發(fā)布時(shí)間：2020-07-05 10:08

【摘要】： 信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展對(duì)信息存儲(chǔ)技術(shù)提出了更高的要求。體全息存儲(chǔ)技術(shù)以其存儲(chǔ)密度高、存儲(chǔ)容量大,數(shù)據(jù)傳輸速率高、數(shù)據(jù)搜索時(shí)間短等優(yōu)勢(shì)成為一種頗具潛力新型信息存儲(chǔ)技術(shù)。如何充分發(fā)揮體全息存儲(chǔ)的優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)高存儲(chǔ)密度、大存儲(chǔ)容量,高數(shù)據(jù)傳輸速率的全息信息存儲(chǔ),并完善體存儲(chǔ)器的各項(xiàng)性能,推進(jìn)體全息存儲(chǔ)技術(shù)的實(shí)用化,是近年來體全息存儲(chǔ)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。三維盤式全息存儲(chǔ)方案以其相對(duì)簡(jiǎn)單的光路讀寫機(jī)構(gòu)以及與現(xiàn)有光盤系統(tǒng)的兼容性,更適合大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的應(yīng)用,因而也更具實(shí)用意義。 本論文立足于體全息存儲(chǔ)領(lǐng)域的研究前沿,在已有的理論及研究基礎(chǔ)上,著重于盤式體全息存儲(chǔ)器的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。重點(diǎn)目標(biāo)是研制能夠?qū)崿F(xiàn)大幅面的空間光調(diào)制器(SLM)和光電耦合探測(cè)器陣列(CCD)的像素1:1匹配的傅立葉變換鏡頭,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行盤式體全息存儲(chǔ)器的小型化設(shè)計(jì),同時(shí)研制能夠?qū)崿F(xiàn)全息光盤的離開實(shí)驗(yàn)臺(tái)的精確復(fù)位機(jī)構(gòu)。進(jìn)一步優(yōu)化盤式全息存儲(chǔ)的方案和光學(xué)系統(tǒng),以此推進(jìn)三維盤式全息存儲(chǔ)技術(shù)的實(shí)用化進(jìn)程。 本論文從盤式體全息存儲(chǔ)的基本理論和相關(guān)技術(shù)出發(fā),首先描述了光學(xué)體全息記錄的基本物理過程和耦合波理論;然后根據(jù)全息圖的類型特點(diǎn),闡述了傅立葉變換全息光路作為體全息存儲(chǔ)器的光路系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn);同時(shí)對(duì)光學(xué)體全息存儲(chǔ)材料的存儲(chǔ)特性做了一些簡(jiǎn)單的介紹;接下來討論了光學(xué)體全息體積復(fù)用存儲(chǔ)技術(shù),最后對(duì)本論文工作應(yīng)用到的空間-角度復(fù)用與盤式體全息存儲(chǔ)技術(shù)以及有關(guān)體全息存儲(chǔ)器光學(xué)設(shè)計(jì)的像差理論進(jìn)行了詳細(xì)敘述。 根據(jù)這些理論,實(shí)現(xiàn)了盤式體全息光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。首先提出來用于反射式傅立葉變換體全息存儲(chǔ)的空間-角度復(fù)用的光路機(jī)構(gòu),然后按照SLM和CCD的光學(xué)參數(shù)以及系統(tǒng)的工作要求提出傅立葉變換鏡頭的設(shè)計(jì)條件,為實(shí)現(xiàn)在1024×768幅面的1:1像素匹配,設(shè)計(jì)采用非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的傅立葉變換鏡頭,可以解決SLM與CCD像素尺寸相差比較大的問題,使兩個(gè)鏡頭的焦距比同SLM和CCD的像素尺寸比相等。經(jīng)過一系列的設(shè)計(jì)和優(yōu)化,得到一個(gè)能夠滿足設(shè)計(jì)要求的結(jié)果。然后利用光學(xué)設(shè)計(jì)軟件對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行誤差分析,以此確定能夠滿足設(shè)計(jì)要求的加工和裝配公差指標(biāo)。同時(shí),通過對(duì)鏡頭中各組鏡片的公差敏感度分析,找到了前組傅立葉變換鏡頭中一個(gè)對(duì)成像質(zhì)量不敏感的單元鏡片,通過對(duì)這一鏡片
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號(hào)】：TP333
【圖文】：

個(gè)高速的全息光盤的演示系統(tǒng)，他們采用和目前通用的CD一樣大徑的盤片，使用光致聚合物材料。為了減小復(fù)用引起的數(shù)據(jù)串?dāng)_沖激光，功率約幾百毫瓦，來配合記錄光盤的轉(zhuǎn)動(dòng)和停止記錄的了位相調(diào)制的參考光，利用位相編碼技術(shù)，提高在旋轉(zhuǎn)的盤片上記，它的存儲(chǔ)密度達(dá)到 70bit/μm2，總的存儲(chǔ)容量是 125GB，同時(shí)它到 1Gbit/s[47]，對(duì)于全息光盤的尋址伺服系統(tǒng)，用精密的光電軸角光盤的回轉(zhuǎn)軸相聯(lián)接，以此來完成精確的角度伺服定位。另外，為盤在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性，光盤的回轉(zhuǎn)軸安裝在氣浮軸承上。圖 1-2 是實(shí)物圖。另外根據(jù)文獻(xiàn)資料，到 2002 年的時(shí)候，他們已經(jīng)在這一改進(jìn)和提高圖像采集的器件性能，使傳輸速率能夠達(dá)到 10Gbit/s[4此，這樣的系統(tǒng)光機(jī)電結(jié)構(gòu)是非常復(fù)雜的，而且整個(gè)系統(tǒng)的體積也

圖 1-3 位移復(fù)用系統(tǒng)[45]Fig.1-3 Shift-multiplexing holographic data storage systema) Shift-multiplexing with PQ-doped MMA b) Shift-multiplexing with LiNbO3其他的如韓國的Ju-Seog Jang 等人在2000年研究用旋轉(zhuǎn)光楔加菲涅爾透的掃描光作為參考光，也設(shè)計(jì)出一個(gè)比較緊湊的全息存儲(chǔ)系統(tǒng)[49]。圖 1-4 利用菲涅爾透鏡的緊湊全息存儲(chǔ)系統(tǒng)[49]

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 宋偉;光致聚合物材料中的高質(zhì)量高密度數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)全息存儲(chǔ)方案研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2010年

本文編號(hào)：2742462