CN211427842U - 一种盘式全息存储介质的复用记录/再现装置 - Google Patents
一种盘式全息存储介质的复用记录/再现装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN211427842U CN211427842U CN201922485102.8U CN201922485102U CN211427842U CN 211427842 U CN211427842 U CN 211427842U CN 201922485102 U CN201922485102 U CN 201922485102U CN 211427842 U CN211427842 U CN 211427842U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- storage medium
- recording
- multiplexing
- reference light
- hologram
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Holo Graphy (AREA)
Abstract
本实用新型涉及全息复用存储技术领域，具体涉及一种盘式全息存储介质的复用记录/再现装置，用于在存储介质上记录/再现信号，包括：记录/读取机构，可产生信号光和参考光，信号光和参考光在存储介质上进行干涉产生全息图，只有参考光输入时，可在相应的记录位置上读取输入的信号信息；平移机构，用于驱使存储介质进行由内向外或由外向内运动的平移运动；旋转机构，用于驱使存储介质绕存储介质中心进行旋转运动；存储介质的平移运动和旋转运动使记录机构在存储介质上进行线性移位复用和/或周向移位复用，实现在存储介质同一位置处记录光栅矢量方向不同的全息图。
Description
技术领域
本实用新型涉及光全息存储技术领域，更具体地，涉及一种盘式全息存储介质的复用记录/再现装置。
背景技术
光全息存储技术是将输入信息转换为二维数字位图并加载到信号光中，调制信号光与参考光在光致聚合物存储介质中发生干涉形成全息图，并以存储介质折射率变化的形式保存下来，通过对其进行再现可以实现输入信息的读取。由于其具有存储容量大且存储寿命长等优点，成为常用的信息记录与再现方式。
目前，记录和再现的复用方法主要包括(1)角复用记录、(2)共线复用记录和(3)球面参考光移位复用记录。
在方法(1)中，通过改变参考光的入射角度来进行全息图的复用记录。在这种方法中，只有在很窄的角度范围布拉格衍射条件才能得到满足。例如，参考光的入射角每变化约0.1°就记录一张全息图，如此数百张全息图便可以被记录在同一个位置。由于这种方法需要移动介质，保证在不与前全息图重叠的另一个位置重新记录一系列新的全息图，存储容量有限。
在方法(2)中，信号光与参考光共轴，并且对参考光进行相位或振幅散斑调制。在全息图的记录过程中，可以使每一幅记录的全息图只相对于上一幅全息图移动很小的一段距离，而不需要保证每一个位置的全息图与其它位置的全息图都不交叠，例如在二维平面中移动2或3μm。但是这种方法无法与角复用记录一起使用，存储容量仍然受到限制。
在方法(3)中，利用球面波作为参考光，通过将介质移动一段距离就可以记录一幅新的全息图。如图1所示，根据布拉格条件，信号光波矢ks、参考光波矢kr和全息光栅矢量kg构成一个矢量三角形，当记录全息图后将介质移动一小段距离后，三个矢量不再构成三角形，布拉格条件不再成立，原记录全息图将不能再现，于是便可以记录下一个全息图。
采用球面参考光移位复用记录的原因：(1)在角度复用记录中，不同全息图将重叠记录在同一位置，当前全息图的信号光或参考光将被之前记录的全息图所散射，同时，交叉写入方法同样会产生噪声，降低信噪比；(2)在同轴全息方法中，由于信号光和参考光彼此靠近，因此会产生较大的串扰并降低信噪比，使信号质量变差。基于这两个原因，采用球面参考光束来避免这些噪声的影响，提高衍射效率，进而增加全息记录的复用数量。在该方法下，布拉格条件决定了移位复用的移动方向和移动距离大小，因此，仅需要移动2～5就可以记录一幅新的全息图。但是，在垂直于移动的方向上则不受布拉格条件的控制，一般需要300～600的位移量。因此，单靠移位复用记录无法显著提高存储能力。
鉴于此，有必要设计一种盘式全息存储介质的复用记录/再现装置，能增加存储介质的存储容量，且不会降低信噪比。
实用新型内容
本实用新型旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷(不足)，提供一种盘式全息存储介质的复用记录/再现装置，以提高存储介质的存储容量，同时保证信噪比。
本实用新型采取的技术方案是，一种盘式全息存储介质的复用记录/再现装置，用于在存储介质上记录/再现信号，包括：记录/读取机构，可产生信号光和参考光，信号光和参考光在存储介质上进行干涉产生全息图，只有参考光输入时，可在相应的记录位置上读取输入的信号信息；平移机构，用于驱使存储介质进行由内向外或由外向内运动的平移运动；旋转机构，用于驱使存储介质绕存储介质中心进行旋转运动；存储介质的平移运动和旋转运动使记录机构在存储介质上进行线性移位复用和/或周向移位复用，实现在存储介质同一位置处记录光栅矢量方向不同的全息图。
本装置通过平移机构和旋转机构使存储介质进行平移运动和旋转运动，在存储介质进行平移运动和旋转运动过程中时，记录机构在存储介质上进行线性移位复用和/或周向移位复用，使其在存储介质同一位置处记录光栅矢量方向不同的全息图。即使全息图的光栅矢量重叠，也不会产生串扰。在存储容量增加的同时，也不会降低信噪比。所述线性移位复用和周向移位复用，均是保持光头位置不变，通过存储介质的水平移动及转动来实现移位复用，在存储介质上各个位置得到光栅矢量方向完全不同的全息图。
所述复用记录/再现装置还包括光头定位机构，用于定位光头所在位置，以加快信息记录/再现。
存储介质上设置有标记位置，全息图的记录/再现是以标记位置作为起点；在存储介质的基板上设置导向槽，通过导向槽获得用于光头定位控制的伺服误差信号，使得光头跟随导向槽，并且检测导向槽中的标记位置。这样设置使得存储介质通过平移机构和转动机构能快速移动或转动到光头所在位置，也就是使光头快速定位到存储介质上的标记位置。
通过平移机构移动存储介质来改变存储介质中心与光头的相对位置，以实现线性移动复位，使全息图的光栅矢量的方向改变固定角度α，光头的位置与初始光头成夹角θ，θ是α的整数倍，在夹角θ相差180°时记录机构在存储介质的同一位置处记录光栅矢量方向相反的全息图；旋转机构可以固定角α旋转的次数n＝[360°/α]-1。其中，[360°/α]表示360°/α取整。
优选地，α等于或大于45°。
优选地，α能被360整除。
更优选地，α取60°，对应的θ为0°(初始位置)、60°、120°、180°、240°或300°。
在转动机构的作用下，存储介质周向转动实现周向移位复用记录，在存储介质表面关于圆心对称的两个位置上进行复用记录，得到光栅矢量方向完全不同的全息图。
为了减少增加复用数，参考光为球面光波，在记录机构中设置聚光透镜，将参考光汇聚成球面参考光。
为了降低串扰，增加信噪比，记录机构中参考光和信号光为离轴式结构。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：通过本实用新型所述的复用记录/再现装置能在提高存储介质的存储量的同时保持信噪比。通过平移机构和转动机构在存储介质上的同一位置处记录光栅矢量方向不同的全息图，即使全息图相互重合，由于光栅矢量方向相反，并不会发生串扰。并且在存储介质上设有标记位置，在存储介质的基板上设置导向槽，通过导向槽获得用于光头定位控制的伺服误差信号，使得光头跟随导向槽，并且检测导向槽中的标记位置。可进一步提高记录/读取的速度。
附图说明
图1为移位复用记录方法的原理说明。
图2为盘式全息存储介质记录/再现装置的示意图。
图3为光盘介质上的交叉移位复用方法示意图(θ＝0°、180°)。
图4为光盘介质上的交叉移位复用方法示意图(θ＝60°、240°)。
图5为光盘介质上的交叉移位复用方法示意图(θ＝120°、300°)。
图6为同时具有线性平移和光盘转动的交叉移位复用方法示意图。
图7为光盘介质周向转动的复用方法示意图。
具体实施方式
本实用新型附图仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制。为了更好说明以下实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
实施例1
本实施例提供了一种盘式全息存储介质的复用记录/再现装置，用于在存储介质上记录/再现信号，如图2所述包括记录/读取机构1，可产生信号光和参考光，信号光和参考光在存储介质上进行干涉产生全息图，只有参考光输入时，可在相应的记录位置上读取输入的信号信息；平移机构2，用于驱使存储介质进行由内向外或由外向内运动的平移运动；旋转机构3，用于驱使存储介质绕存储介质中心进行旋转运动；存储介质的平移运动和旋转运动使记录机构在存储介质上进行线性移位复用和/或周向移位复用，实现在存储介质同一位置处记录光栅矢量方向不同的全息图。
还包括光头定位机构4，用于定位光头所在位置，以加快信息记录/再现。在存储介质上设置标记位置，全息图的记录/再现是以标记位置作为起点；在存储介质的基板上设置导向槽，通过导向槽获得用于光头定位控制的伺服误差信号，使得光头跟随导向槽，并且检测导向槽中的标记位置。这样设置使得存储介质通过平移机构和转动机构能快速移动或转动到光头所在位置，也就是使光头快速定位到存储介质上的标记位置。
通过平移机构2移动存储介质来改变存储介质中心与光头的相对位置，以实现线性移动复位，使全息图的光栅矢量的方向改变固定角度α，光头的位置与初始光头成夹角θ，θ是α的整数倍，在夹角θ相差180°时记录机构在存储介质的同一位置处记录光栅矢量方向相反的全息图；旋转机构可以固定角α旋转的次数n＝[360°/α]-1。[360°/α]表示360°/α取整，α等于或大于45°，但小于360°。α最好能被360整除，本实施例α为60°。即保持光头位置和存储介质移位方向不变，通过改变存储介质与光头初始的相对位置来改变所记录全息光栅的矢量方向，使每一位置的光栅矢量方向不同，即使是同一位置也不会出现光栅矢量相同的现象。本实施例中存储介质与光头初始的相对位置总共改变5次，θ依次为60°、120°、180°、240°和300°，可最多复用6次。
在转动机构3的作用下，存储介质周向转动实现周向移位复用记录，在存储介质表面关于圆心对称的两个位置上进行复用记录，得到光栅矢量方向完全不同的全息图。
本实施例所述的存储介质为光盘。为了减少增加复用数，参考光设计为球面光波，在记录机构1中设置聚光透镜，将参考光汇聚成球面参考光。为了降低串扰，增加信噪比，记录机构中参考光和信号光为离轴式结构。
利用本实施例所述的盘式全息存储介质的复用记录/再现装置，可实现以下步骤：
S1.一束参考光和一束信号光在存储介质中的记录位置形成全息图，用于记录信号信息；
S2.利用线性移位复用方法，重复步骤S1过程，在整个存储介质中进行移位复用记录；
S3.改变存储介质的中心与光头的相对位置并重复步骤S1和S2，在存储介质同一位置处记录光栅矢量方向不同的全息图。
S4.利用存储介质周向转动进行周向移位复用记录，在存储介质表面关于圆心对称的两个位置上进行复用记录，得到光栅矢量方向完全不同的全息图。
S5.用同样的一束参考光，在相应的记录位置上读取输入的信号信息。
图3-4具体描述了利用本实施所述的复用记录/再现装置产生的复用记录效果，图3描述了在A(初始位置处，即θ＝0)和B(θ＝180°)处的移位复用方式，可以看出在光盘同一位置处具有光栅矢量方向相反的全息图，即使重合，也不会出现串扰。以A为例对复用方式进行说明如下，移动存储介质1使A点对准光头，在平移机构2的作用下，光盘沿水平方向线性移动进行移位复用记录，然后转动机构3旋转光盘并重新记录，如此重复便可以将携带信号的全息图存满整个介质，且所有全息图的光栅矢量方向沿光盘径向向外。而在B处进行移位复用时，所得的全息图光栅矢量方向将沿光盘径向向内。如图3所示，分别在A处和B处记录下的全息图，其光栅矢量方向相反，所以，在同一位置记录下的全息图即使相互重合，也不会发生串扰。
进一步扩展移位复用如图4和图5所示，在图4的位置C(θ＝60°)和D处(θ＝240°)进行移位复用记录，在图5的位置E(θ＝120°)和F(θ＝300°)处进行移位复用记录，移位复用记录方式与图3一样。这种可以实现不同方向移位复用相互叠加的存储方法称之为交叉移位复用方法，在上述A至F共六个位置进行移位复用所得到的结果如图5所示。从图5所示的结果可以看到，全息图在不同位置处的光栅矢量方向不同，即使是同一位置，全息图的光栅矢量方向也不相同。
本实施例所述的转动机构将光盘周向转动进行周向移位复用记录，在光盘表面关于圆心对称的两个位置上进行复用记录，得到光栅矢量方向完全不同的全息图。即存储介质不进行水平线性移动，改为周向旋转。所得到的全息图光栅矢量沿圆周法线方向，且关于圆心对称的两个位置上的光栅矢量方向相反。即使相互重叠也不会发射串扰，进一步提高存储量。
图7描绘了G(θ＝90°)和H(θ＝270°)两个位置执行周向旋转移位复用方法的示意图，光头位置固定不动，将光盘的线性移动改为周向移动，分别执行了两次周向旋转移位复用记录。图7中的位置G和H处执行两次周向旋转移位复用记录，所得到的全息图光栅矢量沿圆周法线方向，且两者方向相反，并与线性移位复用所得的全息图光栅矢量方向亦不相同，所以即使复用记录的全息图相互重叠也不会发生串扰。
结合线性移位复用方法和周向移位复用方法，通过本实施所述的复用记录/再现装置可以在一个光盘中总共实现八次复用，全息图的总复用次数可以增加到10000次以上，存储量得到增加，且不会出现因光栅矢量重叠而产生的串扰现象，信噪比不会因此而降低。
需要说明的是，本实用新型的上述实施例主要对上述结构进行了改进，其他未提及的功能、部件及结构，在需要时，可以采用现有技术中能够实现相应功能的部件及结构进行实施。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型技术方案所作的举例，而并非是对本实用新型的具体实施方式的限定。凡在本实用新型权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种盘式全息存储介质的复用记录/再现装置，用于在存储介质上记录/再现信号，其特征在于，包括：
记录/读取机构，可产生信号光和参考光，信号光和参考光在存储介质上进行干涉产生全息图，只有参考光输入时，可在相应的记录位置上读取输入的信号信息；
平移机构，用于驱使存储介质进行由内向外或由外向内运动的平移运动；
旋转机构，用于驱使存储介质绕存储介质中心进行旋转运动；
存储介质的平移运动和旋转运动使记录机构在存储介质上进行线性移位复用和/或周向移位复用，实现在存储介质同一位置处记录光栅矢量方向不同的全息图。
2.根据权利要求1所述的复用记录/再现装置，其特征在于，还包括光头定位机构，用于定位光头所在位置。
3.根据权利要求2所述的复用记录/再现装置，其特征在于，存储介质上设置有标记位置，全息图的记录/再现是以标记位置作为起点；在存储介质的基板上设置导向槽，通过导向槽获得用于光头定位控制的伺服误差信号，使得光头跟随导向槽，并且检测导向槽中的标记位置。
4.根据权利要求1-3任一项所述的复用记录/再现装置，其特征在于，平移机构移动存储介质来改变存储介质中心与光头的相对位置，使全息图的光栅矢量的方向改变固定角度α，光头的位置与初始光头成夹角θ，θ是α的整数倍，在夹角θ相差180°时记录机构在存储介质的同一位置处记录光栅矢量方向相反的全息图；旋转机构可以固定角α旋转的次数n＝[360°/α]-1。
5.根据权利要求4所述的复用记录/再现装置，其特征在于，α等于或大于45°。
6.根据权利要求5所述的复用记录/再现装置，其特征在于，α能被360整除。
7.根据权利要求6所述的复用记录/再现装置，其特征在于，α为60°。
8.根据权利要求1-3任一项所述的复用记录/再现装置，其特征在于，在转动机构的作用下，存储介质周向转动进行周向移位复用记录，在存储介质表面关于圆心对称的两个位置上进行复用记录，得到光栅矢量方向完全不同的全息图。
9.根据权利要求1-3任一项所述的复用记录/再现装置，其特征在于，记录机构中包括聚光透镜，将参考光汇聚成球面参考光。
10.根据权利要求1-3任一项所述的复用记录/再现装置，其特征在于，记录机构中参考光和信号光为离轴式结构。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922485102.8U CN211427842U (zh) | 2019-12-31 | 2019-12-31 | 一种盘式全息存储介质的复用记录/再现装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922485102.8U CN211427842U (zh) | 2019-12-31 | 2019-12-31 | 一种盘式全息存储介质的复用记录/再现装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN211427842U true CN211427842U (zh) | 2020-09-04 |
Family
ID=72246529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201922485102.8U Active CN211427842U (zh) | 2019-12-31 | 2019-12-31 | 一种盘式全息存储介质的复用记录/再现装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN211427842U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114974319A (zh) * | 2021-02-26 | 2022-08-30 | 广东紫晶信息存储技术股份有限公司 | 全息记录和再现方法以及装置 |
-
2019
- 2019-12-31 CN CN201922485102.8U patent/CN211427842U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114974319A (zh) * | 2021-02-26 | 2022-08-30 | 广东紫晶信息存储技术股份有限公司 | 全息记录和再现方法以及装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20090033063A (ko) | 홀로그램 기록 및 재생 장치 및 홀로그래픽 기록 및 재생 방법 | |
| US20060262701A1 (en) | Information recording apparatus, information reproducing apparatus and information recording/reproducing apparatus, according to hologram method | |
| JPS6034754B2 (ja) | ホログラム記録装置 | |
| JP6829366B2 (ja) | ホログラム記録再生方法およびホログラム記録再生装置 | |
| KR102490122B1 (ko) | 고속 병렬 재생 홀로그래픽 광디스크 판독 방법 및 장치 | |
| US8472298B2 (en) | Optical information recording and reproducing apparatus and optical information recording method | |
| CN211427842U (zh) | 一种盘式全息存储介质的复用记录/再现装置 | |
| JP7144550B2 (ja) | ディスク型ホログラフィック記憶媒体におけるホログラムの位置決め方法及び装置 | |
| KR102426789B1 (ko) | 각도-시프트 멀티플렉싱 기반의 홀로그래픽 저장 방법 및 장치 | |
| KR102417230B1 (ko) | 저장용량을 증가시키는 홀로그래픽 멀티플렉싱 기록방법 | |
| JP7128256B2 (ja) | ディスクホログラフィック記憶媒体の記憶容量を増やすための多重化方法 | |
| US7768894B2 (en) | Holographic storage medium | |
| US20220343947A1 (en) | Multi-channel multiplexing method and device for disc storage medium | |
| JP2018147528A (ja) | ホログラム記録再生方法およびホログラム記録再生装置 | |
| CN100437772C (zh) | 全息法的信息记录装置和信息再现装置以及信息记录再现装置 | |
| JP2009205754A (ja) | 再生方法、ホログラム記録媒体 | |
| CN211788163U (zh) | 一种基于角度-移位复用的全息存储装置及存储介质 | |
| CN211980200U (zh) | 一种盘式全息存储介质中全息图的定位装置及盘式全息存储介质 | |
| CN111816221B (zh) | 覆盖平移复用式全息数据存储方法和存储装置 | |
| JP2007242145A (ja) | 情報記録装置および情報再生装置 | |
| JP2013541797A (ja) | データ記録及び読出 | |
| JP2005173361A (ja) | ホログラム記録再生装置、ホログラム記録再生方法及びホログラム記録媒体 | |
| KR20090017219A (ko) | 기록매체 기록/재생 방법 및 기록매체 기록/재생 장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Zheng Mu Inventor after: Luo Tiewei Inventor after: Tian Jun Inventor after: Hu Dejiao Inventor after: Liu Yicheng Inventor before: Zheng Mu Inventor before: Luo Tiewei Inventor before: Tian Jun Inventor before: Hu Dejiao Inventor before: Liu Yicheng |
|
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20230821 Address after: Room 401, 4/F, Building 10, No. 233, Jinou Road, Jianghai District, Jiangmen, Guangdong Province, 529000 (information declaration system, multiple photos at one address) Patentee after: Jiangmen Jingjia Information Technology Co.,Ltd. Address before: 514700 in Guangzhou (Meizhou) industrial transfer park, Yujiang Town, Meixian County, Meizhou City, Guangdong Province Patentee before: GUANGDONG AMETHYST INFORMATION STORAGE TECHNOLOGY CO.,LTD. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |