全息数据存储的快速读出系统研究
发布时间：2022-12-04 05:02
信息技术和计算机技术飞速发展,对存储器的信息容量和信息传输速率的要求也在增长,需要开发更高容量、更高访问速度的存储系统。本论文工作的目的是设计全息存储器的动态读出系统,使系统达到150Mbits/sec的读出速率。本论文首先对全息数据存储中快速读出技术的国内外发展状况进行了详尽的调研和理论阐述,介绍了一些体全息存储和全息存储器读出机理的相关概念,并针对盘式全息存储方案进行分析,得到了影响系统读出速率的因素。同时针对实验室现有寻址设备设计了高速读出系统的实验方案并分别对系统中需要用到的仪器的工作性能进行了论证。 高密度的信息存储是实现快速读出的基础。因此本论文也讨论了利用分轨道热固定的盘式全息存储（Track-Division Thermal-fixing Holographic Disk Storage,TDTF）方案对一种盘状全息存储介质（Zn:Fe:LiNbO3晶体）进行其全息存储性能的优化。实验结果显示:TDTF方案可以抑制Zn:Fe:LiNbO3晶体的擦除效应并且可以提高晶体的动态范围。 以空间-角度复用全息存储光路为基础,设计了可实现快速动态读...
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
第2章 全息数据存储的基本原理
2.1 体全息存储的基本概念
2.1.1 Kogelnik耦合波理论
2.1.2 体光栅的角度选择性
2.1.3 体全息存储介质
2.1.4 空-角复用方案
2.1.5 光折变全息存储的热固定技术
2.1.6 复用存储的等衍射效率存储方法
2.2 全息存储器的读出机理
2.2.1 数据传输速率的相关概念
2.2.2 全息存储独特的读出机制
2.2.3 限制读出速率的因素
2.3 全息数据存储的盘式写-读系统所需设备
2.3.1 脉冲式光源
2.3.2 高速精密转台
2.3.3 高速采集器件
2.4 本章小结
第3章 光折变晶体有效动态范围优化
3.1 Zn:Fe:LiNbO_3晶体热固定性能测试
3.2 TDTF方案对300幅全息图的实验
3.3 本章小结
第4章 快速读出方案设计及系统的性能测试
4.1 快速读出方案的设计
4.2 实现高速数据读出所需的设备
4.2.1 微动定位控制器
4.2.2 脉冲发生器
4.2.3 高速光电开关
4.2.4 高速图像采集设备
4.2.5 精密转台及其运动调节程序
4.3 读出流程和时序
4.3.1 方案设计思路及采集流程
4.3.2 单幅全息图光读取时间的确定
4.3.3 读出时序流程图
4.4 CVI编制的读出程序
4.4.1 CVI概述
4.4.2 全息快速读出程序
4.5 快速读出系统读出性能测试
4.5.1 转台运动性能测试
4.5.2 系统同步匹配性能测试
4.5.3 系统可靠性测试
4.6 本章小结
第5章 150幅全息图盘式存储和34.2Mb/s光学读出的实验
5.1 实验参数的确定
5.2 记录150幅全息图的实验
5.3 读出150幅全息图的实验
5.4 结果讨论
5.5 本章小结
结果和讨论
参考文献
附录
攻读硕士学位期间参加的科研项目和发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]明明白白看硬盘[J]. 张卒. 电脑迷. 2006(10)
[2]DVD光学头中光学元件设计及其工艺检测标准[J]. 李莉华,马建设. 记录媒体技术. 2006(04)
[3]光折变晶体全息存储中散射噪声特性的研究[J]. 万玉红,袁韡,刘国庆,陶世荃,赵业权. 中国激光. 2003(06)
[4]优良全息光折变存储材料—双掺铌酸锂晶体[J]. 孔勇发,许京军,李冠告,黄自恒,陈绍林,李兵,陈云琳,张玲,刘士国,阎文博,刘宏德,王岩,孙骞,张心正,张国权,黄晖,张万林,张光寅. 人工晶体学报. 2002(03)
[5]光折变晶体全息图的热固定特性优化的研究[J]. 江竹青,宋雪华,陶世荃. 中国激光. 2001(02)
[6]光折变晶体中全息图的热固定过程研究[J]. 宋雪华,陶世荃,江竹青,刘国庆. 中国激光. 2001(01)
[7]Threshold effect of incident light intensity on the photorefractive light-induced scattering in double-doped lithium niobate crystals and its application[J]. 张国权,许京军,张心正,孙骞,李冠告,刘思敏,张光寅. Progress in Natural Science. 2000(06)
[8]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)
博士论文
[1]盘式体全息存储关键技术研究[D]. 万玉红.北京工业大学 2005
[2]光折变晶体中高密度全息存储热固定技术的研究[D]. 江竹青.北京工业大学 2003
本文编号：3707646
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
第2章 全息数据存储的基本原理
2.1 体全息存储的基本概念
2.1.1 Kogelnik耦合波理论
2.1.2 体光栅的角度选择性
2.1.3 体全息存储介质
2.1.4 空-角复用方案
2.1.5 光折变全息存储的热固定技术
2.1.6 复用存储的等衍射效率存储方法
2.2 全息存储器的读出机理
2.2.1 数据传输速率的相关概念
2.2.2 全息存储独特的读出机制
2.2.3 限制读出速率的因素
2.3 全息数据存储的盘式写-读系统所需设备
2.3.1 脉冲式光源
2.3.2 高速精密转台
2.3.3 高速采集器件
2.4 本章小结
第3章 光折变晶体有效动态范围优化
3.1 Zn:Fe:LiNbO_3晶体热固定性能测试
3.2 TDTF方案对300幅全息图的实验
3.3 本章小结
第4章 快速读出方案设计及系统的性能测试
4.1 快速读出方案的设计
4.2 实现高速数据读出所需的设备
4.2.1 微动定位控制器
4.2.2 脉冲发生器
4.2.3 高速光电开关
4.2.4 高速图像采集设备
4.2.5 精密转台及其运动调节程序
4.3 读出流程和时序
4.3.1 方案设计思路及采集流程
4.3.2 单幅全息图光读取时间的确定
4.3.3 读出时序流程图
4.4 CVI编制的读出程序
4.4.1 CVI概述
4.4.2 全息快速读出程序
4.5 快速读出系统读出性能测试
4.5.1 转台运动性能测试
4.5.2 系统同步匹配性能测试
4.5.3 系统可靠性测试
4.6 本章小结
第5章 150幅全息图盘式存储和34.2Mb/s光学读出的实验
5.1 实验参数的确定
5.2 记录150幅全息图的实验
5.3 读出150幅全息图的实验
5.4 结果讨论
5.5 本章小结
结果和讨论
参考文献
附录
攻读硕士学位期间参加的科研项目和发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]明明白白看硬盘[J]. 张卒. 电脑迷. 2006(10)
[2]DVD光学头中光学元件设计及其工艺检测标准[J]. 李莉华,马建设. 记录媒体技术. 2006(04)
[3]光折变晶体全息存储中散射噪声特性的研究[J]. 万玉红,袁韡,刘国庆,陶世荃,赵业权. 中国激光. 2003(06)
[4]优良全息光折变存储材料—双掺铌酸锂晶体[J]. 孔勇发,许京军,李冠告,黄自恒,陈绍林,李兵,陈云琳,张玲,刘士国,阎文博,刘宏德,王岩,孙骞,张心正,张国权,黄晖,张万林,张光寅. 人工晶体学报. 2002(03)
[5]光折变晶体全息图的热固定特性优化的研究[J]. 江竹青,宋雪华,陶世荃. 中国激光. 2001(02)
[6]光折变晶体中全息图的热固定过程研究[J]. 宋雪华,陶世荃,江竹青,刘国庆. 中国激光. 2001(01)
[7]Threshold effect of incident light intensity on the photorefractive light-induced scattering in double-doped lithium niobate crystals and its application[J]. 张国权,许京军,张心正,孙骞,李冠告,刘思敏,张光寅. Progress in Natural Science. 2000(06)
[8]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)
博士论文
[1]盘式体全息存储关键技术研究[D]. 万玉红.北京工业大学 2005
[2]光折变晶体中高密度全息存储热固定技术的研究[D]. 江竹青.北京工业大学 2003
本文编号：3707646
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