JPH0798987A - 光メモリ - Google Patents
光メモリInfo
- Publication number
- JPH0798987A JPH0798987A JP24419393A JP24419393A JPH0798987A JP H0798987 A JPH0798987 A JP H0798987A JP 24419393 A JP24419393 A JP 24419393A JP 24419393 A JP24419393 A JP 24419393A JP H0798987 A JPH0798987 A JP H0798987A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- hologram medium
- signal light
- equation
- optical memory
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Holo Graphy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 位相同期ループを用いることなく、時間的な
情報を有する信号光を記録し、再生することが可能な光
メモリを提供する。 【構成】 単一周波数ｆ1 で発振するレーザ光源１１よ
り参照光を発生し、該参照光を光強度変調器１２によっ
て記録すべき時系列信号光の持続時間Ｔの矩形波信号に
切り出し、さらに音響光学偏向器２によって互いに異な
る進行方向を有する周波数ｆ1 ，ｆ1 ±１／Ｔ，ｆ1 ±
２／Ｔ，……ｆ1 ±Ｎ／Ｔの光に変換した後、前記時系
列信号光とともにホログラム媒体３に入射し、干渉縞を
発生させることにより、該時系列信号光をホログラム媒
体３に記録する。
情報を有する信号光を記録し、再生することが可能な光
メモリを提供する。 【構成】 単一周波数ｆ1 で発振するレーザ光源１１よ
り参照光を発生し、該参照光を光強度変調器１２によっ
て記録すべき時系列信号光の持続時間Ｔの矩形波信号に
切り出し、さらに音響光学偏向器２によって互いに異な
る進行方向を有する周波数ｆ1 ，ｆ1 ±１／Ｔ，ｆ1 ±
２／Ｔ，……ｆ1 ±Ｎ／Ｔの光に変換した後、前記時系
列信号光とともにホログラム媒体３に入射し、干渉縞を
発生させることにより、該時系列信号光をホログラム媒
体３に記録する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信、光交換、光コ
ンピュータ等の構成に必要となる、時間的な情報を有す
る信号光を記録し、再生することが可能な光メモリに関
するものである。
ンピュータ等の構成に必要となる、時間的な情報を有す
る信号光を記録し、再生することが可能な光メモリに関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来のこの種の光メモリの一例を
示すものである。図２において、１は信号光に同期した
参照光を発生するための位相同期ループであり、コヒー
レント光通信のホモダイン検波に用いられるものと同様
の機能を有する。２は前記参照光を変調するための音響
光学偏向器である。３はフォトリフラクティブ結晶又は
写真乾板等のホログラム媒体である。４は電気の変調信
号発生器、５はレンズ、６はハーフミラー、７はミラー
である。
示すものである。図２において、１は信号光に同期した
参照光を発生するための位相同期ループであり、コヒー
レント光通信のホモダイン検波に用いられるものと同様
の機能を有する。２は前記参照光を変調するための音響
光学偏向器である。３はフォトリフラクティブ結晶又は
写真乾板等のホログラム媒体である。４は電気の変調信
号発生器、５はレンズ、６はハーフミラー、７はミラー
である。
【０００３】前述した光メモリの記録時の動作について
説明すると、記録されるべき時間的な情報を有する信号
光はハーフミラー６によって二分され、一方はミラー７
を介して直接、ホログラム媒体３に入射され、他方は位
相同期ループ１に入射される。位相同期ループ１は入射
された信号光の搬送波周波数に同期した参照光を発生す
る。該参照光は変調信号発生器４からの変調信号によっ
て駆動される音響光学偏向器２により変調され、前記信
号光の搬送波成分に同期した周波数成分を有する参照光
となる。該信号光の搬送波成分に同期した周波数成分を
有する参照光はレンズ５を介してホログラム媒体３に入
射され、該ホログラム媒体３において信号光と干渉し、
信号光のスペクトル成分の振幅と位相とがホログラム媒
体３に記録される。
説明すると、記録されるべき時間的な情報を有する信号
光はハーフミラー６によって二分され、一方はミラー７
を介して直接、ホログラム媒体３に入射され、他方は位
相同期ループ１に入射される。位相同期ループ１は入射
された信号光の搬送波周波数に同期した参照光を発生す
る。該参照光は変調信号発生器４からの変調信号によっ
て駆動される音響光学偏向器２により変調され、前記信
号光の搬送波成分に同期した周波数成分を有する参照光
となる。該信号光の搬送波成分に同期した周波数成分を
有する参照光はレンズ５を介してホログラム媒体３に入
射され、該ホログラム媒体３において信号光と干渉し、
信号光のスペクトル成分の振幅と位相とがホログラム媒
体３に記録される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した従
来の光メモリでは参照光を発生する際に位相同期ループ
を用いていた。該位相同期ループはホモダイン検波に用
いられる装置であり、既に種々の構成で実現されている
が、光の周波数又は位相を比較してその差分をレーザ光
源にフィードバックし、精密に制御する必要があるた
め、非常に複雑な装置構成となっていた。このため、従
来の光メモリでは位相同期ループにかかる技術的負荷が
大きく、その分、安定した性能が得られ難く、高価にな
るという問題があった。
来の光メモリでは参照光を発生する際に位相同期ループ
を用いていた。該位相同期ループはホモダイン検波に用
いられる装置であり、既に種々の構成で実現されている
が、光の周波数又は位相を比較してその差分をレーザ光
源にフィードバックし、精密に制御する必要があるた
め、非常に複雑な装置構成となっていた。このため、従
来の光メモリでは位相同期ループにかかる技術的負荷が
大きく、その分、安定した性能が得られ難く、高価にな
るという問題があった。
【０００５】本発明の目的は、位相同期ループを用いる
ことなく、時間的な情報を有する信号光を記録し、再生
することが可能な光メモリを提供することにある。
ことなく、時間的な情報を有する信号光を記録し、再生
することが可能な光メモリを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、時間的な情報を有する信号光を参照光
とともにホログラム媒体に入射して記録し、信号光が記
録されたホログラム媒体に記録時と同一の参照光を入射
して該信号光を再生する光メモリにおいて、単一周波数
で発振して参照光を発生するレーザ光源と、該参照光を
変調する変調手段と、該変調によって生じた側波帯を空
間的に分離する分離手段とを備えた光メモリを提案す
る。
め、本発明では、時間的な情報を有する信号光を参照光
とともにホログラム媒体に入射して記録し、信号光が記
録されたホログラム媒体に記録時と同一の参照光を入射
して該信号光を再生する光メモリにおいて、単一周波数
で発振して参照光を発生するレーザ光源と、該参照光を
変調する変調手段と、該変調によって生じた側波帯を空
間的に分離する分離手段とを備えた光メモリを提案す
る。
【０００７】
【作用】本発明によれば、単一周波数で発振するレーザ
光源から発生した参照光は変調手段により変調され、該
変調によって生じた側波帯が分離手段により空間的に分
離され、時間的な情報を有する信号光とともにホログラ
ム媒体に入射され、ここで干渉縞を発生させて、ホログ
ラム媒体に前記情報を記録する。
光源から発生した参照光は変調手段により変調され、該
変調によって生じた側波帯が分離手段により空間的に分
離され、時間的な情報を有する信号光とともにホログラ
ム媒体に入射され、ここで干渉縞を発生させて、ホログ
ラム媒体に前記情報を記録する。
【０００８】
【実施例】図１は本発明の光メモリの一実施例を示すも
ので、図中、従来例と同一構成部分は同一符号をもって
表す。即ち、２は音響光学偏向器、３はホログラム媒
体、４は変調信号発生器、５はレンズ、１１は単一周波
数で発振するレーザ光源、１２は光強度変調器である。
ので、図中、従来例と同一構成部分は同一符号をもって
表す。即ち、２は音響光学偏向器、３はホログラム媒
体、４は変調信号発生器、５はレンズ、１１は単一周波
数で発振するレーザ光源、１２は光強度変調器である。
【０００９】次に、本実施例の記録時の動作を説明す
る。本実施例において記録される信号光は持続時間Ｔ、
周波数帯域２Ｎ／Ｔの時系列信号光である（以下、単に
時系列信号光と称す。）。
る。本実施例において記録される信号光は持続時間Ｔ、
周波数帯域２Ｎ／Ｔの時系列信号光である（以下、単に
時系列信号光と称す。）。
【００１０】このような時系列信号光は、フーリエ級数
を用いて、
を用いて、
【数１】 と表される。ここで、ｆ0 は搬送波周波数、ａm (S) ，
φm (S) は各周波数成分の振幅と位相である。ｋ(S) は
信号光の伝播方向を定める波数ベクトルであり、その大
きさはほぼ２πｆ0 ／ｃ（ｃ：光速度）に等しい。ｒは
位置ベクトルである。
φm (S) は各周波数成分の振幅と位相である。ｋ(S) は
信号光の伝播方向を定める波数ベクトルであり、その大
きさはほぼ２πｆ0 ／ｃ（ｃ：光速度）に等しい。ｒは
位置ベクトルである。
【００１１】次に、本実施例で使用する参照光について
述べる。参照光は単一周波数ｆ1 で発振するレーザ光源
１１から発生する。周波数ｆ1 は、後述するように時系
列信号光の周波数帯域付近に設定することが望ましい
が、時系列信号光の搬送波周波数ｆ0 もしくは各周波数
成分ｆ0 ＋ｍ／Ｔのいずれかに等しい必要はない。この
ことは従来の光メモリで必要とされていた位相同期ルー
プによって、信号光の搬送波に同期した参照光を発生さ
せる必要がないことを意味している。レーザ光源１１か
ら発生した参照光は、光強度変調器１２によって持続時
間Ｔの矩形波信号に切り出される。
述べる。参照光は単一周波数ｆ1 で発振するレーザ光源
１１から発生する。周波数ｆ1 は、後述するように時系
列信号光の周波数帯域付近に設定することが望ましい
が、時系列信号光の搬送波周波数ｆ0 もしくは各周波数
成分ｆ0 ＋ｍ／Ｔのいずれかに等しい必要はない。この
ことは従来の光メモリで必要とされていた位相同期ルー
プによって、信号光の搬送波に同期した参照光を発生さ
せる必要がないことを意味している。レーザ光源１１か
ら発生した参照光は、光強度変調器１２によって持続時
間Ｔの矩形波信号に切り出される。
【００１２】次に、参照光は１／Ｔの整数倍のｒｆ周波
数の変調信号によって駆動された音響光学偏向器２に入
射される。音響光学偏向器２は入射光の周波数を駆動ｒ
ｆ周波数だけ変化させ、かつ、同時に駆動ｒｆ周波数に
ほぼ比例した偏向角を与える。従って、参照光は音響光
学偏向器２の出力側において、互いに異なる進行方向を
有する周波数ｆ1 ，ｆ1 ±１／Ｔ，ｆ1 ±２／Ｔ，……
ｆ1 ±Ｎ／Ｔの光より構成されるものとなる。
数の変調信号によって駆動された音響光学偏向器２に入
射される。音響光学偏向器２は入射光の周波数を駆動ｒ
ｆ周波数だけ変化させ、かつ、同時に駆動ｒｆ周波数に
ほぼ比例した偏向角を与える。従って、参照光は音響光
学偏向器２の出力側において、互いに異なる進行方向を
有する周波数ｆ1 ，ｆ1 ±１／Ｔ，ｆ1 ±２／Ｔ，……
ｆ1 ±Ｎ／Ｔの光より構成されるものとなる。
【００１３】このような参照光は、
【数２】 と表される。ここで、ｋn は各周波数成分の進行方向を
表す波数ベクトルである。
表す波数ベクトルである。
【００１４】参照光Ｅ(R) (t) は時系列信号光Ｅ
(S) (t) とともにホログラム媒体３に入射され、該ホロ
グラム媒体３中で干渉し合い、その干渉パターンに従っ
てホログラム媒体３の屈折率（又は吸収率）を変化させ
る。
(S) (t) とともにホログラム媒体３に入射され、該ホロ
グラム媒体３中で干渉し合い、その干渉パターンに従っ
てホログラム媒体３の屈折率（又は吸収率）を変化させ
る。
【００１５】この屈折率変化Δｎは、
【数３】 と表される。但し、ｂmnは、
【数４】 で表される。
【００１６】ここで、
【数５】 を満たすように新たにＡn ，Φn を定義することとする
と、式(3) は、
と、式(3) は、
【数６】 となる。
【００１７】このように、本実施例では、式(1) で表さ
れる時系列信号光を、式(6) で表される干渉縞（ホログ
ラム）をホログラム媒体３に書き込むことによって記録
する。
れる時系列信号光を、式(6) で表される干渉縞（ホログ
ラム）をホログラム媒体３に書き込むことによって記録
する。
【００１８】前述した如くして記録された時系列信号光
の再生は、式(6) で表されるホログラムを、書き込み過
程で使用したものと同一のスペクトル成分を有する参照
光をホログラム媒体３に入射することによって行われ
る。
の再生は、式(6) で表されるホログラムを、書き込み過
程で使用したものと同一のスペクトル成分を有する参照
光をホログラム媒体３に入射することによって行われ
る。
【００１９】図３は再生時の構成を示すもので、参照光
を得る過程は記録時と同一である。参照光を時系列信号
光が記録されたホログラム媒体３に入射すると、相異な
る方向ベクトルを有する複数の再生光が得られる。これ
らの再生光のうち、特定の方向ベクトルを有する光のみ
をスリット１３を通して抽出する。以下、本実施例の再
生時の動作を式を用いて説明する。
を得る過程は記録時と同一である。参照光を時系列信号
光が記録されたホログラム媒体３に入射すると、相異な
る方向ベクトルを有する複数の再生光が得られる。これ
らの再生光のうち、特定の方向ベクトルを有する光のみ
をスリット１３を通して抽出する。以下、本実施例の再
生時の動作を式を用いて説明する。
【００２０】ホログラム媒体３より得られる再生光Ｅ
(out) (t) は、
(out) (t) は、
【数７】 と表される。
【００２１】前記式(7) の右辺第１項はｋ(S) なるベク
トルに並行な進行方向を持つのに対して、第２項はｍ≠
ｎであるからｋ(S) に平行にはなり得ない。従って、空
間的なフィルタリング操作によって、第１項のみを分離
して取り出すことができる。
トルに並行な進行方向を持つのに対して、第２項はｍ≠
ｎであるからｋ(S) に平行にはなり得ない。従って、空
間的なフィルタリング操作によって、第１項のみを分離
して取り出すことができる。
【００２２】ここで、使用する参照光の強度を全て等し
く設定し（ａn (R) ＝１for all ｎ）、取り出された第
１項のみをもう一度書くと、
く設定し（ａn (R) ＝１for all ｎ）、取り出された第
１項のみをもう一度書くと、
【数８】 となる。このようにして得られたＥ´(out) (t) が、再
生された時系列信号光である。
生された時系列信号光である。
【００２３】前記Ｅ´(out) (t) は、式(1) で表される
時系列信号光と比較して、一見、異なる形式を有する
が、これらが近似的に等しいことを以下に示す。
時系列信号光と比較して、一見、異なる形式を有する
が、これらが近似的に等しいことを以下に示す。
【００２４】まず、Ｅ´(out) (t) の関数群ｅｘｐ［ｊ
｛２π（ｆ0 ＋ｉ／Ｔ）ｔ］によるフーリエ展開係数α
i を計算すると、
｛２π（ｆ0 ＋ｉ／Ｔ）ｔ］によるフーリエ展開係数α
i を計算すると、
【数９】 となる。
【００２５】ここで、式(5) を式(9) に代入すると、
【数１０】 となる。
【００２６】さらに式(4) を使うと、
【数１１】 となる。
【００２７】ここで、数学公式
【数１２】 及び
【数１３】 を使うと、
【数１４】 を得る。このようにしてＥ´(out) (t) の関数群ｅｘｐ
［ｊ｛２π（ｆ0 ＋ｉ／Ｔ）ｔ］によるフーリエ展開係
数αi が計算できる。
［ｊ｛２π（ｆ0 ＋ｉ／Ｔ）ｔ］によるフーリエ展開係
数αi が計算できる。
【００２８】次に、Ｅ(S) (t) の関数群ｅｘｐ［ｊ｛２
π（ｆ0 ＋ｉ／Ｔ）ｔ］によるフーリエ展開係数βi を
計算するが、
π（ｆ0 ＋ｉ／Ｔ）ｔ］によるフーリエ展開係数βi を
計算するが、
【数１５】 となるので、式(1) の形から、βi は計算するまでもな
く、
く、
【数１６】 と求められる。
【００２９】前記式(14)及び(16)から、Ｅ´(out) (t)
及びＥ´(S) (t) の関数群ｅｘｐ［ｊ｛２π（ｆ0 ＋ｉ
／Ｔ）ｔ］によるフーリエ展開係数は全てほぼ等しい、
ということが分かる。このことは、再生された信号光Ｅ
´(out) (t) が、記録された時系列信号光Ｅ´(S) (t)
にほぼ等しいことを示している。このようにして、ホロ
グラム媒体３に記録された時系列信号光を正しく再生で
きることが分かる。
及びＥ´(S) (t) の関数群ｅｘｐ［ｊ｛２π（ｆ0 ＋ｉ
／Ｔ）ｔ］によるフーリエ展開係数は全てほぼ等しい、
ということが分かる。このことは、再生された信号光Ｅ
´(out) (t) が、記録された時系列信号光Ｅ´(S) (t)
にほぼ等しいことを示している。このようにして、ホロ
グラム媒体３に記録された時系列信号光を正しく再生で
きることが分かる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、位
相同期ループを用いることなく、ホログラム媒体に時間
的な情報を有する信号光を記録し、所望の時刻にこれを
再生することができる。
相同期ループを用いることなく、ホログラム媒体に時間
的な情報を有する信号光を記録し、所望の時刻にこれを
再生することができる。
【図１】本発明の光メモリの一実施例を示す構成図
【図２】従来の光メモリの一例を示す構成図
【図３】本発明の光メモリの一実施例における再生時の
構成図
構成図
２…音響光学偏向器、３…ホログラム媒体、４…変調信
号発生器、５…レンズ、１１…レーザ光源、１２…光強
度変調器、１３…スリット。
号発生器、５…レンズ、１１…レーザ光源、１２…光強
度変調器、１３…スリット。
Claims (1)
- 【請求項１】 時間的な情報を有する信号光を参照光と
ともにホログラム媒体に入射して記録し、信号光が記録
されたホログラム媒体に記録時と同一の参照光を入射し
て該信号光を再生する光メモリにおいて、 単一周波数で発振して参照光を発生するレーザ光源と、 該参照光を変調する変調手段と、 該変調によって生じた側波帯を空間的に分離する分離手
段とを備えたことを特徴とする光メモリ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24419393A JPH0798987A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 光メモリ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24419393A JPH0798987A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 光メモリ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0798987A true JPH0798987A (ja) | 1995-04-11 |
Family
ID=17115164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24419393A Pending JPH0798987A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 光メモリ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0798987A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008524646A (ja) * | 2004-12-20 | 2008-07-10 | サントル ナシオナル ドゥ ラ ルシェルシェサイアンティフィク（セエヌエールエス） | ホモダイン検波を伴うホログラフィック記憶装置 |
-
1993
- 1993-09-30 JP JP24419393A patent/JPH0798987A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008524646A (ja) * | 2004-12-20 | 2008-07-10 | サントル ナシオナル ドゥ ラ ルシェルシェサイアンティフィク（セエヌエールエス） | ホモダイン検波を伴うホログラフィック記憶装置 |
| JP4718558B2 (ja) * | 2004-12-20 | 2011-07-06 | サントル ナシオナル ドゥ ラ ルシェルシェサイアンティフィク（セエヌエールエス） | ホモダイン検波を伴うホログラフィック記憶装置 |
| KR101146441B1 (ko) * | 2004-12-20 | 2012-05-18 | 유니베르시떼 파리스-쉬드 | 호모다인 검출기법을 구비한 홀로그래픽 저장 장치 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2051193C (en) | Information recording apparatus | |
| SE7405076L (sv) | Optiskt massdataminne. | |
| US3812496A (en) | Optical signal recording system | |
| GB1529954A (en) | Optically readable records and reading apparatus therefor | |
| JPH01263953A (ja) | 光学式記録装置 | |
| US3998521A (en) | Linear data input transducer | |
| GB1412526A (en) | Enhanced readout of stored holograms | |
| JPH0798987A (ja) | 光メモリ | |
| US3865996A (en) | Holographic audio signal recording and playback apparatus | |
| JP2000338847A (ja) | ホログラム記録再生装置 | |
| JP2000162950A (ja) | ホログラム記録装置 | |
| US6181665B1 (en) | Volume holographic data storage system | |
| JP3331549B2 (ja) | 光メモリ | |
| JP3161560B2 (ja) | 多周波数光源 | |
| JP2001060394A (ja) | 位相相関多重化（ｐｃｍ）ホログラフィックメモリシステム | |
| JPH06223415A (ja) | 光メモリ | |
| JP2001147634A (ja) | ホログラムの多重記録方法及びホログラム記録装置 | |
| JP2004069771A (ja) | ホログラムシステム | |
| JPH1152822A (ja) | 複素振幅を用いた計算機ホログラム表示方法並びに装置 | |
| JPS5824119A (ja) | 光変調装置 | |
| JP3031500B2 (ja) | 情報記録装置 | |
| JP2869146B2 (ja) | 光学式情報記録媒体 | |
| JP3444428B2 (ja) | 情報記録装置 | |
| JPS61206938A (ja) | 光学的情報記録装置 | |
| KR100288479B1 (ko) | 공간중첩을 이용한 홀로그래픽 데이터 저장 시스템 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040713 |