光致聚合物的高密度数字全息存储特性综述

文章综述了光致聚合物的高密度数字全息存储特性,可以看到光致聚合物将是高密度数字全息存储最有希望最先获得突破的材料。     

采用空间—角度复用的盘式三维全息存储

提出基于空间－角度复用技术的盘式三维全息存储方案，给出这一技术的基本原理，并采用简化的光线分析方法对该方案的可行性进行分析。研究表明，这是一种能提供高密度和高数据传输率，而读写系统又相对简单的盘式三维全息存储方案，具有潜在的应用前景。     

可实现存储光栅快速增强的新型全息存储结构

提出一种新型全息数据存储结构，该结构包含两块存储的内容完全相同的光折变晶体，无需相位共轭器，仅利用两束时域快速调制的平面参光波便可实现对存储全息图的迅速增强。文章讨论了调制速率，读出光强比，晶体非线性耦合强度及初始光栅强度对增强速度及可获得的饱和衍射效率的影响。     

InvFevLiNbO_3晶体的全息存储性能研究

在 Ｌｉ Ｎｂ Ｏ３ 中掺进 Ｉｎ２ Ｏ３ 和 Ｆｅ２ Ｏ３ 用恰克拉斯基（ Ｃｚｏｃｈｒａｌｓｋｉ）法生长 Ｉｎｖ Ｆｅｖ Ｌｉ Ｎｂ Ｏ３ 晶体。测试表明, Ｉｎｖ Ｆｅｖ Ｌｉ Ｎｂ Ｏ３ 晶体抗光致散射能力高, 响应速度快, 存储保存时间长。研究了 Ｉｎｖ Ｆｅｖ Ｌｉ Ｎｂ Ｏ３ 晶体全息存储性能的机理, 测得的衍射效率最大值为 ７３％ 。     

多重结构的体全息存储傅里叶变换光学系统设计

分析了体全息存储傅里叶变换光学系统的设计要求和光学参量的确定。采用多重结构方法对傅里叶变换镜头的正向和逆向光路同时进行了优化,可实现对两对物像共扼位置控制像差。给出了前后组焦距分别为44mm和40mm的达到衍射受限要求的4片型球面全息存储光学系统的设计结果。     

大容量高密度体全息数据存储

基于晶体体全息存储机理 ,采用半导体泵浦固体激光器取代氩离子激光器作为系统光源 ,设计并构建了小型体全息存储器 ,实现了 15 0 0幅等衍射效率高分辨率全息图的记录和复现 ,其存储容量大于 1 1Gbit ,存储密度大于1 4Gbit/cm3 。     

大容量体全息相关器存储时序的改进

体全息相关器的存储时序直接影响多通道输出的衍射效率均匀性,进而影响识别率。通过引入约束因子β,对传统的递减曝光时序进行改进,提出约束递减曝光时序,并用此时序在2400幅的存储容量下,实现了衍射效率较均匀的并行相关输出。     

体全息存储图像的信噪比研究

根据全息存储二值图像的特性,提出了评价重构图像信噪比的方法,并对掺铁铌酸锂晶体中角度复用全息存储图像的信噪比作了详尽的定量研究,包括存储过程中图像信噪比的动态演变,以及页内和页间串扰对重构图像信噪比的影响.测量结果表明,串扰噪声引起的信噪比下降趋势与理论分析一致,图像信噪比的恶化主要是由于相干光学噪声和测量仪器的噪声;实验结果还表明即使在较小的衍射效率下也可获得较好的存储图像信噪比,从而为存储容量和图像质量之间的最佳均衡创造了条件.     

物光参考光同光轴的体全息存储光学系统设计

将两块漫射板分别置于输入面的两侧,使物光和参考光同光轴,可以使体全息存储傅里叶变换光学系统更为紧凑。然而,在这种全息存储光学系统中,物光和参考光的总数值孔径较物光数值孔径大很多。分析这种体全息存储光学系统物光和参考光光路的设计要求和光学参量的确定;采用多重结构方法对物光正向光路、逆向光路和参考光光路同时优化设计,实现对物光光路二对物像共扼位置控制像差,并满足参考光光路的要求;给出前后组焦距分别为33 mm和30 mm的物光和参考光同光轴,前工作距为30 mm,物光和参考光总数值孔径为0.53的全息存储光学系统的设计结果。系统的波像差小于0.071λ,达到衍射极限。     

超大容量体全息存储的研究现状及未来发展

分析传统磁存储及光盘存储的极限,概述体全息存储的基本原理及特点,并重点介绍该技术最新的研究动态和未来发展方向。     

绿敏光致聚合物的制备及其光全息存储性能研究

报导了一种新型的对绿光敏感的光致聚合物材料。该材料以丙烯酰胺为单体,由光引发剂,共引发剂,成膜物等组成。本材料记录的全息图衍射效率可达55％。在光聚物上采用角度复用技术存储了10幅图像,得到的再现像信噪比较高。说明该材料适合于大容量体全息存储。     

体全息子波关联记忆器

基于子波匹配相关理论和光折变晶体的体全息关联存储特性,提出并实现了一个关联记忆的新构思。中根据缺损特征实现原始图像的记忆和恢复,其中光折变晶体兼作图像识别时的运算单元和图像恢复时的存储单元,文中以人脸为研究对象,给出了实验结果。     

Deterministic Phase Encoded Holographic Data Storage Using Lenticular Lens Array

This work presents a novel optical holographic encrypted data storage approach based on a phase encoding multiplexed scheme. In the proposed data storage scheme, patterns to be encrypted are stored holographically in a photorefractive LiNbO₃:Fe crystal using a lenticular lens array (LLA) sheet phase-encoded multiplexing. Experimental results reveal that rotating an LLA placed as a phase modulator in the path of the reference beam is a simple but effective method of increasing the phase addresses for holographic memory in a crystal. Combining this rotational multiplexing with two-axis rotating multiplexing provides further data storage and data encryption capacity.     

抗水性光致聚合物的体全息存储研究

提出了基于酞菁染料的全息记录材料,与目前已报道的基于丙烯酞胺基单体光聚合型全息记录介质相比,该聚合体系显示了优良的全息特性：全“干”热后处理,良好的抗水性和环境稳定性,制备过程简单和低毒性,并可制备成较厚的感光膜层。针对存储过程的页间和页内串扰做了理论分析和MTALAB仿真,采用自主研制的抗水性光致聚合物材料记录多幅不同图像的实验方案,分析了本抗水性全息材料的角度复用性能。     

莫尔条纹分析在数字全息存储器中的应用

针对像素不匹配的数字全息存储器中出现的莫尔条纹现象,提出了利用莫尔条纹进行全息存储光路精确调整来实现像素匹配的方法.通过对CCD像面图像中莫尔条纹的周期和角度进行分析,得到光学系统需要的精确调整参数.实验中,实现了空间光调制器和光电耦合器阵列512×512像素的1:1像素匹配,该方法能提高读取速度并降低误码率.     

大角带宽高衍射效率体全息光栅的设计和制备

高性能体全息光栅是全息波导的重要耦合元件,角带宽小、平均衍射效率不高是制约体全息光栅性能的重要因素.以不对称倾斜记录为出发点,设计并制备了大角带宽高衍射效率的体全息光栅.首先讨论在横电模式光和横磁模式光下体全息光栅的记录参数与其衍射效率的关系,找到平均衍射效率较高的记录参数范围,随后进一步分析在此范围内的记录参数与体全...     

体全息存储系统中光折变晶体动态范围的理论研究

基于晶体中线性偏振波的耦合波理论以及光折变效应的能带传输模型，求出了体全息存储系统中光折变晶体动态范围的解析表达式。以ＬｉＮｂＯ３：Ｆｅ和ＢａＴｉＯ３晶体为例，讨论了读写光束与晶体作用的几何结构形式，晶体掺杂量大小及其氧化还原状态等因素对动态范围的影响。研究发现，对两种晶体来说，掺杂浓度越大，氧化程度越深，则可获得的动态范围越大。     

Content-addressable Holographic Digital Data Storage Based on Hybrid Ternary Modulation with a Twisted-Nematic Liquid-Crystal Spatial Light Modulator

We propose and demonstrate the use of hybrid ternary modulated digital pages for content-addressable holographic data storage. Display of binary data pages with equal number of ZEROs and ONEs by modulating both amplitude and phase of beams using twisted-nematic liquid crystal spatial light modulator, reduces strong de component and produces a more homogeneous spectral distribution at the recording plane. This technique facilitates better recording of all spatial frequencies, thus improving the discrimination capability of a content-addressable memory. Hence we get better results in associative recall in a holographic memory system, with very low number of false hits. An important advantage of the hybrid ternary modulation over pure phase data pages is that it offers a dark state for coding the undesired portion of the SLM while the search argument is small. The unique orientation of quarter wave plate and the analyzer blocks the light transmitted from OFF pixels leading to near total removal of dark signals. This in turn improves the system performance and reduces the number of false hits when the size of the search argument is small. Our experimental results show good discrimination capability and signal-to-noise ratio for a hybrid ternary modulation based content addressable memory.     

多通道体全息子波相关器及其在指纹识别中的应用

基于子波匹配相关理论经和光折变晶体的本全息关联存储特性,有用球面波作参考光,构建了一个新型的多通道体全息子波相关器。该系统具有多通道并行相关特性和更高的识别准确率,并且较通常的平面参考光波体全息相关器更为紧凑,易于小型化和实用化。初步研究了其在指纹识别中的应用,给出了实验结果。     

高密度光学全息存储技术的新进展：向光盘存储挑战

光全息存储的独特优点，尤其是体全息存储的高容量和高数据传输速率，使光全息存储最有希望成为下一代海量存储技术。通过与现有的光盘和磁盘存储技术的对比，介绍了全息存储的原理和材料，以及在这一活跃的研究领域中的新进展，特别是为了提高存储容量和抑制串象噪音所发展起来的各种全息复用技术。对全息存储技术取得实用性进展的前景也作了简略讨论。