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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein photonische Datenspeichereinrichtungen.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen parallel aufzeichnenden
und auslesenden photonischen Datenspeicher.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Aufgrund
des ständig
wachsenden Bedarfs an Datenspeicherung besteht ein starkes Interesse an
Hochleistungs-Datenspeichersystemen mit schnellem Datenzugriff.
Die Grenzen der Speicherdichte von herkömmlichen magnetischen Speichereinrichtungen
haben zu intensiven Forschungen auf dem Gebiet der optischen Speicher
geführt.
Es wurden holographische Speicher vorgeschlagen, um die optische
Platte (CD-ROMs und DVDs) als digitales Hochleistungs-Speichermedium
abzulösen.
Die hohe Dichte und Geschwindigkeit eines holographischen Speichers
ist eine Folge der Verwendung von dreidimensionaler Lichtmodulation
des Aufzeichnungsmaterials und der Fähigkeit, jeweils eine ganze Datenseite
auf einmal zu lesen. Die grundsätzlichen Vorteile
eines holographischen Speichers sind die höhere Informationsdichte, ein
schneller wahlfreier Zugriff und eine hohe Informationsübertragungsrate.
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Bei
der Hologrammaufnahme wird ein Lichtstrahl aus einer kohärenten monochromen
Quelle (z.B. einem Laser) in einen Bezugsstrahl und einen Objektstrahl
aufgeteilt. Der Objektstrahl geht durch einen räumlichen Lichtmodulator (SLM)
und dann in ein Speichermedium. Der SLM bildet eine Matrix von Zellen,
die Lichtintensität
mit Graustufen modulieren. Der SLM bildet eine Matrix aus Blenden,
die eine Seite aus binären
oder Graustufendaten darstellt. Der Objektstrahl geht durch den
SLM, der so wirkt, dass er den Objektstrahl moduliert, wobei binäre Informationen
auf dem SLM dargestellt werden. Der modulierte Objektstrahl wird
nach einer geeigneten Strahlbearbeitung auf einen Punkt gerichtet,
wo er den Bezugsstrahl kreuzt, nachdem er von einem Adressierungsmechanismus
geleitet wurde. Es wird auch in Betracht gezogen, dass für die Multispektralholographie
das Multispektralhologramm mit mehr als einer Wellenlänge von
verschiedenen Lasern oder von dem gleichen Mehrlinienlaser gleichzeitig
aufgezeichnet werden kann. Anders ausgedrückt, das Aufzeichnen kann mit
verschiedenen Wellenlängen
in dem holographischen Multiplexverfahren durchgeführt werden.
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Ein
optisches System aus Linsen und Spiegeln wird verwendet, um den
optischen Strahl, der mit dem Datenpaket kodiert ist, auf den speziellen adressierten
Bereich des Speichermediums zu richten. Eine optimale Nutzung der
Kapazität
eines tiefen Speichermediums wird durch ein Raum- und Winkelmultiplexing
verwirklicht, das durch Hinzufügen
von Frequenzpolarisierung, Phasenmultiplexing usw. verstärkt werden
kann. Beim räumlichen
Multiplexing wird ein Satz aus Paketen in dem Speichermedium gespeichert
und durch Variieren der Strahlrichtung in den X- und Y-Achsen einer
Ebene zu einer Ebene aus einer Gruppe von räumlich getrennten und regelmäßig angeordneten
Sub-Hologrammen geformt. Jedes Sub-Hologramm wird an einem Punkt
im Speichermedium gebildet, wobei die rechtlinigen Koordinaten die
jeweilige Paketadresse darstellen wie sie im Speichermedium aufgezeichnet
ist. Beim Winkelmultiplexing wird das Aufzeichnen dadurch durchgeführt, dass
die X- und Y-Koordinaten behalten werden, während der Bestrahlungswinkel
des Bezugsstrahls im Speichermedium geändert wird. Durch wiederholtes
Inkrementieren des Bestrahlungswinkels wird eine Vielzahl von Informationspaketen
als Gruppe von Sub-Hologrammen am gleichen X, Y-Ort im Raum aufgezeichnet.
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Ein
Volumen(Tiefen)-Hologramm erfordert ein dickes Speichermedium, das
aus einem Material besteht, das für eine räumliche Verteilung von Lichtenergie,
die durch Interferenz eines kohärenten
Objektlichtstrahls und eines kohärenten
Bezugslichtstrahls erzeugt wird, empfindlich ist. Ein Hologramm kann
in einem Medium als Absorptions- oder
Phasenvariation oder beides aufgezeichnet werden. Das Speichermaterial
reagiert auf Lichteinfallsmuster, die eine Änderung seiner optischen Eigenschaften
bewirken. In einem Volumenhologramm kann eine große Zahl
von Datenpaketen übereinander
gelegt werden, so dass jedes Datenpaket ohne Verzerrung rekonstruiert
werden kann. Ein Volumen(Tiefen)-Hologramm kann als Überlagerung
von dreidimensionalen Gittern betrachtet werden, die in der Tiefe
des lichtempfindlichen Materials aufgezeichnet sind, wobei jedes
die Bragg-Regel erfüllt
(d.h. ein Volumenphasengitter). Die Gitterstrukturen in einem Volumenhologramm
erzeugen Brechungs- und/oder Absorptionsänderungen.
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Obwohl
holographische Speichersysteme die CD- und DVD-Systeme bisher noch
nicht ersetzt haben, werden sie ständig weiterentwickelt, wodurch das
Potential der Speicherkapazität
von holographischen Speichern weiter verbessert wird. Dies schließt die Anwendung
verschiedener Multiplexingtechniken ein, wie Winkel-, Wellenlängen-, Phasen-Code-,
Fraktal-, Peristrophie- und Verschiebungstechniken. Bisher haben
sich Verfahren zur Aufzeichnung von Informationen in sehr stark
gemultiplexten Volumenholographieelementen und für deren Auslesung jedoch noch
nicht zufrieden stellend im Hinblick auf Durchsatz, Übersprechstörung und Leistung
erwiesen.
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Derzeit
wird das Beschreiben und Lesen des holographischen Speichers jeweils
immer nur an einem Punkt der Aufzeichnungsplatte (d.h. hintereinander)
durchgeführt.
Für schnelle
Aufzeichnungs- und Ausleseverfahren wird eine parallele Aufzeichnung
und Auslesung an mehreren Punkten (z.B. an einer Punktematrix) vorgesehen.
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Das
Dokument WO-A-0075698 offenbart eine holographische Anzeige mit
einer Matrix aus Anzeigen und einer Matrix aus Mikrolinsen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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Um
ein umfassenderes Verständnis
der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen, wird nun auf die beigefügte Zeichnung
Bezug genommen. Diese Zeichnung sollte nicht als Beschränkung der
vorliegenden Erfindung aufgefasst werden, sondern soll nur ein Beispiel
darstellen.
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1 ist
eine schematische Darstellung einer Einrichtung zur Bereitstellung
von aufgeweiteten Strahlen für
ein Aufzeichnungssystem gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung.
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2 ist
eine schematische Darstellung einer Einrichtung zur gleichzeitigen
Aufzeichnung von mehreren Interferenzmustern gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung.
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3 ist
eine schematische Darstellung einer Einrichtung zur gleichzeitigen
Auslesung von mehreren Interferenzmustern.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Ein
Aufzeichnungssystem der vorliegenden Erfindung schließt einen
Laser, eine Speicherschicht, eine Matrix aus SLMs und eine Matrix
aus Fokussierlinsen ein. Ein Lesesystem, das so aufgebaut ist, dass
es durch Emittieren eines Lese-(d.h. Bezugs-)Strahls auf den Speicher
Daten aus dem beugungsoptischen Speicher auslesen kann, schließt den beugungsoptischen
Speicher und eine Matrix aus CCDs ein. In dem beugungsoptischen
Speicher sind Informationen hinterlegt, die an einer Vielzahl von
Punkten des Speichers angeordnet sind. In einem Winkel ist eine
Vielzahl von Informationspaketen auf einer Punktematrix in dem beugungsoptischen Speicher
ausgebildet. In einem anderen Winkel ist eine andere Vielzahl von
Paketen auf einer anderen Punktematrix des Speichers ausgebildet.
Die vorliegende Erfindung führt
die Verwendung einer SLM-Matrix in einem Aufzeichnungssystem und
einer CCD-Matrix in einem Auslesesystem ein, um Informationen auf
einer Punktematrix bzw. einer Aufzeichnungsplatte gleichzeitig aufzuzeichnen
und auszulesen. Ferner nutzt die vorliegende Erfindung einen großen kollimierten
Objektstrahl und einen großen
Bezugsstrahl in dem Aufzeichnungssystem, der die Punktematrix der
Aufzeichnungsplatte (d.h. des beugungsoptischen Speichers) abdecken
kann. In dem Auslesesystem wird ein großer Lesestrahl (z.B. ein Bezugsstrahl)
zum Lesen der Informationen aus der Punktematrix der Aufzeichnungsplatte
verwendet.
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Weitere
Vorteile und neue Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich
für den
Fachmann aus dieser Offenbarung, einschließlich der folgenden ausführlichen
Beschreibung, ebenso wie durch die Praxis der Erfindung. Obwohl
die Beschreibung nachstehend mit Bezug auf Ausführungsbeispiele erklärt ist,
soll diese Beschreibung nicht als Beschränkung aufgefasst werden. Der
Fachmann mit Zugang zu den hierin angegebenen Lehren wird zusätzliche Implementierungen,
Modifizierungen und Ausführungsformen
ebenso wie andere Anwendungsgebiete erkennen, die im Bereich der
Erfindung liegen, wie er hierin offenbart und beansprucht ist, und
für die
die Erfindung von erheblichem Nutzen sein kann.
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Speicherungs-/Aufzeichnungsphase
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1 ist
eine schematische Darstellung eines Systems 100 zur Aufzeichnung
von mehreren Interferenzmustern gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung. Das System 100 schließt einen Laser 101, einen
Strahlteiler 102, einen Aufweiter für einen kollimierten Strahl
bzw. einen Parallelbündelaufweiter 103 und
einen Bezugs-Parallelbündelaufweiter 104 ein.
In einer Aufzeichnungsphase liefert der Laser 101 einen
Laserstrahl 105 (d.h. einen kohärenten Lichtstrahl) zum Strahlteilersystem 102.
Der Laser 101 kann ein YAG-Doppellaser (d.h. ein Festzustandslaser)
sein, wobei ein Stab aus YAG-Material Laserlicht
im Infrarot zum Laser emittiert. Der Laserstrahl 105, der
aus dem Laser 101 austritt, wird in einen Bezugsstrahl 110 und
einen Objektstrahl 115 aufgeteilt.
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Der
Parallelbündelaufweiter 103 weitet
den Objektstrahl 115 auf und erzeugt einen aufgeweiteten
Objektstrahl 125. Der aufgeweitete Objektstrahl 125 wird
so aufgeweitet, dass er auf die SLM-Matrix passt. Der Bezugsstrahlaufweiter 104 weitet
den Bezugsstrahl 110 auf und erzeugt einen aufgeweiteten Bezugsstrahl 120.
Der aufgeweitete Objektstrahl 125 geht durch eine Matrix
aus SLMs (d.h. Anzeigen) hindurch, die dazu dient, den aufgeweiteten
Objektstrahl 125 so zu modulieren, dass eine Vielzahl von
Objektstrahlen erzeugt wird, die binäre Informationen tragen. In
einer Ausführungsform
entspricht die Zahl der SLMs in der SLM-Matrix der Zahl der Objektstrahlen, die
auch der Zahl der Matrixpunkte auf der Aufzeichnungsplatte entspricht
(siehe 2). Der aufgeweitete Bezugsstrahl 120 wird
so aufgeweitet, dass er auf die Punktematrix der Aufzeichnungsplatte
passt.
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2 ist
eine schematische Darstellung eines Systems 200 zur Aufzeichnung
von mehreren Interferenzmustern gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Das System 200 schließt eine
Matrix aus SLMs 201, eine Matrix aus Fokussierlinsen 202 und
eine Aufzeichnungsplatte 205 ein. Wie oben angegeben, geht
der aufgeweitete Objektstrahl 125 durch die Matrix aus
SLMs 201 hindurch und erzeugt eine Matrix aus Objektstrahlen 203.
Die Matrix aus Fokussierlinsen 202 fokussiert die entsprechende
Matrix aus Objektstrahlen 203 auf die Punktematrix auf
der Aufzeichnungsplatte 205. Der aufgeweitete Bezugsstrahl 120 interferiert
mit der Matrix aus Objektstrahlen 203, wodurch die Interferenzmuster
gebildet werden, die aufgrund der Störung des Brechungsindex in
der Punktematrix auf dem Aufzeichnungsmedium gespeichert werden.
Somit werden auf der Punktematrix Hologramme in einem eindeutigen
Winkel des aufgeweiteten Bezugsstrahls gespeichert. Die Trennung
zwischen den verschiedenen Hologrammen, die in dem gleichen Volumen
gespeichert sind, beruht auf der kohärenten Beschaffenheit des Hologramms,
wodurch dessen Wiederauffinden in Phase mit dem Volumen nur für einen definierten
Winkelwert möglich
ist.
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Es
wird in Betracht gezogen, dass die Speichereinrichtung 205 eine
Vielzahl von Zellen aufweist, um die aufgezeichneten Informationen
zu halten. Die Speichereinrichtung 205 ist eine holographische
Speichereinrichtung, die Informationen enthält, die während einer Phase der Informationsspeicherung
gespeichert werden. Die Speichereinrichtung 205 ist in
der Regel ein dreidimensionaler Körper, der aus einem Material
besteht, das für
eine räumliche Verteilung
der Lichtenergie, die durch Interferenz der Matrix aus Objektstrahlen 203 und
des aufgeweiteten Bezugslichtstrahls 120 erzeugt wird,
empfindlich ist. Hologramme können
im Medium 205 als Variation von Absorption oder Phase oder
beidem aufgezeichnet werden. Das Speichermaterial reagiert auf Muster
aus einfallendem Licht, was eine Änderung seiner optischen Eigenschaften
bewirkt. In einem Volumen-(Tiefen-)Hologramm kann eine große Zahl
von Datenpaketen übereinander
gelegt werden, so dass jedes Datenpaket ohne Verzerrung rekonstruiert
werden kann. Das Volumenhologramm kann als Überlagerung von dreidimensionalen
Gittern, die in der Tiefe der Schicht des Aufzeichnungsmaterials
aufgezeichnet sind und die jeweils die Bragg-Regel erfüllen (d.h.
ein Volumenphasengitter), angesehen werden. Die Gitterstrukturen
in einem Volumenhologramm erzeugen Änderungen der Brechung und/oder
der Absorption. Jeder von der Vielzahl von Punkten der Punktematrix
ist durch seine rechtlinigen Koordinaten (X, Y) definiert. Ein Bilderzeugungssystem
(nicht dargestellt) reduziert die Matrix aus Objektstrahlen 203 auf
eine Vielzahl von Sub-Hologrammen,
von denen jedes eine minimale Größe an einem
der X, Y-Punkte der Punktematrix hat. Ein Punkt im physischen Raum,
definiert durch seine rechtlinigen Koordinaten, enthält eine
Vielzahl von Paketen.
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In
einer Ausführungsform
ist die Speichereinrichtung 205 aus organischem Material
aufgebaut, wie einem Polypeptidmaterial, und entsprechend den Verfahren
gefertigt, die in der mit-anhängigen
Patentanmeldung mit dem Titel „Photonics
Data Storage System Using a Polypeptide Material and Method for Making
Same", Serial Nr.
PCT/FR01/02386, beschrieben sind, die durch Bezugnahme hierin aufgenommen
ist.
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Eine
Anzeige in der Matrix aus Anzeigen 201 kann jede Einrichtung
zum Anzeigen von Datenpaketen in einem System sein, wie Raumlichtmodulatoren (SLMs)
oder Flüssigkristall-Lichtventile
(LCLVs). Die Vielzahl von Bits, die auf dem Anzeigebildschirm der Anzeige
dargestellt wird, wird als zweidimensionales Muster aus transparenten
und opaken Pixeln (d.h. ein Datenpaket) dargestellt. Das angezeigte
Datenpaket wird von irgendeiner Quelle, wie einem Computerprogramm,
dem Internet usw. abgeleitet. In einer Internetspeicheranwendung
können
die angezeigten Pakete ähnlich
wie die Pakete im Internet formatiert werden.
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Wenn
die Matrix aus Objektstrahlen 203 durch die Matrix aus
Anzeigen 201 hindurchgeht, wirkt die Anzeige so, dass sie
die Matrix aus Objektstrahlen 203 mit den binären Informationen
moduliert. Die Matrix aus Objektstrahlen 203 wird dann
auf eine definierte Punktematrix auf dem Aufzeichnungsmedium 205 gerichtet,
wo diese Objektstrahlen den aufgeweiteten Bezugsstrahl 120 schneiden,
um eine Vielzahl von Interferenzmustern zu erzeugen, die mit Datenpaketen
beladen sind. Die Matrix aus Linsen 202 kann verwendet
werden, um die modulierte Matrix aus Objektstrahlen 203 zu
konvergieren und die Strahlen auf das Aufzeichnungsmedium 205 zu
fokussieren. Anders ausgedrückt
werden die modulierten Objektstrahlen mittels der Linsen in der
Matrix aus Linsen 202 reduziert, so dass die Punktematrix aus
der Konvergenz der modulierten Objektstrahlen etwas jenseits des
Aufzeichnungsmediums 205 liegt. Der aufgeweitete Objektstrahl 120 wird
anhand eines Winkelmultiplexverfahrens in unterschiedlichen Winkeln
positioniert, so dass eine Vielzahl von Datenpaketen an der Punktematrix
des Aufzeichnungsmediums 205 aufgezeichnet wird.
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Wie
oben angegeben, schließt
das Aufzeichnungssystem 100 den aufgeweiteten Bezugsstrahl 120,
die Matrix aus Objektstrahlen 203 und das Aufzeichnungsmedium 205 ein.
Der aufgeweitete Bezugsstrahl 120 und die Objektstrahlen
in der Matrix aus Objektstrahlen 203 schneiden einander,
wodurch Muster gebildet werden, die in einer Matrix aus X, Y-Orten
auf dem Aufzeichnungsmedium 205 aufgezeichnet werden. Der
aufgeweitete Bezugsstrahl 120 wird nacheinander winkelmäßig modifiziert,
so dass andere Daten auf einer anderen Punktematrix mit anderen
Winkeln auf dem Aufzeichnungsmedium 205 aufgezeichnet werden
können.
Der aufgeweitete Bezugsstrahl 120 wird auch räumlich verändert, so
dass Daten auf einer anderen Punktematrix des Aufzeichnungsmediums 101 aufgezeichnet
werden können. Dies
ist das räumliche
Multiplexen, das hintereinander durch Ändern der rechtlinigen Koordinaten
durchgeführt
wird. Winkelmultiplexing wird durch Variieren des Winkels des aufgeweiteten
Bezugsstrahls 120 in Bezug auf die Oberflächenebene
des Aufzeichnungsmediums 205 durchgeführt. Anders ausgedrückt – Winkelmultiplexing
wird hintereinander durch Ändern
des Winkels des aufgeweiteten Bezugsstrahls 120 durchgeführt. Mehrere
Informationspakete werden im Speichermedium 205 als Matrix aus
Beugungsmustern (z.B. Matrix aus Sub-Hologrammen) für jeden
ausgewählten
Winkel und jeden ausgewählten
Ort im Raum aufgezeichnet. Räumliches
Multiplexing wird durch Verschieben des aufge weiteten Bezugsstrahls 120 in
Bezug auf die Oberfläche
des Speichermediums 205 erreicht, so dass eine Punktematrix
an einen anderen Ort im Raum verschoben wird. Eine Matrix aus Datenpaketen
kann durch Beleuchten des aufgezeichneten Matrix aus Datenpaketen
im gleichen Winkel und am gleichen Ort im Raum mit dem Bezugsstrahl 120 rekonstruiert werden.
Der Abschnitt des aufgeweiteten Bezugsstrahls 120, der
durch das Speichermediummaterial gebeugt wird, bildet die Rekonstruktion,
die in der Regel durch eine Detektoranordnung erfasst wird. Das Speichermedium 205 kann
mechanisch verschoben werden, um Datenpakete in einer anderen Punktematrix
durch ihre Koordinaten (X, Y) zu speichern.
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Das
Speichermedium 205 ist in Matrizen angeordnet. Jeder der
Vielzahl von Punkten auf der Matrix ist durch die Signale seiner
rechtlinigen Koordinaten definiert, die an der Aufzeichnung eines
Beugungsmusters (d.h. eines Hologramms) in einem Speichermedium
unter Anwendung von Winkel- und Raummultiplexing beteiligt sind.
Verschiedene Beugungs-Aufzeichnungsverfahren wurden in der Technik
entwickelt, und weitere Einzelheiten finden sich in dem Buch Holographic
Data Storage von H. J. Coufal, D Psaltis und G. T. Sincerbox (Springer
2000). Es wird in Betracht gezogen, dass eine Speichermatrix aus
Beugungsmustern in manchen Fällen
auch anhand von anderen Techniken als die Interferenz eines Bezugs-
und eines Objektstrahls implementiert werden kann, beispielsweise
anhand eines e-Strahl- und eines Mikrolithographieverfahrens zum Ätzen von Materialien,
um Beugungsstrukturen zu erzeugen.
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Lesephase
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3 ist
eine schematische Darstellung einer nicht beanspruchten Einrichtung
zum gleichzeitigen Lesen von mehreren Interferenzmustern.
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Die
Leseeinrichtung 300 schließt den Laser 101,
die Speichereinrichtung (d.h. das Aufzeichnungsmedium) 205 und
eine Matrix aus Sensoreinrichtungen (z.B. CCD-Kameras) 305 ein. Jede Sensoreinrichtung
kann ein Festzustands-Chip sein, der durch Mikrolithographie hergestellt
wird und mikromechanische Elektronik und Photonik einschließt.
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Das
Wiederauffinden der aufgezeichneten/gespeicherten Informationen
in dem Aufzeichnungsmedium 205 erfordert die Verwendung
eines Bezugsstrahls (d.h. eines Lesestrahls), dessen Eigenschaften
denen entspricht, die zum Beschreiben und Speichern verwendet wurden.
Der Bezugsstrahl schließt
eine Beugung aufgrund einer Störung
der Brechungsindexmodulierung entsprechend den Eigenschaften der
Aufzeichnungsstrahlen ein, wodurch ein datenbeladener modulierter
Strahl erzeugt wird. Die Lesewinkelwerte beim Lesevorgang sind denen des
Schreibvorgangs insofern ähnlich,
als sie beide die gleichen Prinzipien und Knotenpunkte verwendet. Der
Lesevorgang kann mit einem höheren
Grad an Toleranz als der Schreibvorgang durchgeführt werden. Jedoch darf die
Laserquelle, die zum Lesen verwendet wird, nicht so stark sein wie
die Laserquelle, die zum Schreiben verwendet wird.
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Der
Bezugsstrahl wird so positioniert, dass er eine Vielzahl von Datenpaketen,
die in einer definierten Matrix aus Punkten (XM,
YN, wobei M und N positive ganze Zahlen
sind) im beschriebenen Medium 205 trifft. Der Lesevorgang ähnelt dem
Schreibvorgang im Hinblick auf die adressierenden Winkelwerte. Jedoch
kann der Lesevorgang mit einem höheren Grad
an Toleranz durchgeführt
werden als der Schreibvorgang. Es ist möglich, eine sehr kompakte Laserquelle
vom Festzustandstyp für
den Lesevorgang zu verwenden, da die Laserleistung, die zum Lesen
erforderlich ist, viel niedriger ist als die zum Aufzeichnen.
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Datenpakete
werden durch Beleuchten des Orts im Raum, wo die Datenpakete aufgezeichnet wurden,
im gleichen Winkel und am gleichen Ort, wo die Datenpakete aufgezeichnet
wurden, durch den aufgeweiteten Lesestrahl 301 (d.h. Bezugsstrahl)
rekonstruiert. Der aufgeweitete Lesestrahl 301 kann der
gleiche sein wie der aufgeweitete Bezugsstrahl 120 wie
in 1 dargestellt. Es wird in Betracht gezogen, dass
die Datenpakete im Aufzeichnungsschritt gleichzeitig auf einer Matrix
aus Punkten auf der Aufzeichnungsplatte 205 aufgezeichnet
werden. Der Abschnitt des aufgeweiteten Lese strahls 301, der
von der Beugungs-Speichermatrix gebeugt wird, bildet die Rekonstruktion,
die in der Regel von der CCD-Matrix erfasst wird.
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Die
Leseeinrichtung 300 kann auch dynamische Einrichtungen
(d.h. Aktoren, Mikrospiegel usw.) einschließen, die den aufgeweiteten
Lesestrahl 301, der vom Laser 101 erzeugt wird,
an eine Position und in einem Winkel auf die Punktematrix der Aufzeichnungsplatte 205 richten.
Ein (nicht dargestellter) Computer kann verwendet werden, um die
dynamischen Einrichtungen zu steuern.
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Jede
der Sensoreinrichtungen in der Matrix aus Sensoreinrichtungen 305 kann
ein Sensor sein, der die Bilder von einer Matrix aus Ausgangsstrahlen 302 abfühlen kann.
Die Sensoreinrichtung kann aus aktiven CCD- oder CMOS-(integrierten
Halbleiterschaltkreis-)Pixelsensoren (APS) bestehen. In einer Ausführungsform
ist die Sensoreinrichtung eine ladungsgekoppelte Diode.
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Die
Matrix aus Ausgangsstrahlen 302, die eine Vielzahl von
Daten/Informationen tragenden Ausgangsseiten in der Speichereinrichtung
enthält, wird
durch den aufgeweiteten Lesestrahl 302 erzeugt. Die Vielzahl
von Datenpaketen von der Punktematrix in dem Aufzeichnungsmedium 205 werden gleichzeitig
durch Beleuchten des gleichen Orts, an dem die Datenpakete aufgezeichnet
wurden, mit dem Bezugsstrahl (d.h. dem Lesestrahl) 301 rekonstruiert.
Der aufgeweitete Bezugsstrahl 301, der vom Aufzeichnungsmedium 205 gebeugt
wird, bildet die Rekonstruktion der Matrix aus gespeicherten Datenpaketen,
die von der Matrix aus Sensoreinrichtungen 305 erfasst
werden. Der aufgeweitete Bezugsstrahl 301 ist so aufgebaut,
dass er die Vielzahl von Datenpaketen an unterschiedlichen Orten
im Aufzeichnungsmedium 205 ansteuert. Die digitale Ausgabe der
Matrix aus Bildsensoren 305 wird von einem Computer (nicht
dargestellt) weiterverarbeitet.
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Der
Bereich der vorliegenden Erfindung soll nicht von den hierin beschriebenen
speziellen Ausführungsformen
beschränkt
sein. Tatsächlich
soll diese Anmeldung jegliche Modifizierungen der vorliegenden Erfindung
abdecken, zusätzlich
zu den hierin beschriebenen, und die vorliegende Erfindung ist nicht
auf die aufgeführten
Einzelheiten beschränkt. Somit
sollte der Bereich der Erfindung von den beigefügten Ansprüchen und ihren legalen Entsprechungen
und nicht von den angegebenen Beispielen bestimmt werden.