DE2148649C3 - Anordnung zur sequentiellen, nichtkohärenten, redundanten, optischen Datenspeicherung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur sequentiellen, nichtkohärenten, redundanten, optischen Datenspeicherung, bestehend aus einer Lichtquelle, die einen in Abhängigkeit von dem aufzuzeichnenden . Signal pulsamplitudenmodulierten Lichtstrahl auf ein in Bandrichtung sich bewegendes lichtempfindliches Band richtet, und einem vor dem lichtempfindlichen Band angeordneten Hologramm.

Bei.der sequentiellen, optischen Datenspeicherung ist man bisher den Weg gegangen, ein zeitlich variables Signal durch Pulsamplitudenmodulation einem Laserstrahl aufzumodulieren und diesen intensitätsmodulierten Laserstrahl mit einer kohärenten, zeitlich konstanten Vergleichswelle auf einem lichtempfindlichen Speichermedium interferieren zu lassen. Die resultierende Interferenzfigur wird dann als eindimensionales Hologramm auf dem bewegten Speicherband aufgezeichnet. Jedem Abtastimpuls

entspricht dabei ein Hologramm, dessen Kontrast ein Maß für die Höhe des entsprechenden Abtastimpulses ist.

In einem derartigen Fall erzeugt jeder Tastimpuls ein neues Hologramm. Daher müssen bei der Auf-

to zeichnung die in der Holographie üblichen mechanischen Stabilitätsbedingungen von der Aufnahmevorrichtung eingehalten werden. Aus diesem Grunde und wegen ihrer Kohärenzeigenschaften kommen als Lichtquellen praktisch nur Laser in Frage.

Bei einem Verfahren zur optischen Datenspeicherung (siehe unsere ältere Anmeldung P 20 22 265.5) wurde bereits vorgeschlagen, den die zu speichernden Informationen enthaltenden Lichtstrahl durch ein vor dem lichtempfindlichen Speichermedium an-

geordnetes Hologramm zu schicken. Dieses Hologramm ist dabei als zweidimensionale Fresnel-Zonenlinse ausgestaltet und dient ausschließlich der Fokussierung des Lichtstrahls.

Der vorliegenden Erfindung lag somit die Aufgabe

»5 zugrunde, eine Anordnung zur sequentiellen, nichtkohärenten, redundanten, optischen Datenspeiche rung der eingangs genannten Art anzugeben, die nicht mehr auf Laser als Lichtquellen angewiesen ist und dabei ohne erschütterungsfreie Aufbauten auskommt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß das Hologramm ein eindimensionales Hologramm ist. das vom pulsamplitudenmodulierten Lichtstrahl auf das lichtempfindliche Band abgebildet wird.

Die Anordnung weist alle Vorteile der holographischen Speicherung auf, wie hohe Redundanz und Unempfindlichkeit gegen lokale Beschädigungen des Speichermediums bei gleichzeitiger Vermeidung der Nachteile, wie die Verwendung komplizierter, erschütterungsfreier Aufbauten und kohärenter Lichtquellen.

Diese Abbildung kann dabei entweder durch eine zwischen dem Hologramm und dem Iichtempfmdlichen Band angebrachte Optik erfolgen als auch durch Kontaktkopie des Hologramms.

Um zu verhindern, daß der Arbeitspunkt bei den einzelnen Belichtungen auf der Kennlinie des Aufzeichnungsmediums wandert, ist eine Vorrichtung vorgesehen, die eine räumlich und zeitlich von der Signalbelichtung getrennte Korrekturbelichtung des lichtempfindlichen Bandes derart ermöglicht, daß die aus Signalbelichtung und Korrekturbelichtung resultierende Gesamtbelichtung bei jeder Aufnahme konstant ist.

Bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform besteht diese Vorrichtung aus einem Strahlteiler, einem Fotodetektor, einem elektronischen Steuergerät und einer zweiten Lichtquelle.

Bei einer anderen vorzugsweisen Ausführungsform besteht diese Vorrichtung aus einer elektrisch steuerbaren Polarisationseinrichtung und einer Polarisationsweiche.

Um die Bandvorschubgeschwindigkeit bei der

6s Aufnahme zu reduzieren und eine Vielkanalaufjeichnung zu ermöglichen, enthält die Anordnung vorzugsweise einen schnellen Lichtablenker sowie eine Vielzahl von eindimensionalen Hologrammen.

eine erste Ausführungsform eine, Vorrich-

o. _einer v_or-

Vielk—eich-

-sih_die

iil?ttr_g:rr_gestente schematiche Anord- ^^^SSL Lichtstrahl durch eine Polarisa-

nun_g besteht im wesentlichen aus ein« nichtkoha- i_S . "^_CS ^ polarisiert und die Polansaüons-

renten Lichtquelle 1, die einen impulsf orangen tionseinrichtang w £ _% beispielsweise; einen

Lichtstrahl in Pfeilrichtung auf einen Modulator 2 ^jjjg^^_stall, moduliert. Anschließend

aussendet, über die Elektroden 3 des Modulators 2 elek^P™^^ eine Polarisationsweiche 14,

wird dem Lichtstrahl die zu speichernde Information pass.« der ucn _{ismai und wir}d dort zu

aufmoduliert. Der pulsamplitudenmodul.erte L.cht- ao ^P'^ ^ brennten, senkrecht zueinander poa-

strahl 4 durchsetzt das eindimensionale Hologramm 3 zwei rau mi ^ f« ^ ^ _{42 aufgeS}p_alten.

und wird über eine Optik 6 auf das lichtem.f.ndhche ^^«aWenb^ ^ ^ ^ Wpllastonpnsnia

Band? fokussiert. Das Hologramm 5, das au: einer Der M^odJ^laJ^o ._ρ_ _{daß bei} Anlegen der

Fotoplatte aufgezeichnet ist, kann entweder über die .4 werden^da^ ^ ^ _Hologramm 5 fallt

Abbildungsoptik 6 oder auch bei Weglassen dieser *₅ Spannung;NuM k« _{die v0}„_e , _tensltal

einfach durch Kontaktkopie auf das lichtempfind- ^ ^^rfS'_der Halbwellenspannung dagegen

liehe Band 7 übertragen werden. ?ί'_οί Sie Gesamtintensität in den Signalstnhl 41

Ein Tastimpuls hoher Intensität führt auf dem gelangt die C^"^amtint _{hat die Inten}sitat Null.

Speicherband zu einem hohen Hologrammkontrast, und der. ^«^ _bezeichnet, der den Korrektur-

sprechend niederen Hologram.kontrast nach sich ^^^^^^SS

Das Auslesen der gespeicherten Hologrammbilder ze,chnen »™ ^d^™_{u red}uzicren. Jeder Spur auf

muß mit einer kohärenten Lichtquelle konstanter In- 35 ^^^pHndUchen Band7 entspricht dabei em

tensität erfolgen. Da jedoch bekanntlich d,e Anfor- Jm hchtempt^ _{me5 können} durch In-

derungen an die Kohärenz bei der Wiedergabe von HotomS· υ f_hetisch, beispielsweise rnit-

Hologrammen erheblich geringer sind als be. der rferenz od« auc y _{werden Jabei kon}_

Aufnahme, genügen quasikohärente L_IChtquellen wie tels eines Compui , _K ^ _Kontrastein.

Gasentladungslampen, Lumineszcnzdioden oder 40 nen Nebenbe*ngu I^ _{des rck nstniiertc}„

Laserdioden, gegebenenfalls unter Anwendung ^""ⁿ8· ^l _f^^e _s ⁿ _{chärfe u}. _dg]., berücksichtigt werden.

räumlicher und/oder spektraler Filterung Da der Bildes, ™tenscna ^ ^^ _des HoIo-

Beugungswirkungsgrad bei der Rekonstruktion dem So kann m sig-ial/Rausch-Vcrhalt-

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man die gespeicherte Information über einen mtens.- 45 m ur ¹^ ^am _Außcr^_{cm kann} das Hologramm 5 so

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Da der pulsamplitudenmoduherte Lichtstrahl 4 f.¹¹?⁰¹¹⁵¹⁰"'^^^e _Das Hologramm 5 ist be.sp.clsvse.se

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SnäleiÄn auf der Kenn|nie des lieht- ₅o Zoncnplatu^rk ^^ ^ empfindlichen Bandes wandert. Um dies zu vorhin- F"ig. 5 zeigt ^B _{analauf?:eicl)nun}g. D.e Holodern, wird die Korrekturbelichtung derart durchgc- gramme 5i be ^ _unstigsten in N Parallclspurcn führt daß die sich aus Signalbelichtung und Korrek- 8™™™^°^"^; voider 25 bei der Rekonturbelichtung zusammensetzende Gesamtbel.chtung derarU "^J" · _{s zu Sp}u/ gegeneinander bei jeder Aufnahme konstant bleibt. 55 struktion« t _erlcicWrt die Kontaktierung der Eine erste Ausführungsform einer derartigen Vor- versetzt.ana. _Ausi_eseeinheit, d.e !unter dem

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur sequentiellen, nichtkohärenten, redundanten, optischen Datenspeicherung, bestehend aus einer Lichtquelle, die einen in Abhängigkeit von dem aufzuzeichnenden Signal pulsamplitudenrnodulierten Lichtstrahl auf ein in Bandrichtung sich bewegendes lichtempfindliches Band richtet, und einem vor dem lichtempfindlichen Band angeordneten _; Hologramm, dadurch ge ken· π ze ι c h η e t, daß das Hologramm ein eindimensionales Hologramm ist, das vom pulsamplitudenmodulierten Lichtstrahl auf das lichtempfindliche Band abgebildet wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Hologramm und dem lichtempfindlichen Band eine Optik angeordnet ist, die das Hologramm abbildet.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hologramm so dicht vor dem lichtempfindlichen Band angeordnet ist, daß die Abbildung des Hologramms durch Kontaktkopie erfolgt.

4. Anordnung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Hologramm eine eindimensionale Fresnel-Zonenplatte ist.

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung vorgesehen ist, die eine räumlich und zeitlich von der Signalbelichtung getrennte Korrekturbelichtung des lichtempfindlichen Bandes derart« .möglicht, daß die aus Signalbelichtung und Korrekturbelichtung resultierende Gesamtbelichtung bei jeder Aufnahme konstant ist.

6. Anordnung nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß diese Vorrichtung aus einem Strahlteiler, einem Fotodetektor, einem elektronischen Steuergerät und einer Lichtquelle besteht.

7. Anordnung nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß diese Vorrichtung aus einem Polarisator und einer Polarisationsweiche besteht.

8. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein schneller Lichtablenker vorgesehen ist sowie eine Vielzahl von eindimensionalen Hologrammen, so daß eine Vielkanalaufzeichnung auf dem lichtempfindlichen Band erfolgt.