全息數據存儲的快速讀出系統(tǒng)研究
發(fā)布時間:2022-12-04 05:02
信息技術和計算機技術飛速發(fā)展,對存儲器的信息容量和信息傳輸速率的要求也在增長,需要開發(fā)更高容量、更高訪問速度的存儲系統(tǒng)。本論文工作的目的是設計全息存儲器的動態(tài)讀出系統(tǒng),使系統(tǒng)達到150Mbits/sec的讀出速率。本論文首先對全息數據存儲中快速讀出技術的國內外發(fā)展狀況進行了詳盡的調研和理論闡述,介紹了一些體全息存儲和全息存儲器讀出機理的相關概念,并針對盤式全息存儲方案進行分析,得到了影響系統(tǒng)讀出速率的因素。同時針對實驗室現有尋址設備設計了高速讀出系統(tǒng)的實驗方案并分別對系統(tǒng)中需要用到的儀器的工作性能進行了論證。 高密度的信息存儲是實現快速讀出的基礎。因此本論文也討論了利用分軌道熱固定的盤式全息存儲(Track-Division Thermal-fixing Holographic Disk Storage,TDTF)方案對一種盤狀全息存儲介質(Zn:Fe:LiNbO3晶體)進行其全息存儲性能的優(yōu)化。實驗結果顯示:TDTF方案可以抑制Zn:Fe:LiNbO3晶體的擦除效應并且可以提高晶體的動態(tài)范圍。 以空間-角度復用全息存儲光路為基礎,設計了可實現快速動態(tài)讀...
【文章頁數】:75 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
第2章 全息數據存儲的基本原理
2.1 體全息存儲的基本概念
2.1.1 Kogelnik耦合波理論
2.1.2 體光柵的角度選擇性
2.1.3 體全息存儲介質
2.1.4 空-角復用方案
2.1.5 光折變全息存儲的熱固定技術
2.1.6 復用存儲的等衍射效率存儲方法
2.2 全息存儲器的讀出機理
2.2.1 數據傳輸速率的相關概念
2.2.2 全息存儲獨特的讀出機制
2.2.3 限制讀出速率的因素
2.3 全息數據存儲的盤式寫-讀系統(tǒng)所需設備
2.3.1 脈沖式光源
2.3.2 高速精密轉臺
2.3.3 高速采集器件
2.4 本章小結
第3章 光折變晶體有效動態(tài)范圍優(yōu)化
3.1 Zn:Fe:LiNbO_3晶體熱固定性能測試
3.2 TDTF方案對300幅全息圖的實驗
3.3 本章小結
第4章 快速讀出方案設計及系統(tǒng)的性能測試
4.1 快速讀出方案的設計
4.2 實現高速數據讀出所需的設備
4.2.1 微動定位控制器
4.2.2 脈沖發(fā)生器
4.2.3 高速光電開關
4.2.4 高速圖像采集設備
4.2.5 精密轉臺及其運動調節(jié)程序
4.3 讀出流程和時序
4.3.1 方案設計思路及采集流程
4.3.2 單幅全息圖光讀取時間的確定
4.3.3 讀出時序流程圖
4.4 CVI編制的讀出程序
4.4.1 CVI概述
4.4.2 全息快速讀出程序
4.5 快速讀出系統(tǒng)讀出性能測試
4.5.1 轉臺運動性能測試
4.5.2 系統(tǒng)同步匹配性能測試
4.5.3 系統(tǒng)可靠性測試
4.6 本章小結
第5章 150幅全息圖盤式存儲和34.2Mb/s光學讀出的實驗
5.1 實驗參數的確定
5.2 記錄150幅全息圖的實驗
5.3 讀出150幅全息圖的實驗
5.4 結果討論
5.5 本章小結
結果和討論
參考文獻
附錄
攻讀碩士學位期間參加的科研項目和發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]明明白白看硬盤[J]. 張卒. 電腦迷. 2006(10)
[2]DVD光學頭中光學元件設計及其工藝檢測標準[J]. 李莉華,馬建設. 記錄媒體技術. 2006(04)
[3]光折變晶體全息存儲中散射噪聲特性的研究[J]. 萬玉紅,袁韡,劉國慶,陶世荃,趙業(yè)權. 中國激光. 2003(06)
[4]優(yōu)良全息光折變存儲材料—雙摻鈮酸鋰晶體[J]. 孔勇發(fā),許京軍,李冠告,黃自恒,陳紹林,李兵,陳云琳,張玲,劉士國,閻文博,劉宏德,王巖,孫騫,張心正,張國權,黃暉,張萬林,張光寅. 人工晶體學報. 2002(03)
[5]光折變晶體全息圖的熱固定特性優(yōu)化的研究[J]. 江竹青,宋雪華,陶世荃. 中國激光. 2001(02)
[6]光折變晶體中全息圖的熱固定過程研究[J]. 宋雪華,陶世荃,江竹青,劉國慶. 中國激光. 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]. 張國權,許京軍,張心正,孫騫,李冠告,劉思敏,張光寅. Progress in Natural Science. 2000(06)
[8]采用空間-角度復用的盤式三維全息存儲[J]. 陶世荃,徐敏. 光學學報. 1997(08)
博士論文
[1]盤式體全息存儲關鍵技術研究[D]. 萬玉紅.北京工業(yè)大學 2005
[2]光折變晶體中高密度全息存儲熱固定技術的研究[D]. 江竹青.北京工業(yè)大學 2003
本文編號:3707646
【文章頁數】:75 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
第2章 全息數據存儲的基本原理
2.1 體全息存儲的基本概念
2.1.1 Kogelnik耦合波理論
2.1.2 體光柵的角度選擇性
2.1.3 體全息存儲介質
2.1.4 空-角復用方案
2.1.5 光折變全息存儲的熱固定技術
2.1.6 復用存儲的等衍射效率存儲方法
2.2 全息存儲器的讀出機理
2.2.1 數據傳輸速率的相關概念
2.2.2 全息存儲獨特的讀出機制
2.2.3 限制讀出速率的因素
2.3 全息數據存儲的盤式寫-讀系統(tǒng)所需設備
2.3.1 脈沖式光源
2.3.2 高速精密轉臺
2.3.3 高速采集器件
2.4 本章小結
第3章 光折變晶體有效動態(tài)范圍優(yōu)化
3.1 Zn:Fe:LiNbO_3晶體熱固定性能測試
3.2 TDTF方案對300幅全息圖的實驗
3.3 本章小結
第4章 快速讀出方案設計及系統(tǒng)的性能測試
4.1 快速讀出方案的設計
4.2 實現高速數據讀出所需的設備
4.2.1 微動定位控制器
4.2.2 脈沖發(fā)生器
4.2.3 高速光電開關
4.2.4 高速圖像采集設備
4.2.5 精密轉臺及其運動調節(jié)程序
4.3 讀出流程和時序
4.3.1 方案設計思路及采集流程
4.3.2 單幅全息圖光讀取時間的確定
4.3.3 讀出時序流程圖
4.4 CVI編制的讀出程序
4.4.1 CVI概述
4.4.2 全息快速讀出程序
4.5 快速讀出系統(tǒng)讀出性能測試
4.5.1 轉臺運動性能測試
4.5.2 系統(tǒng)同步匹配性能測試
4.5.3 系統(tǒng)可靠性測試
4.6 本章小結
第5章 150幅全息圖盤式存儲和34.2Mb/s光學讀出的實驗
5.1 實驗參數的確定
5.2 記錄150幅全息圖的實驗
5.3 讀出150幅全息圖的實驗
5.4 結果討論
5.5 本章小結
結果和討論
參考文獻
附錄
攻讀碩士學位期間參加的科研項目和發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]明明白白看硬盤[J]. 張卒. 電腦迷. 2006(10)
[2]DVD光學頭中光學元件設計及其工藝檢測標準[J]. 李莉華,馬建設. 記錄媒體技術. 2006(04)
[3]光折變晶體全息存儲中散射噪聲特性的研究[J]. 萬玉紅,袁韡,劉國慶,陶世荃,趙業(yè)權. 中國激光. 2003(06)
[4]優(yōu)良全息光折變存儲材料—雙摻鈮酸鋰晶體[J]. 孔勇發(fā),許京軍,李冠告,黃自恒,陳紹林,李兵,陳云琳,張玲,劉士國,閻文博,劉宏德,王巖,孫騫,張心正,張國權,黃暉,張萬林,張光寅. 人工晶體學報. 2002(03)
[5]光折變晶體全息圖的熱固定特性優(yōu)化的研究[J]. 江竹青,宋雪華,陶世荃. 中國激光. 2001(02)
[6]光折變晶體中全息圖的熱固定過程研究[J]. 宋雪華,陶世荃,江竹青,劉國慶. 中國激光. 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]. 張國權,許京軍,張心正,孫騫,李冠告,劉思敏,張光寅. Progress in Natural Science. 2000(06)
[8]采用空間-角度復用的盤式三維全息存儲[J]. 陶世荃,徐敏. 光學學報. 1997(08)
博士論文
[1]盤式體全息存儲關鍵技術研究[D]. 萬玉紅.北京工業(yè)大學 2005
[2]光折變晶體中高密度全息存儲熱固定技術的研究[D]. 江竹青.北京工業(yè)大學 2003
本文編號:3707646
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