KR20070021322A

KR20070021322A - Phase-conjugate read-out in a holographic data storage

Info

Publication number: KR20070021322A
Application number: KR1020077001486A
Authority: KR
Inventors: 쇼에르트 스탈링아
Original assignee: 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date: 2004-06-24
Filing date: 2005-06-20
Publication date: 2007-02-22

Abstract

The present invention relates to a holographic data storage medium (4) in which there are portions 20 used for data storage and portions 21 not used for data storage. For one or more unused parts 21, perhaps each position of the boundary between the used parts 20 and the unused parts 21, or each unused part 21 of the data storage volume 21. Inside the volume), diffractive structures 30a and 30b are provided. During reading, the reference wave 6 is diffracted by the diffraction structure 30b and enters the unused portion 20 (on the right side) in a direction perpendicular to the optical axis 1b of the signal wave 26. During recording, the reference wave 2 is diffracted by the diffraction structure 30a and enters the used portion 20 (from the left side) in the direction perpendicular to the optical axis 1b of the signal wave 1.

Holographic storage media, phase-conjugated readings, diffractive structures, interference patterns

Description

PHASE-CONJUGATE READ-OUT IN A HOLOGRAPHIC DATA STORAGE}

본 발명은, 홀로그래픽 데이터 저장에 관한 것으로, 특히 데이터의 위상공역(phase-conjugate) 홀로그래픽 저장 및 판독에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to holographic data storage, and more particularly to phase-conjugate holographic storage and reading of data.

홀로그래픽 메모리는 3차원 매체를 이용하여 데이터를 저장하는 유망한 데이터 저장 기술이다. 광학 및 하드 디스크의 저장의 경우에는, 저장매체 상에 저장된 데이터 비트들이 순차적으로만 판독될 수 있는 반면에, 홀로그래픽 데이터 저장 시스템 등의 페이지 지향 저장 시스템의 경우에는, 저장된 데이터가 한번에 한 개의 페이지로 액세스될 수 있는데, 즉 동시에 N개의 비트들의 그룹이 판독될 수 있으며, 이때 이와 같은 N개의 화소들의 그룹은 '데이터 페이지'로 알려져 있다. 저장매체는 M개의 데이터 페이지를 각각 포함하는 공간적으로 분리된 영역들 또는 용적들로 그룹으로 분류될 수 있다. 이와 같은 M개의 데이터 페이지들의 그룹은 '북(book)'으로 알려져 있으며, 한 개의 북 내에서 데이터 페이지들 k=1 내지 k=M을 통해 단계적으로 진행하는 과정은 '다중화(multiplexing)'로 알려져 있다.Holographic memory is a promising data storage technology for storing data using three-dimensional media. In the case of storage of optical and hard disks, data bits stored on a storage medium can only be read sequentially, whereas in page oriented storage systems such as holographic data storage systems, the stored data is stored one page at a time. A group of N bits can be read at the same time, such that a group of N pixels is known as a 'data page'. The storage medium may be classified into groups into spatially separated regions or volumes each containing M data pages. This group of M data pages is known as a 'book', and the process of stepping through the data pages k = 1 to k = M within a book is known as 'multiplexing'. have.

홀로그래픽 메모리는 저장 용량 및 데이터 액세스 속도의 증가를 제공하는 진정한 3차원 저장 장치이다. 더구나, 종래의 광학 및 하드디스크 저장 시스템과 비교하여, 매우 적은 수의 가동 부품이 필요하므로, 기계적인 운동의 제한이 최소화된다.Holographic memory is a true three-dimensional storage device that provides an increase in storage capacity and data access speed. Moreover, compared to conventional optical and hard disk storage systems, a very small number of moving parts are required, thus minimizing mechanical movement limitations.

홀로그래픽 메모리는 감광성 재료를 사용하여 코히어런트 광의 참조빔 및 신호빔의 간섭 패턴들을 기록하는데, 이때 신호 빔은 물체에 의해 투과되거나 물체에서 반사되거나, 명암 영역들의 형태로 데이터를 포함한다. 감광성 재료는, 참조빔과 동일한 광 빔을 재료에 조사하여 기록된 간섭 패턴이 재생될 수 있도록 하는 특성을 갖는다. 매체에 의해 재현되는 결과적으로 얻어진 빛은 신호 빔의 원래의 데이터 구조를 취하여, 검출기 어레이 상에 수집된다. 다수의 홀로그램들은 입사광의 각도 또는 파장을 변화시켜 동일한 공간에 기록되며, 데이터의 전체 페이지도 이와 같은 방식으로 액세스된다.The holographic memory uses photosensitive materials to record the interference patterns of the reference beam and the signal beam of coherent light, where the signal beam is transmitted by the object or reflected from the object, or contains data in the form of dark and dark areas. The photosensitive material has a property of irradiating a material with the same light beam as the reference beam so that the recorded interference pattern can be reproduced. The resulting light reproduced by the medium takes the original data structure of the signal beam and is collected on a detector array. Multiple holograms are recorded in the same space by varying the angle or wavelength of incident light, and the entire page of data is accessed in this manner.

첨부도면의 도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 홀로그래픽 데이터 저장의 기초가 되는 원리가 개략적으로 도시되어 있다. 도 1a를 참조하면, 데이터의 기록중에, 신호파(1)와 참조파(2)가 홀로그래픽 매체(4)의 영역(3)에서 간섭을 일으킨다. 기록중에 신호파의 진폭을 변조하여, 예를 들어 신호 진폭을 온/오프시켜 정보가 저장될 수 있다. 이 간섭 패턴은, 도 1b에 개략적으로 도시된 것과 같이, 굴절률 변조(5)로서 기록된다. 도 1c에 도시된 거소가 같이, 데이터 판독 중에는, 신호파가 오프되고, 격자 패턴(5)을 갖는 간섭 영역(3)이 참조파(2)로 조사될 때, 홀로그래픽 매체(4)의 출사측에서 회절에 의해 신호파(6)가 재현되어, 광 검출기(미도시)로 이동한다.Referring to FIGS. 1A-1C of the accompanying drawings, the principles underlying the holographic data storage are schematically illustrated. Referring to FIG. 1A, during recording of data, the signal wave 1 and the reference wave 2 cause interference in the region 3 of the holographic medium 4. Information can be stored by modulating the amplitude of the signal wave during recording, for example by turning the signal amplitude on / off. This interference pattern is recorded as refractive index modulation 5, as schematically shown in FIG. 1B. Like the residence shown in Fig. 1C, when the data wave is turned off and the interference region 3 having the grating pattern 5 is irradiated with the reference wave 2, the exit of the holographic medium 4 is performed. On the side, the signal wave 6 is reproduced by diffraction and moves to a photo detector (not shown).

첨부도면의 도 2를 참조하면, 홀로그래픽 저장 시스템이 개략적으로 도시되어 있는데, 이때 광원(1)은 빔 스플리터(3)에 의해 참조파(4)와 신호파(5)로 분할되는 코히어런트 광 빔(2)을 방출한다. 참조파(4)는 거울(6)과 회전가능한 거울(7)에 의해 홀로그래픽 저장매체(8)를 향한다. 신호파는 공간 광 변조기(9)와 빔 스플리터(10)를 지나 렌즈(11)에 입사한다. 렌즈는 매체(8)에 신호파의 초점을 맞추어, 이 매체에서 참조파와 간섭하여 간섭 격자들을 기록한다. 위상공격 장치에서는, 제 2 참조 아암(미도시)이 존재하여, 기록중에 참조파에 대향하는 방향으로 전파하는 파동으로 매체를 판독중에 조사한다. 그후, 재현된 신호빔은 다시 시스템으로 전파되어, 렌즈(11)에 의해 평행광으로 변환되고, 빔 스플리터(10)에 의해 화소로 분할된 검출기(12)를 향한다.Referring to FIG. 2 of the accompanying drawings, a holographic storage system is shown schematically, wherein the light source 1 is coherent, which is split into a reference wave 4 and a signal wave 5 by a beam splitter 3. Emits a light beam 2. The reference wave 4 is directed towards the holographic storage medium 8 by means of a mirror 6 and a rotatable mirror 7. The signal wave enters the lens 11 through the spatial light modulator 9 and the beam splitter 10. The lens focuses the signal wave on the medium 8, interfering with the reference wave in the medium to record the interfering gratings. In the phase attack apparatus, a second reference arm (not shown) exists, and the medium is irradiated during the reading by a wave propagating in a direction opposite to the reference wave during recording. The reproduced signal beam then propagates back to the system, converted by the lens 11 into parallel light, and directed by the beam splitter 10 to the detector 12 divided into pixels.

소위 공간 광 변조기(Spatial Light Modulator: SLM), CCD 또는 CMOS 센서 등의 화소로 분할된 검출기와 렌즈 세트를 사용하여 N개의 신호파로 이루어진 그룹을 동시에 기록하고 동시에 판독할 수 있다. SLM은 독립적으로 어드레스가 지정될 수 있는 N개의 화소로 구성된다. 각각의 화소는 그것을 통과하는 빛의 복소 진폭을 변경한다. 가장 단순한 형태에서는, 빛이 완전히 투과되거나 완전히 흡수된다. SLM을 통과한 광 빔의 단면은, 데이터 페이지를 표시하는 바둑판 패턴을 개략적으로 예시한 첨부도면의 도 4에 도시된 것과 같이, 바둑판 패턴을 취한다. 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 있어서 자명한 것과 같이, 더 복잡한(즉, 진폭 및/또는 위상 및/또는 편광을 변조시키는) SLM도 가능하지만, 본 발명에서는 여 이상 상 세히 고려하지 않는다.A group of N signal waves can be simultaneously recorded and simultaneously read using a set of detectors and lenses divided into pixels, such as a so-called spatial light modulator (SLM), CCD or CMOS sensor. The SLM consists of N pixels that can be addressed independently. Each pixel changes the complex amplitude of the light passing through it. In the simplest form, light is either fully transmitted or completely absorbed. The cross section of the light beam passing through the SLM takes a checkerboard pattern, as shown in FIG. 4 of the accompanying drawings schematically illustrating a checkerboard pattern displaying a data page. As will be apparent to those skilled in the art, more complex (ie, modulating amplitude and / or phase and / or polarization) SLMs are possible, but are not considered in detail in the present invention.

첨부도면의 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 전체 페이지의 기록 및 판독 원리가 개략적으로 예시되어 있다.3A and 3B of the accompanying drawings, the principle of writing and reading an entire page is schematically illustrated.

도 3a를 참조하면, 기록중에, 신호파(1)와 참조파(2)가 홀로그래픽 매체(4)의 영역(3)에서 간섭을 일으킨다. 이와 같은 경우에, 신호파(1)는 빔 단편을 밝거나 어두운 N개의 화소로 이루어진 바둑판으로 변환하는 공간 광 변조기(SLM)(15)를 통과하여 발생된다. 이 바둑판 패턴은 렌즈(16)에 의해 홀로그래픽 매체(4)에 상이 형성된다. 각각의 SLM 화소 위치는 빛의 수렴 원추 내의 서로 다른 입사각에 대응한다. (평균적으로) N개의 온-화소(on-pixel)들과 참조파 사이의 간섭 패턴은, 전술한 것과 같이, 간섭 영역(3)에서의 굴절률 변조로서 매체에 의해 기록된다.Referring to FIG. 3A, during recording, the signal wave 1 and the reference wave 2 cause interference in the region 3 of the holographic medium 4. In such a case, the signal wave 1 is generated by passing through a spatial light modulator (SLM) 15 which converts the beam fragment into a checkerboard consisting of N pixels of light or dark. This checkerboard pattern is formed on the holographic medium 4 by the lens 16. Each SLM pixel location corresponds to a different angle of incidence within the converging cone of light. The interference pattern between (on average) N on-pixels and the reference wave is recorded by the medium as refractive index modulation in the interference region 3, as described above.

첨부도면의 도 3b를 참조하면, 판독중에는, 매체(4)가 참조파(2)에 의해 조사될 때, 매체의 출사측에 신호파(6)가 재현되어, 렌즈(18)에 의해 화소로 분할된 광 검출기(예를 들면, CCD 센서)(19)에 촬상된다.Referring to FIG. 3B of the accompanying drawings, during reading, when the medium 4 is irradiated by the reference wave 2, the signal wave 6 is reproduced on the output side of the medium, and the lens 18 makes a pixel. An image is captured by the divided photo detector (for example, CCD sensor) 19.

홀로그래픽 매체의 특정한 용적에 배치되는 북을 구성하는 M개의 데이터 페이지들을 변조하는 다양한 방법이 존재한다. 한가지 중요한 예는 (평면내(in-plane)) 각도 다중화로서, 이때에는 드라이브가 M개의 데이터 페이지들의 단계를 거칠 때 참조빔과 광축 사이의 각도 α가 값들 α₁, α₂, α₃, …, α_M을 취하며, 판독중에 참조 각도가 값 α_K로 설정될 때 데이터 페이지 k만이 화소로 분할된 광 검출기에 재현되도록 이들 각도들이 선택된다.There are various ways to modulate the M data pages that make up a book placed in a particular volume of holographic medium. One important example is (in-plane) angular multiplexing, where the angle α between the reference beam and the optical axis is determined by the values α ₁ , α ₂ , α ₃ ,... , α _M are taken, and these angles are selected such that only the data page k is reproduced in the photodetector divided into pixels when the reference angle is set to the value α _K during reading.

따라서, 첨부도면의 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 평면내 (각도) 다중화의 원리가 개략적으로 예시되어 있는데, 이때에는 도 5a에 도시된 것과 같이, 데이터 페이지 k가 기록될 때에는 신호파(1)의 광축과 참조파(2) 사이의 각도가 α_k로 설정되는 한편, 도 5b에 도시된 것과 같이, 데이터 페이지 k+1이 기록될 때에는 각도가 α_k+1로 설정된다. 이에 따르면, 각각 N개의 화소들을 갖는 M개의 데이터 페이지들이 홀로그래픽 매체의 동일한 3D 영역에 저장된다.Thus, referring to FIGS. 5A and 5B of the accompanying drawings, the principle of in-plane (angle) multiplexing is schematically illustrated, in which case, as shown in FIG. The angle between the optical axis and the reference wave 2 is set to α _k , while as shown in FIG. 5B, the angle is set to α _{k + 1} when the data page k + 1 is recorded. According to this, M data pages each having N pixels are stored in the same 3D area of the holographic medium.

이때, 각도 다중화를 사용하여 어드레스가 지정되는 홀로그래픽 매체의 가용 용적 분율이 기껏해야 약 50%로 되기 쉽다는 점에 주목하기 바란다.Note that at this time, the available volume fraction of the holographic medium addressed using angular multiplexing is likely to be at most about 50%.

첨부도면의 도 6을 참조하면, 상면(4a) 및 저면(4b)을 갖는 홀로그래픽 매체(4)는 두께 d를 갖는다. 신호파(1)는 광축(파선)을 따라 외부 광속 1a 및 1c와 중심 광속 1b를 갖고, 빛의 수렴 원추의 정각과 동일한 개구율 NA(이것이 1에 비해 비교적 작다고 가정할 때)를 갖는다. 신호파는 균일하지 않으므로(바둑판 패턴으로 변조되므로) 윤곽이 뚜렷한 폭이 좁은 초점을 갖지 않는다. 실제로, 이것은 폭 d*NA와 높이 d를 갖는 음영처리한 용적 20을 차지한다. 참조파(2)는 외부 광속(2a)과 내부 광속(2b)을 가지며, 광축과 (최소한) NA의 각도를 이룬다. 따라서, 기록 단계 중에, 백색 부분(21)도 기록되지만, 이 부분에서는 신호파와 참조파 사이에 간섭이 존재하지 않으므로, 백색 부분(21)은 데이터를 저장하는데 사용되지 않는다. M개의 데이터 패이지들로 이루어진 다음 북이 음영 부분 22에 기록될 수 있다. 따라서, 홀로그래픽 매체의 단지 약 50%만을 데이터를 저장하는데 사용할 수 있다 는 점이 명백하다.Referring to FIG. 6 of the accompanying drawings, the holographic medium 4 having a top face 4a and a bottom face 4b has a thickness d. The signal wave 1 has external light beams 1a and 1c and a center light beam 1b along the optical axis (broken line) and has an aperture ratio NA (assuming that this is relatively small compared to 1) equal to the right angle of the light converging cone. Since the signal wave is not uniform (modulated in a checkerboard pattern), it does not have a narrow focal point with a clear outline. In practice, this occupies a shaded volume of 20 with width d * NA and height d. The reference wave 2 has an outer luminous flux 2a and an inner luminous flux 2b and forms an angle of (minimum) NA with the optical axis. Thus, during the recording step, the white portion 21 is also recorded, but since there is no interference between the signal wave and the reference wave in this portion, the white portion 21 is not used for storing data. The next book of M data pages can be recorded in the shaded portion 22. Thus, it is clear that only about 50% of holographic media can be used to store data.

도 1a 내지 도 1c와 도 3a 및 도 3b를 참조하여 전술한 홀로그래픽 데이터 판독장치는 투과형 구성을 갖는 것이 명백한데, 이것은 (화소로 분할된 광 검출기를 갖는) 검출 분기와 (SLM을 갖는) 신호 분기가 홀로그래픽 저장매체의 대향측에 위치한다는 것을 의미한다. 그러나, 이것은 홀로그래픽 드라이브의 광학장치 및 기계장치를 복잡하게 만든다. 예를 들어, 필요한 높은 밀도와 화상 품질을 달성하기 위해서는, 모든 수차를 교정하는 짧은 초점거리의 렌즈계가 필요하다. 더구나, 홀로그래픽 매체의 대향측에 참조 분기와 신호 분기를 설치하는 것이 필요하다는 것은 콤팩트한 드라이브의 구성에 도움이 되지 않는다.It is evident that the holographic data reading device described above with reference to FIGS. 1A-1C and FIGS. 3A and 3B has a transmissive configuration, which means that it has a detection branch (with a pixel-divided photo detector) and a signal (with SLM) This means that the branch is located on the opposite side of the holographic storage medium. However, this complicates the optics and mechanism of the holographic drive. For example, to achieve the required high density and image quality, a short focal length lens system that corrects all aberrations is needed. Moreover, the necessity of providing a reference branch and a signal branch on opposite sides of the holographic medium does not help in the construction of a compact drive.

이들 문제점은 소위 위상공역 판독을 이용함으로써 적어도 일부가 해소될 수도 있다, 참조빔으로 SLM으로부터의 물체 빔을 기록한 후에, 판독중에 원래의 참조빔의 위상공역(시간이 반전된 복사본)을 사용하여 홀로그램을 재현할 수도 있다. 그후, 회절된 파면이 입사된 물체빔의 경로를 되돌아가, 누적된 위상 에러를 상쇄시킨다. 일반적으로, 이와 같은 종류의 장치는, 다중모드 광섬유를 사용하여 제조된 저장재래로부터 저성능의 렌즈를 사용하여, 또는 심지어 렌즈를 전혀 사용하지 않고 고충실도로 데이터 페이지들을 검색할 수 있게 하는 의도로 제시된 것이었다.These problems may be solved at least in part by using so-called phase conjugate readout, after recording the object beam from the SLM as a reference beam, and then using the phase conjugate (time inverted copy) of the original reference beam during reading. You can also reproduce The diffracted wavefront then returns to the path of the incident object beam, canceling out the accumulated phase error. In general, devices of this kind are intended to enable high-fidelity retrieval of data pages using low-performance lenses, or even without using lenses, from storage fabricated using multimode fiber. It was presented.

더욱 상세히 설명하면, 첨부도면의 도 7a 및 도 7b를 참조할 때, 위상공역법을 사용하는 기록 및 판독의 원리가 개략적으로 예시되어 있다.More specifically, referring to FIGS. 7A and 7B of the accompanying drawings, the principle of writing and reading using the phase conjugation method is schematically illustrated.

기록중에는, 도 7a를 참조하면, 신호파(1)와 참조파(2)가 홀로그래픽 매체(4)의 영역(3)에서 간섭을 일으킨다. 신호파(1)는 빔 단편을 밝거나 어두운 N개 의 화소로 이루어진 바둑판으로 변환시키는 공간 광 변조기(SLM)(15)를 통해 빔을 통과시켜 발생된다. 이 바둑판 패턴은 빔 스플리터(23)를 통과하여 렌즈(16)에 의해 홀로그래픽 매체(4)에 상이 형성된다. 각각의 SLM 화소 위치는 빛 1의 수렴 원추 내의 서로 다른 입사각에 대응한다. (평균적으로) N개의 온-화소와 참조파 사이의 간섭 패턴들이 매체에 의해 굴절률 변조로서 간섭 영역(3)에 기록된다.During recording, referring to FIG. 7A, the signal wave 1 and the reference wave 2 cause interference in the region 3 of the holographic medium 4. The signal wave 1 is generated by passing the beam through a spatial light modulator (SLM) 15 that converts the beam fragment into a checkerboard of N pixels, either bright or dark. This checkerboard pattern passes through the beam splitter 23 and an image is formed on the holographic medium 4 by the lens 16. Each SLM pixel location corresponds to a different angle of incidence within the converging cone of light 1. Interference patterns between (on average) N on-pixels and reference waves are recorded in the interference region 3 as refractive index modulation by the medium.

판독중에는, 도 7b를 참조하면, 기록중의 참조파(2)의 방향과 반대의 전파 방향을 갖는 참조파(6)에 의해 매체(4)가 조사될 때, 신호파가 매체(4)의 입사측에서 재현되어, 동일한 렌즈(16)에 의해 화소로 분할된 광 검출기(예를 들면, CCD 센서)(19)에 촬상된다. 전술한 것과 같이, 이와 같은 구성은 기록 및 판독 단계에서 단일 렌즈(16)를 사용하므로 기계광학 구조를 개량시킨다. 그러나, 이때에도 판독중의 참조파(6)가 매체의 반대측에서 입사되어, 이 장치가 드라이브의 크기를 더욱 줄이면서도 높은 화상 품질을 유지할 목적으로 매우 바람직한 완전 반사형의 홀로그래픽 판독장치가 아니라는 것이 명백하다.During reading, referring to FIG. 7B, when the medium 4 is irradiated by the reference wave 6 having a propagation direction opposite to that of the reference wave 2 during recording, a signal wave is applied to the medium 4. It is reproduced on the incidence side and imaged by a photo detector (for example, CCD sensor) 19 divided into pixels by the same lens 16. As mentioned above, this arrangement improves the mechano-optical structure by using a single lens 16 in the recording and reading stages. However, even at this time, the reference wave 6 under reading is incident on the opposite side of the medium so that the device is not a highly reflective holographic reader which is highly desirable for the purpose of further reducing the size of the drive and maintaining high image quality. It is obvious.

[발명의 목적 및 요약][OBJECTIVE AND SUMMARY OF THE INVENTION]

결국, 본 발명의 목적은, 완전한 반사형 시스템을 제공하는 홀로그래픽 데이터 저장 시스템에서 위상공역 판독을 위한 장치 및 방법에 사용되는 홀로그래픽 저장매체를 제공함에 있다. 또한, 본 발명의 목적은, 홀로그래픽 저장매체의 제조방법과, 이 홀로그래픽 저장매체를 사용하는 홀로그래픽 데이터 저장 시스템을 제공함에 있다.It is therefore an object of the present invention to provide a holographic storage medium for use in an apparatus and method for phase conjugate readout in a holographic data storage system providing a complete reflective system. It is also an object of the present invention to provide a method of manufacturing a holographic storage medium and a holographic data storage system using the holographic storage medium.

본 발명에 따르면, 데이터를 기록가능한 복수의 부분들과, 데이터의 기록이 불가능한 적어도 1개의 부분을 포함하는 데이터 저장 용적을 구비하고, 상기 기록불가능한 부분들 또는 상기 기록불가능한 부분들 중에서 적어도 1개의 부분이 회절 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 저장매체가 제공된다.According to the present invention, there is provided a data storage volume comprising a plurality of portions capable of recording data, and at least one portion capable of recording data, wherein at least one portion of the non-recordable portions or the non-recordable portions is provided. A holographic storage medium is provided which comprises this diffractive structure.

예시적인 일 실시예에서, 바람직하게는 평면 회절 구조인 상기한 회절 구조는, 기록불가능한 상기 부분들과 기록가능한 상기 데이터 저장 용적의 인접한 부분들 사이의 1개 이상의 경계부에 배치된다.In one exemplary embodiment, the diffractive structure, preferably a planar diffractive structure, is disposed at one or more boundaries between the non-recordable portions and adjacent portions of the recordable data storage volume.

또 다른 실시예에서는, 상기 매체가 기록불가능한 1개 이상의 부분들의 용적의 적어도 일부를 차지하는 회절 구조를 구비한다. 이와 같은 특정한 실시예의 중요한 이점은, 기록가능한 부분들을 구성하는 동일한 감광성 재료로 회절 구조(들)를 제조할 수 있다는 것이다.In another embodiment, the medium has a diffractive structure occupying at least a portion of the volume of one or more portions that are unrecordable. An important advantage of this particular embodiment is that the diffractive structure (s) can be manufactured from the same photosensitive material that constitutes the recordable portions.

매체를 참조파로 조사하여 이 참조파가 회절 구조에 입사하게 하여 전술한 매체에 기록된 데이터를 표시하는 신호파를 재생할 수 있는데, 이때 참조파를 인접한 기록가능한 부분들을 통해 신호파의 광축에 거의 수직한 방향으로 간섭 영역으로 향하게 하도록 상기 회절 구조가 배치 및 구성된다.By irradiating a medium with a reference wave, the reference wave can be incident on a diffraction structure to reproduce a signal wave representing data recorded on the above-mentioned medium, with the reference wave being substantially perpendicular to the optical axis of the signal wave through adjacent recordable portions. The diffractive structure is arranged and configured to face the interference region in one direction.

또한, 본 발명에 따르면, 전술한 홀로그래픽 저장매체의 제조방법이 제공되는데, 이 제조방법은, 기록가능한 상기 데이터 저장 영역의 부분들과 기록불가능한 부분들을 결정하는 단계와, 기록불가능한 상기 1개 이상의 부분들에 대해 회절 구조를 설치하는 단계를 포함한다.Further, according to the present invention, there is provided a method of manufacturing a holographic storage medium as described above, which method comprises the steps of determining portions of the recordable data storage area and non-recordable portions, and at least one non-recordable portion. Installing a diffractive structure for the portions.

더구나, 본 발명에 따르면, 전술한 홀로그래픽 매체에 대해 데이터의 위상 공역 판독을 하여 그 위에 기록된 데이터를 표시하는 신호파를 재생하는 방법이 제공되는데, 이 방법은, 참조파로 상기 홀로그래픽 저장매체를 조사하여 이 참조파가 상기 데이터 저장 영역의 기록불가능한 부분에 관해 설치된 회절 구조에 입사되도록 하고 상기 회절 구조가 상기 참조파를 상기 기록가능한 부분을 통해 상기 신호파의 광축에 거의 수직한 방향으로 간섭 영역으로 향하게 하는 단계와, 이 결과 얻어지는 재구성된 신호파를 검출하는 단계를 포함한다.Moreover, according to the present invention, there is provided a method of performing a phase conjugate readout of data on a holographic medium described above and reproducing a signal wave representing the data recorded thereon, the method comprising the holographic storage medium as a reference wave. Is irradiated so that this reference wave is incident on a diffractive structure provided with respect to an unrecordable portion of the data storage area, and the diffraction structure interferes with the reference wave in a direction substantially perpendicular to the optical axis of the signal wave through the recordable portion. Directing the region and detecting the resulting reconstructed signal wave.

더구나, 본 발명에 따르면, 전술한 홀로그래픽 매체에 대해 데이터의 위상 공역 판독을 하여 그 위에 기록된 데이터를 표시하는 신호파를 재생하는 장치가 제공되는데, 이 장치는, 참조파로 상기 홀로그래픽 저장매체를 조사하여 이 참조파가 상기 데이터 저장 영역의 기록불가능한 부분에 관해 설치된 회절 구조에 입사되도록 하고 상기 회절 구조가 상기 참조파를 상기 기록가능한 부분을 통해 상기 신호파의 광축에 거의 수직한 방향으로 간섭 영역으로 향하게 하는 조사수단과, 이 결과 얻어지는 재구성된 신호파를 검출하는 수단을 구비한다.Moreover, according to the present invention, there is provided an apparatus for reproducing a phase-conjugated reading of data on a holographic medium described above and reproducing a signal wave representing the data recorded thereon, wherein the apparatus comprises the holographic storage medium as a reference wave. Is irradiated so that this reference wave is incident on a diffractive structure provided with respect to an unrecordable portion of the data storage area, and the diffraction structure interferes with the reference wave in a direction substantially perpendicular to the optical axis of the signal wave through the recordable portion. Irradiating means directed to the region, and means for detecting the resulting reconstructed signal wave.

또한, 본 발명에 따르면, 상기한 홀로그래픽 데이터 저장 매체 상에 데이터의 위상공역 기록을 하는 장치와, 상기 홀로그래픽 데이터 저장매체에 관해 데이터의 위상공역 판독을 하는 상기 장치를 구비한 홀로그래픽 데이터 저장 시스템이 제공되는데, 상기 데이터의 위상공역 기록장치는, 상기 홀로그래픽 데이터 저장매체의 기록가능한 부분 내부의 간섭 영역을 향해 신호파를 향하게 하는 수단과, 참조파로 상기 홀로그래픽 저장매체를 조사하여 이 참조파가 상기 데이터 저장 영역의 기록불가능한 부분에 관해 설치된 회절 구조에 입사되도록 하고 상기 회절 구조가 상기 참조파를 상기 기록가능한 부분을 통해 상기 신호파의 광축에 거의 수직한 방향으로 간섭 영역으로 향하게 하는 조사수단과, 상기 간섭 영역에서 상기 신호파와 상기 참조파의 간섭에 의해 생성된 간섭 패턴을 굴절률 변조로서 기록하는 수단을 구비한다,According to the present invention, there is also provided a holographic data storage comprising an apparatus for performing phase-conjugation recording of data on the holographic data storage medium and the apparatus for performing phase-conjugation reading of data with respect to the holographic data storage medium. A system is provided, wherein the phase-conjugated recorder of data comprises means for directing a signal wave towards an interference region within a recordable portion of the holographic data storage medium and irradiating the holographic storage medium with a reference wave. Irradiation which causes a wave to enter a diffractive structure provided with respect to an unrecordable portion of the data storage region and directs the reference wave through the recordable portion to an interference region in a direction substantially perpendicular to the optical axis of the signal wave Means and the signal wave and the reference wave in the interference region. And it means for recording the interference pattern produced by interference as refractive index modulation,

기록가능한 부분과 기록불가능한 부분 사이의 경계부에 (거의 평면일 수도 있는) 회절 구조가 설치될 수도 있다. 이와 달리, 기록불가능한 부분이 그것의 용적의 대부분에 회절 구조를 포함할 수도 있다. 전술한 것과 같이, 이와 같은 구성은, 회절 구조가 기록가능한 부분(들)과 도일한 감광성 재료를 사용하여 제조될 수 있다는 이점을 제공한다.A diffractive structure (which may be nearly planar) may be provided at the boundary between the recordable portion and the non-recordable portion. Alternatively, the non-recordable portion may comprise a diffractive structure in most of its volume. As mentioned above, such a configuration provides the advantage that the diffractive structure can be manufactured using a photosensitive material that is the same as the recordable portion (s).

데이터 기록과 판독 중 모두에 대해 참조파가 동일한 면에서 홀로그래픽 데이터 저장매체에 입사되지만, 바람직하게는, 데이터의 판독중에는 참조파가 제 1 방향에서 상기 기록가능한 부분에 입사되고, 데이터의 기록중에는 참조파가 이와 반대의 제 2 방향에서 기록가능한 부분에 입사된다. 본 발명의 일 실시예에서는, 신호파의 광축이 저장매체의 평면에 거의 수직하다.For both data recording and reading, the reference wave is incident on the holographic data storage medium in the same plane, but preferably, during the reading of the data, the reference wave is incident on the recordable portion in the first direction, and during the recording of the data. The reference wave is incident on the recordable portion in the second direction opposite thereto. In one embodiment of the invention, the optical axis of the signal wave is substantially perpendicular to the plane of the storage medium.

바람직한 실시예에서는, 주사빔을 공간 광 변조기(SLM)를 통과시켜 신호파를 발생한다. 홀로그래픽 매체 상에 신호파의 상을 형성하기 위해 렌즈 등의 광학부재가 설치될 수도 있다. 그러나, 참조파가 신호파가 통과하는 렌즈 또는 기타 광학부재를 통과할 필요는 없으므로, 종래기술에 비해 전체 구조를 단순화할 수 있으며, 이와 같은 구성은 광학부재의 설계 및 선택에 있어서 참조파를 고려할 필요성도 없앤다는 것이 명백하다.In a preferred embodiment, the scanning beam is passed through a spatial light modulator (SLM) to generate a signal wave. An optical member such as a lens may be provided to form an image of a signal wave on the holographic medium. However, since the reference wave does not need to pass through the lens or other optical member through which the signal wave passes, the overall structure can be simplified compared to the prior art, and such a configuration may consider the reference wave in the design and selection of the optical member. It is clear that there is no need.

본 발명의 상기한 발명내용과 또 다른 발명내용은 이하에서 설명하는 실시예를 참조하여 더욱 명백해질 것이다.The above and other inventions of the present invention will become more apparent with reference to the embodiments described below.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention in more detail.

도 1a 내지 도 1c는 홀로그래픽 데이터 저장의 원리를 나타낸 개략도이고,1A-1C are schematic diagrams illustrating the principle of holographic data storage,

도 2는 홀로그래픽 저장 시스템을 예시한 개략도이며,2 is a schematic diagram illustrating a holographic storage system,

도 3a 및 도 3b는 전체 페이지의 기록 및 판독의 원리를 예시한 개략도이고,3A and 3B are schematic diagrams illustrating the principle of writing and reading an entire page,

도 4는 데이터 페이지를 표시하는 바둑판 패턴을 예시한 것이며,4 illustrates a checkerboard pattern for displaying data pages.

도 5a 및 도 5b는 (평면내) 각도 다중화의 원리를 예시한 개략도이고,5A and 5B are schematic diagrams illustrating the principle of angular multiplexing (in plane),

도 6은 각도 다중화를 사용하여 어드레스 지정된 홀로그래픽 매체의 가용 용적 분율을 예시한 개략도이며,6 is a schematic diagram illustrating the available volume fraction of holographic media addressed using angular multiplexing,

도 7a 및 도 7b는 위상공역법의 기록 및 판독 원리를 예시한 개략도이고,7A and 7B are schematic diagrams illustrating the writing and reading principle of the phase conjugate method;

도 8a 및 도 8b는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 기록 및 판독 원리를 예시한 개략도이다.8A and 8B are schematic diagrams illustrating the writing and reading principle according to an exemplary embodiment of the present invention.

모든 수차가 교정된 짧은 초점거리의 렌즈계를 사용할 필요가 없이, 고밀도와 탁월한 상 형성 모두를 달성하기 위해, 홀로그래픽 저장 매체 상에 저장된 용적 홀로그램들의 위상 공역 판독을 사용하는 것이 제안되었다. 참조빔으로 SLM으로부 터의 물체 빔을 기록한 후에, 원래의 참조빔의 위상공역(시간이 반전된 복사본)을 사용하여 홀로그램을 재현한다. 그후, 회절된 파면이 입사된 물체빔의 경로를 되돌아가, 누적된 위상 에러를 상쇄시킨다. 이와 같은 종류의 장치는, 저성능의 렌즈를 사용하거나, 또는 심지어 렌즈를 전혀 사용하지 않고 매우 콤팩트한 시스템에 대해 고충실도로 데이터 페이지들을 검색할 수 있도록 의도된 것이다.In order to achieve both high density and excellent image formation without the need to use a short focal length lens system with all aberrations corrected, it has been proposed to use phase conjugated readout of volume holograms stored on holographic storage media. After recording the object beam from the SLM as the reference beam, the hologram is reproduced using the phase-conjugation (time-inverted copy) of the original reference beam. The diffracted wavefront then returns to the path of the incident object beam, canceling out the accumulated phase error. This kind of device is intended to be able to retrieve data pages with high fidelity for very compact systems using low performance lenses or even no lenses at all.

그러나, 첨부도면의 도 7a 및 도 7b를 참조하여 전술한 종래의 위상공역 판독 시스템은 완전한 반사형을 갖는 배치를 제공하지 않는다.However, the conventional phase conjugate readout system described above with reference to FIGS. 7A and 7B of the accompanying drawings does not provide an arrangement with a complete reflection.

국제특허출원 WO03/012782에는 홀로그래픽 저장장치가 개시되어 있는데, 여기에서는 서로 다른 초점 및/또는 편광을 갖는 2개의 초점이 맞추어진 빔(신호빔 및 참조빔)이 저장매체의 동일한 면에 입사되고, 매체의 반사면으로부터의 이들 빔 중 한 개 또는 나머지 빔의 반사의 결과로써 판독이 행해진다.International patent application WO03 / 012782 discloses a holographic storage device in which two focused beams (signal beams and reference beams) having different focal points and / or polarizations are incident on the same side of the storage medium. The reading is done as a result of the reflection of one or the other of these beams from the reflective surface of the medium.

이에 반해, 본 발명의 예시적인 실시예는 데이터를 저장하는데 사용되지 않는 홀로그래픽 매체 내부의 공간을 이용한다. 위에서 셜명한 것과 같이, 종래의 각도 다중화에 대해서는 사용된 용적 분율이 약 50%이다. 홀로그래픽 매체의 사용되지 않은 1개 이상의 분율의 용적 내에 또는 홀로그래픽 매체의 사용된 분율과 사용되지 않은 분율 사이의 경계에, 회절 구조를 설치하여, 기준파가 회절되어 신호파의 광축에 거의 수직한 사용된 용적에 입사하도록 하는 것이 제안된다. 도 8은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 매체의 구조를 나타낸 것이다. 기록중에는 참조파가 좌측에서 사용된 용적에 입사하고, 판독중에는, 참조파가 우측에서 사용된 용적에 입사한다. 이것은 기록 민 판독중에 반대방향으로 전파하는 참조파들을 의미하 며, 본 발명을 위상공역 판독방법으로 만든다. 이러한 구성의 이점은, 참조빔이 드라이브의 신호 및 검출 분기로서 저장매체의 동일한 면에 위치하여, 완전한 반사형 시스템이 달성된다는 것이다.In contrast, exemplary embodiments of the present invention utilize space within a holographic medium that is not used to store data. As noted above, the volume fraction used is about 50% for conventional angular multiplexing. Within a volume of one or more unused fractions of the holographic medium or at the boundary between the used fraction and the unused fraction of the holographic medium, a diffraction structure is installed, so that the reference wave is diffracted and is substantially perpendicular to the optical axis of the signal wave. It is proposed to inject into one used volume. 8 illustrates a structure of a medium according to an exemplary embodiment of the present invention. During recording, the reference wave enters the volume used on the left side, and during reading, the reference wave enters the volume used on the right side. This refers to reference waves propagating in the opposite direction during the recording frequency reading, making the present invention a phase-conjugated reading method. The advantage of this arrangement is that the reference beam is located on the same side of the storage medium as the signal and detection branch of the drive, so that a complete reflective system is achieved.

첨부도면의 도 8a를 참조하면, 기록중에, 상면(4a) 및 저면(4b)을 갖는 홀로그래픽 매체(4)는 두께 d를 갖는다. 이 매체(4)는 간섭 격자를 기록할 수 있기 전에 빛의 사전 노광 선량(pre-exposure dose of light)을 필요로 할 수도 있다. 신호파(1)는 외부 광속 1a 및 1c와 광축을 따른 중심 광속(1b)(파선)을 가지며, (1보다 충분히 작다고 가정할 때) 빛의 수렴 원추의 정각과 동일한 개구율 NA를 갖는다. 신호파는 균일하지 않으므로(바둑판 패턴으로 변조되므로) 윤곽이 명확한 폭이 좁은 초점을 갖지 않는다. 실제적으로, 이 신호파는 폭 d*NA 및 높이 d를 갖는 음영처리한 전체 용적(20)을 차지한다. 참조파는 광속 2a 및 2b를 포함하며(간략을 기하기 위해 모든 광속을 도시하지는 않는다), 광축과 (최소한) NA의 각도를 이룬다. 기록중에 참조파는 좌측에서 회절 구조(30a)에 입사하여, 참조파가 광축에 거의 수직하게 신호파 용적(20)에 입사한다.Referring to FIG. 8A of the accompanying drawings, during recording, the holographic medium 4 having the top surface 4a and the bottom surface 4b has a thickness d. This medium 4 may require a pre-exposure dose of light before the interference grating can be recorded. The signal wave 1 has external luminous fluxes 1a and 1c and a central luminous flux 1b (broken line) along the optical axis, and has an aperture ratio NA equal to the right angle of the converging cone of light (assuming sufficiently smaller than 1). The signal wave is not uniform (modulated in a checkerboard pattern) and therefore does not have a narrow focal point with a clear outline. In practice, this signal wave occupies a total shaded volume 20 of width d * NA and height d. The reference wave includes luminous fluxes 2a and 2b (not shown for the sake of brevity) and forms an angle of (minimum) NA with the optical axis. During recording, the reference wave enters the diffractive structure 30a on the left side, and the reference wave enters the signal wave volume 20 substantially perpendicular to the optical axis.

첨부도면의 도 8b를 참조하면, 판독중에는, 참조파가 광속 6a 및 6b를 포함하며(간략을 기하기 위해 모든 광속을 도시하지는 않는다), 광축과 (최소한) -NA의 각도를 이루어 기록중의 참조파와 축방향으로 반대측에 놓인다. 따라서 판독중에는 참조파가 우측에서 회절 구조(30b)에 입사하여 참조파가 광축에 거의 수직하게 신호파 용적(20)에 입사한다, 기록 및 판독중의 참조파들이 반대 방향으로 전파하는데, 이것이 위상공역 홀로그래피의 일종이라는 것을 의미한다. 따라서 판독중에 발 생된 외부 광속들 26a 및 26b를 갖는 신호파(26)는 위쪽으로 이동하여 시스템 내로 다시 들어간다.Referring to FIG. 8B of the accompanying drawings, during reading, the reference wave includes the light beams 6a and 6b (not all the light beams are shown for brevity), and at the angle of the optical axis (at least) -NA during recording. Lies opposite to the reference wave in the axial direction. Thus, during reading, the reference wave enters the diffraction structure 30b on the right side and the reference wave enters the signal wave volume 20 almost perpendicular to the optical axis. The reference waves during writing and reading propagate in opposite directions, which is the phase It means a kind of airspace holography. Thus, the signal wave 26 with the external luminous fluxes 26a and 26b generated during reading moves upward and reenters the system.

또 다른 실시예에서는, 데이터 저장 용적의 1개 이상의 사용되지 않은 부분들(21) 내부에 회절 구조가 설치되어 이들 부분들에 의해 둘러싸일 수도 있는데, 이와 같은 구성은 홀로그래픽 매체의 데이터 저장 용적의 기록가능한 부분들을 만드는데 사용된 것과 동일한 감광성 재료로 회절 구조를 제조할 수 있다는 추가적인 이점을 갖는다.In another embodiment, a diffractive structure may be provided inside one or more unused portions 21 of the data storage volume and surrounded by these portions, such a configuration of the data storage volume of the holographic medium. An additional advantage is that the diffractive structure can be made from the same photosensitive material used to make the recordable portions.

이하, 회절 구조를 제조하는 예시적인 방법을 설명한다, 이것은 간섭 패턴이 기록될 수 있기 전에 빛의 사전 노광 선량을 필요로 하는 다수의 감광성 재료의 특성을 이용한다.An exemplary method of manufacturing the diffractive structure is described below, which utilizes the properties of many photosensitive materials that require a pre-exposure dose of light before the interference pattern can be recorded.

제조과정의 제 1 단계에서, 감광성 재료의 균일한 층을 기판에 도포하여 매체를 제조한다.In a first step of the manufacturing process, a uniform layer of photosensitive material is applied to a substrate to prepare a medium.

제 2 단계에서는, 매체의 기록불가능한 부분들이 되도록 의도된 부분들을 필요한 사전 노광 선량을 초과하는 선량의 빛으로 노광하는 한편, 매체의 기록가능한 부분들이 되도록 의도된 부분들은 전혀 조사하지 않는다. 이것은 마스크를 통해 광폭의 평행한 빔으로 매체를 조사하여 달성된다.In the second step, the portions intended to be unrecordable portions of the medium are exposed with light of a dose exceeding the required pre-exposure dose, while the portions intended to be recordable portions of the medium are not irradiated at all. This is accomplished by irradiating the medium with a wide parallel beam through a mask.

제 3 단계에서는, 매체의 평면에 대해 기본적으로 평행하게 전파되는 파동과 매체의 법선과 각도 α₁을 이루는 파동을 사용하여 전체 매체를 조사한다. 이들 파동 사이의 간섭 격자는 필요한 사전 노광을 초과하는 선량의 빛으로 조사된 매체의 부분들에만 기록된다. 반대 방향으로 전파되는 제 1 파동과 매체의 법선과 각도 -α₁으로 입사되는 제 2 파동을 사용하여 상기한 과정을 반복한다. 이들 마지막 2개의 단계를 모든 다른 참조 각도들 α₂ 내지 α_M에 대해 반복한다. 기록가능한 부분들에서 기록을 개시하지 않기 위해서는 기록불가능한 부분에 간섭 격자들을 생성하는데 사용된 빛의 합계 선량이 필요한 사전 노광 선량보다 작아야 한다. 최종 단계는 제 2 단계와 같지만, 이때에는 빛의 선량 전체를 투여하여 회절 구조들을 갖는 매체 부분들을 고착시킨다. 이와 같은 과정은 이들 부분들이 기록불가능하게 만든다. 그러나, 회절 구조를 형성하는 다른 방법도 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 있어서 자명할 것이다.In the third step, the entire medium is irradiated using waves propagating essentially parallel to the plane of the medium and waves forming an angle α ₁ with the normal of the medium. The interfering grating between these waves is only recorded on the portions of the medium that have been irradiated with light of a dose that exceeds the required pre-exposure. The above process is repeated using the first wave propagating in the opposite direction and the second wave incident at the angle and the angle -α ₁ of the medium. These last two steps are repeated for all other reference angles α ₂ to α _M. In order not to start recording in the recordable portions, the total dose of light used to generate the interference gratings in the non-recordable portion must be less than the required pre-exposure dose. The final step is the same as the second step, but in which the entire dose of light is administered to fix the media portions with diffractive structures. This process makes these parts unrecordable. However, other methods of forming the diffractive structure will be apparent to those skilled in the art.

이때, 전술한 실시예들은 본 발명을 제한하기보다는 예시하기 위한 것으로, 첨부된 청구범위에 의해 정의된 본 발명의 범주를 벗어나지 않으면서 본 발명이 속한 기술분야의 당업자에게 있어서 다양한 다른 실시예가 설계될 수 있다는 점에 주목하기 바란다. 청구항에서, 괄호 안에 놓인 참조부호들은 청구항을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다, "구비한다", "포함한다" 등의 단어는 전체적으로 청구항 또는 상세한 설명에 기재된 것 이외의 구성요소들 또는 단계들의 존재를 배제하는 것이 아니다. 구성요소의 단일의 언급이 이와 같은 구성요소의 복수의 언급을 배제하는 것이 아니며 역도 성립한다. 본 발명은 다수의 개별 소자들을 포함하는 하드웨어를 사용하거나, 적절히 프로그래밍된 컴퓨터를 사용하여 구현될 수도 있다. 다수의 수단을 열거한 장치 청구항에서, 다수의 이들 수단이 1개의 동일한 항목의 하 드웨어로 구현될 수도 있다. 서로 다른 종속항들에서 특정한 구성이 반복설명된다는 단순한 사실이 이들 구성의 조합이 유리하게 사용될 수 없다는 것을 시사하는 것이 아니다.At this time, the foregoing embodiments are intended to illustrate rather than limit the invention, and various other embodiments may be designed to those skilled in the art without departing from the scope of the invention as defined by the appended claims. Note that you can. In the claims, any reference signs placed between parentheses shall not be construed as limiting the claim, such as "comprise", "comprises", etc., refer to the presence of elements or steps other than those described in the claims or the description as a whole. It is not excluded. A single mention of a component does not exclude a plurality of references to such a component and vice versa. The invention may be implemented using hardware comprising a large number of individual elements, or using a suitably programmed computer. In the device claim enumerating several means, several of these means may be embodied in one and the same item of hardware. The simple fact that certain configurations are repeated in different dependent claims does not imply that combinations of these configurations may not be used to advantage.

Claims

A data storage volume comprising a plurality of portions 20 capable of recording data and at least one portion 21 in which data cannot be recorded, wherein the non-recordable portions 21 or the non-recordable portions Holographic storage medium (4), characterized in that at least one portion comprises a diffractive structure (30b).

The method of claim 1,

Holographic storage medium (4), characterized in that the diffractive structure is provided inside the volume of each non-recordable portion (21).

The method of claim 1,

A holographic storage medium comprising a diffractive structure 30b disposed at one or more boundaries between the non-recordable portions 21 of the data storage volume and the recordable portions 20 adjacent thereto. 4).

The method of claim 3,

Holographic storage medium (4), characterized in that the diffractive structure (30b) is planar.

The method of claim 1,

The medium 4 can be irradiated with the reference wave 6 to cause the reference wave to enter the diffraction structure 30b to reproduce a signal wave 26 representing data recorded on the medium, the reference wave The holographic, characterized in that the diffractive structure is arranged and configured to direct (6) through the adjacent recordable portion 20 to the interference region 3 in a direction perpendicular to the optical axis 1b of the signal wave 26 Storage medium (4).

A data storage volume comprising a plurality of portions 20 capable of recording data and at least one portion 21 in which data cannot be recorded, wherein the non-recordable portions 21 or the non-recordable portions A method of making a holographic storage medium in which at least one portion comprises a diffractive structure 30b,

Determining portions 20 and non-writable portions 21 of the data storage volume that are recordable;

Providing a diffractive structure (30a, 30b) for said at least one portion (21) which is not recordable.

A data storage volume comprising a plurality of portions 20 capable of recording data and at least one portion 21 in which data cannot be recorded, wherein the non-recordable portions 21 or the non-recordable portions A method of phase-conjugated reading of data to a holographic storage medium (4) in which at least one portion comprises a diffractive structure (30b),

The method is intended to reproduce the signal wave 26 representing the data recorded thereon,

The method irradiates the holographic storage medium 4 with a reference wave 6 such that the reference wave enters the diffractive structure 30b provided with respect to the non-recordable portion 21 of the data storage volume and the diffraction. Directing the reference wave 6 to the interference region 3 in a direction perpendicular to the optical axis 1b of the signal wave 26 via an adjacent recordable portion 20; Detecting the resulting reconstructed signal wave (26).

A data storage volume comprising a plurality of portions 20 capable of recording data and at least one portion 21 in which data cannot be recorded, wherein the non-recordable portions 21 or the non-recordable portions A device for phase-conjugated reading of data to a holographic storage medium (4) in which at least one portion comprises a diffractive structure (30b),

The device is intended to reproduce a signal wave 26 representing data recorded thereon, the device irradiating the holographic storage medium 4 with a reference wave 6 so that the reference wave stores the data. The signal wave 26 through the recordable portion 20 adjacent to the diffractive structure 30b provided with respect to the non-recordable portion 21 of the volume and the diffractive structure 30b causes the reference wave 6 to be contiguous. Irradiating means directed toward the interference region 3 in a direction perpendicular to the optical axis 1b of the device; and means 19 for detecting the resulting reconstructed signal wave 26. Reader.

A data storage volume comprising a plurality of portions 20 capable of recording data and at least one portion 21 in which data cannot be recorded, wherein the non-recordable portions 21 or the non-recordable portions A device for phase-conjugating recording of data on a holographic storage medium (4) in which at least one portion comprises a diffractive structure (30b),

A holographic data storage system, further comprising the apparatus of claim 8 for performing phase-conjugated reading of data with respect to said holographic data storage medium (4),

The phase-conjugated recording device of the data comprises means (15) for directing the signal wave (1) towards the interference region (3) inside the recordable portion (20) of the holographic data storage medium (4), and a reference wave. (2) irradiate the holographic storage medium 4 so that this reference wave is incident on the diffractive structure 30a provided with respect to the non-recordable portion 21 of the data storage volume and the diffractive structure 30b is Irradiating means for directing the reference wave 2 to the interference region 3 in a direction substantially perpendicular to the optical axis 1b of the signal wave 1 through an adjacent recordable portion 20; And (3) means for recording the interference pattern (5) generated by the interference of the signal wave (1) and the reference wave (2) as refractive index modulation.

The method of claim 9,

The reference waves 6 and 2 for both reading and writing are incident on the holographic data storage medium 4 on the same side, and during reading of the data the reference wave 6 is the recordable portion in the first direction. (20), and during recording of the data, the reference wave (2) is incident on the recordable portion (20) in a second opposite direction.

The method of claim 9,

Holographic data storage system, characterized in that the optical axis (1b) of the signal wave (1 or 26) is perpendicular to the plane of the storage medium (4).

The method of claim 8,

Said signal wave (2) is generated by passing a beam through a spatial light modulator (SLM) (15).

The method of claim 8,

And an optical member (16) for forming an image of said signal wave (1) on said holographic medium (4).