同轴全息存储方法的提出: | |||||
首次提出了利用同一束光中的不同部分在透镜的会聚作用下进行相互干涉,利用反射式的媒体结构将传统光盘的伺服技术沿用到全息光存储中,可消除外界振动的干扰。该成果发表在美国光学学会杂志上。截止到2014年底这篇文章已被引用203次。 | |||||
《APPLIED OPTICS》 Vol. 44, No. 13, P.2575 (2005) | |||||
"Collinear Holography" | |||||
Hideyoshi Horimai, Xiaodi Tan, Jun Li | |||||
本文成为该杂志的封面文章,左图为该期刊封面使用的插图,下图为该期的封面。 本论文也进入了2014年该杂志近10年被引用次数的 Top15 (第8名) |
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Fig.1 Collinear holography is the most promising method for ultra-high density and ultra-high speed volumetric optical storage. The special designed write and read pattern are used to record and reconstruct the hologram image with a single objective lens. 3um shift selectivity is uniform in all directions. | |||||
图2表示的是同轴全息光存储所用的调制图案。图3表示的是同轴全息光存储的光路原理图。激光被准直后投射到空间光调制器(SLM),激光束被图2(a)的复合图案调制后,经过一组平移透镜,再经显微物镜会聚在其后焦点处,并发生干涉。置于该处的全息材料将干涉条纹记录下来。在再现过程中,只用图2(b)的图案来调制激光。反射回来的再现光经PBS后投射到图像接收器中。图3下方的红色激光部分是伺服的光路原理图。 | |||||
(a) | (b) | ||||
Fig.2 Modulation pattern displayed on the SLM. (a) recording pattern, and (b) reconstruction pattern |
Fig.3 Optical configuration of the collinear holography as a novel reading and writing technology for a holographic storage system. | ||||
Fig.4 Schematic illustration of using a dichroic reflective structure disc media to record in the collinear holographic system. | Fig.5 A page data format encoded from the user data to be used to the collinear holographic system. |
同轴全息存储方法的简化理论模型: | |
为了对同轴全息光存储方式进行理论分析,提出了简化的理论模型,并对同轴全息的参考光图案进行了理论验证。该研究结果发表在美国光学学会的光学快报杂志。截止到2014年底这篇文章已被引用47次。 | |
《Optics letter》 Vol. 31, No. 9, P.1208 (2006) | |
"Analysis of a Collinear Holographic Storage System: Introduction of Pixel Spread Function" | |
Tsutomu Shimura, Shotaro Ichimura, Ryushi Fujimura, and Kazuo Kuroda, Xiaodi Tan and Hideyoshi Horimai, | |
Fig.6 Model for image-formation analysis in the collinear holographic storage system. (a) The optical system, and (b) the arrangement of pixels in the spatial light modulator. |
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简化理论模式是将空间光调制器上的一个画素看作一个点光源,从每个点光源发出的一束球面光波经过透镜(objective lens)后变成平行光束,每个平行光束在媒体中的传播方向可用该点光源在空间光调制器上的坐标来表征。在记录过程中,每一对画素产生一组干涉条纹,被记录成一套光栅。假设空间光调制器有N个画素的话,就会在记录媒体中产生 N(N-1)/2 套光栅。在再现过程中,只有参考光区域的画素会读取这些光栅,将这些被光栅衍射出来的光束用透镜(imaging lens)会聚到后焦面,就可获得相应的再现像。由于全息再现具有布拉格选择性,在理想情况下,只能再现原来发光的那些画素,在透镜(imaging lens)后焦面获得的应该是被记录的信息图案。但是,由于存在近似布拉格条件下的再现和布拉格兼并现象,在每一个理想再现画素周围会出现噪声图案。 |
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Fig.7 Comparisons between calculated and experimental results. (a) Calculated and (b) experimental results of the image for a radial-line reference pattern. (c) Calculated and (d) experimental results of the image for a multiple-ring reference pattern. |