FR2947946A1

FR2947946A1 - Dispositif d'enregistrement holographique simultane sur plusieurs supports d'enregistrement

Info

Publication number: FR2947946A1
Application number: FR0958752A
Authority: FR
Inventors: Christophe Martinez
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 2009-12-08
Filing date: 2009-12-08
Publication date: 2011-01-14

Abstract

Il s'agit d'un dispositif d'enregistrement holographique comportant plusieurs modules optiques d'enregistrement (12) en cascade chacun ayant un support d'enregistrement holographique (4b), des moyens de déflexion (6b), un système optique de mise en forme (3b) . Le système optique de mise en forme (3a) est destiné à être parcouru par un faisceau d'entrée (20.0) contenant des données à enregistrer et à fournir un faisceau objet (2a) incident sur le support d'enregistrement, les moyens de déflexion (6a) sont destinés à défléchir un faisceau de référence parent (5a) en un faisceau de référence défléchi (7a) incident sur le support d'enregistrement, de manière à interférer avec le faisceau objet, et à fournir un faisceau de référence fils. Dans un module amont, le faisceau objet est transformé en passant au travers du support d'enregistrement en un faisceau d'entrée pour le module aval. Le faisceau de référence fils du module amont sert de faisceau de référence parent au module aval.

Description

DISPOSITIF D'ENREGISTREMENT HOLOGRAPHIQUE SIMULTANE SUR PLUSIEURS SUPPORTS D'ENREGISTREMENT

DESCRIPTION 5 DOMAINE TECHNIQUE

La présente invention est relative au domaine du stockage holographique de données. Le stockage holographique est considéré à l'heure actuelle 10 comme le mode de sauvegarde le plus prometteur pour le proche avenir en raison de sa capacité élevée et de ses taux de transfert élevés. Son principe repose sur le stockage volumique des données en opposition au stockage surfacique tel que rencontré dans les supports 15 d'enregistrement traditionnels (disques optiques CD ou DVD). L'ouverture de cette troisième dimension dans le stockage permet de dépasser des capacités de l'ordre du Téra Octet pour un disque optique de dimensions traditionnelles, telles que celles des CD ou DVD. 20 L'écriture des données pour un stockage en volume s'accompagne également d'une lecture en volume des données qui se traduit par un flux de données parallèles. Ces données sont lues sur une matrice de détecteurs permettant des taux de transfert de l'ordre 25 de la centaine de Méga octet par seconde.

ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE La figure 1A donne le principe général de l'écriture de données dans un support d'enregistrement 30 holographique. Par la suite quand on parlera de support d'enregistrement, il est bien entendu qu'il s'agira de 2 support d'enregistrement holographique. Un modulateur spatial de lumière 1 (en abrégé SLM soit spatial light modulator) permet de coder les données à enregistrer sur un faisceau laser objet incident 2 sur le support d'enregistrement 4. Un système optique de mise en forme 3 assure le traitement des données sous la forme d'une transformée de Fourier au niveau du support d'enregistrement 4. Pour enregistrer un hologramme, une information de phase du faisceau laser objet incident 2 est enregistrée. Pour ce faire on utilise un faisceau laser de référence 7 qui interfère avec le faisceau laser objet incident 2 au niveau du support d'enregistrement holographique 4. Ce sont ces interférences qui sont enregistrées dans le support d'enregistrement 4 sous la forme d'un hologramme. La capacité d'enregistrement élevée du support d'enregistrement 4 est obtenue grâce à la superposition de plusieurs hologrammes dans un même volume de support d'enregistrement (on parle d'un livre pour le volume et de pages pour les hologrammes). Pour discriminer ces différents hologrammes, on se base sur un concept de multiplexage. Un angle de multiplexage p donné entre le faisceau laser objet incident 2 et le faisceau laser référence 7 peut être par exemple utilisé pour chaque hologramme, cet angle de multiplexage p variant d'une page à l'autre, on parle alors de multiplexage angulaire. Il est possible d'utiliser d'autres multiplexages, par exemple un multiplexage en fonction de la longueur d'onde du faisceau laser objet incident et du faisceau laser de référence, ou un multiplexage 3 confocal, lié à la distance entre l'image formée par un hologramme stocké dans le support d'enregistrement et le support d'enregistrement lui-même, ou encore d'autres types de multiplexages, par exemple le multiplexage péristrophique ou le multiplexage polytopique. Pour augmenter la quantité d'informations pouvant être stockée dans un même support d'enregistrement il est possible de combiner différents multiplexages.

Le cas décrit par la figure 1A peut correspondre à un multiplexage angulaire chaque faisceau de référence 7, correspondant à une page de données sur le modulateur spatial de lumière 1, est dirigé vers le support d'enregistrement 4 avec un angle d'incidence 0 par rapport au support d'enregistrement 4. On utilise en fait un faisceau laser parent 5 que l'on défléchit sur un déflecteur 6 et qui en sortie du déflecteur 6 forme le faisceau de référence 7 ayant l'angle d'incidence 0 voulu. Des données sont stockées sous la forme d'hologrammes selon une inclinaison donnée correspondant à l'angle d'incidence 0 utilisé. Pour produire une lecture en volume de plusieurs hologrammes superposés par multiplexage, des faisceaux de référence 7 sont dirigés séquentiellement sur le support d'enregistrement 4 selon les différents angles d'incidence 0 associés et ils génèrent chacun un faisceau de lecture 20'. On se réfère à la figure 1B. Ces faisceaux de lecture 20' se propagent dans un système optique de lecture 21' et sont interceptés sur une matrice de détecteurs 22' de façon à y former des images des hologrammes enregistrés et à 4 permettre de discriminer et de lire les données stockées sous chaque inclinaison angulaire. Le stockage holographique est envisagé à moyen terme pour des applications concernant principalement la sauvegarde des données, c'est-à-dire l'enregistrement sur des supports d'enregistrement vierges. S'il est facile de répliquer rapidement des disques CD par des techniques de pressage, la réplication d'enregistrements holographiques ne peut être réalisée de cette façon. Cette limitation est critique car une réplication rapide et peu coûteuse permet d'accéder à une large diffusion de supports enregistrés avec par exemple des films, des programmes informatiques, de la musique etc... auprès du grand public. En effet, le stockage holographique se distingue du stockage sur disque optique traditionnel. Les disques optiques traditionnels ont été conçus initialement sur la base du modèle de réplication ROM grâce aux techniques de mastering et de réplication par moulage plastique. Peu de travaux existent actuellement sur le domaine de la réplication des disques holographiques. Les chercheurs se sont concentrés principalement sur le fonctionnement général du concept holographique : les techniques de stockage volumique, la lecture de données parallèles... La grande difficulté de la réplication tient au caractère volumique de la répartition des données dans le support d'enregistrement. Les informations sont stockées au coeur du support d'enregistrement et ne sont donc pas accessibles par les techniques de moulage, il n'y a pas de motifs en relief. Par ailleurs, du fait du multiplexage des hologrammes, les données sont réparties analogiquement, 5 sans réelle localisation physique, et mélangées les unes aux autres. De ce fait, les données ne sont pas distribuées et donc pas accessibles de manière ordonnée ou séquentielle dans le support d'enregistrement holographique comme le sont les séries de motifs qui forment l'information présente sur les CD. Toutes ces notions rendent difficiles la réplication classique du support d'enregistrement holographique. La principale solution de réplication consiste en la copie de données holographiques par la lecture d'un support d'enregistrement source ou master et l'écriture simultanée des données holographiques lues sur un autre support d'enregistrement dit de copie. Cette méthode se révèle alors extrêmement longue en comparaison au mode de réplication usuel des disques optiques. Un taux de transfert de 100 Mo/s typique d'un support d'enregistrement holographique induit une lecture/écriture de 1 téraoctet en 10 000 secondes soit environ 2 heures et 45 minutes. Pour donner une comparaison, une durée de quelques secondes suffit pour la réplication d'un DVD. Pour réduire cette durée les chercheurs se sont axés sur une copie des données par des moyens tout optique pour éviter les temps de traitement électronique et ont tenté de paralléliser la copie des hologrammes. 6 Ainsi dans le document [1] dont les références complètes se trouvent en fin de document, Piazzolla et al. ont proposé d'utiliser plusieurs faisceaux de référence en parallèle, ayant des angles d'incidence différents, lors de la copie. Cela permet de copier simultanément des données enregistrées avec plusieurs faisceaux de référence ayant des angles d'incidence différents. La figure 2 décrit cet art antérieur. Un faisceau laser incident 5 est séparé en plusieurs premiers faisceaux de référence 7'a, 7'b, 7'c qui insolent simultanément, chacun avec un angle d'incidence différent, un support d'enregistrement master 21, contenant des données enregistrées que l'on désire copier. De ce fait, les faisceaux de référence 7'a, 7'b, 7'c génèrent un faisceau de lecture 20' associé pour chaque angle d'incidence. Les faisceaux de lecture 20' se propagent à travers un système optique relais 22 et irradient un support d'enregistrement de copie 24. Des seconds faisceaux laser de référence 7'a', 7'b', 7'c' sont dirigés vers le support d'enregistrement de copie 24 pour qu'ils interfèrent avec les faisceaux de lecture 20' et permettent l'enregistrement d'hologrammes contenant les données enregistrées dans le master 21.

Les seconds faisceaux laser de référence 7'a', 7'b', 7'c' sont également issus du faisceau laser incident 5 de façon à permettre l'enregistrement des données portées par les faisceaux de lecture 20'. Ce concept de parallélisme ne peut fonctionner si les différents faisceaux de lecture 20' interfèrent entre eux ou avec des seconds faisceaux de 7 référence 7'a', 7'b', 7'c' ayant un angle d'incidence différent de l'angle d'incidence ayant permis l'enregistrement dans le master 21. Les auteurs ont donc introduit des différences de marche importantes entre les premiers faisceaux de référence 7'a, 7'b et 7'c et entre les seconds faisceaux de référence 7'a', 7'b', 7'c' afin de les rendre mutuellement incohérents dans un groupe. De la sorte, les faisceaux de lecture 20' sont également mutuellement incohérents. La cohérence optique est bien sûr conservée entre chaque second faisceau de référence et le faisceau de lecture avec lequel il interfère. Le système optique de relais 22 permet d'obtenir des images d'un hologramme ou d'une série d'hologrammes en renforçant le parallélisme de la copie. Cette solution proposée en 1992 est cependant assez lourde à mettre en oeuvre du fait de la superposition d'une série de faisceaux de référence 7'a, 7'b et 7'c ayant différents angles d'incidence et du fait de la gestion des cohérences optiques respectives. Elle n'a pas été suivie d'une réalisation industrielle. La solution développée par InPhase Technologies semble la plus prometteuse en terme de réalisation industrielle. Dans l'article référencé [2] en fin de description, E. Chuang et al proposent un mode de stockage légèrement différent de celui présenté en figure 1A.

Le modulateur spatial de lumière est positionné en aval du système optique de mise en forme 8 du faisceau laser objet. Lors de la lecture des données enregistrées sur le support d'enregistrement, il n'est alors plus nécessaire de passer par un système optique de lecture. Ce concept d'enregistrement est associé au mode de multiplexage angulaire et polytopique, c'est-à-dire l'utilisation d'un diaphragme afin d'isoler un faisceau de lecture ciblé des autres faisceaux de lecture. Ces particularités permettent de mettre au point un mode de réplication en parallèle illustré sur les figures 3A à 3C. Une série de supports d'enregistrement holographiques, dits prémasters 31, sont chacun préparés pour une des inclinaisons angulaires du multiplexage en enregistrant des données, hologramme par hologramme (figure 3A). Ces prémasters 31 permettent de fabriquer un support d'enregistrement final, dit master 32, contenant l'ensemble des données. Pour ce faire, chaque prémaster 31 est positionné, à son tour, en regard du master 32 et insolé avec un faisceau laser de référence incident 5 ayant l'angle de multiplexage associé (non référencé) comme illustré sur la figure 3B. Finalement une fois que le master 32 contient les données cumulées de chaque prémaster 31, on le met en contact avec un support d'enregistrement holographique de copie 34 et on l'insole successivement avec des faisceaux de référence 7 selon tous les angles de multiplexage (figure 3C). Pour chaque faisceau de référence 7, 30 l'ensemble des faisceaux de lecture 20' est généré dans 9 le support d'enregistrement copie 34 et interfère avec ce même faisceau de référence 7. Dans ce concept, les prémasters 31, le master 32 et le support d'enregistrement de copie 34 sous tous distincts, ce sont les données qui sont copiées et non les hologrammes. Dans la totalité des études menées sur la réplication, les chercheurs se sont attachés à réduire le temps de fabrication d'un support d'enregistrement holographique contenant des données à l'image du mode de réplication des CD et DVD qui débite les disques en série. Mais les systèmes proposés sont en fait très compliqués à mettre en oeuvre et la rapidité de réplication n'est toujours pas comparable à celle des disques optiques.

EXPOSÉ DE L'INVENTION La présente invention a justement comme but de proposer un dispositif d'enregistrement holographique qui a un rendement appréciable, c'est-à-dire qui permet de gagner en rapidité de manière non négligeable par rapport aux dispositifs d'enregistrement de l'art antérieur permettant de faire de la réplication. Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif d'enregistrement holographique qui est simple à mettre en oeuvre. Pour y parvenir, le dispositif d'enregistrement holographique selon l'invention permet de faire des enregistrements simultanés sur plusieurs supports d'enregistrement holographiques. Cette 10 approche permet une réduction du temps de réplication des supports d'enregistrement holographiques. Plus précisément, la présente invention est un dispositif d'enregistrement holographique de données comportant un premier module optique d'enregistrement comprenant un support d'enregistrement holographique de copie, un système optique de mise en forme destiné à être parcouru par un faisceau d'entrée contenant des données à enregistrer et à fournir un faisceau objet incident sur le support d'enregistrement, des moyens de déflexion destinés à défléchir un faisceau de référence parent en un faisceau de référence défléchi incident sur le support d'enregistrement de copie, de manière à interférer avec le faisceau objet, ce qui permet l'enregistrement holographique des données contenues dans le faisceau objet. Il comporte en outre, un ou plusieurs autres modules optiques d'enregistrement comportant chacun un support d'enregistrement holographique, des moyens de déflexion, un système optique de mise en forme, agencés comme dans le premier module optique d'enregistrement, tous les modules optiques d'enregistrement étant disposés en une cascade à partir du premier module optique d'enregistrement, deux modules optiques d'enregistrement voisins dans la cascade, dont un qualifié d'amont et l'autre d'aval, étant tels que les moyens de déflexion du module optique amont scindent le faisceau de référence parent en le faisceau de référence défléchi et un faisceau de référence fils, de même direction que le faisceau de référence parent, ce faisceau de référence fils servant 11 de faisceau de référence parent au module optique d'enregistrement aval, et tels que le support d'enregistrement du module optique amont génère un faisceau objet de sortie à partir du faisceau objet incident, le faisceau objet de sortie formant le faisceau objet incident sur le support d'enregistrement du module optique aval après son passage à travers le système optique de mise en forme du module optique aval.

De manière avantageuse, le dispositif comporte, en outre, un module optique source placé en amont du premier module optique d'enregistrement, ce module optique source comportant une source principale et étant destiné à fournir le faisceau d'entrée en entrée du système optique de mise en forme du premier module optique d'enregistrement et le faisceau de référence parent au premier module optique d'enregistrement. Dans une première configuration, le module optique source peut comporter un modulateur spatial de lumière, la source principale fournissant un faisceau source d'entrée destiné à insoler le modulateur spatial de lumière pour le coder avec des données à enregistrer, le modulateur spatial de lumière fournissant le faisceau d'entrée à l'entrée du système optique de mise en forme du premier module optique d'enregistrement. Dans cette configuration, le système optique de mise en forme du premier module optique peut être simplifié et comporter une lentille convexe. 12 Dans ce contexte, on appelle lentille soit une lentille simple, soit une lentille composée. Une lentille simple est un composant optique en un matériau réfringent limité par deux surfaces planes, convexes ou concaves appelées dioptres. Une lentille composée est un agencement de plusieurs lentilles simples en cascade ayant un même axe optique. Une telle lentille, qu'elle soit simple ou composée, possède la fonction d'une lentille simple, c'est à de faire converger ou de faire diverger un faisceau optique qui la traverse en se propageant depuis un des dioptres vers l'autre. Dans ce contexte la lentille simple ne comporte que deux dioptres. La lentille composée comporte deux fois plus de dioptres que le nombre de lentilles simples qui la constituent. Donc, dans la suite, à chaque fois que l'on emploie le terme lentille sans les qualificatifs simple , composé , cela englobe soit une lentille simple soit une lentille composée.

En variante, le module optique source peut comporter des moyens de déflexion et un support d'enregistrement holographique master comportant les données à enregistrer, la source principale délivrant un faisceau source parent incident sur les moyens de déflexion, les moyens de déflexion fournissant un faisceau source défléchi incident sur le support d'enregistrement master d'où est émis le faisceau d'entrée et le faisceau de référence parent alimentant le premier module optique d'enregistrement.

Le support d'enregistrement master est avantageusement en matériau holographique bistable en 13 température de manière à supporter une irradiation avec le faisceau source défléchi de forte intensité. Le système optique de mise en forme du premier module optique d'enregistrement notamment dans le cas où le module optique source comporte un support d'enregistrement master, et des autres modules optiques d'enregistrement, peut comporter au moins un doublet de lentilles agencées dans un montage afocal télécentrique, la première lentille du doublet ayant un foyer image et la seconde lentille ayant un foyer objet tels que les foyers image et objet soient confondus. Avec de tels modules optiques d'enregistrement, dans le module optique d'enregistrement amont, les faisceaux de référence défléchi et objet incident interfèrent dans une zone du support d'enregistrement placée au foyer objet de la première lentille du doublet du système de traitement optique du module optique d'enregistrement aval, et dans le module optique d'enregistrement aval, les faisceaux de référence défléchi et objet incident interfèrent dans une zone du support d'enregistrement placée au foyer image de la deuxième lentille du doublet du système de traitement optique du module optique d'enregistrement amont.

En variante, le système optique de mise en forme du premier module optique d'enregistrement et des autres module optiques d'enregistrement peut comporter triplet de lentilles avec une première lentille extrême, une seconde lentille extrême et une lentille intermédiaire, les deux lentilles extrêmes fonctionnent en mode 2f/2f entre le support d'enregistrement du 14 module optique d'enregistrement amont et le support d'enregistrement du module optique d'enregistrement aval, dans la mesure où le triplet de lentilles se trouve dans le module optique d'enregistrement aval, la lentille intermédiaire du triplet étant située à deux fois la focale de chacune des deux lentilles extrêmes. Avec un tel triplet, dans le module optique d'enregistrement amont, les faisceaux de référence défléchi et objet incident interfèrent dans une zone du support d'enregistrement qui est placée à deux fois la focale de la première lentille extrême du triplet et les faisceaux de référence défléchi et objet incident interfèrent dans une zone du support d'enregistrement du module optique d'enregistrement aval qui est placée à deux fois la focale de la deuxième lentille extrême du triplet. Un élément occultant peut être positionné au foyer image de la première lentille du doublet ou au foyer image de la première lentille extrême du triplet, l'élément occultant étant apte à fonctionner en tant que filtre spatial. Il peut ainsi filtrer les basses fréquences contenues dans le faisceau qui le traverse. Dans au moins un module optique pris parmi le module optique source ou un module optique d'enregistrement les moyens de déflexion peuvent comporter un système de déflexion coopérant avec un système de traitement optique, le système de déflexion étant apte à séparer un faisceau parent en un faisceau fils et un faisceau défléchi et le système de traitement optique étant apte à focaliser le faisceau défléchi sur le support d'enregistrement du module 15 optique, le faisceau fils étant dans le prolongement du faisceau parent. Le système de traitement optique peut, de manière particulièrement simple et bon marché, comporter une lentille convexe fonctionnant dans un mode 2f/2f entre le système de déflexion et le support d'enregistrement du module optique dans lequel se trouve le système de traitement optique. En variante, particulièrement avantageuse car elle permet de changer l'angle d'incidence sans déplacer le support d'enregistrement, le système de traitement optique comporte un doublet de lentilles agencées selon un montage afocal télécentrique, les deux lentilles ayant un foyer objet et un foyer image tels que le foyer image de la première lentille est confondu avec le foyer objet de la seconde lentille du doublet de lentilles, le système de déflexion étant à deux fois la focale de la première lentille du doublet et le dispositif d'enregistrement du module optique dans lequel se trouve les moyens de déflexion étant à deux fois la focale de la seconde lentille du doublet. Les moyens de déflexion qu'ils soient dans un module optique d'enregistrement ou dans le module optique source peuvent comporter un miroir semi- transparent statique ou monté sur un actionneur rotatif, ce qui est particulièrement simple. En variante, dans un module optique d'enregistrement ou dans le module optique source, les moyens de déflexion peuvent comporter au moins un élément d'optique diffractive, apte à former le faisceau défléchi, ce dernier correspondant à l'ordre 1 16 du faisceau parent, et le faisceau fils, ce dernier correspondant à l'ordre 0 du faisceau parent. Pour aisément changer l'angle de déflexion du faisceau défléchi, plusieurs éléments d'optique diffractive donnant des angles de déflexion différents peuvent être montés en couronne sur un disque en matériau transparent pour le faisceau parent, ce disque étant apte à être entraîné en rotation. Lorsque un disque comporte plusieurs éléments d'optique diffractive espacés, chaque élément d'optique diffractive a une longueur qui doit être balayée par le faisceau parent lorsque le disque tourne, la longueur d'un élément d'optique diffractive du disque des moyens de déflexion du module optique d'enregistrement de copie aval est déterminée par rapport à celle d'un élément d'optique diffractive du disque des moyens de déflexion du module optique d'enregistrement de copie amont pour que chaque support d'enregistrement de copie soit insolé avec sensiblement une même énergie par le faisceau objet et le faisceau de référence. La longueur d'un élément d'optique diffractive du disque des moyens de déflexion du premier module optique de la cascade qu'il s'agisse du module optique source ou du premier module optique d'enregistrement est sensiblement égale à celle d'un élément d'optique diffractive du disque des moyens de déflexion du module d'enregistrement aval. Lorsqu'il y a plusieurs éléments d'optique diffractive par disque séparés par des espacements, ces 17 éléments d'optique diffractive et ces espacements ont les mêmes longueurs d'un disque à l'autre. Il existe un chemin optique entre les moyens de déflexion d'un module optique amont, le support d'enregistrement du module optique amont et le support d'enregistrement du module optique aval qui est sensiblement égal au chemin optique existant entre les moyens de déflexion du module optique amont, les moyens de déflexion du module optique aval et le support d'enregistrement du module optique aval. Ces contraintes géométriques garantissent la cohérence entre le faisceau objet et le faisceau de référence défléchi qui interfèrent sur un même support d'enregistrement de copie.

La présente invention concerne également un système d'enregistrement de données sur plusieurs supports holographiques, il comporte au moins deux dispositifs d'enregistrement ainsi caractérisé, au moins un support d'enregistrement de copie étant commun aux deux dispositifs d'enregistrement. Dans le cas où les modules optiques sources incluent un support d'enregistrement master, le support d'enregistrement master est commun aux dispositifs d'enregistrement. Lorsque les modules optiques source incluent un support d'enregistrement master, le support d'enregistrement master est de préférence commun aux dispositifs d'enregistrement.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'exemples de réalisation 18 donnés, à titre purement indicatif et nullement limitatif, en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels : les figures 1A et 1B montrent respectivement un dispositif connu permettant d'une part de faire de l'enregistrement holographique et d'autre part de lire un hologramme enregistré ; la figure 2 montre un dispositif de reproduction d'un enregistrement holographique de l'art antérieur ; les figures 3A, 3B, 3C montrent comment, selon l'art antérieur, faire de l'enregistrement holographique sur un support d'enregistrement ; la figure 4 montre un premier exemple de dispositif d'enregistrement holographique selon l'invention ; la figure 5 montre un autre exemple de dispositif d'enregistrement holographique selon l'invention ; la figure 6 est une courbe montrant l'état d'un matériau holographique bistable en fonction de la température ; la figure 7 montre de manière schématique un module optique d'enregistrement amont et un module optique d'enregistrement aval d'un dispositif d'enregistrement holographique selon l'invention, sur lesquels les chemins optiques à égaliser sont illustrés ; les figures 8A, 8B, 8C montrent trois 30 exemples de systèmes de mise en forme des modules 19 optiques d'enregistrement du dispositif d'enregistrement holographique selon l'invention ; les figures 9A, 9B montrent deux exemples de moyens de déflexion du dispositif d'enregistrement holographique selon l'invention ; la figure 10 montre un exemple de système de déflexion ajustable des moyens de déflexion du dispositif d'enregistrement holographique selon l'invention ; les figures 11A, 11B montrent un autre exemple de système de déflexion ajustable des moyens de déflexion du dispositif d'enregistrement holographique selon l'invention ; les figures 12A, 12C montrent un exemple de dispositif d'enregistrement holographique selon l'invention utilisant le système de déflexion ajustable des figures 11A, 11B et la figure 12B montre en détail un disque et des éléments d'optique diffractive qu'il porte ; la figure 13 montre un système d'enregistrement holographique à plusieurs dispositifs d'enregistrement holographiques similaires à ceux des figures 12A, 12C ; la figure 14 montre un autre exemple de dispositif d'enregistrement holographique selon l'invention utilisant un système de déflexion statique. Ces différentes possibilités (variantes) doivent être comprises comme n'étant pas exclusives les unes des autres.

Des parties identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures décrites ci-après 20 portent les mêmes références numériques de façon à faciliter le passage d'une figure à l'autre. Les différentes parties représentées sur les figures ne le sont pas nécessairement selon une échelle uniforme, pour rendre les figures plus lisibles.

EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS On va maintenant décrire plusieurs dispositifs d'enregistrement holographiques permettant, selon l'invention, une réplication simultanée de données sur au moins deux supports d'enregistrement holographiques à partir d'un même faisceau laser objet contenant les données à enregistrer (figures 4 et 5).

On notera par la suite qu'à chaque fois que l'on parle de faisceau qu'il soit objet, de référence ou autre, il s'agit de faisceau laser puisqu'il faut que les faisceaux soient cohérents pour pouvoir obtenir les interférences mais on a omis le terme laser.

La figure 4 illustre un premier mode de réalisation du dispositif d'enregistrement holographique selon invention. Il comporte un premier module optique d'enregistrement I1 comprenant un support d'enregistrement holographique de copie 4a, des moyens de déflexion 6a et un système optique de mise en forme 3a. Le système optique de mise en forme 3a du premier module optique d'enregistrement I1 est conçu pour pouvoir focaliser un faisceau objet 2a, contenant des données à enregistrer dans le support d'enregistrement de copie 4a, ce faisceau objet 2a étant incident au support d'enregistrement de copie 4a, 21 l'enregistrement se faisant dans une zone d'enregistrement Ea présente dans le support d'enregistrement de copie 4a. Les moyens de déflexion 6a sont destinés à défléchir un faisceau de référence parent 5a en un faisceau de référence défléchi 7a pour qu'il insole le support d'enregistrement de copie 4a. Le faisceau de référence défléchi 7a présente un angle d'incidence donné 0 avec le support d'enregistrement de copie 4a.

Le faisceau objet 2a et le faisceau de référence défléchi 7a interfèrent dans la zone d'enregistrement Ea, ce qui permet l'enregistrement des interférences et donc des données contenues dans le faisceau objet 2a. Le faisceau de référence parent 5a est émis par une source de référence 8a. Le faisceau objet 2a parcourt le système de mise en forme 3a avant d'atteindre le support d'enregistrement de copie 4a. Ce faisceau objet 2a est issu d'un module optique source IO placé en amont du premier module optique d'enregistrement I1. Sur la figure 4, le module optique source IO correspond à ce qui a été décrit à la figure 1A et comporte un modulateur spatial de lumière 1 qui reçoit un faisceau source d'entrée 40 en provenance d'une source principale 40s et qui génère un faisceau d'entrée 20.0. La source principale 40s peut également servir de source de référence 8a, ce qui contribue à l'obtention de la cohérence recherchée entre le faisceau de référence défléchi 7a et le faisceau objet 2a.

Le dispositif d'enregistrement objet de l'invention comporte, en outre, un ou plusieurs autres 22 modules optiques d'enregistrement I2. Sur la figure 4, on n'a représenté qu'un seul autre module optique d'enregistrement I2, ce qui permet d'enregistrer simultanément sur un autre support d'enregistrement de copie 4b en plus du premier support d'enregistrement de copie 4a. Bien sûr, si on prévoyait plus d'un autre module optique d'enregistrement, on pourrait enregistrer simultanément sur encore plus de supports d'enregistrement de copie.

Lorsqu'il y a plusieurs autres modules optiques d'enregistrement, ils sont placés en cascade. Le premier module optique d'enregistrement I1 est aussi monté en cascade avec l'autre ou les autres modules optiques d'enregistrement I2. Le premier module optique d'enregistrement I1 est le module optique d'enregistrement qui est le plus en amont dans la cascade. Chaque autre module optique d'enregistrement I2 comporte un support d'enregistrement holographique de copie 4b, des moyens de déflexion 6b et un système optique de mise en forme 3b agencés comme dans le premier module optique d'enregistrement I1. On a référencé Eb la zone d'enregistrement dans le support d'enregistrement holographique de copie 4b. Dans la cascade, lorsque l'on s'intéresse à deux modules optiques d'enregistrement voisins I1, I2, on peut qualifier le module optique le plus en amont, ici le module optique I1, de module optique d'enregistrement amont et l'autre module optique, ici 23 le module optique I2 de module optique d'enregistrement aval. Les moyens de déflexion 6a du module optique d'enregistrement amont I1 ont de plus une fonction de division, ils scindent le faisceau de référence parent 5a en deux faisceaux : le faisceau de référence défléchi 7a dont on a déjà parlé, et un faisceau de référence fils 9a de même direction que le faisceau de référence parent 5a. Les moyens de déflexion 6a peuvent être semi-transparents pour le faisceau de référence parent 5a. Le faisceau de référence fils 9a sert de faisceau de référence parent 5b pour le module optique d'enregistrement aval I2. Les moyens de déflexion du module optique d'enregistrement le plus en en aval n'ont pas forcément cette fonction de division, ils ne peuvent avoir qu'une fonction de déflexion. Le support d'enregistrement holographique de copie 4a du module optique d'enregistrement amont I1 génère, à partir du faisceau objet 2a, un faisceau objet de sortie 20a qui sert de faisceau objet 2b incident au module optique d'enregistrement aval I2. Ce faisceau objet incident 2b traverse le système optique de mise en forme 3b du module optique d'enregistrement aval I2. La relation entre le faisceau objet incident 2a du premier module optique d'enregistrement I1 et le faisceau objet de sortie 20a du même module optique d'enregistrement I1 n'est pas une simple transmission, il s'y ajoute des phénomènes de couplage avec le faisceau de référence défléchi 7a. D'un module optique d'enregistrement à un autre, on conserve un même angle 24

d'incidence 0 pour le faisceau de référence défléchi 7a, 7b. Dans un dispositif selon l'invention, chaque module optique d'enregistrement I1, I2 est tel que le faisceau de référence défléchi 7a, 7b interfère avec le faisceau objet incident 2a, 2b dans la zone d'enregistrement Ea, Eb. Cela permet l'enregistrement des données contenues dans le faisceau objet incident 2a, 2b dans le support d'enregistrement holographique de copie 4a, 4b. On va maintenant s'intéresser à quelques particularités propres au premier module optique d'enregistrement I1. En effet, le faisceau objet incident 2a qui est focalisé sur le support d'enregistrement holographique de copie 4a du premier module optique d'enregistrement I1 après avoir traversé le système optique de mise en forme 3a provient non pas d'un faisceau objet de sortie d'un module optique amont, mais provient du module optique source IO qui alimente le premier module optique d'enregistrement I1. Le faisceau objet incident 2a peut par exemple être le résultat d'une conjugaison du faisceau source d'entrée 40 provenant de la source principale 40s avec le modulateur spatial de lumière 1 après traversée du système optique de mise en forme 3a comme on l'a déjà décrit. Dans ce cas, le système optique de mise en forme 3a du premier module optique d'enregistrement I1 peut ne comporter qu'une unique lentille convexe (non référencée) focalisant le faisceau d'entrée 20.0 qui s'est chargé des données présentes sur le modulateur spatial de lumière 1, en direction de la zone 25 d'enregistrement Ea du support d'enregistrement holographique de copie 4a. Avantageusement, le système optique de mise en forme 3b de l'autre ou des autres modules optiques d'enregistrement I2 peut traiter le faisceau objet de sortie 20a qui le parcourt, filtrer des interférences ou des signaux de bruits ou encore contenir un amplificateur optique. Le faisceau objet incident 2b arrivant sur le support d'enregistrement holographique de copie 4b du module optique d'enregistrement aval I2 est quasiment identique au faisceau objet incident 2a arrivant sur le support d'enregistrement holographique de copie 4a du module optique d'enregistrement amont I1, s'il y a des différences, elles sont dues à d'éventuels bruits ou aberrations apportés par le système optique de mise en forme 3b du module optique d'enregistrement aval I2. On cherche bien sûr à minimiser ces éventuels bruits ou aberrations surtout si on augmente le nombre de modules optiques d'enregistrement en cascade. La source de référence 8a incluse dans le module optique source IO et qui alimente le premier module optique d'enregistrement I1 peut être issue de la source principale 40s de manière à garantir la cohérence entre le faisceau objet incident 2a et le faisceau de référence défléchi 7a comme on a voulu l'illustrer sur la figure 4. Il peut s'agir d'une source laser.

Un second mode de réalisation d'un dispositif d'enregistrement selon l'invention est 26 illustré en figure 5. Dans ce mode de réalisation, le dispositif d'enregistrement est apte à copier des données depuis un support d'enregistrement holographique master 21. C'est-à-dire que le module optique source IO est différent de celui de la figure 4. Le support d'enregistrement holographique master 21 peut comporter des données multiplexées, ou inversement ne comporter qu'un d'hologramme par zone d'enregistrement. De même, il peut être un support d'enregistrement holographique de copie de même nature que les autres mais sur lequel des données ont été copiées au préalable et que l'on veut reproduire sur les supports d'enregistrement optiques du premier module optique d'enregistrement I1 et du ou des autres module optiques d'enregistrement optiques I2. En variante, ce peut être un support d'enregistrement holographique composé avec des matériaux spécifiques, par exemple bistables en température. Sur la figure 5, on retrouve une cascade avec le premier module optique d'enregistrement I1 et au moins un autre module optique d'enregistrement I2, ils sont sensiblement identiques à ce qui a été décrit précédemment. La différence se situe au niveau du module optique source IO qui fournit le faisceau objet incident 2a et le faisceau de référence parent 5a au premier module optique d'enregistrement I1. Ce module optique source IO comporte le support d'enregistrement master 21 et ce support d'enregistrement master 21 est 27 destiné à être insolé par un faisceau source défléchi 7.0 par des moyens de déflexion 6.0 à partir d'un faisceau source parent 5.0 délivré par une source principale 40s. Le faisceau source défléchi 7.0 arrive sur le support d'enregistrement master 21 au niveau d'une zone de stockage S avec sensiblement le même angle d'incidence e que celui présenté par les faisceaux de référence défléchis 7a, 7b. Les moyens de déflexion source 6.0 délivrent également à partir du faisceau source parent 5.0 un faisceau source fils 9.0 ayant une même direction que le faisceau source parent 5.0. Ce faisceau source fils 9.0 sert de faisceau de référence parent 5a au premier module optique d'enregistrement I1.

Le faisceau source défléchi 7.0 interagit avec le ou les hologrammes contenus dans la zone de stockage S, ce qui produit le faisceau d'entrée 20.0 émis, dans cette configuration, depuis le support d'enregistrement master 21. Dans le cas où il y a des hologrammes multiplexés dans la zone de stockage S, le faisceau source défléchi 7.0 n'interagit qu'avec l'hologramme correspondant à l'angle d'incidence e, à la longueur d'onde, et aux autres paramètres du faisceau source défléchi 7.0 pouvant discriminer des hologrammes multiplexés. Par contre il est possible que le faisceau source défléchi 7.0 interagisse avec plusieurs hologrammes correspondant à un même angle d'incidence e donné.

Le premier module optique d'enregistrement I1 est tel que son système optique de mise en forme 3a 28 est parcouru par le faisceau d'entrée 20.0 provenant du support d'enregistrement master 21 et que la source référence 8a qui émet son faisceau de référence parent 5a est assimilée aux moyens de déflexion 6.0 du module optique source I0. L'intérêt de ce mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention est que les données à enregistrer, ou à répliquer, étant contenues dans un support d'enregistrement holographique master 21, le dispositif est entièrement optique. Cet intérêt est lié à la rapidité de la lecture du support d'enregistrement optique master 21b et donc à la rapidité de l'enregistrement sur plusieurs supports d'enregistrement holographiques de copie 4a, 4b simultanément. Pour parfaire cette rapidité, il est préférable que le faisceau source défléchi 7.0 soit suffisamment intense sur le support d'enregistrement master 21 pour que le faisceau d'entrée 20.0 produit puisse être suffisamment intense pour être efficacement et rapidement enregistré sur les supports d'enregistrements holographiques de copie 4a, 4b des modules optiques d'enregistrement en cascade. Avantageusement le support d'enregistrement master 21 est fabriqué dans un matériau différent de celui des supports d'enregistrement holographiques de copie 4a, 4b, permettant ainsi au support d'enregistrement master 21 de subir une insolation plus intense que les supports d'enregistrement de copie sans détériorer les données qu'il contient. Ce matériau est par exemple un matériau holographique bistable dont l'état dépend de la température comme on l'a illustré à la figure 6. Un tel matériau possède deux températures de transition T1 et T4 avec T4 supérieure à T1. En dessous de la température T1, les éléments constituants ce matériau sont à l'état 0 et au dessus de la température T4, ils sont à l'état 1. Entre ces deux températures, le matériau est instable. Si l'on atteint la température T3 plus proche de T4 que de T1, il faut une faible énergie d'insolation pour passer de l'état 0 à l'état 1 (T4-T3). Un hologramme peut être inscrit en insolant le matériau et en faisant passer sélectivement certaines zones de l'état 0 à l'état 1. A la température T2, plus proche de T1 que de T4, cette même énergie d'insolation ne permet pas d'écrire un hologramme car la transition énergétique nécessaire pour passer de l'état 0 à l'état 1 est bien plus grande (T4-T2). L'hologramme peut par contre être lu à la température T2 sans crainte de modifier sa composition. L'hologramme est stable. Une fois que l'hologramme n'est plus utile, il est possible de réinitialiser à l'état 0 le support d'enregistrement master en repassant en dessous de la température T1. Un nouvel hologramme pourra être enregistré sur ce support d'enregistrement master en se replaçant à la température T3. Un tel support d'enregistrement master présente un grand intérêt avec ces trois modes de fonctionnement : le mode d'écriture de l'hologramme à T3, le mode stable de lecture de l'hologramme à T2 et le mode de réinitialisation en dessous de T1.

Ce type de matériau bistable pour l'holographie concerne par exemple la dispersion de 30 nanoparticules dans un photopolymère comme décrit dans la référence [3]. Les supports d'enregistrement holographiques de copie 4a, 4b, dans les deux modes de réalisation illustrés aux figures 4 ou 5, peuvent être un matériau d'enregistrement holographique photopolymère standard du type de ceux commercialisés par la société InPhase Technologies. Dans un dispositif d'enregistrement selon l'invention, la réplication de données par enregistrement simultané n'est possible bien entendu que si les faisceaux objets incidents 2a, 2b ne sont pas détériorés au cours des différentes traversées des supports d'enregistrement holographiques de copie 4a, 4b et des systèmes optiques de mise en forme 3a, 3b et si les faisceaux objets incidents 2a, 2b, les faisceaux de référence parents 5a, 5b, les faisceaux de référence défléchis 7a, 7b, et les faisceaux de référence fils 9a, 9b restent cohérents entre eux.

Il est donc préférablement choisi des supports d'enregistrement holographiques de copie 4a, 4b exempts d'éléments de perturbation tels que des poussières. Si la formation des faisceaux objets de sortie 20a, 20b se fait par transmission, il est avantageux que les supports d'enregistrement holographiques de copie 4a, 4b soient les plus transparents possible aux longueurs d'ondes utilisées pour les faisceaux objets incidents 2a, 2b et les faisceaux de référence défléchis 7a, 7b. De même, les systèmes optiques de mise en forme 3a, 3b comprennent des éléments dont la qualité est aussi bonne que 31 possible, avec une ouverture numérique suffisamment élevée afin de ne pas filtrer de fréquences spatiales caractéristiques des données à enregistrer. Eventuellement les systèmes optiques de mise en forme 3a, 3b comportent des filtres permettant de réduire les bruits (de type filtrage spatial). Ils peuvent également comporter des éléments amplificateurs permettant d'amplifier de manière cohérente les faisceaux objets de sortie 20a, 20b avant de les focaliser en tant que faisceaux objets incidents 2a, 2b sur le support d'enregistrement de copie 4b du module optique d'enregistrement I2 qui suit, dans la cascade, celui auquel ils appartiennent. Pour garantir la cohérence des faisceaux interférant au niveau d'un support d'enregistrement holographique de copie, on va expliquer les relations géométriques que l'on cherche à obtenir. Il est fait référence à la figure 7, dans laquelle est représenté de manière simplifiée un module optique d'enregistrement Ii aval ainsi que le support d'enregistrement de copie 4i-1 d'un module optique d'enregistrement amont Ii-1 situé en amont. Pour présenter cette figure, on va décrire les trajectoires des différents faisceaux en présence.

En effet, le faisceau objet incident 2i-1 arrive sur le support d'enregistrement holographique de copie 4i-1 au point B. Il interfère avec le faisceau de référence défléchi 7i-1 en ce point B. Le faisceau objet de sortie 20i-1 généré lors de cette interférence, provenant du module optique d'enregistrement amont I-1, traverse le système optique de mise en forme 3i du 32 module optique d'enregistrement aval Ii et conduit au faisceau objet incident 2i du module optique d'enregistrement aval Ii. Ce faisceau objet incident 2i est incident sur le support d'enregistrement de copie 4i au point C. De même, le faisceau de référence parent 5i-1 arrive sur les moyens de déflexion 6i-1 au point A appelé point de séparation, il forme depuis ce point de séparation A, le faisceau de référence défléchi 7i-1 et le faisceau de référence fils 9i-1. Le faisceau de référence fils 9i-1 sert de faisceau de référence parent 5i au module optique d'enregistrement de copie aval Ii. Le faisceau de référence parent 5i arrive sur les moyens de déflexion 6i au point D, il forme depuis ce point D, le faisceau de référence défléchi 7i.

Le faisceau de référence défléchi 7i et le faisceau objet incident 2i interfèrent en un même point C. Ils sont issus tous les deux du même faisceau de référence parent 5i-1. Ces deux faisceaux 7i et 2i peuvent interférer s'ils ne sont pas trop déphasés. Cela signifie que les chemins optiques parcourus par chacun des faisceaux conduisant aux faisceaux 7i et 2i, entre le point A où a lieu une séparation et le point C où a lieu une interférence entre les faisceaux 7i et 2i doivent être de longueur sensiblement identique. Le chemin optique des faisceaux conduisant à la formation du faisceau objet incident 2i du module optique d'enregistrement aval Ii comprend : - le chemin optique BC représentant la récupération du faisceau objet de sortie 20i-1 et son traitement par le 33 système optique de mise en forme 3i de façon à former le faisceau objet incident 2i, - le chemin optique AB du faisceau de référence défléchi 7i-1 entre les moyens de déflexion 6i-1 et le support d'enregistrement amont 4i-1 du module optique d'enregistrement amont Ii-1. En effet, ce chemin optique AB fait partie du chemin optique conduisant à la formation du faisceau objet 2i du module optique d'enregistrement aval Ii car l'interférence entre le faisceau objet incident 2i-1 et le faisceau de référence défléchi 7i-1 du module optique d'enregistrement amont Ii-1 produit le faisceau objet de sortie 20i-1. Celui-ci peut donc être assimilé à une transformation du faisceau de référence défléchi 7i-1 du module optique d'enregistrement amont Ii-1. Le chemin optique conduisant à la formation du faisceau de référence défléchi 7i du module optique d'enregistrement aval Ii comprend la distance AD entre les moyens de déflexion 6i-1 du module optique d'enregistrement amont Ii-1 et les moyens de déflexion 6i du module optique d'enregistrement aval Ii ainsi que la distance DC entre les moyens de déflexion 6i et le support d'enregistrement 4i du module optique d'enregistrement aval Ii.

On cherche donc que les chemins optiques AB + BC soient sensiblement égaux aux chemins optiques AD + DC. Les différents éléments compris dans le dispositif d'enregistrement selon l'invention seront donc avantageusement organisés les uns par rapport aux autres selon le schéma de la figure 7. Cela signifie 34 que les éléments sont arrangés de façon à ce que la forme ABCD soit au premier ordre la plus proche possible d'un parallélogramme. Les chemins optiques AB et DC sont sensiblement égaux du fait que chacun représente le parcours d'un faisceau de référence défléchi 7i-1, 7i depuis des moyens de déflexion 6i-1, 6i vers un support d'enregistrement holographique 4i-1, 4i, les deux moyens de déflexion 6i-1, 6i apportant un même angle de d'incidence e par rapport au support d'enregistrement. Il ne reste donc plus qu'à fixer les chemins optiques AD et BC. Chacun de ces deux chemins optiques peut être assimilé au premier ordre à un segment de droite si, dans le module optique d'enregistrement amont Ii-1, la formation du faisceau objet de sortie 20i-1 se fait en transmission à partir du faisceau objet incident 2i-1. Le premier chemin optique AD correspond à la distance entre deux moyens de déflexion 6i-1, 6i de module optiques d'enregistrement voisins Ii-1, Ii parcourus par un faisceau de référence fils 9i-1 ou un faisceau de référence parent 5i-1 se propageant entre ces deux moyens de déflexion 6i-1, 6i puisqu'ils sont assimilables. Le second chemin BC correspond à la distance entre deux supports d'enregistrement de copie 4i-1, 4i de modules optiques d'enregistrement voisins Ii-1, Ii comptée parallèlement au faisceau optique qui va parcourir cette distance. Pour rendre sensiblement égales les longueurs des segments AD, BD, chaque module optique d'enregistrement Ii-1, Ii est configuré de façon à ce 35

que l'angle î entre le faisceau de référence fils 9i-1 ou le faisceau de référence parent 5i et le support d'enregistrement de copie 4i-1 soit sensiblement identique à l'angle a' entre le faisceau de sortie 20i- 1 et le support d'enregistrement de copie 4i-1. L'évaluation de ces angles est aisée pour l'homme du métier. En optique, tel qu'illustré en figure 8A, une lentille 13 (simple ou composée) comporte un axe optique 16, perpendiculaire à un plan principal PP de la lentille simple ou de l'une des lentilles simples qui la constitue. Cet axe optique 16 passe par un centre optique 0 de la lentille, généralement situé au centre géométrique de la lentille ou des lentilles qui la constituent. Lorsque la lentille est une lentille composée, les centres optiques des différentes lentilles simples qui la composent sont alignés. Une lentille a de plus une focale définissant ses capacités de grandissement ou de focalisation et caractérisée par une focale f. Il est défini un foyer objet FO situé sur l'axe optique à une fois la focale d'un côté de la lentille et un foyer image FI situé sur l'axe optique 16 à une fois la focale au point où se forme l'image. Dans un système optique, un faisceau incident entre conventionnellement par la gauche du système. Selon cette convention, le foyer objet FO est situé à gauche de la lentille, et pour une lentille convexe, selon cette convention, le foyer image FI est situé à droite. Conventionnellement, dans un système optique comportant plusieurs lentilles 13a, 13b, tel qu'illustré en figure 8B, celles-ci sont généralement 36 alignées, c'est-à-dire que les axes optiques 16 des différentes lentilles sont juxtaposés, sauf dans les cas où il est précisé que les lentilles ne sont pas alignées. Ce peut être le cas par exemple si un élément permettant de modifier la trajectoire d'un faisceau optique est présent entre deux lentilles, par exemple un déflecteur ou un miroir. Ces conventions seront utilisées dans la suite de la description, les lentilles étant préférentiellement convexes s'il n'est rien précisé. Sur la figure 8A, on a représenté un exemple de système optique de mise en forme 3 tel que celui d'un module optique d'enregistrement aval. Un tel système de mise en forme 3 comporte au moins un doublet de lentilles 13a, 13b et on les choisit pour leur grande qualité. C'est un système afocal, c'est-à-dire un système dont la vergence est nulle. Un tel système afocal a notamment comme propriété de laisser ressortir en aval des rayons parallèles s'ils étaient aussi parallèles en entrée du système. La première lentille 13a (lentille amont) permet de capturer le faisceau objet de sortie 20 émis depuis le support d'enregistrement de copie 4' du module optique d'enregistrement amont et la deuxième lentille 13b (lentille aval) permet de focaliser en un point de focalisation C du support d'enregistrement de copie 4 du module optique d'enregistrement aval le faisceau objet incident 2 qui sort du système optique de mise en forme 3.

La première lentille 13a du doublet a une première focale fa et la deuxième lentille 13b du 37 doublet a une deuxième focale fb. Les deux lentilles 13a, 13b sont arrangées selon un montage télécentrique, illustré en figure 8B, dans lequel un rayon incident 70 arrivant dans le système optique de mise en forme 3 à travers la première lentille 13a parallèlement à l'axe optique 16 du système optique de mise en forme 3 sort du système optique de mise en forme 3 parallèlement à l'axe optique 16 après avoir traversé la deuxième lentille 13b.

Dans tel arrangement, le foyer objet FO13b de la deuxième lentille 13b est avantageusement confondu avec le foyer image FI13a de la première lentille 13a. De plus, selon une première variante, le point d'émission B du faisceau objet de sortie 20 du module optique amont est de préférence positionné au foyer objet FO13a de la première lentille 13a de façon à ce que le point C où le faisceau objet incident 2 est focalisé, ou point de focalisation, se trouve au foyer image FI13b de la deuxième lentille 13b. Un montage tel que celui de la figure 8A, permet de faire, au foyer commun FI13a, FO13b aux deux lentilles 13a, 13b du doublet, une transformée de Fourier de l'objet. Il est donc possible de faire une transformée de Fourier de l'hologramme présent dans le support d'enregistrement de copie amont 4' situé au foyer objet FO13a de la première lentille 13a. Une transformée de Fourier inverse a lieu lors du passage à travers la deuxième lentille 13b et permet de reconstituer un hologramme, sur le support 38 d'enregistrement de copie 4, situé au foyer image FI13b de la deuxième lentille 13b. Il est alors possible de positionner un élément occultant ou filtrant 14 au foyer FI13a, FO13b commun aux deux lentilles 13a, 13b du doublet de façon à filtrer certaines composantes optiques ajoutées au faisceau objet de sortie 20 lors de la traversée du support d'enregistrement de copie 4' du module optique d'enregistrement amont par le faisceau objet incident (non représenté) sur le support d'enregistrement de copie 4' du module optique d'enregistrement amont. En effet, ces composantes peuvent être assimilées à un bruit. Un tel élément occultant 14 peut être un filtre spatial.

Les focales fa, fb des deux lentilles 13a, 13b peuvent être égales ou différentes. Il peut être avantageux que les focales fa, fb soient différentes, si l'on cherche à réduire ou à augmenter la section du faisceau objet incident 2 focalisé sur le support d'enregistrement 4 du module optique d'enregistrement aval par rapport à la section du faisceau objet de sortie 20 arrivant sur le système optique de mise en forme 3. Il est ainsi possible de faire varier la taille de l'hologramme enregistré dans le support d'enregistrement de copie 4 du module optique d'enregistrement aval par rapport à celle de l'hologramme présent dans le support d'enregistrement de copie 4' du module optique d'enregistrement amont. Un tel système optique de mise en forme 3 a aussi son intérêt dans le premier module optique d'enregistrement, dans le cas de la variante de la 39 figure 5, où l'on utilise un support d'enregistrement master dans le module optique source. Cela est notamment avantageux, si les hologrammes enregistrés dans le support d'enregistrement holographique master ont une taille plus importante que celle voulue dans les supports d'enregistrements de copie. Dans une seconde variante, illustrée en figure 8C, le système optique de mise en forme, toujours afocal, est formé d'un triplet de lentilles 13a, 13b, 15. Le point d'émission B sur le support d'enregistrement de copie 4' du module optique amont du faisceau objet de sortie 20 est positionné à deux fois la focale fa de la première lentille 13a ou première lentille extrême, ainsi le point de focalisation C du faisceau objet incident 2 sur le support d'enregistrement 4 du module optique d'enregistrement aval est à deux fois la focale fb de la deuxième lentille 13b ou seconde lentille extrême. On dit que les deux lentilles extrêmes du triplet fonctionnent en mode 2f/2f. De plus, dans cet exemple, on suppose que les focales fa, fb des deux lentilles 13a, 13b extrêmes sont égales. La distance qui sépare les deux lentilles extrêmes 13a, 13b est alors égale à quatre fois la focale commune. Avantageusement, la troisième lentille 15 ou lentille intermédiaire est positionnée entre les deux lentilles extrêmes 13a, 13b, à égale distance de ces dernières. On suppose que la lentille intermédiaire 15 a une focale égale à la moitié de la focale commune aux deux lentilles 13a, 13b.

Ce fonctionnement en mode 2f/2f permet d'assurer un rapport de taille constant entre l'objet 40 et l'image. Les trois lentilles 13a, 13b, 15 du triplet sont positionnées de façon à ce que le système optique de mise en forme 3 soit télécentrique. Ce montage à trois lentilles 13a, 13b, 15 a pour effet de redresser l'image par rapport à l'objet. En effet, comme illustré en figure 8C, un rayon incident 70, entrant dans le système optique de mise en forme 3 par la première lentille 13a, parallèlement à l'axe optique 16 mais décalé de l'axe optique 16, ressort du système optique de mise en forme 3 après être passé à travers la troisième lentille 15 et la deuxième lentille 13b toujours parallèlement à l'axe optique avec le même décalage. Par même décalage, on entend que le faisceau ressort à la même distance de l'axe et du même côté. Dans cette variante également, un élément occultant 14 peut aussi être positionné au foyer image FI13a de la première lentille 13a. On a indiqué les foyers image et objet des lentilles 13a, 13b à savoir FO13a, FI13a pour la première lentille 13a et FO13b, FI13b pour la seconde lentille 13b. On va maintenant se référer aux figures 9A, 9B qui illustrent deux exemples de moyens de focalisation 6 d'un module optique d'enregistrement du dispositif d'enregistrement objet de l'invention. Ces moyens de déflexion 6 comportent un dispositif de déflexion 81 coopérant avec un système de traitement optique 82. Le dispositif de déflexion 81 peut être statique ou ajustable. S'il est statique, cela signifie que l'angle de déflexion qu'il introduit est fixé une fois pour toute. S'il est ajustable, cela 41 signifie que l'angle de déflexion qu'il introduit peut être réglé et modifié d'une utilisation à une autre. Le dispositif de déflexion 81 reçoit en entrée un faisceau de référence parent 5 et fournit en sortie, depuis un point de déflexion D, un faisceau de référence fils 9 de même direction que le faisceau de référence parent 5 ainsi qu'un faisceau de référence intermédiaire défléchi 7.1, 7.2 dont l'angle de déflexion intermédiaire 51, 52 respectivement par rapport au faisceau de référence parent 5 est statique ou ajustable. Ce faisceau de référence intermédiaire défléchi 7.10, 7.20 entre dans le système de traitement optique 83 pour y être traité et en ressort sous la forme du faisceau de référence défléchi 7.1, 7.2. Le faisceau de référence défléchi 7.1, 7.2 possède un angle de déflexion par rapport au faisceau de référence parent 5 respectivement de 51, 52. Cet angle de déflexion est statique ou ajustable. Le système de déflexion 81 assure un codage angulaire du faisceau de référence intermédiaire défléchi. Sur la figure 9A, le système de traitement optique 82 comporte une seule lentille convexe 83 de focale f8. Cette lentille convexe 83 est positionnée de façon à ce que le point de déflexion D soit distant de deux fois sa focale f8 du côté du foyer objet FO83 de la lentille convexe 83. Ainsi, les différents faisceaux de référence intermédiaires défléchis 7.10, 7.20 émis depuis le point de déflexion D en direction de la lentille convexe 83 présentent des angles de divergence b1, 62 par rapport au faisceau de référence parent 5 et des angles d'entrée 71, y2 par rapport à l'axe optique 42 16 de la lentille convexe 83. Les faisceaux de référence défléchis 7.1, 7.2 émergent de la lentille convexe 83 et convergent vers un point de focalisation C situé à deux fois la focale f8 de la lentille convexe 83, du côté de son foyer image FI83. Le support d'enregistrement sur lequel les faisceaux de référence défléchis sont incidents inclura le point C. Les faisceaux de référence défléchis 7.1, 7.2 qui sortent du système de traitement optique 82 ont alors respectivement des angles de sortie -71 et -72 par rapport à l'axe optique 16 de la lentille convexe 83, et des angles de déflexion R1, R2 par rapport au faisceau de référence parent 5. On a supposé que le dispositif de déflexion était ajustable. S'il est statique il n'y a qu'un seul faisceau de référence intermédiaire défléchi. Un tel montage permet de placer le point de focalisation C à une distance constante du point de déflexion D, cette distance étant égale à quatre fois la focale f8 de la lentille convexe 83 employée. En positionnant la zone d'enregistrement d'un support d'enregistrement de copie au niveau du point de focalisation C d'un tel système de traitement optique 82, il n'y a pas de besoin de déplacer le support d'enregistrement de copie lorsque l'on change d'angle d'incidence 0 du faisceau de référence défléchi 7.1, 7.2 par rapport au support d'enregistrement de copie, par exemple pour enregistrer un hologramme suivant un autre multiplexage angulaire.

Une deuxième version, plus avantageuse est illustrée en figure 9B. Sur cette figure, le système de 43 déflexion 81 est identique à celui décrit précédemment. Il est ajustable ou statique. Le système de traitement optique 82 comprend alors un doublet de lentilles avec une première lentille convexe 84 de focale f84 et une deuxième lentille convexe 85 de focale f85. Le système de traitement optique 82 est agencé de façon à ce que le point de déflexion D, d'où est émis chaque faisceau de référence intermédiaire défléchi 7.10, 7.20, soit positionné au foyer objet FO84 de la première lentille convexe 84. De plus, la deuxième lentille convexe 85 est positionnée de façon à ce que son foyer objet FO85 soit confondu avec le foyer image FI84 de la première lentille convexe 84. Ainsi, le point de focalisation C, par où passe chaque faisceau de référence défléchi 7.1, 7.2 depuis le point de déflexion D est situé au foyer image FI85 de la deuxième lentille convexe 85. Après être passé à travers la première lentille convexe 84, chaque faisceau de référence intermédiaire défléchi 7.10, 7.20 est intrinsèquement convergent. Pour expliciter ce terme, il sera considéré que de manière générale un faisceau laser 7.10, 7.20 a un diamètre initial lorsqu'il est émis depuis le point de déflexion D, et a toujours ce diamètre initial en niveau de la première lentille convexe 84. Cependant, après avoir traversé la première lentille convexe 84, le diamètre du faisceau de référence intermédiaire défléchi 7.10, 7.20 diminue jusqu'à atteindre un diamètre minimum au foyer image FI84 de la première lentille convexe 84 puis le faisceau 7.10, 7.20 devient 44 divergent, son diamètre augmente jusqu'à ce qu'il arrive sur la deuxième lentille convexe 85. Le fait de positionner la deuxième lentille convexe 85 en aval de la première permet de rendre sensiblement constant le diamètre du faisceau de référence défléchi 7.1, 7.2, une fois la deuxième lentille convexe 85 traversée, c'est-à-dire en sortie des moyens de déflexion 6. Ce n'était pas le cas avec la configuration des moyens de déflexion illustrés sur la figure 9A. Ainsi, au point de focalisation C, chaque faisceau de référence défléchi 7.1, 7.2 a sensiblement le même diamètre qu'en sortant de la deuxième lentille convexe 85.

Si la première lentille convexe 84 et la deuxième lentille convexe 85 ont une même focale (f84=f85), en valeur absolue, l'angle que présente chaque faisceau de référence intermédiaire défléchi 7.10, 7.20 avec l'axe optique 16 est égal à l'angle que présente le faisceau de référence défléchi 7.1, 7.2 correspondant avec le même axe optique 16. Alternativement, la focale f84 de la première lentille 84 peut être plus petite ou plus grande que la focale f85 de la deuxième lentille convexe 85. Alors, l'angle présenté par chaque faisceau de référence défléchi 7.1, 7.2 par rapport à l'axe optique 16 est respectivement plus petit ou plus grand que l'angle présenté par chaque faisceau de référence intermédiaire défléchi 7.10, 7.20 correspondant par rapport à l'axe optique 16. 45 Inversement, le diamètre de chaque faisceau de référence défléchi 7.1, 7.2 est respectivement plus grand ou plus petit que le diamètre de chaque faisceau de référence intermédiaire défléchi 7.10, 7.20 correspondant. Ces deux variations sont aisément calculables par l'homme du métier au moyen des formules de grandissement classiques en optique. Il peut être intéressant que chaque faisceau de référence défléchi 7.1, 7.2 présente un angle par rapport à l'axe optique 16 qui est plus petit que celui présenté par chaque faisceau de référence intermédiaire défléchi 7.10, 7.20 correspondant par rapport à l'axe optique, de manière à améliorer la précision de variation de l'angle de déflexion (31, R2 par rapport au faisceau de référence parent 5. En effet, si le système de déflexion 81 ne peut pas faire varier de façon suffisante l'angle de déflexion 51, 62 du faisceau de référence intermédiaire défléchi 7.10, 7.20 par rapport au faisceau de référence parent 5 pour un multiplexage angulaire donné, l'angle de déflexion (31, R2 du faisceau de référence défléchi 7.1, 7.2. correspondant peut être réduit ou augmenté en sortie du système de traitement optique 82 en jouant sur le grandissement angulaire. La figure 10 illustre une première configuration d'un système de déflexion 81 ajustable. Il comporte un miroir semi-transparent 17 plan sur lequel le faisceau de référence parent 5 est incident.

Ce miroir semi-transparent 17 est mobile en rotation autour d'un axe YY' contenu dans le plan du miroir 17. 46 Un actionneur rotatif 18 est prévu pour entraîner le miroir semi-transparent 17 en rotation. Une première partie du faisceau de référence parent 5, appelée faisceau de référence fils 9, n'est pas réfléchie et traverse le miroir semi-transparent 17 en gardant la direction du faisceau de référence parent 5. L'autre partie du faisceau de référence parent 5 est réfléchie par le miroir semi-transparent 17 suivant un angle de déflexion b donné par rapport au faisceau de référence parent 5 dépendant de la position du miroir semitransparent 17. Ce faisceau peut ensuite être dirigé en tant que faisceau de référence défléchi 7 vers un support d'enregistrement de copie. En variante, il peut être injecté dans un système de traitement optique comme ceux illustrés avec la référence 82 sur les figures 9A ou 9B. Il est possible de faire varier l'angle de déflexion b du faisceau de référence défléchi 7 en modifiant la position du miroir semi-transparent 17. La position du miroir semi-transparent 17 peut être par exemple ajustée en actionnant l'actionneur rotatif 18. La rotation du miroir semi-transparent 17 induit une légère translation du faisceau de référence parent 5 qui reste négligeable si la variation angulaire est faible et si le miroir 17 a une épaisseur suffisamment faible. Le taux de réflexion du miroir semi-transparent 17 est ajustable grâce au dépôt d'une couche mince. On pourrait aussi envisager de faire un système de déflexion 81 statique avec un miroir semi-transparent 47 tel que celui référencé 17 mais de le rendre statique en le montant sur un support fixe. La figure 11A montre une autre configuration d'un système de déflexion 81 ajustable.

Le principe utilisé pour produire un faisceau de référence défléchi 7 ayant un angle de déflexion b donné par rapport au faisceau de référence parent 5 est celui de la diffraction d'un faisceau par un réseau de diffraction 101, ou élément d'optique diffractive. En optique, un réseau de diffraction est composé d'une série de motifs de diffraction parallèles. Ces motifs sont espacés de manière régulière, l'espacement est appelé le pas du réseau. Sur la figure 11A, on a représenté un réseau fonctionnant en transmission.

Lorsque le faisceau de référence parent 5 traverse le réseau de diffraction 101, il est diffracté en fonction du pas du réseau selon différents angles de diffraction et différentes intensités en fonction de différents ordres de diffraction. A l'ordre zéro, il n'y a pas de diffraction, l'angle de diffraction est nul et l'intensité du faisceau transmis à travers le réseau est maximale. Ce faisceau transmis forme le faisceau de référence fils 9. Aux ordres 1 et -1, un faisceau diffracté est émis par diffraction avec un angle de diffraction du premier ordre et une intensité supérieure aux intensités des autres ordres hormis l'ordre zéro. Ce faisceau diffracté est le faisceau de référence défléchi 7, il peut être utilisé tel quel en le dirigeant vers un support d'enregistrement holographique ou être injecté dans un système de traitement optique comme ceux illustrés avec la 48 référence 82 sur les figures 9A ou 9B. L'angle de diffraction du premier ordre est assimilable à l'angle de déflexion S. Il est facile pour l'homme du métier d'ajuster l'intensité des faisceaux émis aux ordres zéro et un, en choisissant les paramètres de fabrication des éléments d'optique diffractive 101. Les caractéristiques de chaque élément d'optique diffractive 101 sont adaptées pour permettre d'obtenir un angle de diffraction voulu, un rapport de puissance voulu entre le faisceau de référence défléchi et le faisceau de référence fils et la réduction des ordres de diffraction parasites, c'est-à-dire ceux supérieurs ou égaux à deux. On joue sur le pas du réseau de diffraction pour ajuster l'angle de diffraction. On joue sur la profondeur des gravures ou sur l'amplitude de la modulation d'indice pour ajuster le rapport de puissance entre les ordres 0 et 1. On utilise des réseaux blazés connus aussi sous la dénomination de réseaux échelettes ou des réseaux épais pour éliminer les ordres de diffraction parasites. Les réseaux blazés dont le profil est en forme de dents de scie permettent d'optimiser l'efficacité de diffraction suivant certains ordres. Les ordres 0 et +1 peuvent être privilégiés au détriment de tous les autres ordres. De tels réseaux blazés permettent donc d'éliminer en partie l'ordre -1. Comme cela est illustré en figure 11A, il est possible de monter sur un disque rotatif 102 plusieurs éléments d'optique diffractive 101 les uns à la suite des autres, en couronne concentrique avec le 49 disque, de manière à ce que deux éléments d'optique diffractive 101 voisins au moins soient différents sur un disque 102. Leur différence peut provenir du fait qu'ils ont des pas différents. La rotation du disque 102 autour d'un axe Z perpendiculaire au disque et passant par son centre, fait qu'un faisceau de référence parent 5 fixe par rapport au disque orienté selon l'axe z, peut passer au travers d'un élément d'optique diffractive 101 ou d'un autre en fonction de la position angulaire du disque 102. Il est ainsi possible de changer facilement d'angle de déflexion b du faisceau de référence défléchi 7 et donc directement ou indirectement changer l'angle d'incidence du faisceau de référence défléchi 7 sur le support d'enregistrement de copie 4 en faisant tourner le disque 102. Cette configuration est plus avantageuse que la première configuration illustrée à la figure 10, car les angles de déflexion b obtenus sont plus aisément répétables et reproductibles. Avantageusement, dans le cas où les éléments d'optique diffractive 101 sont positionnés sur un disque 102, les réseaux composant les éléments d'optique diffractive 101 sont formés de traits parallèles 103, concentriques par rapport au centre X du disque 102, espacés d'une distance A comme cela est illustré en figure 11B. Cela permet que la diffraction d'ordre 1 se fasse toujours selon une direction radiale par rapport au centre X du disque 102. Cela permet de plus qu'une erreur de positionnement d'un élément d'optique diffractive 101, due par exemple à une légère erreur de rotation du 50 disque 102, ne modifie pas la direction du faisceau de référence défléchi 7. Les motifs du réseau formant les lignes correspondent à des gravures ou à des matériaux d'indice différents.

Il est avantageux de former plusieurs éléments d'optique diffractive 101, 101' de ce type, dont les lignes 103, 103' sont espacées de distances A, A', à la suite les uns des autres de façon circulaire sur le disque 102 (figures 11A, 11B). Alors il est possible de soumettre le disque 102 à une rotation w continue pour permettre un changement relativement régulier de l'angle de déflexion b du faisceau de référence défléchi au moyen d'un système simple de mise en rotation.

De plus, un système de déflexion ajustable 81 selon la seconde configuration permet, par un montage simple, de pallier le fait que le faisceau de référence défléchi d'un module optique d'enregistrement aval a une intensité plus faible que le faisceau de référence défléchi d'un module optique d'enregistrement amont. Un montage répondant à cette problématique est présenté en figure 12A. Ce montage représente un dispositif d'enregistrement de l'invention selon le second mode de réalisation schématisé en figure 5. Il serait bien sûr possible d'appliquer le principe illustré en figure 12A à un dispositif d'enregistrement selon le premier mode de réalisation. Comme en figure 5, la figure 12A illustre un dispositif d'enregistrement simultané d'au moins deux supports d'enregistrement de copie 4a, 4b. Dans ce dispositif il est représenté en cascade un premier 51 module optique d'enregistrement I1, un deuxième module optique d'enregistrement I2 et en amont du premier module optique d'enregistrement I1, un module optique source I0.

Le module optique source IO comporte des moyens de déflexion 6.0 qui coopèrent avec un support d'enregistrement master 21. Les moyens de déflexion 6.0 comportent comme décrit précédemment un système de déflexion ajustable 81.0 qui coopère avec un système de traitement optique 82.0. Le système de traitement optique 82.0 est avantageusement du type de celui décrit aux figures 9A ou 9B. Le système de déflexion ajustable 81.0 est représenté similaire à celui illustré sur la figure 11A, avec des éléments d'optique diffractive 101.0 portés par un disque rotatif 102.0. Les modules optiques d'enregistrement I1, I2, agencés en cascade, comportent chacun : - un support d'enregistrement holographique de copie 4a, 4b, -un système optique de mise en forme 3a, 3b, - des moyens de déflexion 6a, 6b de même nature que ceux du module optique source I0. Le système de déflexion ajustable est référencé 81a, 81b, le disque rotatif étant référencé 102a, 102b, et les éléments d'optique diffractive 101a, 101b. Le système de traitement optique est référencé 82a, 82b. On a représenté de plus une source de référence 8.0 qui fournit le faisceau source parent 5.0 incident sur le disque 102.0 au niveau d'un élément d'optique diffractive 101.0. L'élément d'optique diffractive 101.0 produit par diffraction un faisceau 52 source fils 9.0 ayant une intensité d'entrée donnée, qui se propage vers un élément d'optique diffractive 101a porté par le disque 102a du système de déflexion ajustable 81a du premier module optique d'enregistrement I1, et un faisceau source intermédiaire défléchi 7.00 qui après passage dans un système de traitement optique 82.0 forme le faisceau source défléchi 7.0 qui est incident sur le support d'enregistrement master 21.

Le faisceau source fils 9.0 et le faisceau source défléchi 7.0 ont une intensité moindre par rapport à l'intensité du faisceau source parent 5.0 dont ils sont issus. Cette perte en intensité provient du fait que l'on n'utilise lors de la diffraction que les ordres 0 et un 1. La même remarque s'applique dans chacun des modules optiques d'enregistrement I1, I2 : le faisceau de référence fils 9a, 9b et le faisceau de référence défléchi 7a, 7b ont une intensité moindre par rapport à l'intensité du faisceau de référence parent 5.a, 5.b dont ils sont issus. On a référencé 7a0 et 7b0 les faisceaux de référence intermédiaires défléchis qui vont donner les faisceaux de référence défléchis 7a, 7b. Une perte en intensité se produit également entre un faisceau objet incident 2a, 2b et un faisceau objet de sortie 20a, 20b dans un même module optique d'enregistrement I1, I2 à cause du passage du faisceau objet incident 2a, 2b au travers du support d'enregistrement de copie 4a, 4b.

Pour enregistrer sur tous les supports d'enregistrement de copie 4a, 4b, les mêmes 53 hologrammes, on est amené à insoler plus longtemps avec un faisceau objet incident 2a, 2b, un support d'enregistrement de copie 4b d'un module optique d'enregistrement aval I2 qu'un support d'enregistrement de copie 4a d'un module optique d'enregistrement amont I1. Pour ce faire, on va aussi insoler plus longtemps avec un faisceau de référence parent 5b, 5a respectivement, un élément d'optique diffractive 101b des moyens de déflexion 6b d'un module optique d'enregistrement aval I2 qu'un élément d'optique diffractive 101a des moyens de déflexion 6a d'un module optique d'enregistrement amont I1. Dans la configuration illustrée en figure 12A, les éléments d'optique diffractive 101.0, 101a, 101b des moyens de déflexion 6.0, 6a, 6b des différents module optiques qu'ils soient d'enregistrement I1, I2 ou source IO sont tels que chacun des supports d'enregistrement qu'il soit de copie ou master 4a, 4b, 21 est insolé avec une même énergie par le faisceau défléchi qu'il soit de référence 7a, 7b ou source 7.0. Pour cela, les disques 102.0, 102a, 12b de chacun des systèmes de déflexion 81.0, 81a, 81b, contenant les éléments d'optique diffractive 101.0, 101a, 101b, sont mis en rotation continue avec une même vitesse et chaque élément d'optique diffractive 101.0, 101a, 101b a une longueur choisie spécifiquement en fonction de l'intensité du faisceau de référence défléchi 7a, 7b ou du faisceau source défléchi 7.0 délivré par les moyens de déflexion 6a, 6b, 6.0. Ainsi, un élément d'optique diffractive 101b d'un module optique d'enregistrement 54 aval I2 conduisant à l'obtention d'un faisceau de référence défléchi 7b d'intensité plus faible que le faisceau de référence défléchi 7a obtenu depuis un élément d'optique diffractive 101.a d'un module optique d'enregistrement I1 amont aura une longueur déterminée par rapport à celle de l'élément d'optique diffractive 101a du module optique d'enregistrement I1 amont. Dans l'exemple décrit, cette longueur sera plus grande que celle de l'élément d'optique diffractive 101a du module optique d'enregistrement I1 amont. Les éléments d'optique diffractive 101a, 101b dont on parle seront insolés simultanément pendant au moins une période de temps. On peut se référer à la figure 12A sur laquelle la longueur de l'élément d'optique diffractive 101b est plus grande que celle de l'élément d'optique diffractive 101a. Par contre la longueur de l'élément d'optique diffractive 101.0 se trouvant dans le module optique source IO correspond à la plus grande longueur entre les longueurs des éléments d'optique diffractive 101a, 101b insolés en même temps. Plus un module optique d'enregistrement est éloigné du module optique de source, plus la longueur de son élément d'optique diffractive de ses moyens de déflexion sera grande. Il est bien entendu que des éléments d'optique diffractive 101, 101', 101" formés de lignes concentriques sont assimilables à des arcs de cercles et que leur longueur L, L' est exprimée suivant un arc de cercle du disque comme on l'a représenté sur la figure 12B. Cette longueur L, L' correspond en fait au chemin parcouru sur l'élément d'optique diffractive 101, 101' par un faisceau parent (non représenté) qui 55 insole l'élément d'optique diffractive 101, 101' alors que le disque tourne 102. Comme on l'a déjà évoqué, chaque disque 102 peut comporter au moins deux éléments d'optique diffractive 101, 101', 101" en forme d'arcs de cercle, pouvant introduire des angles de diffraction différents pour le faisceau de référence défléchi qui sort de l'élément d'optique diffractive. Ces éléments d'optique diffractive sont disposés en une couronne concentrique sur le disque 102. Ainsi, une vitesse de rotation w constante du disque 102 permet de fournir de manière continue un faisceau de référence défléchi ayant un premier angle de déflexion puis un autre faisceau de référence défléchi ayant un autre angle de déflexion. Dans ce montage, il est avantageux qu'entre deux éléments d'optique diffractive 101, 101', 101" successifs, il y ait une portion de disque 104, 104' sans élément d'optique diffractive, transparente au faisceau de référence parent, cette portion 104, 104' ayant une longueur h, h' non nulle. Avantageusement, sur un même disque 102, le pas p qui sépare deux éléments d'optique diffractive successifs par exemple 101' et 101 est sensiblement constant si l'on veut que l'énergie fournie sur un même support d'enregistrement de copie soit identique pour chaque angle de multiplexage. Dans ce contexte le pas correspond à la somme de la longueur L de l'élément d'optique diffractive 101 et de la longueur h de la portion transparente 104 qui va être éclairée par le faisceau de référence parent lorsque le disque 102 a 56 tourné avant que ledit faisceau de référence parent n'éclaire l'élément d'optique diffractive 101" suivant. Ce que l'on vient de dire pour les disques des moyens de déflexion des modules optiques d'enregistrement existe aussi pour le disque des moyens de déflexion source. De préférence, pour chaque module optique qu'il soit d'enregistrement ou source, dans un disque 102 des moyens de déflexion, le pas p associé à chaque élément d'optique diffractive 101, 101', 101" générant un angle de déflexion donné est constant. Ainsi, comme nous pouvons le voir en référence avec la figure 12C, qui illustre le même montage que sur la figure 12A mais quelques instants après alors que les disques 101.0, 101a, 101b ont tourné, lorsque le support d'enregistrement de copie 4b est insolé par un faisceau de référence défléchi 7b provenant de l'élément d'optique diffractive 101b, avec un angle d'incidence 6 donné, le support d'enregistrement de copie 4a du module optique d'enregistrement I1 amont est non insolé par un faisceau de référence défléchi 7b de manière à ce que les deux supports d'enregistrement de copie 4a, 4b soient insolés avec la même intensité. Le support d'enregistrement de copie 4b, plus en aval que le support d'enregistrement de copie 4a, est insolé plus longtemps. La longueur de l'élément d'optique diffractive 101b est plus grande que celle de l'élément d'optique diffractive 101a. la longueur de l'élément d'optique diffractive 101.0 des moyens de déflexion 57 source 6.0 est sensiblement celle de l'élément d'optique diffractive correspondant des moyens de déflexion les plus en aval. L'homme du métier n'a pas de difficulté à choisir les longueurs L, h et donc le pas p des éléments d'optique diffractive en fonction de la position des disques 101.0, 101a, 101b dans le montage. Il faut néanmoins prendre en compte que dans un module optique d'enregistrement amont I1, à un moment donné, le faisceau de référence parent 5a n'insole plus l'élément d'optique diffractive 101a mais la portion transparente qui suit l'élément d'optique diffractive lors de la rotation du disque 102a associé. Le faisceau de référence défléchi n'est plus produit. Il n'y a alors plus d'enregistrement d'hologramme dans le support d'enregistrement de copie 4a du module optique d'enregistrement I1 amont. L'enregistrement de l'hologramme se poursuit au niveau du support d'enregistrement de copie 4b du module optique d'enregistrement I2 aval. La durée de l'enregistrement de l'hologramme sur le support d'enregistrement de copie 4b est plus longue que celle de l'enregistrement du même hologramme sur le support d'enregistrement de copie 4a mais en finale les deux hologrammes enregistrés auront la même intensité, si les durées d'enregistrement et les longueurs des éléments optiques de diffraction ont été ajustées de manière appropriée. Quelques instants avant le faisceau de référence parent 5a insolait l'élément d'optique diffractive 101a et un faisceau de référence défléchi 7a était produit, comme illustré sur la figure 12A. 58 Si le faisceau source parent 5.0 éclaire une portion transparente 104 entre deux éléments d'optique diffractive 101, 101' de la figure 12B, aucun faisceau source défléchi ni aucun faisceau source fils n'est produit. En conséquence, les supports d'enregistrement de copie 4a, 4b ne sont insolés ni par un faisceau de référence défléchi ni par un faisceau objet incident. Pour enregistrer de manière satisfaisante sur le support d'enregistrement de copie du module optique le plus en aval, il faut donc que le faisceau source parent éclaire un élément d'optique diffractive du disque des moyens de déflexion source même si le disque des moyens de déflexion du ou des modules optiques d'enregistrement amont est éclairé au niveau d'une portion transparente. Dans un mode de réalisation proche, au lieu de faire varier les longueurs des éléments d'optique diffractive d'un module optique à l'autre, à vitesse de rotation constante, il est possible de prévoir que les disques des moyens de déflexion ont des vitesses de rotation différentes et que les éléments d'optique diffractive ont une même longueur. Plus un module optique d'enregistrement est éloigné du module optique de source, plus la vitesse de rotation du disque de ses moyens de déflexion sera petite. Il est bien sûr possible de combiner la vitesse variable de rotation des disques et la longueur variable des éléments d'optique diffractive.

L'invention concerne de plus un système d'enregistrement simultané de supports d'enregistrement 59 holographique de copie comportant au moins deux dispositifs d'enregistrement Al, A2 selon l'invention montés en parallèle, chacun d'entre eux permettant d'écrire sur plusieurs supports d'enregistrement holographiques de copie 4a, 4b, un support d'enregistrement de copie au moins étant commun aux deux dispositifs Al, A2. Un tel système est illustré en figure 13. Chacun des dispositifs Al, A2 est similaire à celui décrit en figure 12A par exemple. Les deux dispositifs Al, A2 permettent de lire au moins deux zones de stockage S, S' sur le support d'enregistrement master 21 et d'insoler simultanément au moins deux zones d'enregistrement E, E' dans chaque support d'enregistrement de copie 4a. Les références 5.1, 5.2 représentent les faisceaux source parents. Les deux dispositifs Al, A2 peuvent être soit arrangés de façon à ce que les deux zones de stockage S, S' du support d'enregistrement master 21 soient insolées simultanément avec le même angle d'incidence. Alors, le support d'enregistrement master 21, et les supports d'enregistrement de copie 4a, 4b sont déplacés de façon à ce que l'un des dispositifs, Al par exemple, enregistre des données sur les support d'enregistrement de copie 4a, 4b uniquement en des zones d'enregistrement E non déjà insolées par l'autre dispositif A2. Ainsi les faisceaux de référence défléchis servant à l'enregistrement sur un même support d'enregistrement ont un même angle d'incidence O.

En variante il est possible que sur un même support d'enregistrement de copie, un faisceau de 60 référence défléchi ait un angle d'incidence donné et l'autre ait un autre angle d'incidence, ce qui permet d'enregistrer plusieurs hologrammes dans une même zone d'enregistrement.

Dans l'exemple illustré, chaque dispositif d'enregistrement Al, A2 permet d'enregistrer des hologrammes selon un multiplexage angulaire. En variante, les faisceaux source parents 5.1a, 5.1b, 5.2a, 5.2b fournis à chaque dispositif d'enregistrement de copie pourraient avoir des longueurs d'ondes différentes, ou les zones d'enregistrement E, E' sur chaque dispositif d'enregistrement pourraient être situées à des niveaux différents par rapport à la surface du support d'enregistrement de copie. D'autres possibilités sont exploitables pour combiner plusieurs types de multiplexages. Les exemples décrits précédemment étaient plutôt centrés sur un multiplexage angulaire. On a représenté sur la figure 14 un dispositif d'enregistrement holographique objet de l'invention qui utilise un multiplexage en décalage. Dans cet exemple, les moyens de déflexion 6.0, 6a, 6b des modules optiques d'enregistrement I1, I2 et du module optique source IO comportent un système de déflexion 81.0' 81a', 81b' qui est statique. Cela signifie que l'on ne peut plus modifier dans un module optique d'enregistrement I1, I2 ni l'angle de déflexion ô entre le faisceau de référence intermédiaire défléchi 7a0, 7b0 et le faisceau de référence parent 5a, 5b, ni l'angle d'incidence e entre le faisceau de référence défléchi 7a, 7b et le support d'enregistrement de copie 61 4a, 4b. Il en est de même pour le système de déflexion 81.0' des moyens de déflexion 6.0 du module optique source I0. Le multiplexage s'effectue en translatant tous les supports d'enregistrement qu'ils soient master 21 ou de copie 4a, 4b après chaque lecture d'un hologramme sur le support d'enregistrement master 21 et donc chaque enregistrement de l'hologramme lu sur un des supports d'enregistrement de copie 4a, 4b. La translation se fait selon un axe de rotation qui est commun à tous ces supports d'enregistrement 21, 4a, 4b. Cet axe est référencé yy'. Tous les supports d'enregistrement 4a, 4b, 21 sont translatés d'une même distance, cette distance étant petite par rapport à l'espacement entre deux supports d'enregistrement.

Le système de traitement optique 82.0, 82a, 82b placé en aval du système de déflexion 81.0, 81a, 81b est convergent dans cet exemple, il peut être formé d'une lentille convergente. Dans un dispositif selon l'invention, il est bien entendu que les supports d'enregistrement holographiques de copie ou les supports d'enregistrement holographiques masters, peuvent être de forme quelconque. On les a représentés comme des disques mais ce n'est pas limitatif, ils comportent une ou plusieurs couches de matériau d'enregistrement généralement empilées sur un support. Bien que plusieurs modes de réalisation de la présente invention aient été représentés et décrits de façon détaillée, on comprendra que différents changements et modifications puissent être apportés sans sortir du cadre de l'invention. 62 DOCUMENTS CITÉS

[1] "Single-step copying process for multiplexed volume holograms", S. Piazzolla et al., Optics Letters, vol. 17, n° 9(1992) pages 676-678 [2] "Consumer holographic read-only memory reader with mastering and replication technology" E. Chuang et al., Optics Letters, vol.31, n°8 (2006), pages 1050-1052 [3] W02007/065969

Claims

REVENDICATIONS1. Dispositif d'enregistrement holographique de données comportant un premier module optique d'enregistrement (I1) comprenant un support d'enregistrement holographique (4a), un système optique de mise en forme (3a) destiné à être parcouru par un faisceau d'entrée (20.0) contenant des données à enregistrer et à fournir un faisceau objet (2a) incident sur le support d'enregistrement, des moyens de déflexion (6a) destinés à défléchir un faisceau de référence parent (5a) en un faisceau de référence défléchi (7a) incident sur le support d'enregistrement, de manière à interférer avec le faisceau objet, ce qui permet l'enregistrement holographique des données contenues dans le faisceau objet, caractérisé en ce qu'il comporte un ou plusieurs autres modules optiques d'enregistrement (I2) comportant chacun un support d'enregistrement holographique (4b), des moyens de déflexion (6b), un système optique de mise en forme (3b) agencés comme dans le premier module optique d'enregistrement (I1), tous les modules optiques d'enregistrement étant disposés en une cascade à partir du premier module optique d'enregistrement, un module optique amont et un module optique aval voisins de la cascade sont tels que les moyens de déflexion (6a) du module optique amont (IO) scindent le faisceau de référence parent (5a) en le faisceau de référence défléchi (7a) et un faisceau de référence fils (9a), de même direction que le faisceau de référence parent (5a), ce faisceau de référence fils (9a) servant de 64 faisceau de référence parent (5b) au module optique d'enregistrement aval (I2), et tels que le support d'enregistrement (4a) du module optique amont (I1) génère un faisceau objet de sortie (20a) à partir du faisceau objet incident (2a), le faisceau objet (20a) servant de faisceau objet incident (2b) sur le support d'enregistrement (4b) du module optique aval (I2) après son passage à travers le système optique de mise en forme (3b) du module optique aval (12).
2. Dispositif selon la revendication 1, comportant en outre un module optique source (IO) placé en amont du premier module optique d'enregistrement (I1), ce module optique source comportant une source principale (40s) et étant destiné à fournir le faisceau d'entrée (20.0) en entrée du système optique de mise en forme (3a) du premier module optique d'enregistrement (I1) et le faisceau de référence parent (5a) au premier module optique d'enregistrement (I1).
3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel le module optique source (IO) comporte des moyens de déflexion (6.0) et un support d'enregistrement holographique master (21) comportant les données à enregistrer, la source principale (40s) délivrant un faisceau source parent (5.0) incident sur les moyens de déflexion (6.0), les moyens de déflexion (6.0) fournissant un faisceau source défléchi (7.0) incident sur le support d'enregistrement master (21) d'où est émis le faisceau d'entrée (20.0), et le 65 faisceau de référence parent (5a) alimentant le premier module optique d'enregistrement .
4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel le support d'enregistrement master (21) est en matériau holographique bistable en température.
5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel le système optique de mise en forme (3a, 3b) du premier modules optique d'enregistrement (I1) et/ou des autres module optiques d'enregistrement (I2) comporte au moins un doublet de lentilles (13a, 13b) agencées dans un montage télécentrique, la première lentille (13a) du doublet ayant un foyer image (FI13a) et la seconde lentille (13b) ayant un foyer objet (FO13b) tels que les foyers image et objet (FI13a, FO13b) soient confondus.
6. Dispositif selon la revendication 5, dans lequel les faisceaux de référence défléchi (7a) et objet (2a) interfèrent dans une zone (Ea) d'un support d'enregistrement (4a) du module optique d'enregistrement amont (I1), cette zone (Ea) étant placée au foyer objet (FO13a) de la première lentille (13a) du doublet du système de traitement optique (3b) du module optique d'enregistrement aval (I2), les faisceaux de référence défléchi (7b) et objet (2b) interfèrent dans une zone (Eb) d'un support d'enregistrement (4b) du module optique d'enregistrement aval (I2), cette zone étant placée au foyer image (FI13b) de la deuxième lentille (13b) du 66 doublet du système de traitement optique (3a) du module optique d'enregistrement amont (I1).
7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel le système optique de mise en forme (3a, 3b) du premier module optique d'enregistrement (I1) et/ou des autres modules optiques d'enregistrement (I2) comporte un triplet de lentilles (13a, 13b, 15) avec une première lentille extrême (13a), une seconde lentille extrême (13b) et une lentille intermédiaire (15), les deux lentilles extrêmes (13a, 13b) fonctionnent en mode 2f/2f entre un support d'enregistrement (3a) d'un module optique d'enregistrement amont (I1) et le support d'enregistrement (3b) du module optique d'enregistrement aval (I2) et la lentille intermédiaire (15) est située à deux fois la focale de chacune des deux lentilles extrêmes (13a, 13b).
8. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel dans le module optique d'enregistrement amont (I1), les faisceaux de référence défléchi (7a) et objet (2a) interfèrent dans une zone (Ea) du support d'enregistrement (4a), cette zone (Ea) étant placée à deux fois la focale de la première lentille extrême (13a) du triplet du système de traitement optique (3b) du module optique d'enregistrement aval (I2), et dans le module optique d'enregistrement aval (I2) les faisceaux de référence défléchi (7b) et objet (2b) interfèrent dans une zone (Eb) du support d'enregistrement (4b), cette zone (Eb) étant placée à 67 deux fois la focale de la deuxième lentille extrême (13b) du triplet du système de traitement optique (3a) du module optique d'enregistrement amont (I1).
9. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 8, dans lequel un élément occultant (14) est positionné au foyer image (FI13a) de la première lentille (13a) du doublet ou au foyer image (FI13) de la première lentille extrême (13a) du triplet, l'élément occultant (14) étant apte à fonctionner en tant que filtre spatial.
10. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel le module optique source (IO) comporte un modulateur spatial de lumière (1), la source principale (40s) fournissant un faisceau d'entrée (40) destiné à insoler le modulateur spatial de lumière (1) pour le coder avec des données à enregistrer, le modulateur spatial de lumière (1) fournissant le faisceau d'entrée (20.) à l'entrée du système optique de mise en forme (3a) du premier module optique d'enregistrement (I1).
11. Dispositif selon la revendication 10, dans lequel le système optique de mise en forme (3a) du premier module optique d'enregistrement (I1) comporte une seule lentille convexe.
12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, dans lequel dans au moins un module optique (I0, I1, I2) pris parmi le module optique source (IO) ou un module optique 68 d'enregistrement (I1, I2), les moyens de déflexion (6.0, 6a, 6b) comportent un système de déflexion (81.0, 81a, 81b) coopérant avec un système de traitement optique (82.0, 82a, 82b), le système de déflexion étant apte à séparer un faisceau parent (5.0, 5a, 5b) en un faisceau fils (9.0, 9a, 9b) et un faisceau défléchi (7.0, 7a, 7b) et le système de traitement optique (82.0, 82a, 82b) étant apte à focaliser le faisceau défléchi (7.0, 7a, 7b) sur le support d'enregistrement (21, 4a, 4b) dudit module optique, le faisceau fils (9.0, 9a, 9b) étant dans le prolongement du faisceau parent (5.0, 5a, 5b).
13. Dispositif selon la revendication 12, dans lequel le système de traitement optique (82.0, 82a, 82b) comporte une lentille convexe (83) fonctionnant dans un mode 2f/2f entre le système de déflexion (81.0, 81a, 81b) et le support d'enregistrement (21, 4a, 4b) du module optique (I0, I1, I2) dans lequel se trouve le système de traitement optique (82.0, 82a, 82b).
14. Dispositif selon la revendication 12, dans lequel le système de traitement optique ((82.0, 82a, 82b)) comporte un doublet de lentilles (84, 85) agencées selon un montage télécentrique, les deux lentilles (84, 85) ayant un foyer objet (FO84, FO85) et un foyer image (FI84, FI85) tels que le foyer image (FI84) de la première lentille (13a) est confondu avec le foyer objet (FO85) de la seconde lentille (13b) du doublet de lentilles, le système de déflexion (81.0, 69 81a, 81b) étant à deux fois la focale de la première lentille (13a) du doublet et le dispositif d'enregistrement (21, 4a, 4b) du module optique (I0, I1, I2) dans lequel se trouve les moyens de déflexion (6.0, 6a, 6b) étant à deux fois la focale de la seconde lentille (13b) du doublet.
15. Dispositif selon l'une des revendications 12 à 14, dans lequel le système de déflexion (81.0, 81a, 81b) comporte un miroir semitransparent (17) statique ou monté sur un actionneur rotatif (18).
16. Dispositif selon l'une des revendications 14 ou 15, dans lequel le système de déflexion (81.0, 81a, 81b) comporte au moins un élément d'optique diffractive (101.0, 101a, 101b), apte à former le faisceau défléchi (7.0, 7a, 7b)), ce dernier correspondant à l'ordre 1 du faisceau parent (5.0, 5a, 5b), et le faisceau fils (9.0, 9a, 9b), ce dernier correspondant à l'ordre 0 du faisceau parent (5.0, 5a, 5b).
17. Dispositif selon la revendication 16, dans lequel plusieurs éléments d'optique diffractive (101.0, 101a, 101b) donnant des angles de déflexion différents sont montés de façon circulaire sur un disque (102.0, 102a, 102b) en matériau transparent au faisceau parent (5.0, 5a, 5b) apte à être entraîné en rotation. 70
18. Dispositif selon la revendication 17, dans lequel, lorsqu'il il y a plusieurs éléments d'optique diffractive (101.0, 101a, 101b) espacés sur le disque (102.0, 102a, 102b), chaque élément d'optique diffractive a une longueur qui doit être balayée par le faisceau parent (5.0, 5a, 5b) lorsque le disque tourne, la longueur d'un élément d'optique diffractive (101b) du disque (12b) des moyens de déflexion (6b) du module optique d'enregistrement de copie aval (I2) est déterminée par rapport à celle d'un élément d'optique diffractive (101a) du disque des moyens de déflexion (6a) du module optique d'enregistrement de copie amont (I1) pour que chaque support d'enregistrement de copie (101a, 101b) soit insolé avec sensiblement une même énergie par le faisceau objet (2a, 2b).
19. Dispositif selon la revendication 18, dans lequel la longueur d'un élément d'optique diffractive (101.0, 101.a) du disque (102.0, 102a) des moyens de déflexion (6.0, 6a) du premier module optique (I0, I1) de la cascade qu'il s'agisse du module optique source (IO) ou du premier module optique d'enregistrement (I1) est sensiblement égale à celle d'un élément d'optique diffractive (101b) du disque (102b) des moyens de déflexion (6b) du module optique d'enregistrement (I2) aval.
20. Dispositif selon l'une des revendications 17 à 19, dans lequel lorsqu'il y a plusieurs éléments d'optique diffractive par disque, séparés par des espacements, ces éléments d'optique 71 diffractive et ces espacements ont les mêmes longueurs d'un disque à l'autre.
21. Dispositif selon l'une des revendication 1 à 20, dans lequel, dans la cascade, les chemins optiques entre les moyens de déflexion (6a) du module optique amont (I1), le support d'enregistrement (4a) du module optique amont (I1) et le support d'enregistrement (4b) du module optique aval (I2) et entre les moyens de déflexion (6a) du module optique amont (I1), les moyens de déflexion (6b) du module optique aval (I2) et le support d'enregistrement (4b) du module optique aval (I2) sont sensiblement égaux.
22. Système d'enregistrement de données sur plusieurs supports holographiques (4a, 4b) caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux dispositifs d'enregistrement (Al, A2) selon l'une des revendications 1 à 21, dans lequel au moins un support d'enregistrement (4a, 4b) est commun aux deux dispositifs d'enregistrement (Al, A2).
23. Système d'enregistrement de données selon la revendication 22, dans lequel lorsque les modules optiques sources incluent un support d'enregistrement master (21), le support d'enregistrement master est commun aux dispositifs d'enregistrement (Al, A2).30