盘式体全息存储关键技术研究

发布时间：2020-05-15 18:27

【摘要】：信息技术和计算机技术的高速发展对信息存储技术提出了更高的要求。体全息存储技术以其存储密度高、存储容量大,数据传输速率高、数据搜索时间短等优势成为一种颇具潜力的海量信息存储技术。近年来,体全息存储领域的研究热潮持续高涨。如何充分发挥体全息存储的优势,实现高存储密度、大存储容量,高数据传输速率的全息信息存储,并完善体存储器的各项性能,推进体全息存储技术的实用化,是近年来体全息存储领域的研究热点。三维盘式全息存储方案以其相对简单的光路读写机构以及与现有光盘系统的兼容性,更适合大容量数据存储的应用,因而也更具实用意义。本论文立足于体全息存储领域的研究前沿,在已有的理论及研究基础上,着重于如何实现高密度、高保真度、非易失性的盘式体全息存储的研究。并进一步优化盘式全息存储的方案和系统,以改善和提高盘式全息存储系统的各项性能,推进三维盘式全息存储技术的实用化进程。本论文从研究光折变晶体的全息存储性能入手,深入研究了多重全息存储条件下晶体噪声特性,采用信噪比损失系数(LSNR)重点考察了由于物光长时间照射晶体而引起的晶体内散射噪声的特性,即物光散射噪声对全息存储中输入图像像质的影响。并对物光引起的散射噪声特性和参考光引起的散射噪声特性进行了比较研究。实验结果表明,参考光或物光长时间照明晶体均会在晶体内建立起散射噪声,且物光的散射噪声影响远比参考光的散射噪声影响显著;氧化态晶体的散射噪声的影响小于生长态和还原态晶体;反射光路较之透射光路和邻面入射(90°)光路更不易受散射噪声影响。为了尽可能的减小散射噪声的影响,实际存储系统中,应当选用物光散射噪声小的取向,并选择适当的记录方式,适当掺杂和后处理的晶体来抑制散射噪声对存储图像质量的影响。针对光折变晶体内光伏噪声的成因,本文提出了抑制光伏噪声的有效方法即通过在晶体表面镀透明导电膜(氧化铟锡:Indium Tin Oxide,简称ITO)来短路晶体。分别研究了晶体在开路模式和短路模式下的噪声情况及主要的全息存储性能参数变化。实验结果表明,镀ITO 膜使晶体工作于短路模式后,信噪比损失明显降低,晶体中的光伏噪声被有效抑制。并且短路后晶体的动态范围(M~#)有
【图文】：

示意图,示意图,参考光,体积全息图

描述了体积全息图的选择性和衍射效论描述了光折变材料中体全息存储的机性及描述其特性的参数，最后详细描述本体全息存储技术。下物光与参考光的干涉图样，其在记录介如图 2-1 所示。图中 θr是参考光在介质内θ 是读出光在记录介质内与峰值条纹面之的总衍射波振幅达到最大值时，三维光θ光栅矢量 Kx

角度选择性,实测曲线,理论曲线

第 2 章盘式体全息存储的基本理论和方法介质的吸收及噪音因素的影响，使最小衍射效率都不可能为零。同时实有时会出现旁瓣（如图 2-5(a)所示），有时没有旁瓣（如图 2-5(b)所示应图 2-5(a)的情形，可将曲线峰值两侧第一个衍射极小值之间的角度间择角；对于图 2-5(b)的情形，可以有不同的取法。例如：取最高衍射效率减本底噪声）的 1/10 处的角宽度作为选择角，，即 10dB 线所对应的角度Θ10dB。从图 2-5 中可以看出，实测曲线比理论曲线要宽，引起这种加宽一是 Kogelnik 的理论假设了无限大的平面波，然而实际光束直径是有衍射理论，光束的有限大小必然引起一个角度展宽，从而使得实测曲线将 Θ理加上这个角度展宽，那么就与 Θ测基本符合了。
【学位授予单位】：北京工业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TP333

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