[发明专利]用于全息信息的存储和重现的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种装置和使用该装置来存储和重现被编码在全息数据存储介质中的信息的方法。

背景技术

在全息信息存储中，整页信息作为光学干涉图样被立刻存储在厚的感光光学材料中。这是通过将两个相干激光光束在存储材料中交叉来实现的。第一个光束称作数据光束，其包含要被存储的信息；第二个光束称作参考光束，其被设计为易于再现，例如简单的具有平面波前的准直光束。

所得到的所述两个相干激光光束的光学干涉图样在所述感光介质中引起化学和/或物理改变：干涉图样的拷贝被存储为感光介质的吸收、折射率或厚度的变化。当用在记录期间使用的两个波之一来照射存储的干涉光栅时，部分这样的入射光被存储的光栅衍射，使得另一个波被重建。用所述参考波照射存储的光栅将重建所述数据光束，反之亦然。

大量的这样的干涉光栅或图样可以重叠在同一厚片介质中并可以被独立访问，只要通过光栅的间隔或方向能够辨别它们即可。可以通过改变对象和参考波之间的角度或是改变波长来实现这样的分隔。通过用存储所述页时使用的参考波照射所述存储的光栅可以独立地读出任何特定数据页。由于全息图的厚度，这种参考波被干涉图样以这样的方式被衍射：只有所希望的对象光束被显著地重建并在电子照相机上成像。这种技术的存储密度的理论限制大约为每立方厘米数十个太拉比特。

需要一种装置和使用这种装置的方法来提高全息信息存储的速度和可靠性。

发明内容

申请人的发明包括一种全息信息记录装置。所述全息信息记录装置包括激光光源、分束器和反射式空间光调制器。所述分束器提供参考光束和载波光束(carrier beam)，其中所述参考光束不经过反射射向全息数据存储介质。所述载波光束经反射式空间光调制器反射后形成包含信息图像的数据光束。所述参考光束和所述数据光束交互作用以形成包含所述图像的全息图。然后该全息图被编码在全息数据存储介质中。

申请人的发明还包括一种全息信息读装置。所述全息信息读装置包括激光光源、分束器和光学传感器。所述激光光源向所述分束器提供激光光束，其中所述分束器提供参考光束，其不经反射射向包含含有信息的编码全息图的全息数据存储介质。所述光学传感器探测所述参考光束和所述编码全息图交互作用所得的图像。

申请人的发明还包括一种数据存储系统，其包括申请人的全息信息记录装置和申请人的全息信息读装置。申请人的发明还包括一种向全息数据存储介质写入信息和从全息数据存储介质读出信息的方法。

附图说明

结合附图阅读下面的详细说明将更好地理解本发明，附图中，相同的附图标记表示相同元件，其中：

图1是现有技术的全息信息记录装置的视图；

图2是图示申请人的全息信息记录装置的框图；

图3是图示申请人的全息信息记录装置的透视图；

图4是现有技术的全息信息读装置的透视图；以及

图5是申请人的全息信息读装置的透视图；

图6是申请人的数据存储系统的框图，其包括图2和图3中的申请人的全息信息记录装置和图5中的申请人的全息信息读装置；

图7的流程图概括了申请人的使用图2和图3中的全息信息记录装置在全息数据存储介质中记录信息的方法的步骤；以及

图8的流程图概括了申请人的使用图5中的全息信息读装置从全息数据存储介质读出信息的方法的步骤。

具体实施方式

将在下面结合附图说明本发明的优选实施方式。附图中，相似的附图标记表示相同或相似的元件。说明书所有的关于“一种实施方式”、“某个实施方式”或类似的语言是指和结合所述实施方式描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明的至少一个实施方式中。因此，本说明书中出现的所有“在一个实施方式中”、“在某个实施方式中”这样的短语和类似语言，可以，但不是必须，都指的是同一个实施方式。

本发明描述的特症、结构或特性可以以任何适当的方式结合在一个或多个实施方式中。在下面的描述中，叙述了多个特定细节以提供对本发明的实施方式的全面理解。然而相关领域技术人员将理解：在缺一个或多个特定细节的情况下也可以实现本发明，或者也可以和其它方法、元件、材料等一起实现本发明。在其它例子中，没有详细地图示或说明公知的结构、材料或操作以避免模糊本发明的观点。

图1图解了现有技术的全息信息记录装置100。装置100包括激光光源105、激光分束器110、数据载波光束120和参考光束130。在图1图解的实施方式中，装置100还包括空间光调制器(“SLM”)140、数据光束160、反射镜180和全息数据存储介质195。