同轴全息存储系统激光波长漂移的补偿技术研究

发布时间：2017-03-28 10:01

  本文关键词：同轴全息存储系统激光波长漂移的补偿技术研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着数字技术与数字产品的快速发展,当今社会已进入大数据时代,信息量的激增对数据存储系统提出了更高的要求。传统的磁存储系统,例如磁盘、磁带虽然广泛应用于现实生活中,但是这些存储设备都有着存储寿命短暂的缺点。依托半导体技术发展起来的闪存,虽然有着较高的传输速度及较大的存储密度,但是成本与寿命已经阻碍了前进的步伐。传统的光盘系统,例如CD,DVD,虽然存储的寿命较长,但是存储密度已经达到了理论极限。由此可见未来这些存储设备都不会成为这个时代的主流存储设备。全息光存储系统以其大的存储容量和高的传输速率逐渐成为下一代存储设备的有力候选者。传统的全息光存储技术都是采用离轴式的系统装置,然而离轴全息存储系统由于结构复杂、容易受环境影响的原因终究不能实现商业化。同轴全息存储技术是一种新型的光学存储技术,能够实现超大的存储容量及超高的存储速率。相比于离轴全息存储系统,此系统结构简单且不容易受环境震动的影响,它的提出将会加速光全息存储技术走向商业化的进程。同轴式全息存储系统有着较大的波长容限,这使得半导体激光器可以应用于系统中。但是由于半导体激光器输出波长的不稳定性,容易造成全息存储系统记录与再现所用的激光波长不一致,这就会引起再现图像的误码率升高。为了降低由于波长漂移引起的再现图像误码率,必须针对激光器波长漂移采取一定的补偿措施。本文主要针对如何补偿激光器波长漂移的技术进行探究,提出了补偿激光器波长漂移的方法,即焦距补偿法,并根据焦距补偿法的原理完成了实验系统的设计。本文主要针对焦距补偿法进行了仿真验证,通过数值计算得出焦距补偿法的正确性。同时也拓展了焦距补偿法的其他应用层面,例如通过采用焦距补偿法降低由于材料膨胀或收缩引起的再现图像误码率,针对此应用也进行了理论分析与数值模拟,并取得了一定的成效。
【关键词】：同轴全息存储系统 波长漂移 材料皱缩 误码率 焦距补偿
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP333
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-20
• 1.1 引言10
• 1.2 全息术的历史及发展10-12
• 1.3 光学体全息存储技术12-18
• 1.3.1 体全息存储技术的原理13-14
• 1.3.2 体全息存储的优势14-15
• 1.3.3 体全息存储的复用技术15-17
• 1.3.4 国内外体全息存储技术发展状况17-18
• 1.4 本文研究的主要内容18-20
• 第2章 同轴全息存储系统与光盘的特殊结构20-29
• 2.1 同轴全息存储技术的基本原理20-21
• 2.2 同轴全息与传统离轴全息的比较21-24
• 2.3 同轴全息存储系统的结构设计24-28
• 2.3.1 同轴全息存储系统的光学结构24-25
• 2.3.2 同轴全息存储系统的光盘结构25-26
• 2.3.3 同轴全息的数据页格式26-28
• 2.4 本章小结28-29
• 第3章 同轴全息存储系统的数值模拟研究29-44
• 3.1 记录及再现过程的理论解释29-37
• 3.1.1 体积全息图的耦合波理论基础29-30
• 3.1.2 数值模拟计算过程30-33
• 3.1.3 Bragg失配33-36
• 3.1.4 Bragg简并分析36-37
• 3.2 数值模拟结果37-43
• 3.2.1 再现图案质量评价37-39
• 3.2.2 Bragg简并对再现效果的影响39-41
• 3.2.3 再现光波长改变对再现效果的影响41-43
• 3.3 本章小结43-44
• 第4章 同轴全息存储系统补偿激光器波长漂移的技术44-54
• 4.1 同轴全息存储系统光源的特性44
• 4.2 补偿激光器波长漂移技术44-53
• 4.2.1 补偿激器波长漂移方法的原理45
• 4.2.2 补偿激光器波长漂移的实际操作方式45-46
• 4.2.3 焦距补偿方式的仿真验证46-52
• 4.2.4 实验系统设计方案52-53
• 4.3 本章小结53-54
• 第5章 补偿激光器波长漂移技术在补偿材料皱缩方面的应用54-62
• 5.1 皱缩发生的机理54-55
• 5.2 材料皱缩对光栅的影响55-58
• 5.2.1 皱缩对体光栅Bragg衍射的影响55-57
• 5.2.2 材料皱缩模型分析57-58
• 5.3 材料皱缩的补偿结果58-61
• 5.4 本章小结61-62
• 总结与展望62-64
• 本论文的主要工作及创新点62-63
• 对下一步工作的展望63-64
• 参考文献64-68
• 攻读硕士期间发表的论文与研究成果清单68-69
• 致谢69

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本文编号：272026