JP2766906B2 - Hologram storage device - Google Patents

Hologram storage device

Info

Publication number
JP2766906B2
JP2766906B2 JP29744989A JP29744989A JP2766906B2 JP 2766906 B2 JP2766906 B2 JP 2766906B2 JP 29744989 A JP29744989 A JP 29744989A JP 29744989 A JP29744989 A JP 29744989A JP 2766906 B2 JP2766906 B2 JP 2766906B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
hologram
storage device
deflector
hologram storage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP29744989A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH03160692A (en
Inventor
巌 畠山
彰 森中
安秀 西田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP29744989A priority Critical patent/JP2766906B2/en
Publication of JPH03160692A publication Critical patent/JPH03160692A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2766906B2 publication Critical patent/JP2766906B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は情報を記録、再生する記憶装置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a storage device for recording and reproducing information.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

体積ホログラム記憶の原理を第2図に示す。ホログラ
ム記憶は信号波と参照波によって生じる干渉縞の濃淡を
空間的に記録することによって行われる。信号波と参照
波が共に平面波として角度θで交わるとすると、それぞ
れの波の進行方向を2等分する方向に干渉縞が生じ、そ
のピッチpは となる。λは光の波長である。この干渉縞が生じた部分
にホログラム感光材料を置くことにより、濃淡が記録さ
れる。再生は干渉縞によるブラッグの反射を利用して行
う。ブラッグ反射の条件は mは整数、φは干渉縞に対する再生光の入射角であり
(第3図参照)、この条件を満足する場合だけ回折光と
して信号が検出される。
FIG. 2 shows the principle of storage of a volume hologram. Hologram storage is performed by spatially recording the density of interference fringes generated by the signal wave and the reference wave. Assuming that both the signal wave and the reference wave intersect as a plane wave at an angle θ, an interference fringe occurs in a direction that bisects the traveling direction of each wave, and the pitch p is Becomes λ is the wavelength of light. By placing the hologram photosensitive material on the portion where the interference fringes have occurred, the density is recorded. Reproduction is performed using Bragg reflection by interference fringes. The condition of Bragg reflection is m is an integer, and φ is the incident angle of the reproduction light with respect to the interference fringes (see FIG. 3), and a signal is detected as diffracted light only when this condition is satisfied.

したがって信号波と参照波とのなす角θを変えること
により、干渉縞の間隔と、縞の方向を変化させて空間的
に記録を多重化することができる。これを体積多重ホロ
グラム記憶と呼ぶ。
Therefore, by changing the angle θ between the signal wave and the reference wave, the space between interference fringes and the direction of the fringes can be changed to spatially multiplex recording. This is called volume multiplexed hologram storage.

従来のこの種の多重記録を行うための構成を第4図に
示す。第4図において、M1、M2、M3、・・・Miはミラー
である。信号光に対する参照光の角度を変えるためには
次のようにする。1枚のミラーで行うためには第4図中
の各ミラーの位置に1つのミラーを移動させると共に、
ホログラム媒体に対する信号光の位置と参照光の位置を
合せるために、ミラーの角度(θ)も変える。また始め
から第4図に示した位置に、多重度の数だけミラーを置
いておき、ミラーにシャッター機構をつけることにより
必要な光だけを選択する方法もある。
FIG. 4 shows a conventional configuration for performing this type of multiplex recording. In FIG. 4, M1, M2, M3,... Mi are mirrors. To change the angle of the reference light with respect to the signal light, the following is performed. In order to perform the operation with one mirror, one mirror is moved to the position of each mirror in FIG.
The angle (θ) of the mirror is also changed to match the position of the signal light with the position of the reference light with respect to the hologram medium. There is also a method in which mirrors are placed at the positions shown in FIG. 4 from the beginning by the number of multiplicity, and only necessary light is selected by attaching a shutter mechanism to the mirrors.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

上記方法は、いずれも構成が複雑であり、高速で正確
な光位置の制御を行うためには全体が大掛りになると共
に、コスト的にも高くなるという欠点があった。
Each of the above methods has a disadvantage that the configuration is complicated, and the control of the light position at high speed and accurately requires a large scale as well as a high cost.

本発明の目的は、高速かつ高精度、低コストの体積多
重ホログラム記憶装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a high-speed, high-accuracy, low-cost volume multiplexed hologram storage device.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明を概説すれば、本発明はホログラム記憶装置に
関する発明であって、ホログラム記録と再生するための
レーザー光源、光ビームを任意の角度に振るデフレクタ
ー、1つの焦点から出た光を他の焦点に集光する楕円リ
フレクター、情報入力のための空間光変調器、該レーザ
ー光源から出た光をホログラフィックに記録するための
ホログラム光学系、体積ホログラム記憶媒体、及び2次
元光情報を一括して検出する光検出器から構成されてい
ることを特徴とする。
In general, the present invention relates to a hologram storage device, which includes a laser light source for recording and reproducing a hologram, a deflector for oscillating a light beam at an arbitrary angle, and a light beam emitted from one focal point to another focal point. Reflector for converging light, spatial light modulator for information input, holographic optical system for holographically recording light emitted from the laser light source, volume hologram storage medium, and two-dimensional optical information It is characterized by comprising a photodetector for detection.

本発明は従来の欠点を除去するために、信号光に対す
る参照光の角度を任意に変えてしかも同一空間で交差す
るように光デフレクターと楕円リフレクターを用いるこ
とを特徴としたものであり、これによって機械的な可動
部を除去でき、高速かつ高精度、低コストの体積多重ホ
ログラム記憶装置が実現できる。
The present invention is characterized by using an optical deflector and an elliptical reflector so that the angle of the reference light with respect to the signal light is arbitrarily changed and the light intersects in the same space in order to eliminate the conventional disadvantage. A mechanically movable part can be eliminated, and a high-speed, high-accuracy, low-cost volume multiplexed hologram storage device can be realized.

以下、図面に基づいて本発明を具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

第1図は、本発明装置の1実施例を示す概要図であ
る。第1図において、符号4.1はレーザー、4.2は光ビー
ム、4.3はデフレクター4.6から偏向を受けず通過した光
ビーム、4.4はデフレクター4.6で偏向した光ビーム、4.
5は楕円リフレクター、4.6はデフレクター、4.7はビー
ムエクスパンダー用レンズ、4.8は集光レンズ、4.9は空
間光変調器、4.10は体積ホログラム記憶媒体、4.11は光
検出器アレイ、4.12は光シャッターである。動作原理は
次の通りである。
FIG. 1 is a schematic diagram showing one embodiment of the device of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 4.1 is a laser, 4.2 is a light beam, 4.3 is a light beam passed without being deflected by the deflector 4.6, 4.4 is a light beam deflected by the deflector 4.6, 4.
5 is an elliptical reflector, 4.6 is a deflector, 4.7 is a beam expander lens, 4.8 is a condenser lens, 4.9 is a spatial light modulator, 4.10 is a volume hologram storage medium, 4.11 is a photodetector array, 4.12 is an optical shutter . The principle of operation is as follows.

レーザー4.1から出た光ビーム4.2はデフレクター4.6
に入り、偏向を受けずに直進する光ビーム4.3と偏向を
受けてある方向に曲げられた光4.4とに分かれる。光ビ
ーム4.4は楕円リフレクター4.5の面で反射される。デフ
レクター4.6の位置を楕円リフレクター4.5の一方の焦点
位置に置くことにより、偏向光4.4は他方の焦点位置を
通過する。他方の焦点位置に体積ホログラム記憶媒体を
置くことにより、常に偏向光4.4はその偏向角度に係わ
らず体積ホログラム記憶媒体上を照射することになる。
この偏向光4.4をホログラム記憶する場合の参照光とし
て用いる。
Light beam 4.2 from laser 4.1 is deflector 4.6
Into a light beam 4.3 that travels straight without being deflected, and a light 4.4 that is deflected and bent in a certain direction. Light beam 4.4 is reflected by the surface of elliptical reflector 4.5. By placing the position of the deflector 4.6 at one focal position of the elliptical reflector 4.5, the deflected light 4.4 passes through the other focal position. By placing the volume hologram storage medium at the other focal position, the deflection light 4.4 always irradiates the volume hologram storage medium regardless of the deflection angle.
The deflected light 4.4 is used as reference light when storing a hologram.

一方、偏向を受けない光4.3はシャッター4.12を通過
後(最初シャッター4.12は開いておく)、ビームエクス
パンダー用レンズ4.7を通過することにより、そのビー
ム径が拡大される。一例として20倍のビームエクスパン
ダーにより、0.5mm径の光は10mm径に拡大される。拡大
後光は空間光変調器を通過する。空間光変調器4.9は10m
m角程度であり、200〜500μm角のセルに分割されてお
り、1個1個のセルは光を透過させるかさせないかの機
能を持っている。これを通過後光4.3は空間的に情報を
持ち、信号光となる。信号光はレンズ4.8により小さく
絞られ参照光と空間的に交わり、ホログラムである干渉
縞を作る。この干渉縞を体積ホログラム媒体に記録する
ことによりホログラム記録が行われる。情報を多重化す
る場合には第1図中点線で示したようにデフレクター4.
6によって偏向角を変えることにより、媒体4.10に入射
する参照光の角度を変えることによって簡単に行うこと
ができる。
On the other hand, the light 4.3 that is not deflected passes through the shutter 4.12 (the shutter 4.12 is initially opened) and then passes through the beam expander lens 4.7, whereby the beam diameter is enlarged. As an example, a light beam of 0.5 mm diameter is expanded to a diameter of 10 mm by a 20-fold beam expander. After expansion, the light passes through a spatial light modulator. 10 m for spatial light modulator 4.9
It is about m square and divided into 200-500 μm square cells, and each cell has a function of transmitting or not transmitting light. After passing through this, the light 4.3 has information spatially and becomes signal light. The signal light is narrowed down by the lens 4.8 and spatially intersects with the reference light to form an interference fringe as a hologram. Hologram recording is performed by recording this interference fringe on a volume hologram medium. When multiplexing information, as shown by the dotted line in FIG.
By changing the deflection angle by 6 and by changing the angle of the reference light incident on the medium 4.10.

再生は光シャッター4.12を閉じて偏向光4.4を再生光
として体積ホログラム媒体4.10に照射することにより、
信号光が再生される。それを光検出器アレイで受けるこ
とにより、2次元一括信号再生となる。
Reproduction is performed by closing the optical shutter 4.12 and irradiating the polarized light 4.4 as reproduction light to the volume hologram medium 4.10.
The signal light is reproduced. Receiving it at the photodetector array results in two-dimensional batch signal reproduction.

本発明では個々の構成部品に内容まで限定するもので
なく、各種のレーザー(HeNeレーザー、HeCdレーザー、
半導体レーザー、SHG等)、各種デフレクター(メカニ
カルデフレクター、音響光学デフレクター等)、各種の
空間光変調器(強誘電体、磁性材料、半導体等)、各種
の体積ホログラム媒体(ハロゲン化銀、フォトポリマ
ー、フォトクロミクス、フォトリフラクティブ材料、磁
性材料等)の組合せで本発明のホログラム記憶装置が構
成されることは白明であり、その場合も本発明が適用さ
れる。
In the present invention, the content is not limited to individual components, and various lasers (HeNe laser, HeCd laser,
Semiconductor laser, SHG, etc.), various deflectors (mechanical deflector, acousto-optic deflector, etc.), various spatial light modulators (ferroelectric, magnetic material, semiconductor, etc.), various volume hologram media (silver halide, photopolymer, It is obvious that the hologram storage device of the present invention is constituted by a combination of photochromics, photorefractive material, magnetic material, and the like, and in this case, the present invention is also applied.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明が実施例によって更に具体的に説明する
が、本発明は実施例に限定されるものではない。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to the examples.

実施例1 レーザー光源としてArレーザーで50mW、514nm波長の
光を用いた。デフレクターとしては電気光学偏向器、メ
カニカルシャッター、20倍のビームエクスパンダー、CC
Dと液晶を組合せた電気入力タイプの空間光変調器、体
積ホログラム媒体としてBSO(2mm径、5mm長)、受光器
としてCCDアレイを用いて20多重の多重ホログラム記録
を行った。体積ホログラム上での参照光と信号光の位置
合せ精度は50μmであった。1回の記録は50msecで行っ
た。
Example 1 As a laser light source, an Ar laser having a wavelength of 50 mW and a wavelength of 514 nm was used. Electro-optical deflector, mechanical shutter, 20x beam expander, CC as deflector
We recorded 20 multiplexed holograms using an electric input type spatial light modulator combining D and liquid crystal, a BSO (2 mm diameter, 5 mm length) as a volume hologram medium, and a CCD array as a light receiver. The positioning accuracy of the reference light and the signal light on the volume hologram was 50 μm. One recording was performed at 50 msec.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように、本発明による体積多重ホログラ
ム記憶装置は、多重化に不可欠な参照光ビームの入射角
を比較例的小型の部品によって正確、かつ高速に変える
ことができるため、装置自体が小型になり、コスト/パ
フォーマンスも大きく向上される。したがって、今後の
ISDN社会にあって、大量の情報を扱う分野における情報
記憶装置として用いることにより多大の貢献をすること
は必須である。
As described above, the volume multiplexed hologram storage device according to the present invention can accurately and quickly change the incident angle of the reference light beam, which is indispensable for multiplexing, by using comparatively small components. And cost / performance is greatly improved. Therefore, the future
In the ISDN society, it is indispensable to make a great contribution by using it as an information storage device in a field handling a large amount of information.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明装置の1実施例を示す概要図、第2図は
体積ホログラム記憶の原理図、第3図はブラッグの反射
条件を示す図、第4図は従来の体積多重ホログラム記憶
装置の構成図である。 4.1:レーザー、4.2:光ビーム、4.3:偏向していない光ビ
ーム、4.4:偏向した光ビーム、4.5:楕円リフレクター、
4.6:デフレクター、4.7:ビームエクスパンダー用レン
ズ、4.8:集光レンズ、4.9:空間光変調器、4.10:体積ホ
ログラム記憶媒体、4.11:光検出器アレイ、4.12:光シャ
ッター
FIG. 1 is a schematic diagram showing one embodiment of the apparatus of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the principle of volume hologram storage, FIG. 3 is a diagram showing Bragg reflection conditions, and FIG. FIG. 4.1: laser, 4.2: light beam, 4.3: undeflected light beam, 4.4: deflected light beam, 4.5: elliptical reflector,
4.6: Deflector, 4.7: Lens for beam expander, 4.8: Condensing lens, 4.9: Spatial light modulator, 4.10: Volume hologram storage medium, 4.11: Photodetector array, 4.12: Optical shutter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−45004(JP,A) 実開 平1−78057(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G11C 13/04 G03H 1/00──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-55-45004 (JP, A) JP-A-1-78057 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G11C 13/04 G03H 1/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ホログラム記録と再生するためのレーザー
光源、光ビームを任意の角度に振るデフレクター、1つ
の焦点から出た光を他の焦点に集光する楕円リフレクタ
ー、情報入力のための空間光変調器、該レーザー光源か
ら出た光をホログラフィックに記録するためのホログラ
ム光学系、体積ホログラム記憶媒体、及び2次元光情報
を一括して検出する光検出器から構成されていることを
特徴とするホログラム記憶装置。
1. A laser light source for recording and reproducing a hologram, a deflector for oscillating a light beam at an arbitrary angle, an elliptical reflector for condensing light from one focal point to another focal point, and spatial light for information input. A holographic optical system for holographically recording light emitted from the laser light source, a volume hologram storage medium, and a photodetector for detecting two-dimensional optical information collectively. Hologram storage device.
JP29744989A 1989-11-17 1989-11-17 Hologram storage device Expired - Fee Related JP2766906B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29744989A JP2766906B2 (en) 1989-11-17 1989-11-17 Hologram storage device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29744989A JP2766906B2 (en) 1989-11-17 1989-11-17 Hologram storage device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03160692A JPH03160692A (en) 1991-07-10
JP2766906B2 true JP2766906B2 (en) 1998-06-18

Family

ID=17846655

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29744989A Expired - Fee Related JP2766906B2 (en) 1989-11-17 1989-11-17 Hologram storage device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2766906B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4355607B2 (en) 2004-04-15 2009-11-04 Tdk株式会社 Holographic recording method, holographic recording apparatus, holographic recording / reproducing method, holographic recording / reproducing apparatus, and holographic recording medium
CN101040225B (en) * 2005-03-02 2010-04-21 松下电器产业株式会社 Coherent light source and recording/reproducing device using same

Also Published As

Publication number Publication date
JPH03160692A (en) 1991-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6721076B2 (en) System and method for reflective holographic storage with associated multiplexing techniques
JP4991872B2 (en) Configuration of monocular holographic data storage system
US5896359A (en) Spinning disc volume holographic memory
JP2002319285A (en) Self-referenced holographic storage device
KR19990028317A (en) Multiplexed Hologram Copy System and Method
US20030072045A1 (en) System and method for holographic storage
KR100354798B1 (en) System and method for holographic storage using a holographic optical element
JPWO2004013706A1 (en) Hologram recording / reproducing method and hologram recording / reproducing apparatus
JP2000242157A (en) Method and device for recording and reproducing hologram
US4034355A (en) Holographic digital data processing system with sequential data storage and retrieval
JP4059977B2 (en) 3D holographic data storage system
US20010035990A1 (en) Multiplexed hologram copying system and method
JP4214601B2 (en) Hologram recording / reproducing apparatus and hologram recording / reproducing method
US5696613A (en) Method and apparatus for multiplexing data in different planes of incidence of a thin holographic storage media
JP2766906B2 (en) Hologram storage device
US20030161246A1 (en) Holographic disc recording system
JP4184574B2 (en) Phase correlation multiplexing (PCM) holographic memory system
JP4130296B2 (en) Apparatus used in holographic memory system and method for mapping periodic phase structure to input data plane
JP4232253B2 (en) Fine pattern manufacturing apparatus and holographic memory recording / reproducing apparatus
US7248556B2 (en) Fast duplication of diffractive storage device for mass production
GB2332754A (en) Volume holographic data storage system
JP2001147634A (en) Multiple recording method of hologram, and hologram recorder
JP2007114388A (en) Hologram recording and reproducing device, and hologram recording and reproducing method
KR100263492B1 (en) Device for recording a hologram data
JP4132715B2 (en) Holographic digital data storage system

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees