CN101779169A - 用于记录干涉条纹图案的方法和装置 - Google Patents

用于记录干涉条纹图案的方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN101779169A
CN101779169A CN200880102463A CN200880102463A CN101779169A CN 101779169 A CN101779169 A CN 101779169A CN 200880102463 A CN200880102463 A CN 200880102463A CN 200880102463 A CN200880102463 A CN 200880102463A CN 101779169 A CN101779169 A CN 101779169A
Authority
CN
China
Prior art keywords
recording layer
displacement
laser beam
interference fringe
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN200880102463A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101779169B (zh
Inventor
宇佐美由久
山田悟
佐佐木俊央
铃木博幸
加茂诚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Publication of CN101779169A publication Critical patent/CN101779169A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101779169B publication Critical patent/CN101779169B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/04Processes or apparatus for producing holograms
    • G03H1/0486Improving or monitoring the quality of the record, e.g. by compensating distortions, aberrations
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/02Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/04Processes or apparatus for producing holograms
    • G03H1/0402Recording geometries or arrangements
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/04Processes or apparatus for producing holograms
    • G03H1/10Processes or apparatus for producing holograms using modulated reference beam
    • G03H1/14Temporal modulation, e.g. extending depth of field or phase compensation for object motion
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/02Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
    • G03H2001/0208Individual components other than the hologram
    • G03H2001/0232Mechanical components or mechanical aspects not otherwise provided for
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/02Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
    • G03H2001/026Recording materials or recording processes
    • G03H2001/0264Organic recording material
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/04Processes or apparatus for producing holograms
    • G03H1/0486Improving or monitoring the quality of the record, e.g. by compensating distortions, aberrations
    • G03H2001/0491Improving or monitoring the quality of the record, e.g. by compensating distortions, aberrations by monitoring the hologram formation, e.g. via a feed-back loop
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/04Processes or apparatus for producing holograms
    • G03H1/18Particular processing of hologram record carriers, e.g. for obtaining blazed holograms
    • G03H2001/186Swelling or shrinking the holographic record or compensation thereof, e.g. for controlling the reconstructed wavelength
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2227/00Mechanical components or mechanical aspects not otherwise provided for
    • G03H2227/03Means for moving one component
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2260/00Recording materials or recording processes
    • G03H2260/12Photopolymer

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Holo Graphy (AREA)
  • Optical Head (AREA)

Abstract

为了在介质的记录层中记录干涉条纹图案,使多个激光束发生干涉,以在记录层中形成干涉条纹;并且在使多个激光束发生干涉的时间段期间,连续执行以下步骤:(1)产生随记录层中特定位置的移位而变化的信号;以及(2)通过基于在步骤(1)中产生的信号改变至少一个激光束的相位或移动记录层,来使记录层中的条纹形成位置移位。

Description

用于记录干涉条纹图案的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于在介质中记录由光波的干涉所产生的干涉条纹图案的方法和装置,还涉及一种用于制造在其中记录此类干涉条纹图案的介质的方法。
背景技术
现有技术中已知一种用于在诸如光敏聚合物等光折射材料中形成和记录一系列明暗带的技术,其中发射相干光的两个平面波,并将其引导至材料内,使得它们彼此发生干涉,从而在材料内产生干涉条纹,使得干涉条纹在材料中被形成为光强的变化,并且在其中被保持为材料折射率的变化(参见例如JP 2005-071557A)。因此,记录在材料中的干涉条纹可以充当衍射栅,从而在其中记录着干涉条纹图案的材料(干涉条纹介质)可以被用作光学元件或其中记录着信息的信息介质。
然而,已知由于材料的光敏聚合作用的缘故,在上述传统技术中所需的对光敏聚合物的连续或频繁辐射将使材料收缩,因此干涉条纹将不利地发生位置改变。
本发明试图消除该缺陷。示意性地,本发明的非限制性实施例克服了上述缺陷以及上面未描述的其他缺陷。此外,本发明并不必须克服上述缺陷,并且示意性地,本发明的非限制性实施例也可以不克服上述问题。
发明内容
本发明的一方面是提供用于记录干涉条纹图案或用于制造其中记录干涉条纹图案的介质的方法和装置,使得由于可以极大地减少或最小化不希望的干涉条纹的位移,由此可以防止或抑制否则将由于记录层收缩的缘故在记录操作期间发生的、不希望的干涉条纹位移以及相关联的得到的干涉条纹图案的低对比度或模糊。
更具体地,根据本发明的一方面,提供了一种用于在介质的记录层中记录干涉条纹图案的方法。该方法包括:使多个激光束发生干涉,以在记录层中形成干涉条纹;以及在使多个激光束发生干涉的时间段中,连续执行以下步骤:(1)产生随记录层中特定位置的移位而变化的信号;以及(2)通过基于在步骤(1)中产生的信号,改变至少一个激光束的相位或移动记录层,来使记录层中的条纹形成位置移位。
步骤(1)可以包括:测量记录层的表面位置,以及将测量结果转换为所述信号。可选地,步骤(1)可以包括:测量介质中在记录层的第一表面之上提供的层(例如基板)的表面的位置,以及将测量结果转换为所述信号,所述第一表面同记录层的第二表面相背,所述第二表面相对于多个激光束所发射自的光学系统是固定的。此外,在一个实施例中,步骤(1)可以包括:测量介质中随记录层的表面位置的移位而变化的位置,并将测量结果转换为信号。“介质中随记录层的表面位置的移位而变化的位置”可以选自任意位置,只要该位置可以被用于检测记录层的表面位置的任何变化即可:例如,将记录层保持在其间的基板中一个基板的表面;同支撑于并位于与多个激光束所发自的光学系统相对固定的位置处的面相背的、介质中的记录层或其他层的两面之一等。即,可以使用任意层表面的任意位置,该任意层表面的任意位置可以在使多个激光束发生干涉期间因记录层材料的收缩或紧缩而移动其位置。
采用这些步骤,如果在使多个激光束在记录层中发生干涉从而形成干涉条纹期间,记录层收缩,则在步骤(1)中直接或间接地监控因该收缩而移位的记录层中的特定位置。接着,在步骤(2)中,通过基于在步骤(1)中产生的信号,改变至少一个激光束的相位或移动记录层,来使记录层中的条纹形成位置移位。这样,即使记录在记录层中的干涉条纹因记录层材料的收缩而易于发生移位,也调整条纹形成位置,使得可以抑制干涉条纹的位移以及相关联的得到的干涉条纹图案的低对比度或模糊。
上述用于记录干涉条纹图案可应用于用于制造其中记录干涉条纹图案的介质的方法。通过这种方法制造的介质(以下称为“干涉条纹介质”)可以包括光盘或诸如偏振片等光学元件。
在本发明的另一方面,提供了一种用于在介质的记录层中记录干涉条纹图案的装置,包括:光源、光束分离器、第一光学系统、第二光学系统、位置换能器、和控制器。光源被配置为发射激光束。光束分离器被配置为,将从光源发射的激光束分离为包括第一光束和第二光束在内的多个激光束。第一光学系统被配置为,通过反射或透射第一光束,来将从光束分离器接收的第一光束引导至记录层中。第二光学系统被配置为,通过反射或透射第二光束,来将从光束分离器接收的第二光束引导至记录层中。位置换能器被配置为,产生随记录层中特定位置的移位而变化的信号。控制器被配置为,对第一和第二光学系统中的至少一个进行控制,基于位置换能器所产生的信号,改变第一和第二光束中至少一个的相位,从而使记录层中的条纹形成位置移位。
采用该装置,如果根据位置换能器所产生的信号,确定记录层中的特定位置发生了移位,则例如控制器控制第一光学系统,并改变第一光束的相位,以使条纹形成位置移位。这样,即使记录在记录层中的干涉条纹因记录层材料的收缩而易于发生移位,也调整条纹形成位置,使得可以抑制干涉条纹的位移以及相关联的得到的干涉条纹图案的低对比度或模糊。
在上述装置中,位置换能器可以包括:传感器,被配置为测量记录层的表面位置。可选地,位置换能器可以包括:传感器,被配置为测量介质中在记录层的第一表面上提供的层的表面的位置,所述第一表面同记录层的第二表面相背,第二表面相对于所述装置是固定的。此外,在一个实施例中,位置换能器可以包括:传感器,被配置为介质中测量随记录层的表面位置的移位而变化的位置。
在上述装置中,第一光学系统可以包括第一半透射镜和第一反射器,而第二光学系统可以包括第二半透射镜和第二反射器。第一半透射镜被配置为,透射从光束分离器接收的第一光束。第一反射器被配置为,将透射过第一半透射镜的第一光束反射回第一半透射镜,从而使第一光束反射离开第一半透射镜的镜面,进入记录层。第二半透射镜被配置为,透射从光束分离器接收的第二光束。第二反射器被配置为,将透射过第二半透射镜的第二光束反射回第二半透射镜,从而使第二光束反射离开第二半透射镜的镜面,进入记录层。此外,第一和第二光学系统中的至少一个还可以包括移位器,利用移位器,使第一或第二反射器在控制器的控制下能够沿光轴方向移动,所述控制器被配置为基于位置换能器所产生的信号,调整移位器,以改变第一和第二光束中至少一个的相位,从而使记录层中的条纹形成位置移位。
在采用上述附加特征的配置中,如果根据位置换能器所产生的信号,确定记录层中的特定位置发生了移位,则例如控制器控制移位器,以移动第一反射器,并改变第一光束的相位,以使条纹形成位置移位。这样,即使记录在记录层中的干涉条纹因记录层材料的收缩而易于发生移位,也调整条纹形成位置,使得可以抑制干涉条纹的位移以及相关联的得到的干涉条纹图案的低对比度或模糊。
在上述装置中,第一和第二光学系统中的至少一个可以包括:可变折射率元件,所述可变折射率元件的折射率能够随施加至其上的电压而变化;并且所述控制器可以被配置为,基于位置换能器所产生的信号,调整施加至可变折射率元件上的电压,以改变第一和第二光束中至少一个的相位,从而使记录层中的条纹形成位置移位。
在采用上述附加特征的配置中,如果根据位置换能器所产生的信号,确定记录层中的特定位置发生了移位,则控制器调整施加于可变折射率元件的电压,以改变可变折射率元件的折射率,并改变第一和第二光束中至少一个的相位,以使条纹形成位置移位。这样,即使记录在记录层中的干涉条纹因记录层材料的收缩而易于发生移位,也调整条纹形成位置,使得可以抑制干涉条纹的位移以及相关联的得到的干涉条纹图案的低对比度或模糊。
根据本发明的另一示例性实施例,提供了一种用于在介质的记录层中记录干涉条纹图案的装置,包括:支撑台,被配置为支撑介质;发射器,被配置为发射被引导至记录层中的多个激光束;位置换能器,被配置为产生随记录层中特定位置的移位而变化的信号;移位器,被配置为使支撑台移位;以及控制器,被配置为对移位器进行控制,以基于位置换能器产生的信号使记录层移位,从而使记录层中的条纹形成位置移位。
在本实施例中,控制器可以使支撑台所支撑的记录层移位;因此,正如采用其他上述配置那样,即使记录在记录层中的干涉条纹因记录层材料的收缩而易于发生移位,也调整条纹形成位置,使得可以抑制干涉条纹的位移以及相关联的得到的干涉条纹图案的低对比度或模糊。
通过详细描述参考附图的本发明的示意性、非限制实施例,本发明的上述方面、其他优势以及其他方面将变得更加显而易见。
附图说明
图1是根据本发明示例性实施例的、具有改变激光束之一的相位的机制的光学记录装置(用于记录干涉条纹图案的光学记录装置)的示意图;
图2A是示出了发射两个激光束以形成干涉条纹的过程步骤的示意图,用于解释制造其中在记录层中记录干涉条纹图案的介质的方法;
图2B是示出了在传统方案中记录层收缩后形成的干涉条纹的示意图;
图2C是示出了根据本发明示例性实施例的方法中改变激光束之一的相位的过程步骤的示意图;
图3是根据本发明另一示例性实施例的、具有改变激光束之一的相位的机制的光学记录装置的示意图;
图4是光学记录装置的示意图,示出了具有通过移动支撑台来使记录层的表面位置移位的机制的修改实施例;
图5A是示出了发射两个激光束以形成干涉条纹的过程步骤的示意图,用于解释制造其中由图4所示的光学记录装置在记录层中记录干涉条纹图案的介质的方法;
图5B是示出了在条纹形成操作期间由于记录层收缩而发生移位的干涉条纹的示意图;
图5C是示出了根据本发明又一示例性实施例的方法中移动记录层以使表面位置沿记录层的厚度方向移位的过程步骤的示意图;
图6A是示出了发射两个激光束以形成干涉条纹的过程步骤的示意图,用于解释制造其中在记录层中记录干涉条纹图案的介质的方法;
图6B是示出了在条纹形成操作期间由于记录层收缩而发生移位的干涉条纹的示意图;
图6C是示出了由图5C的实施例修改得到的、根据本发明又一示例性实施例的方法中移动记录层以使表面位置沿与记录层表面平行的方向移位的过程步骤的示意图;
图7是光学记录装置的示意图,示出了在图1的第一和第二反射器中提供了L形镜面的另一修改实施例;以及
图8是光学记录装置的示意图,示出了其中距离传感器所测量的表面位置不同于前述实施例的又一修改实施例。
具体实施方式
以下将参考附图,详细描述本发明的示例性实施例。
下面参考图1,光学记录装置1是根据本发明示例性实施例的、作为用于记录干涉条纹图案的装置的一个示例,光学记录装置1是被配置为记录通过使多个激光束在光学记录介质2中发生干涉而形成的干涉条纹的装置,光学记录介质2作为干涉条纹介质的一个示例。
光学记录介质2包括记录层21和玻璃基板22。
记录层21包括能够通过激光束辐射引起的反应来记录干涉条纹的材料。更具体地,在记录层21中保持由信号光束和参考光束的干涉所形成的条纹。记录层21主要包括如下记录材料:该记录材料在光束辐射期间经受反应(例如聚合作用),引起信号光束和参考光束的干涉,从而形成干涉条纹,该记录材料还随着反应的进展而发生收缩。不存在任何限制地,适当地针对其目的,可以例如从(1)光敏聚合物;(2)光折射材料;(3)光致变色材料;(4)诸如锂铌酸盐、钡钛酸盐等无机材料;和(5)炭生成物(charcogen)材料中,选择制成记录层21的材料,其中,光辐射使光敏聚合物经历聚合作用并变为高聚合物,光折射材料呈现光折射效应(其中可以通过光辐射所引起的空间电荷分布的变化来调制折射率),可以通过光辐射引起的分子异构化,来调整光致变色材料的折射率。
玻璃基板22是支撑记录层21的层。然而,应当理解,用于支撑记录层21的基板的材料不限于玻璃,而可以从诸如陶瓷、树脂等其他材料中选择。
光学记录装置1主要包括:光源11、光束分离器12、第一半透射镜13、第一反射器14、第二半透射镜15、第二反射器16、支撑台17、作为形成位置换能器的设备的一个示例的距离传感器18、以及控制器19。
光源11被配置为发射具有预定波长的激光束。从光源11发出的激光束被引导至光束分离器12。
光束分离器12由例如彼此相对的、其间留有小间隙的两个棱镜构成。光束分离器12被部署在从光源11发出的激光束的光轴上。光束分离器12被配置为将从光源11入射的激光束分离为包括第一光束和第二光束在内的两个光束,第一光束(例如参考光束)直线传播,第二光束(例如信号光束)沿垂直于输入激光束的方向反射。
第一半透射镜13包括能够透射从一个方向接收到的激光束的至少一部分,并反射从另一方向接收到的激光束的至少一部分的设备。第一半透射镜13被配置为,将在光束分离器12中分离了的并且透射过光束分离器12的第一光束朝着第一反射器14透射。第一半透射镜13具有被配置为对反射离开第一反射器14的激光束进行反射的镜面,使得该激光束被引导至支撑在支撑台17上的光学记录介质2。
第一反射器14包括能够反射激光束的镜。第一反射器14被配置为直接将透射过第一半透射镜13的激光束反射回第一半透射镜13。换言之,第一反射器14具有与透射过第一半透射镜13的激光束的光轴相垂直地布置的镜面。第一反射器14由作为移位器的一个示例的可调整台14A支撑,利用该移位器,第一反射器14可以沿光轴方向移动。虽然为了示意的目的,在图1中移动了入射在第一反射器14上的激光束和反射离开第一反射器14的激光束的位置,但应当理解,实际上反射和入射激光束具有公共光轴。注意,这同样适用于稍后将进行描述的第二反射器16。
第二半透射镜15具有与第一半透射镜13相同的配置,并被配置为将在光束分离器12中分离了的并且反射离开光束分离器12的第二光束朝着第二反射器16透射。第二半透射镜15具有被配置为对反射离开第二反射器16的激光束进行反射的镜面,使得该激光束被引导至支撑在支撑台17上的光学记录介质2。
第二反射器16包括能够反射激光束的镜。第二反射器16被配置为直接将透射过第二半透射镜15的激光束反射回第二半透射镜15。换言之,第二反射器16具有与透射过第二半透射镜15的激光束的光轴相垂直地布置的镜面。
上述第一半透射镜13和第一反射器14构成第一光学系统,上述第二半透射镜15和第二反射器16构成第二光学系统。
支撑台17包括支撑光学记录介质2的台。布置支撑台17,以使反射离开第一和第二半透射镜13、15的激光束分别以预定的入射角到达光学记录介质2的表面21a。
距离传感器18包括用于确定光学记录介质2的记录层21的表面21a(光束到达该表面)的位置的设备。距离传感器18可以是如下类型的距离传感器:被配置为基于从距离传感器18向记录层21的表面21a发射开始到距离传感器18接收到反射离开表面21a的超声波束为止的、超声波束传播所需的时间,测量记录层21的表面21a和距离传感器18间的距离。该测量结果(距离)被转换为指示记录层21表面位置的值(信号)。鉴于该机制的精确性和简便性,优选地,距离传感器18可以,但不是不必须地,从诸如在Mach-Zehnder干涉系统以及在共焦系统中采用的类型等中选择。将如此在距离传感器18中产生的指示记录层21表面位置的信号(随记录层表面位置的移位而改变)提供给控制器19。
控制器19被配置为,基于在距离传感器18产生的指示记录层21表面位置的信号,对可调整台14A进行控制。更具体地,控制器19调整可调整台14A,以改变第一反射器14的位置,并改变第一光束(到达记录层21的两个激光束之一)的相位,从而使记录层21中的条纹形成位置移位。可以应用多种控制可调整台14A的方法;例如,在存储设备中存储事先通过实验和/或仿真获取的、对从距离传感器18获得的表面位置的移位量与将由可调整台14A实现的第一反射器14的移位量之间关系进行表示的映射,使得可以基于该映射中存储的关系,来根据表面位置的移位量确定可调整台14A的调整量。在该方法中,可以根据由距离传感器18产生的信号中的当前值(指示表面位置)以及上次接收的信号中的先前值,来计算表面位置的移位量,并且根据所计算的表面位置的移位量和映射中记录的数据,来获得调整量(移位量),使得可以相应地按需改变第一反射器14的位置。
接下来的讨论涉及利用根据本实施例的光学记录装置1制造光学记录介质2的方法,下面将参考图2A、2B和2C对其进行描述。
如图2A所示,当光学记录装置1发射两个激光束,并且两激光束被引导至光学记录介质2的记录层21中,使这些激光束发生干涉时,沿着将两个激光束的光轴间形成的角一分为二的线,形成干涉条纹图案S1。在记录层21中形成干涉条纹图案S1的时间段期间,由于记录层21中记录材料的反应(例如聚合作用)的缘故,记录层21如图2B所示沿其厚度方向收缩。因此,同图2A所示的其初始位置(角度)相比,如图2B所示在该时间段间后期,将不利地使在该同一时间段前期形成和记录的干涉条纹图案S1变得倾斜。
在该后期,根据不具有相位改变机制的传统光学记录装置,如图2B所示,将在同一记录层21中形成和记录干涉条纹图案S2,干涉条纹图案S2具有与所记录的干涉条纹图案S1不同的角度。因此,相对于收缩前记录的干涉条纹图案S1,收缩后记录的干涉条纹图案S2将发生显著的位移,在激光束所到达的表面上尤其如此。
相反,采用根据本实施例实施的前述配置,在引起两个激光束发生干涉的时间段期间,检测由记录层21的收缩引起的记录层21表面位置的移位,并且在步骤(1)中由距离传感器18产生随记录层21表面位置的移位而变化的信号。在从距离传感器18接收到指示表面位置移位的信号时,控制器19基于由接收的信号指示的表面位置的移位量以及映射中记录的数据,来获得要实现的第一反射器14的移位量,并在步骤(2)中对可调整台14A执行控制,从而以所获得的第一反射器14的移位量对第一反射器14进行移动。这样,改变了第一光束(到达记录层21的两个激光束之一)的相位,并且根据记录层21的收缩使记录层21中的条纹形成位置发生移位。相应地,如图2C所示,要稍后在收缩后记录的干涉条纹图案S2的条纹形成位置移位至与先前在收缩前记录的干涉条纹图案S1的位置较接近的位置。因此,同采用根据传统实施例的装置或方法的情形相比,在本实施例中,相对于收缩前记录的干涉条纹图案S1,收缩后记录的干涉条纹图案S2的最大移位量或位移可以被抑制到最小。
根据本实施例,可以获得以下有益效果。
由于当记录层21收缩时,可以通过基于记录层21的表面位置21a的位置,改变激光束的相位,来相应地使干涉条纹图案S2的条纹形成位置移位,所以可以有效地抑制不希望的干涉条纹移位以及相关联的得到的干涉条纹图案的低对比度或模糊,否则,这些不利结果会预期出现。
本发明不限于上述示例性实施例,并且可以以多种其他方式予以实现。下面将以示例介绍某些可行修改。
在上述实施例中,发射并被引导至记录层21中的激光束中未嵌入信息。然而,本发明不限于该特定实施例,并且光学记录装置1可以进一步包括:在两个激光束之一的光路上的适当位置处提供的空间相位调制器或DMD(数字微镜器件)元件,用于在被引导至记录层21中的两个激光束之一中嵌入信息,使得可以在被引导至记录层21中的两个激光束之一中嵌入所期望的信息。结合了其中未嵌入信息的干涉条纹图案的光学记录介质2可以被用作诸如偏振片等光学元件。另一方面,结合了其中嵌入有信息的干涉条纹图案的光学记录介质2可以被用作光盘。
在上述实施例中,第一反射器14被移位,以改变第一光束(两个激光束之一)的相位,但本发明不限于此。可以应用可选实施例,其中,为第二反射器16提供可调整台,第二反射器16能够借助于可调整台沿光轴方向移动。在该可选实施例中,也可以使两个光束之一(第二光束)的相位改变,以适当地使记录层21中的条纹形成位置移位。
可以使用可变折射率元件来改变激光束之一的相位,而不是通过使第一反射器14或相似光学元件(镜等)的位置移位。可变折射率元件是指包括可变折射率随施加至其上的电压而变化的介质在内的元件。
更具体地,如图3所示,可以用常规镜(镜面反射器)131、151来替换图1实施例中的半透射镜13、15,而分别在镜131和光学记录介质2(记录层21)之间以及在镜151和光学记录介质2(记录层21)之间提供可变折射率元件132、152。在本实施例中,控制器191被配置为,基于距离传感器18所产生的信号中提供的记录层21表面位置的移位量以及从存储设备中存储的映射获取的数据,来调整施加至可变折射率元件132、152的电压。此处使用的映射包含事先通过实验和/或仿真获取的、对从距离传感器18获得的表面位置的移位量和每个可变折射率元件132、152的折射率之间的关系进行表示的数据。应理解,镜131和可变折射率元件132构成第一光学系统,镜151和可变折射率元件152构成第二光学系统。采用这种配置,当距离传感器18所测量的记录层21的表面位置发生变化时,控制器191分别调整施加至每个可变折射率元件132、152的电压,以将可变折射率元件132、152的折射系数改变为不同的折射系数n1、n2,从而改变激光束的相位,以使条纹形成位置移位。这样,即使当记录层21中的条纹形成位置趋向于因记录层21的收缩而变位时,也可以调节条纹形成位置以抑制这样的变位。应当理解,如图3的实施例中在第一和第二光学系统的每一个中分别提供两个可变折射率元件之一不一定是唯一可应用的情形。可以在第一和第二光学系统中的至少一个中提供可变折射率元件。
在图3所示的实施例中,依情形的可能,镜131、151可能不是都需要的。例如,如果可变折射率元件132和光学记录介质2是按照可变折射率元件132和光学记录介质2的顺序部署在透射过光束分离器12上的激光束的光轴上,镜151取向为反射激光束并将激光束引导至光学记录介质2,,并且可变折射率元件152被部署在反射离开镜151的激光束的光轴上,则可以省去镜131。
可以通过移动记录层21的表面位置,使记录层21的条纹形成位置移位,而不是通过改变至少一个激光束的相位。更具体地,可以使用图4所示的光学记录装置3来形成和记录干涉条纹。光学记录装置3包括:同图1所述的相应组件类似的光源11、光束分离器12、支撑台17和距离传感器18。此外,与图1所示的光学记录装置1不同,光学记录装置3还包括:第一镜31,被配置为反射透过光束分离器12的激光束,并将其引导至光学记录介质2;第二镜32,被配置为对在光束分离器12中反射的激光束进行反射,并将其引导至光学记录介质2;可调整台17A,被配置为沿记录层21收缩的方向移动支撑台17;以及控制器33,被配置为对可调整台17A执行控制。对从距离传感器18获得的表面位置的移位量和由可调整台17A实现的支撑台17的移位量之间关系进行表示的映射是事先通过实验和/或仿真获取并存储在存储设备中的,因此,控制器33基于该映射中记录的关系,根据距离传感器18所产生的信号,确定可调整台17A的调整量。
在本实施例中,光源11、光束分离器12、第一镜31和第二镜32构成了与所附权利要求中定义的发射器相对应的一个示例性性配置。
采用该光学记录装置3,由于如图5A-5C所示记录层21在形成和记录了干涉条纹图案S 1后收缩,控制器33接收从距离传感器18输出的、反映记录层21表面位置的移位的信号,控制器33继而通过基于表面位置的移位量以及从映射获得的数据,获取支撑台17要实现的移位量,来对可调整台17A执行控制。相应地,如图5C所示记录层21沿收缩方向移动,使得稍后要在收缩后记录的干涉条纹图案S2的条纹形成位置可以移位至与先前在收缩前在记录层21中记录的干涉条纹图案S1的位置较接近的位置。因此,同采用根据传统实施例的装置或方法的情形相比,在本实施例中,相对于收缩前记录的干涉条纹图案S1,收缩后记录的干涉条纹图案S2的最大移位量或位移可以被抑制到最小。
图4所示的示例性实施例被配置为使支撑台17沿记录层21收缩的方向(即,厚度方向)移位,但本发明不限于该实施例。可选地,如图6C所示,可以将已记录了干涉条纹图案S1并且如图6A和6B所示向平坦位置稍稍倾斜的记录层21沿着与位于入射激光束的入射面中的记录层21(光学记录介质2)表面相平行地延伸的直线来移动。同样,在该可选实施例中,同采用根据传统实施例的装置或方法的情形相比,相对于收缩前记录的干涉条纹图案S1,收缩后记录的干涉条纹图案S2的最大移位量或位移可以被抑制到最小。
在上述实施例中,作为示例,引起干涉的激光束数量是2个,但本发明不限于这些实施例。应当理解,可以到达记录层21并在记录层21中发生干涉的任意数量的激光束都是可行的。具体地,优选地,可以使用2至4个激光束,这是由于激光束数量越多,越难调整各激光束的方向以使光束会聚在一个条纹形成位置,而一个激光束又无法发生干涉。为此,就光学系统的简便性以及稳定性而言,2至4个激光束可能是优选的。应当注意,在共线记录方法中使用的激光束数量应被认为是2个,虽然参考光束和信号光束是在同一轴上被引导至记录层中的。
在上述实施例中,入射在第一反射器14或第二反射器16上的激光束(以下称为“入射光”)在与入射光相同的光轴上被反射和引导,但本发明不限于这些实施例。例如,如图7所示,反射器14、16中的至少一个可以具有彼此形成直角、呈字母L形的两个镜面,使得可以沿与入射光光轴平行但有一定程度移位的光轴引导被反射的入射光。
在上述实施例中,光学记录介质2由记录层21和支撑记录层21的玻璃基板22构成,但本发明不限于这些实施例。例如,如图8所示,记录层21可以保持在两个玻璃基板22之间,以形成光学记录介质2′。在图8所示的该实施例中,支撑台172被部署为,支撑玻璃基板22之一的、面对激光束所到达的表面21a的外部,并且在支撑台172的中央提供开口171,以允许激光束穿过开口171进入记录层21。应当理解,本实施例中的距离传感器18可以被配置为测量与光束到达其上的表面21a相对的表面21b的位置。还应当理解,距离传感器18所要测量的位置的表面可以是支撑记录层21的玻璃基板22的表面。

Claims (15)

1.一种用于在介质的记录层中记录干涉条纹图案的方法,包括:
使多个激光束发生干涉,以在记录层中形成干涉条纹;以及
在使多个激光束发生干涉的时间段中,连续执行以下步骤:
(1)产生随记录层中特定位置的移位而变化的信号;以及
(2)通过基于在步骤(1)中产生的信号,改变至少一个激光束的相位或移动记录层,来使记录层中的条纹形成位置移位。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,步骤(1)包括:测量记录层的表面位置,以及将测量结果转换为所述信号。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,步骤(1)包括:测量介质中随记录层的表面位置的移位而变化的位置,并将测量结果转换为所述信号。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,步骤(1)包括:测量介质中在记录层的第一表面之上提供的层的表面的位置,以及将测量结果转换为所述信号,所述第一表面同记录层的第二表面相背,所述第二表面相对于发射所述多个激光束的光学系统是固定的。
5.一种用于在介质的记录层中记录干涉条纹图案的装置,包括:
光源,被配置为发射激光束;
光束分离器,被配置为将从光源发射的激光束分离为包括第一光束和第二光束在内的多个激光束;
第一光学系统,被配置为通过反射或透射第一光束,将从光束分离器接收的第一光束导引导至记录层中;
第二光学系统,被配置为通过反射或透射第二光束,来将从光束分离器接收的第二光束导引导至记录层中;
位置换能器,被配置为产生随记录层中特定位置的移位而变化的信号;以及
控制器,被配置为对第一和第二光学系统中的至少一个进行控制,基于位置换能器所产生的信号改变第一和第二光束中至少一个的相位,从而使记录层中的条纹形成位置移位。
6.根据权利要求5所述的装置,其中,所述位置换能器包括:传感器,被配置为测量记录层的表面位置。
7.根据权利要求5所述的装置,其中,所述位置换能器包括:传感器,被配置为测量介质中随记录层的表面位置的移位而变化的位置。
8.根据权利要求5所述的装置,其中,所述位置换能器包括:传感器,被配置为测量介质中在记录层的第一表面之上提供的层的表面的位置,所述第一表面同记录层的第二表面相背,所述第二表面相对于所述装置是固定的。
9.根据权利要求5所述的装置,
其中,所述第一光学系统包括:
第一半透射镜,被配置为透射从光束分离器接收的第一光束;以及
第一反射器,被配置为将透射过第一半透射镜的第一光束反射回第一半透射镜,从而使第一光束被反射离开第一半透射镜的镜面,进入记录层;
其中,所述第二光学系统包括:
第二半透射镜,被配置为透射从光束分离器接收的第二光束;以及
第二反射器,被配置为将透射过第二半透射镜的第二光束反射回第二半透射镜,从而使第二光束被反射离开第二半透射镜的镜面,进入记录层;
其中,第一和第二光学系统中的至少一个还包括移位器,利用该移位器,使第一或第二反射器在控制器的控制下能够沿光轴方向移动,所述控制器被配置为基于位置换能器所产生的信号,调整移位器,以改变第一和第二光束中至少一个的相位,从而使记录层中的条纹形成位置移位。
10.根据权利要求5所述的装置,
其中,第一和第二光学系统中的至少一个包括可变折射率元件,所述可变折射率元件的折射率能够随施加至其上的电压而变化;并且
所述控制器被配置为,基于位置换能器所产生的信号,调整施加至可变折射率元件上的电压,以改变第一和第二光束中至少一个的相位,从而使记录层中的条纹形成位置移位。
11.一种用于在介质的记录层中记录干涉条纹图案的装置,包括:
支撑台,被配置为支撑介质;
发射器,被配置为发射被引导至记录层中的多个激光束;
位置换能器,被配置为产生随记录层中特定位置的移位而变化的信号;
移位器,被配置为使支撑台移位;以及
控制器,被配置为对移位器进行控制,以基于位置换能器所产生的信号使记录层移位,从而使记录层中的条纹形成位置移位。
12.根据权利要求11所述的装置,其中,所述位置换能器包括:传感器,被配置为测量记录层的表面位置。
13.根据权利要求11所述的装置,其中,所述位置换能器包括:传感器,被配置为测量介质中随记录层的表面位置的移位而变化的位置。
14.根据权利要求11所述的装置,其中,所述位置换能器包括:传感器,被配置为测量介质中在记录层的第一表面上提供的层的表面的位置,所述第一表面同记录层的第二表面相背,所述第二表面相对于所述装置是固定的。
15.一种用于制造具有记录层的介质的方法,所述记录层中记录干涉条纹图案,包括:
使多个激光束发生干涉,以在记录层中形成干涉条纹;以及
在使多个激光束发生干涉的时间段中,连续执行以下步骤:
(1)产生随记录层中特定位置的移位而变化的信号;以及
(2)通过基于在步骤(1)中产生的信号,改变至少一个激光束的相位或移动记录层,来使记录层中的条纹形成位置移位。
CN2008801024631A 2007-08-16 2008-06-06 用于记录干涉条纹图案的方法和装置 Expired - Fee Related CN101779169B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007-212155 2007-08-16
JP2007212155A JP4970190B2 (ja) 2007-08-16 2007-08-16 干渉縞の形成方法および干渉縞形成装置ならびに干渉縞形成媒体の製造方法
PCT/JP2008/001445 WO2009022444A1 (en) 2007-08-16 2008-06-06 Method and apparatus for recording interference fringe pattern

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101779169A true CN101779169A (zh) 2010-07-14
CN101779169B CN101779169B (zh) 2013-03-13

Family

ID=40350503

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008801024631A Expired - Fee Related CN101779169B (zh) 2007-08-16 2008-06-06 用于记录干涉条纹图案的方法和装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8374067B2 (zh)
EP (1) EP2176714B1 (zh)
JP (1) JP4970190B2 (zh)
CN (1) CN101779169B (zh)
WO (1) WO2009022444A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113579854A (zh) * 2021-07-21 2021-11-02 安庆中船动力配套有限公司 基于柴油机连杆加工机床的自动矫正系统

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017206968B4 (de) * 2017-04-26 2019-10-10 4Jet Microtech Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Riblets
DE102017115169A1 (de) * 2017-07-06 2019-01-10 Temicon Gmbh Erzeugung von belichteten Strukturen auf einem Werkstück

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3632214A (en) * 1969-06-23 1972-01-04 Ibm Method and apparatus for stabilizing the phase of radiation
EP0483277A4 (en) * 1989-07-18 1992-12-30 Massachusetts Institute Of Technology Improving holographic lithography
US6882477B1 (en) * 1999-11-10 2005-04-19 Massachusetts Institute Of Technology Method and system for interference lithography utilizing phase-locked scanning beams
IL138077A (en) * 2000-08-24 2004-06-20 U C Laser Ltd Intravolume diffractive optical elements in transparent materials
US7116626B1 (en) * 2001-11-27 2006-10-03 Inphase Technologies, Inc. Micro-positioning movement of holographic data storage system components
US20050036182A1 (en) * 2002-11-22 2005-02-17 Curtis Kevin R. Methods for implementing page based holographic ROM recording and reading
JP4267407B2 (ja) * 2003-08-28 2009-05-27 Tdk株式会社 ホログラフィック記録媒体、その製造方法、ホログラフィック記録再生システム
JP4377209B2 (ja) * 2003-11-28 2009-12-02 Tdk株式会社 ホログラフィックメモリ再生方法及び装置
CN100447869C (zh) * 2004-03-30 2008-12-31 先锋株式会社 全息记录用二维调制方法和全息装置
WO2005103842A2 (en) 2004-04-16 2005-11-03 Dce Aprilis, Inc. Calibration of holographic data storage systems using holographic media calibration features
JP4761432B2 (ja) 2004-10-13 2011-08-31 株式会社リコー レーザ加工装置
JP2006235087A (ja) * 2005-02-23 2006-09-07 Fuji Photo Film Co Ltd ホログラム記録材料、ホログラム記録方法、光記録媒体及び光記録媒体への記録方法
JP2006302328A (ja) * 2005-04-15 2006-11-02 Sony Corp ホログラム記録装置およびホログラム再生装置
JP4921775B2 (ja) * 2005-11-11 2012-04-25 日本放送協会 記録媒体変形測定装置、変形量解析装置及び記録媒体変形測定方法
TWI297816B (en) * 2005-12-21 2008-06-11 Ind Tech Res Inst System and method for recording and reproducing holographic storage which has tracking servo projection
JP2007279585A (ja) * 2006-04-11 2007-10-25 Fujifilm Corp 感光性組成物、並びに光記録媒体、光記録方法及び光記録装置
CN100437392C (zh) * 2006-04-24 2008-11-26 苏州大学 用控制装置稳定全息干涉条纹的方法及装置
JP2008242075A (ja) * 2007-03-27 2008-10-09 Toshiba Corp 光情報記録媒体、光情報記録再生装置および位置決め制御方法
TWI335029B (en) * 2007-04-11 2010-12-21 Ind Tech Res Inst System for recording and reproducing holographic storage which has tracking servo projection
JP2009080906A (ja) * 2007-09-26 2009-04-16 Toshiba Corp 光情報記録再生装置、回折格子作製装置、光情報記録媒体および位置決め制御方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113579854A (zh) * 2021-07-21 2021-11-02 安庆中船动力配套有限公司 基于柴油机连杆加工机床的自动矫正系统
CN113579854B (zh) * 2021-07-21 2022-07-29 安庆中船动力配套有限公司 基于柴油机连杆加工机床的自动矫正系统

Also Published As

Publication number Publication date
EP2176714A4 (en) 2010-10-27
US8374067B2 (en) 2013-02-12
US20110228656A1 (en) 2011-09-22
JP4970190B2 (ja) 2012-07-04
EP2176714B1 (en) 2014-09-17
WO2009022444A1 (en) 2009-02-19
EP2176714A1 (en) 2010-04-21
JP2009047795A (ja) 2009-03-05
CN101779169B (zh) 2013-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7548358B2 (en) Phase conjugate reconstruction of a hologram
US7710624B2 (en) Controlling the transmission amplitude profile of a coherent light beam in a holographic memory system
US20060291022A1 (en) Optical delay line in holographic drive
US7046892B2 (en) Optical waveguide, holographic medium, holographic storage and retrieval method and system
KR20060059815A (ko) 홀로그램 기록 장치, 홀로그램 재생장치, 홀로그램 기록방법 및 홀로그램 재생 방법
JP2007240581A (ja) ホログラム記録装置
US20070258118A1 (en) Hologram recording and reconstruction apparatus
JP7343578B2 (ja) 空間的に変化する体積型ホログラフィック回折格子
US8270278B2 (en) Optical recording apparatus, optical recording method, recording medium, and reproducing method
US7342697B2 (en) Hologram recording medium
CN101779169B (zh) 用于记录干涉条纹图案的方法和装置
CN101802913B (zh) 记录/再现全息数据的设备和方法以及全息数据存储介质
US20050105445A1 (en) Holographic recording and reconstructing apparatus and mask for use therein
EP2406788B1 (en) Multilayer coaxial holographic storage system
KR100269365B1 (ko) 홀로그래픽저장장치
KR101270677B1 (ko) 읽기 장치
US7710844B2 (en) Optical storage system
JP2008123665A (ja) 光記憶システムのためのビームシフト素子
JP2010033700A (ja) ホログラフィック情報記録方法
CN100440342C (zh) 光学记录和重现设备、方法以及光学头和歪斜检测方法
CN101308673A (zh) 聚焦误差检测装置及具有其的全息数据记录/再生设备
US7525894B2 (en) Apparatus and method for recording and reproducing optical information
JP2005338340A (ja) ホログラフィック記録媒体及びホログラフィック記録媒体の記録装置
CA2804676A1 (en) Six-dimensional multilayer optical storage device
KR100767930B1 (ko) 광경로 다중화기 및 광경로 다중화 방법, 광경로다중화기를 이용한 광정보 처리장치 및 광정보 처리방법

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130313

Termination date: 20190606