[发明专利]用于从全息存储介质读取和/或向其写入的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于从全息存储介质读取和/或向其写入的装置，更具体地涉及一种用于从全息存储介质读取和/或向其写入的装置，其中所述全息存储介质具有一个或多个参考光束与物光束(object beam)或重建的物光束之间的改进的重叠。

背景技术

在全息数据存储中，通过记录由两个相干激光束的叠加产生的干涉图案来存储数字数据，其中一个光束(所谓的“物光束”)由空间光调制器调制，并且承载要记录的信息。第二光束充当参考光束。干涉图案引起存储材料的特定性质的修改，所述修改取决于干涉图案的局部亮度(intensity)。通过利用使用与记录期间相同的条件的参考光束照射全息图，来执行所记录的全息图的读取。这导致了所记录的物光束的重建。

全息数据存储的一个优点是增加了数据容量。与常规光学存储介质相反，使用全息存储介质的体积(volume)来存储信息，而非仅仅几个层。全息数据存储的另一优点是可以例如通过改变两个光束之间的角度或者通过使用移位复用(shift multiplexing)等而在相同体积中存储多个数据。此外，代替存储单个比特，将数据存储为数据页。一般地，数据页由将多个比特编码的明暗图案的矩阵，即二维二进制阵列或者灰度值阵列组成。除了增大的存储密度以外，这还允许实现增大的数据速率。数据页由空间光调制器(SLM)印制(imprint)到物光束上，并且利用检测器阵列来检测。

讨论全息存储系统的目前的两种主要解决方案。在共线系统中，例如在EP 1 624 451中公开的，将物镜孔径(aperture)的分开的部分分别用于物光束和参考光束。此系统使用一种移位复用作为复用方法。在离轴(off-axis)记录系统中，例如在US 6721076中公开的，物光束和参考光束不共享相同的光路。在此系统中，使用角度和多处发生的(polytopic)复用。

对于这两种解决方案，全息存储介质中的参考光束和物光束的重叠不是最佳的。这具有获得明显较低的数据密度的结果。

在全息数据存储中，可获得的容量与存储材料的所谓M数目(M#)密切相关。可将此数目计算为M#=M·η.]]>这里M表示可以以给定的衍射效率η复用(multiplex)的全息图的数目。只有当物光束和参考光束的重叠是最佳的时才可应用此等式。实践中，所述重叠始终仅仅是部分的。由此必须引入因子L_o1其描述非重叠光束的材料消耗(material consumption)，从而M#=M·η·Lo1.]]>对于共线和离轴记录，因子L_o1约为2。对于进一步的细节，参见Curtis等人的“M/# requirements for Holographic Data Storage”(Proceedings of the ODSconference 2006，pp.9—11)。总之，如果给定特定材料和光学机构(setup)，全息存储介质中的物光束和参考光束的非最佳重叠降低可获得的容量。

发明内容

本发明的一个目的是提出一种用于在向全息存储介质写入的装置中改进物光束和参考光束的重叠的解决方案。