基于光致聚合物材料的体全息存储快速读出研究
发布时间：2021-03-27 03:20
体全息存储以其大容量、高传输速率的特点成为最有潜力的新一代光存储方式。本论文工作的目的是在光致聚合物材料中进行全息存储,并实现100Mb/s的读出速率。本论文对全息存储器的读出速率进行了深入研究,发现读出速率受到很多因素的影响,要提高系统的极限读出速率,可以通过以下方案:（1）采用高灵敏度、低噪音的探测器;（2）提高存储密度即减小介质内全息图的间隔;（3）减小存储系统中傅里叶透镜的f数;（4）提高参考光的光强和全息图的衍射效率;（5）减小参考光束与全息图表面法线的夹角。系统的实际读出速率受到寻址系统、采集设备等硬件的限制,要提高系统的实际读出速率,需要提高寻址设备的运动速度、减小介质内全息图的间隔。要提高体全息存储系统的快速读出速率,在硬件条件满足的情况下,最适宜的手段是提高系统的存储密度。在全息存储系统中,一般研究的是轨道内的存储密度,即单位长度内全息图的数量。存储密度由存储介质的布拉格选择性决定,而光致聚合物材料较薄的厚度限制了其布拉格选择性。有吸收的耦合波理论表明,吸收越强,布拉格选择角越大。为了实现100Mb/s的读出速率,在实验室条件下,要求在光致聚合物中实现150μm的复用...
【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
角度选择性实测曲线与理论曲线的比较
2.2.1 飞行读出对盘面转速的限制由于体全息存储是页面式存储，读出时需要将整个页面作为图像信息转换成电子信号，因此需要使用图像探测器阵列采集全息再现像。作为盘式存储，寻址过程中的任何失调，包括寻址光束的角度(或波长)调整误差、全面盘面的平动和倾斜以及盘面的旋转等，都会对数据的读出质量产生影响。特别是对于全息盘，盘面的高速旋转相当于参考光束相对全息图的快速运动，这也使再现像的位置随时间改变，进而使读出的图像变模糊。为了正确转换数据，必须使再现像在探测器阵列上准确定位。这种盘面旋转对再现像定位和像质的影响，是全息盘所特有的旋转敏感性问题，它限制了全息盘允许的转速[37]。在文献[37]与文献[38]中，均从点源的傅里叶变换图进行考虑，探讨了傅里叶变换全息图的旋转敏感性。如图 2-1 所示，输入平面上的点源(x0, y0)经过傅里叶变换透镜后形成平面信号波，与一束平面参考波在后焦面的记录材料上干涉形成全息图。
图 2-2 相应于盘面旋转的坐标变换示意图[37]Fig.2-2 coordinate transformation corresponding the disk rotating储是页面式存储，可以把记录的页面看作点源阵列的集合，再现像随盘面旋转的运动与上述点源的运动有相似的性质讨论是基于薄型平面全息图的分析，没有考虑与记录材料选择性。如果介质厚度不可忽略，要考虑布拉格选择性的影面波性质，盘面旋转造成的全息图中心的平移不会影响读出成光栅矢量方向的改变会引起布拉格失配。通常这种失配可性问题，因此主要影响再现像的位移。当旋转角 Δφ 足够大信息部分丢失甚至完全消失。式全息存储系统中，介质盘的高速旋转相当于参考光相对于得再现像的位置会随时间改变而使读出像模糊，因此要求的位移不超过半个像元尺寸。记录时信号光垂直入射，参考光与全息图表面法线的夹角为
【参考文献】：
期刊论文
[1]GE推出500GB全息DVD[J]. 激光与光电子学进展. 2009(06)
[2]新型全息用光致聚合物的研究[J]. 万晓君,薛建强,王焕勇,刘鹏飞,赵榆霞,吴飞鹏,陶世荃. 影像科学与光化学. 2008(05)
[3]全息用光致聚合物中双单体组分对材料性能的影响[J]. 施盟泉,吴飞鹏,赵榆霞,王大勇,陶世荃. 影像科学与光化学. 2008(05)
[4]微全息多层数字光盘记录技术[J]. 曹良才,何庆声,金国藩. 记录媒体技术. 2007(05)
[5]采用空间-角度复用的盘式三维全息存储[J]. 陶世荃,徐敏. 光学学报. 1997(08)
硕士论文
[1]双固化型全息用光致聚合物材料的研制&水溶性双光子聚合光敏染料的研究[D]. 万晓君.中国科学院研究生院（理化技术研究所） 2008
[2]光致聚合物中全息光栅形成的机理研究[D]. 张韬.北京工业大学 2008
[3]全息数据存储的快速读出系统研究[D]. 李光明.北京工业大学 2007
[4]用于波分复用的体全息器件的机理研究[D]. 王博.北京工业大学 2005
本文编号：3102781
【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
角度选择性实测曲线与理论曲线的比较
2.2.1 飞行读出对盘面转速的限制由于体全息存储是页面式存储，读出时需要将整个页面作为图像信息转换成电子信号，因此需要使用图像探测器阵列采集全息再现像。作为盘式存储，寻址过程中的任何失调，包括寻址光束的角度(或波长)调整误差、全面盘面的平动和倾斜以及盘面的旋转等，都会对数据的读出质量产生影响。特别是对于全息盘，盘面的高速旋转相当于参考光束相对全息图的快速运动，这也使再现像的位置随时间改变，进而使读出的图像变模糊。为了正确转换数据，必须使再现像在探测器阵列上准确定位。这种盘面旋转对再现像定位和像质的影响，是全息盘所特有的旋转敏感性问题，它限制了全息盘允许的转速[37]。在文献[37]与文献[38]中，均从点源的傅里叶变换图进行考虑，探讨了傅里叶变换全息图的旋转敏感性。如图 2-1 所示，输入平面上的点源(x0, y0)经过傅里叶变换透镜后形成平面信号波，与一束平面参考波在后焦面的记录材料上干涉形成全息图。
图 2-2 相应于盘面旋转的坐标变换示意图[37]Fig.2-2 coordinate transformation corresponding the disk rotating储是页面式存储，可以把记录的页面看作点源阵列的集合，再现像随盘面旋转的运动与上述点源的运动有相似的性质讨论是基于薄型平面全息图的分析，没有考虑与记录材料选择性。如果介质厚度不可忽略，要考虑布拉格选择性的影面波性质，盘面旋转造成的全息图中心的平移不会影响读出成光栅矢量方向的改变会引起布拉格失配。通常这种失配可性问题，因此主要影响再现像的位移。当旋转角 Δφ 足够大信息部分丢失甚至完全消失。式全息存储系统中，介质盘的高速旋转相当于参考光相对于得再现像的位置会随时间改变而使读出像模糊，因此要求的位移不超过半个像元尺寸。记录时信号光垂直入射，参考光与全息图表面法线的夹角为
【参考文献】：
期刊论文
[1]GE推出500GB全息DVD[J]. 激光与光电子学进展. 2009(06)
[2]新型全息用光致聚合物的研究[J]. 万晓君,薛建强,王焕勇,刘鹏飞,赵榆霞,吴飞鹏,陶世荃. 影像科学与光化学. 2008(05)
[3]全息用光致聚合物中双单体组分对材料性能的影响[J]. 施盟泉,吴飞鹏,赵榆霞,王大勇,陶世荃. 影像科学与光化学. 2008(05)
[4]微全息多层数字光盘记录技术[J]. 曹良才,何庆声,金国藩. 记录媒体技术. 2007(05)
[5]采用空间-角度复用的盘式三维全息存储[J]. 陶世荃,徐敏. 光学学报. 1997(08)
硕士论文
[1]双固化型全息用光致聚合物材料的研制&水溶性双光子聚合光敏染料的研究[D]. 万晓君.中国科学院研究生院（理化技术研究所） 2008
[2]光致聚合物中全息光栅形成的机理研究[D]. 张韬.北京工业大学 2008
[3]全息数据存储的快速读出系统研究[D]. 李光明.北京工业大学 2007
[4]用于波分复用的体全息器件的机理研究[D]. 王博.北京工业大学 2005
本文编号：3102781
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