CN102456360B - 使用并行光源进行并行按位全息数据存储的装置 - Google Patents

Abstract

本发明名称为“使用并行光源进行并行按位全息数据存储的方法”。本技术提供用于输出对向传播的并行光波(30、34)以预先记录全息数据光盘(10)的技术。经由光纤束(98)将并行光波(30、34)传送通过全息系统(16)，该光纤束(98)包括多个偏振保持(PM)光纤(76、78、80、96)。光纤束(98)中的每个PM光纤(76、78、80、96)可具有不同的波长(102、104)、不同的相干长度以及不同的偏振朝向中的一个或多个，以减少光盘(10)中的串扰。而且，根据全息光盘(10)中光纤束(98)在其上输出光波(30、34)的数据磁道(12)间距来旋转光纤束阵列(112、114)，以产生指示微全息图(68)的干涉点(88、110)。

Description

使用并行光源进行并行按位全息数据存储的装置

技术领域

本技术一般涉及按位全息数据存储技术。更确切地来说，这些技术涉及用于在全息光盘中并行复制的方法和系统。

背景技术

随着计算能力提升，计算技术已进入新应用领域，尤其例如是消费视频、数据归档、文档存储、成像和电影制作。这些应用为开发具有增加的存储容量和增加的数据速率的数据存储技术提供了持续推动力。

数据存储技术中开发的一个示例可以是用于光存储系统的逐渐更高的存储容量。例如，上世纪80年代初开发的压缩光盘具有约650-700MB的数据容量或约74-80分钟的双声道音频节目。相比之下，上世纪90年代初开发的数字多功能光盘(DVD)格式具有约4.7GB(单层)或8.5GB(双层)的容量。而且，已开发更高容量存储技术来满足更高的需求，例如，对更高分辨率视频格式的需求。例如，诸如蓝光光盘(Blu-rayDisc^TM)格式的高容量记录格式能够在单层光盘中保存约25GB或在双层光盘中保存约50GB。随着计算技术持续发展，可以预期具有更高容量的存储介质。例如，全息存储系统和微全息存储系统是可实现存储业界中增加的容量需求的其他正在开发的存储技术的示例。

全息存储是以全息图形式的数据存储，这些全息图是通过两束光在感光存储介质中的交叉产生的三维干涉图样的图像。基于页的全息技术和按位全息技术均受到推行。在基于页的全息数据存储中，在存储介质的体积内，将包含数字编码的数据(例如，多个位)的信号光束重叠在参考光束上，从而导致化学反应，此化学反应调制该体积内的介质的折射率。因此，一般将每个位作为干涉图样的一部分来存储。在按位全息数据存储或微全息数据存储中，每个位作为典型地由两个对向传播的聚焦记录光束生成的微全息图或布拉格反射光栅来写入。然后通过使用读取光束将微全息图反射出以重构记录光束，来取回该数据。

按位全息系统能够记录间隔更紧密且层聚焦的微全息图，从而提供远比现有技术的光系统更高的存储容量。但是，按位全息系统的带宽可能受限于单个通信通道的传输速率以及全息存储光盘的转速。例如，蓝光系统中12xBD速率的典型光盘转速可导致约430兆位/秒的单通道传输。在此传输速率下，光盘中每个数据层的记录时间约为500秒。用于增加按位微全息系统中的传输速率的技术可具有优势的。

发明内容

本技术的实施例提供一种具有多个光纤的光装置，这些多个光纤配置成将多个光波传送并输出到一组聚焦元件。该组聚焦元件配置成接收多个光纤输出的多个光波，并且配置成将多个照明点聚焦在全息光盘上。将这些多个照明点的每个照明点定位在全息光盘中的多个数据磁道的其中之一上。

另一个实施例提供光装置，其配置成传送并输出多个光波。该光装置包括第一组光元件和第二组光元件。第一组光元件配置成接收由多个光纤输出的多个光波以及配置成从全息光盘的一侧将多个光波聚焦到该光盘中的第一多个光点，其中，将所述第一多个光点的每个光点定位在光盘中的多个数据磁道的其中之一上。第二组光元件配置成接收由多个光纤输出的多个光波以及配置成从全息光盘的另一侧将多个光波聚焦到该光盘中的第二多个光点，其中，将所述第二多个光点的每个光点与所述第一多个光点的对应光点重叠并形成全息图。

另一个实施例提供一种记录和读取全息光盘中的并行数据磁道上的微全息图的方法。该方法包括在光系统中提供光纤束。该光纤束包括多个光纤，以及其中，该光纤束配置成在全息光盘中形成聚焦点。该方法还包括调整光系统中的一个或多个组件，以便在多个数据磁道上形成聚焦点。

附图说明

当参考附图阅读下面的详细描述时，将更好地理解本发明的这些和其他特征、方面和优点，在所有附图中，相似的符号表示相似部件，在附图中：

图1图示根据实施例的、具有数据磁道的光盘；

图2是根据实施例的、微全息图复制系统的框图；

图3A和图3B各图示了根据实施例的、将单个光束复制技术与多个并行光束复制技术比较的示意图；

图4是根据实施例的、并行地在全息光盘的多个磁道上进行记录的多探头系统的示意图，其中示出多个拾取器；

图5是根据实施例的、传送多个光束以并行地在全息光盘的多个磁道上进行记录的单个探头(单个拾取器中的多个通道)的示意图；

图6是表示根据实施例的、多种类型的偏振保持光纤(PMF)的截面图；

图7是根据实施例的、进入全息光盘的多个光波的示意侧视图；

图8是图7的放大示意图，其描绘了根据实施例的、全息光盘中的干涉；

图9是根据实施例的、配置成以对齐的偏振传送多个光束的多个PMF的截面图；

图10是根据实施例的、配置成以交织的偏振传送多个光束的多个PMF的截面图；

图11是根据实施例的、配置成以一个波长和不同空间相干性传送多个光束的多个PMF的截面图；

图12是根据实施例的、配置成以不同空间相干性和不同的波长传送多个光束的多个PMF的截面图；

图13是根据实施例的、配置成配装在槽紧固件中的多个PMF的截面图；

图14是描绘了根据实施例的、按照全息存储介质的磁道间距倾斜的一维光纤阵列的示意图；以及

图15是描绘了根据实施例的、按照全息存储介质的磁道间距倾斜的二维光纤阵列的示意图。

具体实施方式

下文将描述本技术的一个或多个实施例。为了尽量提供对这些实施例的简明描述，本说明书中并未描述真实实现的所有特征。应该意识到在任何此类真实实现的开发中，当在任何工程项目或设计项目中时，必须作出多种实现特定的决策以便达到开发者的特定目标，例如与系统相关的约束以及与业务相关的约束相符，这对于不同的实现可能是有所变化的。再者，应该意识到，对于从本公开获益的本领域普通技术人员来说，此类开发成果可能是复杂且耗时的，但是尽管如此仍是设计、制造和加工的例行工作。

按位全息数据存储系统典型地包括通过将两个重叠且干涉的光束发射到记录介质(例如，全息光盘)内来进行记录。由显微镜下可见大小的局部全息图样(称为微全息图)的存在与否来表示数据位，这些微全息图在由聚焦光束照明时起体积光反射器的作用。例如，图1所示的全息光盘10表示可以如何在光盘10的层中组织数据位。一般地，全息光盘10是平的圆盘，其具有嵌在透明塑料涂层中的一个或多个数据存储层。这些数据层可以包括可反射光(例如，用于按位全息数据存储的微全息图)的任何数量的表面。在一些实施例中，这些数据层可以包括对照射到光盘10上的照度光束响应的可全息记录材料。例如，在不同实施例中，光盘10材料可以是阈值响应的或线性响应的。这些数据层在厚度上可以介于约0.05μm至5μm之间，并且可以具有约0.5μm至250μm之间的间隔。

一般可以将微全息图形式的数据存储在从光盘10的外缘到内侧界限的连续螺旋磁道12中，尽管可使用同心圆磁道或其他配置。轴孔14的尺寸可以设为绕全息系统中的轴衔接，以使得光盘10可旋转来进行数据记录和/或读取。

图2的框图中提供了一种将微全息图记录到全息光盘10的通用系统。该全息系统16包括光源18，其可以被分成信号光束20和参考光束22。正如将要论述的，在一些实施例中，光源18(其可以是单个光源或多个光源)可以将要记录的多个并行光束发射到光盘10中的并行磁道12上。还可以将并行源束分成并行信号光束20和并行参考光束22。可以根据要记录在光盘10上的数据调制信号光束20(框24)。在一些实施例中，处理器40可以控制信号光束20的调制(框24)。调制的信号光束26可以通过光学和伺服机械系统28，光学和伺服机械系统28可包括配置成将聚焦的信号光束30聚焦在光盘10的具体位置上的多种光和伺服机械装置。例如，光学和伺服机械系统28可以将聚焦的信号光束30聚焦到光盘10中的具体数据层或数据磁道12。

参考光束22也可以通过光学和伺服机械系统32，光学和伺服机械系统32包括多种光学和伺服机械装置，这些多种光学和伺服机械装置设计成将聚焦的参考光束34聚焦到光盘10中的具体数据层或数据磁道12，以使得聚焦的参考光束34与聚焦的信号光束34重叠。可以将微全息图记录在全息光盘10中的由两个重叠的对向传播的聚焦激光束30和34形成的干涉图样的照明点中。在一些实施例中，可以使用聚焦的参考光束34来从光盘10取回记录的微全息图。可以在用于信号检测38的检测器处接收聚焦的参考光束34的反射(称为数据反射36)。

通过将重叠的对向传播的聚焦光束保持在期望的磁道的同时使光盘10绕着穿过轴孔14定位的轴旋转，可将多个微全息图的流记录在光盘10的磁道12上。一般地，保持对向传播光束的某种重叠程度，以确保将微全息图准确地记录在全息光盘10的适合磁道12和/或层中。可以利用光和伺服机械系统28和32，以在微全息图记录过程期间随着光盘旋转动态地保持期望的重叠。

此类光和伺服机械组件28和32可增加用于记录全息光盘10的最终用户装置的复杂度。本技术提供了用于以微全息图预先填充全息光盘10、以使得最终用户装置可使用单个光束曝光来修改和/或擦除光盘10的方法和系统。预先填充全息光盘可以指在全息光盘10的加工过程期间记录微全息图。预先填充过程期间记录的微全息图可以表示代码、地址、跟踪数据、和/或其他辅助信息。可以随后使用单个光束而非重叠的对向传播光束来修改和/或擦除预先记录的微全息图。因此，最终用户系统无需保持重叠的对向传播的激光束来将数据记录到预先填充的全息光盘。代替地，使用单个光束的最终用户系统可以用于记录、修改和/或擦除预先填充的全息光盘上的微全息图。

利用预先填充全息光盘的对向传播光束记录微全息图对于最终用户装置可降低微全息图修改的复杂度，同时也可以根据本技术来改进预先填充光盘的过程。正如所论述的，当预先填充全息光盘10时，在全息系统中使光盘10旋转，以使得定向到光盘10的重叠的对向传播光束可以将微全息图记录在光盘10的选定磁道12和/或层上。部分地受限于光盘材料机械强度的光盘10的转速限制了能够记录微全息图的速度(也称为传输速率)。例如，蓝光光盘的典型光盘转速在12xBD速率下可导致单通道系统中约430兆位/秒的传输速率。在此传输速率下，光盘中每个数据层的记录时间约为500秒。

在一个或多个实施例中，可以使用并行微全息图记录技术来增加传输速率并减少全息光盘10的记录时间。例如，并行微全息图记录可以包括将多个光束定向到全息光盘以照明光盘10中多于一个的磁道12。光束可以指通过一组相同光元件在基本相同方向中传播的光的集合，并且可以包括源自不同光源的光。多个光束还可以从相对方向(即对向传播光束)定向到光盘10的多于一个的磁道12，以使得多个重叠的对向传播光束可以创建多个照明点的干涉图样，这导致光盘10的并行磁道12中的多个记录的微全息图。而且，在一些实施例中，重叠光束可以在聚焦点处干涉，该聚焦点相对于数据层平面具有较小面积。干涉图样的聚焦的照明点可以由未被照明的区域分隔。通过限制数据层上照明的面积，可以将记录的微全息图的深度扩展(depthspread)限制到期望的尺寸和/或限制在期望的数据层上(例如，介于约0.05μm至5μm之间)。

图3A和图3B中的示意图比较并行记录微全息图的两种不同方法。在图3A中，使用单个光束方法42的宽区域照明包括使用单个光束44来照明母盘46中的较宽区域(例如，横跨多个数据磁道12)。母盘46可以包括要复制到复制光盘10上的数据，并且以单个光束44横跨多个数据磁道12可允许多个数据磁道12上的数据被同时复制。来自母盘46的反射48可以传送穿过表示为图3A中透镜的光成像系统50，光成像系统50可以将反射48聚焦并将聚焦的反射52定向到复制光盘10。还可以将单个宽区域参考光束54定向到复制光盘10的相对侧，以使聚焦的反射52和参考光束54可以对向传播且干涉，从而形成全息图图样56。复制光盘10可以具有多个数据层，如垂直线L₀、L₁和L₂所表示的。

但是，单个光束44和54的增加的照明视场一般会导致复制光盘10中的记录的全息图的增加的深度扩展。增加的深度扩展特性可以指全息图的增加的尺寸，这可能横跨过光盘10的更大厚度(在单个光束44和54的方向中)，并且可能横跨过多于一个层。例如，虽然单个光束44和54可以都定向到层L₁，但是典型地用于此类基于页的宽区域照明系统的线性材料可能对于宽照明场较为敏感，并且相邻层L₀和L₂中的材料也可能受单个光束44和54的影响。因此，全息图记录中增加的深度扩展可能限制或减少了全息光盘10的数据容量，这是因为记录一个全息图样可能需要多于一个数据层。

图3B的多个并行光束方法58中呈现了本技术的一个实施例。不是如图3A中的单个光束方法42中那样以单个光束照明较宽的场，多个并行光束方法58包括以多个对向传播的并行光束照射全息光盘10。在一个实施例中，将多个并行信号光束60定向到母盘46，并且来自母盘46的反射62可以传送穿过表示为图3B中透镜的光成像系统50，光成像系统50可以将反射62聚焦并将聚焦的反射64定向到复制光盘10。

还可以将多个并行参考光束66定向到光盘10的相对侧。在一些实施例中，可以从共同的并行通道光源18(图2)分出并行参考光束66和并行信号光束60，以及在一些实施例中，可以从不同的光源传送并行参考光束66和并行信号光束60。并行参考光束66和聚焦的反射64可以对向传播并干涉，从而在光盘10中的数据层(例如，数据层L₁)上形成干涉图样。该干涉图样可以包括由未被照明的区域分隔的多个照明点(例如，每个点可对应于一对对向传播的并行光束的其中之一的干涉)。每个干涉点可以在数据层L₁中形成微全息图68。因为相对于整个数据层平面的面积，数据层L₁中仅小部分数据层平面(而非单个光束方法42中的宽区域)被照明，因此照明图样中的每个光束点(或微全息图68)可以较好聚焦在单个数据层L₁内，潜在地增加光盘10的数据容量。

在一些实施例中，使用用于并行微全息图记录的多个并行光束可以利用多个光探头，如图4所示。光探头70可以发射单个光束，并且复制系统16(例如图2)中的多个光探头70可以布置成各将光束60照射在光盘10的数据磁道12上，以使得多个光束60并行地照明多个磁道12。在一些实施例中，每个光探头可以具有配置成将光束聚焦在磁道12上的分离光学元件。而且，可以将一组附加的光探头配置成从相反方向照射光盘10，以使得从每个光探头70发射的并行光束60对向传播，从而在光盘10的一个层中的数据磁道12中干涉。在一些实施例中，光探头70可以包括一个或多个道威棱镜(doveprism)、五棱镜或其他光学组件。

在图5所示的另一个实施例中，使用多个并行光束的并行微全息图记录可以利用从一组光学元件并行地传送多个光束60的光探头72。在一个实施例中，来自单个光探头72的多个并行信号光束60可以传送穿过适于传送光束的单独光纤的束，以使得每个光束在传送出光探头72并传送到光盘10的多个磁道12上时是分散的。正如将论述的，光探头72可以包括或可以耦合到配置成缩小由多个光束60在数据平面(例如，光盘10的一个或多个数据层)上形成的照明图样的成像光学元件。照明图样的缩小可以增加将每个照明点对准光盘数据磁道12的概率。在一些实施例中，光探头72可以包括道威棱镜、五棱镜或其他光学组件。可以通过从光盘10的相对侧传送来自具有单独光纤的另一个束的另一个光探头74的对向传播的并行光束66或通过将并行光束分成信号光束60和参考光束66(如参考图2论述的)来实现对向传播的并行信号光束60。

在一个或多个实施例中，可以采用单独光纤的束将多个光束(即，光波)传送到全息光盘10。例如，光纤束可以通过多个光探头70或通过适于传送多个光束60的单个光探头72来输出光波。该光纤束可以包括诸如单模光纤的多个光纤。在一些实施例中，该光纤束可以包括多个偏振保持光纤(PMF或PM光纤)。PM光纤是其中在光波的传播期间保持穿过该光纤传送的线性偏振光波的偏振的光纤。在一些实施例中，记录或对向传播光波可以穿过每个PM光纤传播，以将微全息图预先记录在光盘10上。在开始进入PM光纤之前典型地由偏振器将光波偏振，并且取决于诸如PM光纤内的温度和应力的多种因素，从PM光纤的输入到输出基本保持偏振光波的偏振。

图6图示本技术中可使用的PM光纤的三个示例的截面图。PM光纤76、78和80各可以设计成在光纤芯82中引起应力。例如，PM光纤76可以与由制造的五角PM光纤类似，而PM光纤80可以与由制造的领结型PM光纤相似。根据本技术可以使用其他配置和类型的PM光纤。可以通过贯穿PM光纤76、78和80的长度且与芯82对齐的多种形状的应力棒84来引起应力。在一些实施例中，施加的温度可能导致光纤芯82上的应力棒84的热膨胀，这对于保持通过PM光纤76、78和80传播的光波的偏振有所贡献。

通过利用具有多个PM光纤76、78或80的PM光纤束来预先记录全息光盘10，能在光盘10上创建照明的光点的图样，以记录在光盘10的多个数据磁道12上。正如所论述，在光盘10旋转的同时记录在多个并行数据磁道12上增加了传输速率，并减少了将数据预先填充或写入到光盘10中所需的时间。但是，集束的PM光纤76、78或80的并行性和紧密物理位置接近性可导致传播光波的相邻通道之间的干涉。图7和图8描绘了相邻通道之间可能如何发生干涉。在图7中，并行信号光束26可以通过光系统28(例如，透镜)，并且可以将聚焦的信号光束30集中到光盘10上。聚焦的信号光束30可以聚焦在光盘10中的平面上，以并行地写入微全息图。

图8中提供图7的放大图示，其中将聚焦的信号光束30聚焦在焦平面86上的多个照明点88上。多个照明点88的每个可以是微全息图的指示，并且可以聚焦在光盘10中的不同数据磁道12上。焦平面86可以表示光盘10的一个数据层或多个数据层。如图8中描绘的，在聚焦于焦平面86中的点88上之前，光束30重叠以在光盘10内形成干涉区域90。如果光盘10内出现如图8中阴影区域表示的干涉区域90，则可能导致串扰，这可能导致先前记录的层中的数据错误。例如，如果先前记录的焦平面92(例如，先前记录的层)上出现干涉区域90，则可能导致焦平面92上的数据错误或数据擦除。

在一些实施例中，可以使用多种偏振或波长控制方案来将并行数据通道的干涉和/或串扰减到最小。关于图9-12一般地论述了此类技术。在一些实施例中，PM光纤束98可以包括多个PM光纤96。如图9所示，可以将通过并行PM光纤96的每个传播的光波的偏振94对齐，并且可以通过将具有较小相干长度(约30μm)光波注入到耦合至光纤束98的输入的一个或多个激光器二极管中来减少光波之间的串扰。通过减少输入到光纤束98的一个或多个光波的相干长度，可以降低光盘10中的干涉的概率。

在另一个实施例中，可以通过将相邻光波配置成具有正交偏振来减少并行数据通道之间的串扰，如图10中描绘的。光纤束98中的相邻PM光纤96的光波之间的正交输出偏振100可以减少光盘10上输出光波的干涉。在一些实施例中，可以使用不同的光偏振器来将光波偏振成具有正交输出偏振100，并且在一些实施例中，可以取决于光纤束98中的并行光波的偏振使用不同类型的PM光纤76、78或80来保持偏振。例如，可以将PM光纤76用于一个偏振朝向，同时可以将PM光纤78用于另一个偏振朝向。

还可以控制通过PM光纤束98输入的光波的波长，以减少光盘10中输出光波的干涉。例如，如图11中描绘的，输入到光纤束98中的多个激光二极管可以相同波长(λ₁)102来发射，并且可以通过将具有较小相干长度的光波注入到一个或多个激光器二极管中来减少光波之间的串扰。通过每个PM光纤96发射相同波长的光但是减小一个或多个光波的相干长度可以减少从光纤束98输出的光波的干涉。

而且，在另一个实施例中，可以通过将相邻光波配置成具有不同波长来减少并行数据通道之间的串扰，如图12中描绘的。例如，多个激光器二极管可以两个或多个波长(λ₁和λ₂)104将光波输入到光纤束98中，以减少光盘10中输出光波的干涉。正如下文公式(1)中解释的，光波的相干长度受光波与相邻光波之间的波长间隔的影响。两个相邻光波的波长之间的间隔越大，相关长度越小。

$L_{\mathrm{coh}}=c{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{coh}}=\frac{c}{\mathrm{\π\Δ\λ}}$ 公式(1)

在不同实施例中，可以分离地或以组合方式使用减少并行数据通道之间的串扰的先前论述的技术。例如，可以将光纤束98配置成传输具有相同或不同输出偏振、相干长度和/或波长的光波。不同特性的PM光纤96可以在光纤束98内交替设置(例如，将其交织)。而且，可以将光纤束98的每个PM光纤96配置成传送具有固定输出偏振、相干性和/或波长的光波，或者作为备选，可以将光纤束98的每个PM光纤96配置成传送具有多种特性的光波。

在一些实施例中，将数据并行地预先记录和/或并行地记录在全息光盘上的技术还包括定位多个激光器点，以使得在整个记录过程期间每个激光器点与光盘10上的数据磁道12对准。因为数据磁道间距在CD光盘中约为1.6μm，对于DVD约为0.74μm、以及对于蓝光光盘约为0.3μm，所以可以使用极高精度来控制多个激光器点在多个数据磁道上的准确度。在一个或多个实施例中，可以使用安装结构来控制在光纤束98内定位PM光纤76、78和80。安装结构的一个示例是图13所示的槽形结构，其包括夹住多个PM光纤96的槽形顶106和槽形底108。槽形顶106和槽形底108的每一个具有将PM光纤96保持到位的斜面。在一个实施例中，相邻PM光纤96的中心间移动能够保持在约+/-0.25μm内。因为光纤束98按约1∶5的缩小将输出的光定向到焦平面，所以焦平面上的最终定位公差能够约为+/-0.05μm，这极大地小于约0.3μm的蓝光光盘磁道间距。

相邻PM光纤96的中心间间隔(即，间距)一般约为20μm至250μm。但是，标准光纤束98的间距远大于蓝光光盘的间距(按0.3μm来说)。在一个或多个实施例中，可以通过旋转光纤束98来并行地记录全息光盘10中的相邻数据磁道12。可以调整光纤束98的旋转角度来控制(例如，减小)光盘10上照明点之间的间隔。例如，光纤束98中的PM光纤96的间距、光纤束98的旋转角度、以及光盘10中的磁道12的间距之间的关系可以用如下的公式(2)来表示：

P_track＝P_bundlesinθ公式(2)

其中P_track是光盘10中的磁道12的间距，P_bundle是光纤束98中的PM光纤96的间距，以及θ是光纤束98旋转的角度。

在不同实施例中，不同全息系统可以包括数据磁道12之间的不同间隔。根据本技术，可以沿着通过光纤束98的光束传播的传播、以多种度数来旋转光纤束98，以实现由光纤束98输出的照明点的期望磁道间隔。而且，还可以将相对光纤束98旋转或配置成输出对向传播的光波，其从相反方向基本重叠在数据平面86中的数据磁道12上。

图14提供旋转光纤束98以在磁道12上形成具有更小磁道间距的照明点。在一些实施例中，光纤束98可以采用一维阵列112的形式。阵列112可以具有127μm的光纤间距，并且可以30°的角度θ旋转，从而基本沿着磁道12形成照明点110。角度θ基于磁道间距P_track，并且越大的光纤束间距P_bundle可能需要越大的旋转角度θ，以在具有较小磁道间距P_track的光盘10上形成照明点。

在一些实施例中，光纤束98可以采用二维光纤阵列的形式，如图15所示。2-D光纤阵列114可以具有80μm的光纤间隔。因为2-D光纤阵列114可具有比图14中论述的1-D光纤阵列112更小的磁道间距，所以可以将2-D光纤阵列114以2.5°的更小角度θ旋转。

在一个或多个实施例中，还可以通过使用耦合到传送多个光波的光探头(例如，来自图5中的光探头72)的成像光学元件将通过光纤束98传送到光盘10或传送到光盘10中的一个或多个数据层的光进一步聚焦在期望的数据磁道12上。光探头72可以包括或可以耦合到配置成缩小从光纤束98输出的多个光束在数据平面(例如光盘10的一个或多个数据层)上形成的照明图样的成像光学元件。照明图样尺寸的缩小可增加将每个照明点对准光盘的数据磁道12的概率。在一些实施例中，与从光纤束98的原始输出相比，将照明图样缩小的系数(称为图像缩小系数)可以约为2∶1至10∶1。

虽然本文仅图示并描述本发明的某些特征，但是本领域技术人员将想到许多修改和更改。因此，要理解，所附权利要求应涵盖落在本发明的真实精神内的所有此类修改和更改。

元件列表

10全息光盘

12数据磁道

14轴孔

16复制系统

18光源

20信号光束

22参考光束

24信号调制

26调制的信号光束

28光学和伺服系统

30聚焦的信号光束

32光学和伺服系统

34聚焦的参考光束

36检测到的光束

38信号检测

40处理器

42单个光束方法

44单个光束

46母盘

48反射

50光成像系统

52聚焦的反射

54单个参考光束

56微全息图

58多个并行光束方法

60并行光束

62反射

64聚焦的反射

66并行参考光束

68微全息图

70光探头

72传送多个光束的光探头

74传送多个光束的光探头

76PM光纤

78PM光纤

80PM光纤

82光纤芯

84应力棒

86焦平面

88照明点

90干涉区域

92焦平面

94偏振

96PM光纤

98光纤束

100偏振

102波长

104波长

106槽形顶

108槽形底

110照明点

112光纤阵列

114光纤阵列

Claims (9)

1.一种光装置(16)，包括：

多个偏振保持光纤(76、78、80、96)，其配置成传送并输出多个光波(22、26)；以及

一组光元件(28、32)，其配置成接收由所述多个光纤(76、78、80、96)输出的所述多个光波(22、26)，并配置成使多个输出的光波(30、34)聚焦到光盘(10)中的多个照明点(88、110)，其中，将所述多个照明点(88、110)的每个照明点(88、110)定位在所述光盘(10)中的多个数据磁道(12)的其中之一上。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，将所述多个照明点(88、110)限于所述光盘(10)中的一个数据层。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，将所述多个照明点(88、110)分布在所述光盘(10)中的多于一个的数据层中。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个光纤(76、78、80、96)是单模光纤。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，使用V槽形结构(106、108)将所述多个光纤(76、78、80、96)集束在一起。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，在安装件(98)中将所述多个光纤(76、78、80、96)集束在一起，其中，所述安装件(98)可沿着光束传播的轴线旋转。

7.根据权利要求1所述的装置，其中，将所述多个光纤(76、78、80、96)配置在一维阵列(112)中。

8.根据权利要求1所述的装置，其中，将所述多个光纤(76、78、80、96)配置在二维阵列(114)中。

9.根据权利要求1所述的装置，其中，将所述多个光纤(76、78、80、96)配置成传送具有一个相干值的多个光波(102、104)。