或S-偏振的激光束，经过快门12入射到反射镜14上，此时快门12打开以使激光束从中通过。反射镜14将激光束反射到HWP 16。HWP 16使激光束的偏振旋转θ角(优选为45°)。然后，偏振旋转后的激光束送入空间滤波器18，该滤波器用于除去偏振旋转的激光束中包括的噪声。然后，使偏振旋转后的激光束入射(provide)到透镜20，该透镜用于使该激光束的光束尺寸扩大到一预定尺寸。之后，扩束后的激光束入射到PBS 22。PBS 22用于沿S1路径透射，例如，水平偏振激光束，即P-偏振光束，并且沿S2路径反射，例如，垂直偏振激光束，即S-偏振光束，其中，所述PBS通过反复沉积至少两种具有不同折射率的材料而制成。这样，PBS 22将扩束后的激光束分成分别具有不同偏振的透射激光束(在下文称为参考光束)和反射激光束(在下文称为信号光束)。反射镜34反射信号光束，例如该信号光束具有S-偏振。然后反射的信号光束相继经过HWP 36和偏振器38入射到反射镜40。由于HWP 36能够使信号光束的偏振旋转θ′度，偏振器38用于仅仅使P-偏振信号光束得以通过，因此HWP 36和偏振器38能够通过改变角度θ′来调节到达反射镜40的P-偏振信号光束的量。然后，通过反射镜40将P-偏振信号光束向空间滤波器42反射，该空间滤波器用于除去信号光束的空间噪声，并使其高斯光束得以从中透射。接着，完全高斯型的信号光束入射到透镜44，该透镜用于将信号光束的光束尺寸扩大到一预定尺寸。之后，扩束后的信号光束经数据掩模48投射到全息介质50上。用于显示所要记录的数据样式的数据掩模48起到输入设备，例如空间光调制器(SLM)的作用。同时，参考光束相继经过HWP 24和偏振器26送到反射镜28。由于HWP 24能够将参考光束的偏振旋转θ″度，且偏振器26用于仅仅使P-偏振参考光束得以通过，因此HWP 24和偏振器26能够通过改变θ″来调节到达反射镜28的P-偏振参考光束的量。因此，参考光束的偏振与信号光束的偏振相同。然后反射镜28将P-偏振参考光束朝空间滤波器30反射，该空间滤波器用于除去参考光束的空间噪声，并使其高斯光束从中透射。然后，完全高斯光束的参考光束投射到圆锥反射镜32(该圆锥反射镜32是具有圆形底面的圆锥，并且在圆形底面和锥面之间具有预设的底角)，该圆锥反射镜通过支架(未示出)固定。该圆锥反射镜32将参考光束朝全息介质50反射。反射的参考光束在全息介质50上的入射角由圆锥反射镜32的底角来确定。当在上述全息数据记录装置中使用具有不同底角的圆锥反射镜时，可以通过角度复用在全息介质50的同一物理空间中记录全息数据。换句话说，在全息数据记录装置中使用底角不同于圆锥反射镜32的底角的另一个圆锥反射镜，来代替圆锥反射镜32，使参考光束辐射到全息介质50上的入射角发生变化，从而使参考光束和信号光束产生新的干涉图。这样，通过角度复用可以在全息介质50上记录新的全息数据。但是，常规的全息数据记录装置存在这样的问题，即为了使参考光束以所需的入射角朝盘型全息介质反射，需要利用具有特定底角的圆锥反射镜，其中该特定底角能够提供所需的入射角。这样，为了通过角度复用在全息介质上记录多幅全息数据，所需的圆锥反射镜的数量必须与所需的参考光束入射角的数量相同，从而增加了全息数据记录装置的成本。而且，更换每个圆锥反射镜是困难且复杂的过程，从而降低了记录速度。专利技术概述因此，本专利技术的目的是提供，通过角度复用，能够在全息介质的同一物理空间中记录多幅全息数据的，其中，通过仅利用一个柱状光学体来改变参考光束的入射角，从而提高了全息数据记录速度，并降低其成本。依照本专利技术的第一方面，提供一种全息数据记录装置，包括信号光束构图单元，用于将信号光束辐射到全息介质上，该信号光束包括待记录的数据样式；柱状光学体，包括柱状反射面，通过该柱状光学体可使以各个入射角交替地入射到其上的第一和第二参考光束交替朝全息介质反射；入射角控制单元，用于控制第一和第二参考光束入射到该柱状光学体上的入射角，其中通过信号光束与第一和第二参考光束在全息介质上的相互干涉，而在全息介质上记录该数据样式。依照本专利技术的第二方面，提供一种全息数据记录装置，包括信号光束构图单元，用于将信号光束辐射到全息介质上，该信号光束包括待记录的数据样式；半锥形光束产生单元，用于将入射到其上的第一和第二参考光束转变为半锥形光束，该半锥形光束在其每一端都具有半圆形截面，且半圆形截面的中心位于全息介质的中心轴上，然后将第一和第二参考光束交替地辐射到全息介质上；以及一个入射角控制单元，用于控制第一和第二参考光束辐射到半锥形光束产生单元上的入射角，其中，通过使信号光束与第一和第二参考光束在全息介质上相互干涉，而在全息介质上记录该数据样式。依照本专利技术的第三方面，提供一种全息数据记录方法，用于通过使具有数据样式的信号光束与参考光束相互干涉，而将该数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全息数据记录装置，包括：信号光束构图单元，用于将信号光束辐射到全息介质上，该信号光束包括待记录的数据样式；柱状光学体，包括柱状反射面，通过该柱状光学体使以各自入射角交替地入射到其上的第一和第二参考光束交替地朝该全息介质反 射；以及入射角控制单元，用于控制入射到该柱状光学体上的该第一和第二参考光束的入射角，其中通过信号光束与第一和第二参考光束在全息介质上相互干涉，而在全息介质上记录该数据样式。

【技术特征摘要】
KR 2004-6-8 10-2004-0041888;KR 2004-8-3 10-2004-001.一种全息数据记录装置，包括信号光束构图单元，用于将信号光束辐射到全息介质上，该信号光束包括待记录的数据样式；柱状光学体，包括柱状反射面，通过该柱状光学体使以各自入射角交替地入射到其上的第一和第二参考光束交替地朝该全息介质反射；以及入射角控制单元，用于控制入射到该柱状光学体上的该第一和第二参考光束的入射角，其中通过信号光束与第一和第二参考光束在全息介质上相互干涉，而在全息介质上记录该数据样式。2.根据权利要求1所述的全息数据记录装置，其中所述信号光束构图单元是具有位样式的数据掩模，该位样式与将要记录的数据样式相对应，且所述信号光束穿过该位样式辐射到所述全息介质上。3.根据权利要求1所述的全息数据记录装置，其中由所述柱状光学体反射然后辐射到所述全息介质上的所述第一和第二参考光束是在其每一端都具有圆形截面的锥形光束，该圆形截面的中心位于全息介质的中心轴。4.根据权利要求1所述的装置，其中通过交替地打开或关闭分别置于所述第一和第二参考光束的光路上的快门，而将所述第一和第二参考光束交替地辐射到所述柱状光学体上。5.根据权利要求1所述的装置，其中辐射到所述柱状光学体上的所述第一和第二参考光束是矩形的。6.根据权利要求1所述的全息数据记录装置，进一步包括矩形光束产生单元，用于将圆形的所述第一和第二参考光束转变为矩形的参考光束，然后将矩形的所述第一和第二参考光束辐射到所述柱状光学体上。7.根据权利要求6所述的全息数据记录装置，其中所述矩形光束产生单元是一个矩形狭缝。8.根据权利要求1所述的全息数据记录装置，其中所述柱状光学体包括360°角度反射面，所述柱状光学体的聚焦轴置于所述全息介质的中心轴上。9.根据权利要求1所述的装置，其中所述柱状光学体构造为将多个具有各自聚焦轴的柱面反射镜结合在一起，同时将无反射板插入其中，由此在各个柱面反射镜的聚焦轴之间具有一间距。10.根据权利要求9所述的装置，进一步包括一位置控制单元，用于移动所述柱状光学体，由此使所述各个聚焦轴交替地位于所述全息介质的中心轴上。11.根据权利要求9所述的装置，其中所述入射角控制单元控制所述第一和第二参考光束在关于无反射板对称的方向上以相同入射角辐射到所述柱状光学体上。12.根据权利要求1所述的装置，进一步包括用于发射激光束的光源；第一偏振光束分离单元，用于将该激光束分为所述信号光束和所述参考光束；第二偏振光束分离单元，用于将从第一光束分离单元入射的所述参考光束分为第一参考光束和第二参考光束，这两个参考光束分别通过第一和第二光路辐射到所述柱状光学体上。13.根据权利要求12所述的装置，其中所述第一偏振光束分离单元或者所述第二偏振光束分离单元是偏振光束分束器。14.根据权利要求1所述的装置，其中所述入射角控制单元包括第一入射角控制单元，用于控制所述第一参考光束辐射到所述柱状光学体上的入射角；所述第二入射角控制单元，用于控制所述第二参考光束辐射到所述柱状光学体上的入射角。15.根据权利要求14所述的装置，进一步包括第一反射镜，用于将所述第一参考光束以所述第一入射角控制单元调整的入射角朝所述柱状光学体反射，和第二反射镜，用于将所述第二参考光束以所述第二入射角控制单元调整的入射角朝所述柱状光学体反射。16.一种全息数据记录装置，包括信号光束构图单元，用于将信号光束辐射到全息介质上，该信号光束包括待记录的数据样式；半锥形光束产生单元，用于将入射到其上的第一和第二参考光束转变为在其每一端都具有半圆形截面的半锥形光束，半圆形截面的中心位于该全息介质的中心轴上，然后将第一和第二参考光束交替地辐射到该全息介质上；以及入射角控制单元，用于控制第一和第二参考光束辐射到该半锥形光束产生单元上的入射角，其中，通过使该信号光束与第一和第二参考光束在该全息介质上相互干涉，而在该全息介质上记录该数据样式。17.根据权利要求16所述的装置，其中所述半锥形光束产生单元是柱状光学体，其中通过柱面反射镜形成360°角度反射面。18.一种全息数据记录方法，用于通过使具有数据样式的信号光束与参考光束之间的相互干涉，而在全息介质上记录该数据样式，包括步骤将第一和第二参考光束交替地辐射到具有柱状反射面的柱状光学体上，通过该柱状光学体将第一和第二参考光束交替地朝该全息介质反射，由此通过使该信号光束与第一和第二参考光束在全息介质上相互干涉而记录数据样式；以及通过控制第一和第二参考光束辐射到该柱状光学体上的入射角来改变第一和第二参考光束入射到该全息介质上的入射角，由此在该全息介质上叠加地记录新的数据样式。19.根据权利要求18所述的方法，其中在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：文轸培，
申请(专利权)人：株式会社大宇电子，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]