DE2363645C2 - Arrangement for parallel holographic recording of information in the form of electrical signals - Google Patents

Arrangement for parallel holographic recording of information in the form of electrical signals

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DE2363645C2
DE2363645C2 DE19732363645 DE2363645A DE2363645C2 DE 2363645 C2 DE2363645 C2 DE 2363645C2 DE 19732363645 DE19732363645 DE 19732363645 DE 2363645 A DE2363645 A DE 2363645A DE 2363645 C2 DE2363645 C2 DE 2363645C2
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    • G11INFORMATION STORAGE
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    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/004Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
    • G11B7/0065Recording, reproducing or erasing by using optical interference patterns, e.g. holograms
    • 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

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zurparallelen holografischen Aufzeichnung von in Form elektrischer Signale vorliegenden Informationen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an arrangement for the parallel holographic recording of in the form electrical signals present information according to the preamble of claim 1.

Eine Anordnung der genannten Art ist aus der DE-OS 56 025 bekannt (siehe dort insbesondere Fig. 2 und dazugehörige Beschreibung auf Seite 5, Absatz 1). Über den bei dieser Anordnung vorhandenen Eingabewandler ist nichts näheres ausgesagt.An arrangement of the type mentioned is known from DE-OS 56 025 (see there in particular FIGS. 2 and associated description on page 5, paragraph 1). Via the input converter present in this arrangement nothing more is stated.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur parallelen holografischen Aufzeichnung der genannten Art anzugeben, bei der eine optimale Ausleuchtung des Eingabewandlers ermöglicht ist, wobei gleichzeitig die Justieranforderungen an den Eingabewandler und die zugehörige Optik verringert ist.The invention is based on the object of an arrangement for parallel holographic recording of the type mentioned, which enables optimal illumination of the input transducer, at the same time reducing the adjustment requirements for the input transducer and the associated optics is.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by the features specified in the characterizing part of claim 1 solved.

Durch diese Lösung wird nicht nur eine optimale Ausleuchtung des linearen Eingabewandlers erreicht, sondern gleichzeitig auch eine erheblich geringere Anforderung an die Justiergenauigkeit der zur Erzeugung der eindimensionalen Hologramme erforderlichen Optik. Außerdem kann die zur Aufzeichnung erforderliche astigmatische Objektweile besonders einfach erzeugt werden und eine Ausieseungenauigkeit beseitigt werden, die ihre Ursache darin hat, daß der astigmatische Ausleselichtstrahl nicht genau das eindimensionale gespeicherte Hologramm überdeckt, wodurch ein deutlicher Signalschwund eintritt, der auf einer durch Beugung bedingten Verbreiterung des ίο optisch rekonstruierten Signals beruht, wodurch weniger Energie für die auszulesende Information zur Verfügung stehtThis solution not only achieves optimal illumination of the linear input converter, but at the same time a considerably lower requirement for the adjustment accuracy of the generation the one-dimensional holograms required optics. In addition, the required for recording astigmatic object can be generated particularly easily and an inaccuracy is eliminated which is caused by the fact that the readout astigmatic light beam is not exactly one-dimensional stored hologram covered, whereby a clear signal fading occurs, which on a broadening of the ίο optically reconstructed signal caused by diffraction, which means less Energy for the information to be read is available

Vorteilhafterweise ist die erste Zylinderlinse gemäß Anspruch 2 so bemessen, daß die Breite ihrer Brennlinie kleiner als die Breite des linearen Eingabewandlers ist, und daß die Länge derselben größer als die Länge des linearen Eingabewandlers ist.Advantageously, the first cylindrical lens is dimensioned according to claim 2 so that the width of its focal line is smaller than the width of the linear input transducer, and that the length thereof is greater than the length of the linear input converter.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert Von den Figuren zeigt
F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung,
The invention is explained in more detail below with reference to the figures
F i g. 1 a schematic representation of an embodiment of the arrangement according to the invention,

F i g. 2 einen bei der Anordnung nach F i g. 1 verwendeten Eingabewandler und eine erzeugte Brennlinie undF i g. 2 one in the arrangement according to FIG. 1 used input transducer and a generated focal line and

F i g. 3 eine zweite Version des Referenzstrahlenganges. F i g. 3 a second version of the reference beam path.

Bei der in Fi g. 1 gezeigten schemaiischen Anordnung einer Ausführungsform der Erfindung ist mit 1 eine Lichtquelle bezeichnet, beispielsweise ein Laser, die einen kohärenten Lichtstrahl 2 aussendet. Mit 3 ist ein Strahlteiler bezeichnet, der den Lichtstrahl 2 in eine Objektwelle 4 und eine Referenzwelle 5 aufspaltet. Die unmodulierte Objektwelle 4 wird nun von einer ersten Zylinderlinse 7 auf den linearen Eingabewandler 8 fokussiert, d.h. die von der Zylinderlinse 7 erzeugte Brennlinie 13 (F i g. 2) koinzidiert mit dem linearen Eingabewandler 8. Der Abstand der Zylinderlinse 7 vom linearen Eingabewandler 8 ist gleich ihrer Brennweite /j. Beim Durchsetzen des linearen Eingabewandlers 8 wird der Objektwelle 4 die einzuspeichernde Information aufgeprägt.In the case of the in Fi g. 1 schematic arrangement shown In one embodiment of the invention, 1 denotes a light source, for example a laser, the emits a coherent light beam 2. At 3, a beam splitter is referred to, which the light beam 2 in a Object wave 4 and a reference wave 5 splits. The unmodulated object wave 4 is now from a first Cylinder lens 7 focused on the linear input transducer 8, i.e. the one generated by the cylinder lens 7 Focal line 13 (FIG. 2) coincides with the linear input transducer 8. The distance of the cylindrical lens 7 from the linear input transducer 8 is equal to its focal length / j. When the linear input transducer 8 is enforced, the object wave 4 becomes the information to be stored imprinted.

In einem Abstand fc + <* der etwas größer als ihre Brennweite /9 ist, ist im Stahlengang eine zweite Zylinderlinse 9 parallel zur ersten Zylinderlinse 7 angeordnet. Die zweite Zylinderlinse 9 beleuchtet eine sphärische Frontlinse 10, die im Abstand ihrer Brennweite /io von einem in Pfeilrichtang sich bewegenden Speichermedium 11 angeordnet ist, so daß auf dem Speichermedium ein eindimensionales Hybrid-Hologramm 12 erzeugt wird. Mit 6 ist ein Umlenkspiegel bezeichnet, der die vom Strahlteiler 3 ausgeblendete Referenzwelle 5 ebenfalls dem Speichermedium 11 zuführt. Dadurch, daß die Zylinderlinse 9 in einem Abstand /9 + jvom linearen Eingabewandler angeordnet ist, der größer ist als ihre Brennweite /9 wird erreicht, daß die sphärische Frontlinse 10 mit einer schwach konvergenten Zylinderwelle beleuchtet wird und eine astigmatische Welle erzeugt, deren Brennlinienbreite nur durch das Öffnungsverhältnis der sphärischen Frontlinse bestimmt wird.At a distance fc + <* which is slightly larger than its focal length / 9, a second cylinder lens 9 is arranged parallel to the first cylinder lens 7 in the beam path. The second cylinder lens 9 illuminates a spherical front lens 10 which is arranged at a distance of its focal length / io from a storage medium 11 moving in the direction of the arrow, so that a one-dimensional hybrid hologram 12 is generated on the storage medium. A deflecting mirror 6 is designated, which also feeds the reference wave 5 masked out by the beam splitter 3 to the storage medium 11. The fact that the cylindrical lens 9 is arranged at a distance / 9 + j from the linear input transducer, which is greater than its focal length / 9, is achieved that the spherical front lens 10 is illuminated with a weakly convergent cylindrical wave and generates an astigmatic wave whose focal line width is only is determined by the aperture ratio of the spherical front lens.

Der Abstand der beiden so erzeugten senkrechten aufeinanderstehenden Brennlinien 12 und 17 kann durch Wahl von c/bestimmt werden.The distance between the two vertical focal lines 12 and 17 that are superimposed on one another can be determined by Choice of c / to be determined.

Die sphärische Linse 14 ist im Abstand ihrer Brennweite /U vom Speichermedium 11 angeordnet. Die Biennweite der Zylinderlinse 15 sowie ihr Abstand c/15 von der sphärischen Linse 14 wird so gewählt, daß die horizontale Brennlinie 16 spiegelsymmetrisch zurThe spherical lens 14 is arranged at a distance of its focal length / U from the storage medium 11. the The width of the cylinder lens 15 and its distance c / 15 of the spherical lens 14 is chosen so that the horizontal focal line 16 is mirror-symmetrical to the

horizontalen Brennlinie 17 der Objektwelle bezüglich des Speichermediums 11 liegthorizontal focal line 17 of the object wave with respect to the storage medium 11 lies

Wie in Fig.2 gezeigt sind die Abmessungen der Brennlinie 13 im Vergleich zum linearen Eingabewandler 8 vorzugsweise so gewählt, daß die Breite der Brennlinie 13 kleiner als die Breite des linearen Eingabewandlers ist, während ihre Länge größer als die Länge des linearen Eingabewandlers 8 istAs shown in Fig.2, the dimensions of the Focal line 13 compared to the linear input transducer 8 is preferably chosen so that the width of the Focal line 13 is smaller than the width of the linear input transducer, while its length is greater than that Length of the linear input transducer is 8

In F i g. 3 ist eine andere Version des Referenzstrahlenganges dargestellt Dabei wird die sphärische Linse 19 so justiere, daß die von ihr erzeugte horizontale Brennlinie 16 wieder spiegelsymmetrisch zu der horizontalen Brennlinie 17 der Objektwelle liegtIn Fig. 3 shows another version of the reference beam path. The spherical lens is shown here 19 adjust so that the horizontal focal line 16 generated by it is again mirror-symmetrical to the horizontal focal line 17 of the object wave lies

Brennweite und Abstand c/i8 der konkaven, vertikalen Zylinderlinse 18 von der sphärischen Linse 19 werden so gewählt, daß die vertikale Brennlinie in der Ebene des Speichermediums 11 liegt und dort zusammen mit der vertikalen Brennlinie der Objektwelle bei jedem Belichtungsimpuls ein Hybrid-Hologramm 12 erzeugtThe focal length and distance c / i 8 of the concave, vertical cylinder lens 18 from the spherical lens 19 are selected so that the vertical focal line lies in the plane of the storage medium 11 and there, together with the vertical focal line of the object wave, a hybrid hologram 12 is created for each exposure pulse generated

Die erfindungsgemäße Anordnung hat den großen Vorteil, daß in x-Richtung keine exakte Justierung der Zylinderlinse 7 zum linearen Eingabewandler 8 erforderlich ist In y-Richtung ist allein darauf zu achten, daß die Brennlinie 13 alle Schaltzellen des linearen Eingabewandlers 8 trifftThe arrangement according to the invention has the great advantage that there is no exact adjustment of the in the x direction Cylindrical lens 7 is required for the linear input transducer 8. In the y-direction it is only necessary to ensure that the focal line 13 hits all switching cells of the linear input transducer 8

Dadurch, daß der Abstand /9 + d der zweiten Zylinderlinse 9 vom linearen Eingabewandler 8 verschieden von ihrer Brennweite fg gewählt wird, erreicht man, daß die Zylinderlinse 9 zusa-.nmen mit der sphärischen Frontlinse 10 automatisch die zum Aufzeichnen von eindimensionalen Hologrammen notwendige astigmatische Welle erzeugt Die astigmatische Distanz der so erzeugten astigmatischen Welle hängt dabei von dab. Because the distance / 9 + d of the second cylinder lens 9 from the linear input transducer 8 is selected to be different from its focal length fg , the cylinder lens 9 together with the spherical front lens 10 automatically provides the astigmatic required for recording one-dimensional holograms Wave generated The astigmatic distance of the astigmatic wave generated in this way depends on dab.

Die Zylinderlinsen 7 und 9 brauchen kein hohes Öffnungsverhältnis zu besitzen, da die Breite der Brennlinie 17 der asiigmatischen Objektwelle, die die Speicherdichte letztlich bestimmt allein von dem öffnungsverhältnis der sphärischen Linse 10 abhängtThe cylinder lenses 7 and 9 do not need to have a high aperture ratio, since the width of the Focal line 17 of the Asian object wave, which ultimately determines the storage density solely from the aperture ratio of the spherical lens 10 depends

Hierzu 2 Blatt ZeichnunsenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Anordnug zur parallelen holografischen Aufzeichnung von in Form elektrischer Signale vorliegenden Informationen, mit einer kohärenten Lichtquelle, von der eine Objektwelle und eine Referenzwelle ausgesandt und einem relativ zu diesen Wellen bewegbaren lichtempfindlichen Aufzeichnungsmediums so zugeleitet sind, daß sich beide Wellen auf dem Aufzeichnungsmedium überlagern, bei der in jeder der beiden Wellen eine Zylinderlinse und je eine sphärische Linse angeordnet sind, die zusammen beide Wellen eindimensional auf das Aufzeichnungsmedium fokussieren und bei der in der Objektwelle in ihrer Ausbreitungsrichtung gesehen vor der Zylinderlinse und der zugeordneten sphärischen Linse ein Eingabewandler angeordnet ist, der das aufzuzeichnende elektrische Signal der Objektwelle aufmoduliert, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingabewandler (8) aus einer Reihe von einzelnen linear nebeneinander angeordneten Schaltzellen besteht, daß die Zylinderlinse (9) als zweite Zylinderlinse in Ausbreitungsrichtung der Objektwelle (4) gesehen vor der dieser zugeordneten sphärischen Linse (10), mit ihrer Zylinderachse parallel zur Längsrichtung des Eingabewandlers (8) und in einem Abstand (k + d) von dem Eingabewandler (8) angeordnet ist, der größer oder kleiner als die Brennweite (k) der zweiten Zylinderlinse ist und daß in der Objektwelle (4) in ihrer Ausbreitungsrichtung gesehen vor dem Eingabewandler (8) eine erste Zylinderlinse (7) in einem ihrer Brennweite (fi) gleichen Abstand von dem Eingabewandler (8) und mit ihrer Zylinderachse parallel zur zweiten Zylinderlinse (9) angeordnet ist.1. Arrangement for the parallel holographic recording of information in the form of electrical signals, with a coherent light source from which an object wave and a reference wave are emitted and fed to a light-sensitive recording medium that can be moved relative to these waves in such a way that both waves are superimposed on the recording medium, in which a cylinder lens and a spherical lens are arranged in each of the two waves, which together focus both waves one-dimensionally on the recording medium and in which an input transducer is arranged in front of the cylinder lens and the associated spherical lens, the modulates the electrical signal to be recorded on the object wave, characterized in that the input transducer (8) consists of a number of individual switching cells arranged linearly next to one another direction of the object shaft (4) seen in front of the spherical lens (10) assigned to it, with its cylinder axis parallel to the longitudinal direction of the input transducer (8) and at a distance (k + d) from the input transducer (8) which is greater or smaller than the focal length (k) of the second cylindrical lens and that in the object wave (4) in its direction of propagation in front of the input transducer (8) a first cylindrical lens (7) at a distance equal to its focal length (fi) from the input transducer (8) and is arranged with its cylinder axis parallel to the second cylinder lens (9). 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Zylinderlinse (7) so bemessen ist, daß die Breite ihrer Brennlinie kleiner als die Breite des linearen Eingabewandlers (8) ist, und daß die Länge derselben größer als die Länge des linearen Eingabewandlers (8) ist.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the first cylindrical lens (7) is dimensioned is that the width of their focal line is smaller than the width of the linear input transducer (8), and that the length thereof is greater than the length of the linear input transducer (8).
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