[发明专利]基于嵌入式数据的非干涉相位检出方法和检出装置

说明书

本发明属于全息数据存储技术领域，公开基于嵌入式数据的非干涉相位检出方法和检出装置，所述检出方法包括步骤：在编码阶段，将嵌入式数据与未知相位数据一同编入原始相位数据中；将所述原始相位数据记录到全息材料中，并在信息读取后，获得待检测相位数据；将所述待检测相位数据傅里叶变换的频谱强度分布，经迭代计算得到检出相位数据；其通过利用嵌入式数据为迭代计算提供强有力的约束条件，使迭代次数缩短，提升相位检出精度，且能调整嵌入式数据的比例，控制迭代次数以满足不同应用的需要；能保证迭代快速收敛至最优解，大大缩短所需迭代次数，提高数据转换速度。

技术领域

本发明属于全息数据存储技术领域，具体涉及基于嵌入式数据的非干涉相位检出方法和检出装置。

背景技术

全息数据存储技术是非常有潜力的海量数据长存技术，因为其采用三维体存储信息记录方式和二维数据页数据传输方式，比现有存储方式具有维度上的提升。但现有的全息数据存储记录密度与理论值相差较远，因为其仅仅使用振幅编码，而忽略了光的其他特征，例如相位。而事实上相位编码与振幅编码相比，在编码率和信噪比上都有很大提升，能够显著提高数据记录密度和数据转换速度。

但是相位信息无法被光电探测器直接获取，这成为限制相位型全息数据存储技术发展的关键因素。通常对相位信息进行检出需要利用干涉法或非干涉的计算迭代方式。但全息存储对稳定性要求较高，干涉法由于受环境影响太大、稳定性不够而不适用于实际应用。传统的非干涉计算迭代方法虽然可以稳定的获取图像并进行迭代将相位检出，但是往往需要成百上千次的迭代次数才能获得可接受的相位检出精度，导致大大降低了数据转换速度。

发明内容

本发明提供基于嵌入式数据的非干涉相位检出方法和检出装置，通过利用嵌入式数据为迭代计算提供强有力的约束条件，使原本需要成百上千次的迭代次数缩短两个数量级左右，并且在相位检出精度上有所提升，且能够通过调整嵌入式数据的比例，控制迭代次数以满足不同应用的需要。

本发明的技术方案如下：

本发明的基于嵌入式数据的非干涉相位检出方法，包括以下步骤：

在编码阶段，将嵌入式数据与未知相位数据一同编入原始相位数据中；

将所述原始相位数据记录到全息材料中，并在信息读取后，获得待检测相位数据；

将所述待检测相位数据傅里叶变换的频谱强度分布，经迭代计算得到检出相位数据。

优选地，将所述嵌入式数据与所述未知相位数据一同编入原始相位数据中时，将预设比例的所述嵌入式数据与所述未知相位数据一同编入所述原始相位数据中。

优选地，将所述原始相位数据记录到所述全息材料中时，将所述原始相位数据通过光学系统记录到所述全息材料中。

优选地，将所述原始相位数据通过所述光学系统记录到全息材料中时，先将所述原始相位数据通过相位调制空间光调制器上载，然后再通过光学系统将所述原始相位数据记录到全息材料中。

优选地，将所述待检测相位数据傅里叶变换的所述频谱强度分布，经迭代计算得到检出所述相位数据时，先将所述待检测相位数据经过透镜后，再将所述待检测相位数据傅里叶变换的频谱强度分布，经迭代计算得到检出相位数据。

优选地，将所述待检测相位数据经过透镜后，再将所述待检测相位数据傅里叶变换的所述频谱强度分布，经迭代计算得到所述检出相位数据时，将傅里叶变换的所述频谱强度分布通过光电探测器获得。

优选地，将所述嵌入式数据占所述原始相位数据的比例进行调整。

优选地，将所述嵌入式数据占所述原始相位数据的比例进行调整时，根据对数据转换速率、编码率和误码率三方面参数的要求进行调整。嵌入式数据占比越高，相位检出精度越高，所需迭代次数越少。