KR100275275B1 - Volume holographic digital data storage system using total reflection - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전반사를 이용한 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템에 관한 것으로, 소정의 레이져빔을 발생하는 광원(310); 상기 레이져빔을 소정 크기로 확장하는 빔확장기(320);제 1 광경로상의 신호광을 반사하여 제 3 광경로로 진행시키는 반사 거울(350); 상기 제 3 광경로상의 신호광은 입력되는 데이터에 따라서 픽셀들이 이루는 명암의 2진 데이터의 한 페이지 단위로 광변조하는 공간 광변조기(360); 상기 빔 확장기(320)로부터 전송되어 오는 레이져빔을 신호광과 기준광으로 분할한후 상기 제 1 광경로상에 신호광을 전송하고, 상기 제 1 광경로와 소정 각도를 이루는 제 2 광경로상에 기준광을 전송하되, 상기 공간 광변조기(360)에 입력되는 2진 데이터의 페이지 단위에 일대일 대응되게 상기 제 2 광경로상의 기준광의 진행 각도를 조금씩 변화시키는 광분할기(330); 도브 프리즘(Dove prism) 형상의 육면체로서, 상면을 통해 입사되는 제 2 광경로상의 기준광과, 일측 경사면을 통해 입사되는 상기 제 3 광경로상의 광변조된 신호광의 간섭에 의하여 홀로그램 데이터에 상응하는 간섭 무늬를 각도 다중화하여 기록하고, 재생을 위한 기준광이 입사되면 상기 광변조된 신호광을 재생한후 배면에서 전반사시켜 제 4 광경로로 전송하는 저장 매체(340); 상기 저장 매체(340)에서 재생되어 상기 제 4 광경로로 진행되어 오는 상기 광변조된 신호광을 전기적 신호로 변환하는 CCD(370)를 구비하여 구성함을 특징으로 한다.The present invention relates to a volume holographic digital storage system using total reflection, comprising: a light source (310) for generating a predetermined laser beam; A beam expander (320) extending the laser beam to a predetermined size; a reflection mirror (350) for reflecting the signal light on the first optical path and propagating to the third optical path; A spatial light modulator (360) which modulates the signal light on the third optical path in units of one page of binary data of light and dark in accordance with input data; The laser beam transmitted from the beam expander 320 is divided into a signal light and a reference light, and then the signal light is transmitted on the first optical path, and the reference light is disposed on the second optical path having a predetermined angle with the first optical path. An optical splitter 330 which transmits and gradually changes the propagation angle of the reference light on the second optical path so as to correspond one-to-one to a page unit of binary data input to the spatial light modulator 360; A dove prism-shaped hexahedron, which corresponds to hologram data by interference of reference light on a second optical path incident through an upper surface and light modulated signal light on the third optical path incident through one inclined surface A storage medium 340 for angular multiplexing the fringe and recording the reference light for reproducing, and reproducing the optically modulated signal light and totally reflecting it on a rear surface to transmit a fourth optical path; And a CCD 370 for converting the optically modulated signal light, which is reproduced in the storage medium 340 and proceeds to the fourth optical path, into an electrical signal.
Description
본 발명은 대상 물체로 부터의 신호광과 기준광을 간섭시켜 발생하는 간섭 무늬에 의거하여 홀로그램 데이타를 페이지 단위로 저장하는 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템(Volume Holographic Digital Data Storage System)에 관한 것으로, 특히 보다 간단한 구조의 전반사를 이용한 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a volume holographic digital data storage system for storing hologram data in units of pages based on interference fringes generated by interfering signal light from a target object and reference light. A volume holographic digital storage system using total reflection of a structure.
최근들어, 볼륨 홀로그래픽 디지탈 데이터 저장을 이용한 기술 분야는 반도체 레이져, CCD(Charge Coupled Device), LCD(Liquid Crystal Display) 등 구성 부품의 눈부신 발전에 힘입어 활발한 연구가 진행되고 있으며, 이미 지문을 저장하고 재생하는 지문 인식 시스템으로 실용화되고 있을뿐만 아니라, 대용량의 저장 능력과 초고속 데이터 전송 속도의 장점을 응용할수 있는 여러 분야로 확대되어 가고 있는 추세에 있다.Recently, the field of technology using volume holographic digital data storage has been actively researched due to the remarkable development of components such as semiconductor laser, charge coupled device (CCD), liquid crystal display (LCD), and fingerprint storage. In addition to being used as a fingerprint recognition system to play and play, there is a trend of expanding to various fields that can apply the advantages of large storage capacity and ultra-fast data transfer speed.
이와 같은 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템은 대상 물체로 부터의 신호광과 기준광을 간섭시켜 발생하는 간섭 무늬를 간섭 무늬의 강도(Amplitude)에 반응하는 저장 매체, 예를들어 크리스탈(crystal) 등에 기록하는 것으로, 기준광의 각도를 변화시키는 방법 등에 의해 신호광의 강도 및 방향까지도 기록함으로서, 물체의 3차원상을 표시할수 있게되며, 2진 데이터의 페이지(page)단위로 구성되는 수백에서 수천개의 홀로그램을 같은 장소에 저장할수 있게 된다.Such a volume holographic digital storage system records an interference fringe generated by interfering a signal light from a target object and a reference light, such as a crystal, in a storage medium responsive to the amplitude of the interference fringe. By recording the intensity and direction of the signal light by changing the angle of the reference light, etc., it is possible to display the three-dimensional image of the object, and to place hundreds to thousands of holograms composed of pages of binary data in the same place. You can save it.
도 1에는 이와 같은 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템에 대한 전체 구성도가 도시된다.Figure 1 shows the overall configuration of such a volume holographic digital storage system.
도 1에 도시된 바와 같이, 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템은 광원(10), 광분리기(20), 반사 미러(mirror)(30,40), LCD(Liquid Crystal Display)(50), 수직 AOD(Acousto Optical Device)(60), 수평 AOD(70), 저장 매체(80), CCD(90)로 구성된다.As shown in FIG. 1, a volume holographic digital storage system includes a light source 10, a light splitter 20, reflective mirrors 30 and 40, a liquid crystal display (LCD) 50, a vertical AOD ( Acousto Optical Device) 60, horizontal AOD 70, storage medium 80, CCD 90.
광원(10)은 홀로그래피에 요구되는 레이져광을 발생하며, 광분리기(20)는 광원(10)으로부터 입력되는 레이져광을 기준광 및 신호광으로 분리한후, 분리된 기준광 및 신호광이 서로 다른 전송경로를 거치도록 한다.The light source 10 generates laser light required for holography, and the optical separator 20 separates the laser light input from the light source 10 into reference light and signal light, and then separates the transmission path from which the separated reference light and signal light are different. Take it through.
수직 AOD(60)는 기준광을 수직 방향으로 편향시킴으로서, 공간 다중화된 기준광을 반사 미러(30)에 제공한다. 반사 미러(30)는 45°경사지게 배치되어 입사되는 기준광을 반사하여 기준광의 전송 경로를 변환하는 작용을 하고, 수평 AOD(70)는 기준광을 수평 방향으로 편향시켜 각도 다중화된 기준광을 저장 매체(80)에 조사하는 작용을 한다.The vertical AOD 60 deflects the reference light in the vertical direction, thereby providing the spatially multiplexed reference light to the reflective mirror 30. The reflection mirror 30 is disposed to be inclined at 45 ° to reflect the incident reference light to change the transmission path of the reference light, and the horizontal AOD 70 deflects the reference light in the horizontal direction to store the angle multiplexed reference light. ) To irradiate.
한편, 반사 미러(40)는 45°기울어지게 배치되어 신호광의 전송 경로를 변환하고, LCD(50)는 신호광을 입력되는 데이터에 따라 픽셀들이 이루는 명암의 2진 데이터의 한 페이지 단위로 변조하여 저장 매체(80)에 조사한다.On the other hand, the reflection mirror 40 is disposed to be tilted 45 ° to convert the transmission path of the signal light, the LCD 50 modulates and stores the signal light in units of one page unit of the binary data of the contrast made by the pixels according to the input data The medium 80 is irradiated.
저장 매체(80)는 수평 AOD(70)에서 조사되는 기준광과 LCD(50)에 의해 변조된 신호광간의 간섭에 의해 발생되는 간섭 무늬를 저장하는데, 여기에서 간섭 무늬는 상술한 LCD(50)에 입력된 데이터에 상응한 것이다.The storage medium 80 stores an interference fringe generated by interference between the reference light emitted from the horizontal AOD 70 and the signal light modulated by the LCD 50, where the interference fringe is input to the LCD 50 described above. Corresponding to the data.
이와 같이 구성된 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템에 대한 동작은 다음과 같다.The operation of the volume holographic digital storage system configured as described above is as follows.
먼저, 광원(10)에서 발생된 레이져광은 광분리기(20)에 의해 기준광 및 신호광으로 분리된후, 기준광은 수직 AOD(60)에, 신호광은 반사 미러(40)에 각각 전송된다. 반사 미러(40)는 입사되는 신호광을 LCD(50)측으로 반사하고, LCD(50)에 입사된 신호광은 LCD(50)에 입력되는 데이터에 따라서 픽셀들이 이루는 명암의 2진 데이터의 한 페이지 단위로 변조된다.First, the laser light generated by the light source 10 is separated into the reference light and the signal light by the optical separator 20, and then the reference light is transmitted to the vertical AOD 60 and the signal light to the reflection mirror 40, respectively. The reflection mirror 40 reflects the incident signal light toward the LCD 50 side, and the signal light incident on the LCD 50 is in units of one page of binary data of contrast, which pixels form according to data input to the LCD 50. Is modulated.
즉, LCD(50)에 입력되는 데이터가, 예를들어 영상의 한 프레임 단위로 제공되는 화상 데이터일 경우, LCD(50)에 입사된 신호광은 한 프레임 단위로 변조되는 것이다.That is, when the data input to the LCD 50 is image data provided in one frame unit of an image, for example, the signal light incident on the LCD 50 is modulated in one frame unit.
한편, 광분리기(20)에 의해 분리된 기준광은 수직 AOD(60)에 제공되고, 수직 AOD(60)는 기준광을 수직 방향으로 편향시키되, LCD(50)에 입사된 신호광이 데이터의 페이지 단위로 변조될 때, 이에 대응되게 기준광의 수직 편향 각도를 스텝 바이 스텝(step by step)으로 조정한다.Meanwhile, the reference light separated by the optical separator 20 is provided to the vertical AOD 60, and the vertical AOD 60 deflects the reference light in the vertical direction, but the signal light incident on the LCD 50 is in the unit of the page of data. When modulated, the vertical deflection angle of the reference light is adjusted to step by step correspondingly.
소정 수직 각도로 편향된 기준광은 반사 미러(30)에 반사된후 수평 AOD(70)에 조사되고, 수평 AOD(70)는 이를 수평 방향으로 편향시켜 저장 매체(80)에 조사한다.The reference light deflected at a predetermined vertical angle is reflected by the reflection mirror 30 and then irradiated to the horizontal AOD 70, and the horizontal AOD 70 deflects it in the horizontal direction to irradiate the storage medium 80.
따라서, 저장 매체(80)에 조사되는 기준광은 소정 수직 및 수평 각도로 편향된 광으로, 여기에서, 저장 매체(80)에 조사되는 기준광은 수직 AOD(60)에 의해 저장 매체(80)의 수직 방향으로 스캔되고, 수평 AOD(70)에 의해 저장 매체(80)의 수평 방향으로 스캔되는 것이다.Therefore, the reference light irradiated to the storage medium 80 is light deflected at predetermined vertical and horizontal angles, wherein the reference light irradiated to the storage medium 80 is perpendicular to the storage medium 80 by the vertical AOD 60. Scanned in the horizontal direction of the storage medium 80 by the horizontal AOD 70.
저장 매체(80)에는 페이지 단위로 광변조된 신호광과, 상술한 바와 같이 수직/수평 편향된 기준광이 입사되고, 입사된 신호광과 기준광은 저장 매체(80) 내부에서 간섭을 일으키게 된다.The signal light optically modulated in units of pages and the reference light that is vertically / horizontally deflected as described above are incident on the storage medium 80, and the incident signal light and the reference light cause interference within the storage medium 80.
이때, 발생되는 간섭 무늬의 강도에 따라서 저장 매체(80) 내부의 운동 전하의 광유도 현상이 발생하고, 이러한 과정을 통해서 저장 매체(80)에 간섭 무늬가 기록된다.At this time, the light induced phenomenon of the kinetic charge in the storage medium 80 occurs according to the intensity of the generated interference fringes, and through this process, the interference fringes are recorded in the storage medium 80.
한편, 저장 매체(80)에 기록된 데이터를 읽어내기 위해서는 기준광만을 저장 매체(80)에 조사하면, 간섭 무늬는 기준광을 회절시켜 원래의 픽셀의 명암으로 구성되는 바둑판 무늬로 복원되고, 이후 읽혀진 상을 CCD(Charge Coupled Device; 70) 등에 비추어 원래의 데이터로 복원하게 되는 것이다. 이때, 저장 매체(80)에 기록된 데이터를 읽어내기 위해 적용되었던 기준광은, 실질적으로 저장 매체(80)에 데이터를 기록할 때 적용했던 기준광과 동일한 강도 및 각도를 갖는 기준광을 적용해야만 한다.On the other hand, if only the reference light is irradiated to the storage medium 80 in order to read the data recorded in the storage medium 80, the interference fringe is diffracted into the checkered pattern composed of the contrast of the original pixel by diffracting the reference light and then read The image is restored to the original data in the light of a CCD (Charge Coupled Device) 70 or the like. At this time, the reference light that has been applied to read data recorded in the storage medium 80 should apply a reference light having substantially the same intensity and angle as the reference light applied when the data is recorded in the storage medium 80.
이와 같이 종래의 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템은 그 구조상 매우 복잡하고, 고가의 AOD를 적용하고 있어 경제성 면에서 다소 미흡한 문제점이 있다.As described above, the conventional volume holographic digital storage system is very complicated in structure, and has a problem of being inadequate in terms of economic efficiency since it uses expensive AOD.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 보다 단순한 구조로 홀로그램 데이터를 저장하고 재생할수 있는 전반사를 이용한 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a volume holographic digital storage system using total reflection that can store and reproduce hologram data with a simpler structure.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템에 있어서: 소정의 레이져빔을 발생하는 광원; 상기 레이져빔을 소정 크기로 확장하는 빔확장기; 제 1 광경로상의 신호광을 반사하여 제 3 광경로로 진행시키는 반사 거울; 상기 제 3 광경로상의 신호광은 입력되는 데이터에 따라서 픽셀들이 이루는 명암의 2진 데이터의 한 페이지 단위로 광변조하는 공간 광변조기; 상기 빔 확장기로부터 전송되어 오는 레이져빔을 신호광과 기준광으로 분할한후 상기 제 1 광경로상에 신호광을 전송하고, 상기 제 1 광경로와 소정 각도를 이루는 제 2 광경로상에 기준광을 전송하되, 상기 공간 광변조기에 입력되는 2진 데이터의 페이지 단위에 일대일 대응되게 상기 제 2 광경로상의 기준광의 진행 각도를 조금씩 변화시키는 광분할기; 도브 프리즘 형상의 육면체로서, 상면을 통해 입사되는 제 2 광경로상의 기준광과, 일측 경사면을 통해 입사되는 상기 제 3 광경로상의 광변조된 신호광의 간섭에 의하여 홀로그램 데이터에 상응하는 간섭 무늬를 각도 다중화하여 기록하고, 재생을 위한 기준광이 입사되면 상기 광변조된 신호광을 재생한후 배면에서 전반사시켜 제 4 광경로로 전송하는 저장 매체; 상기 저장 매체에서 재생되어 상기 제 4 광경로로 진행되어 오는 상기 광변조된 신호광을 전기적 신호로 변환하는 CCD를 구비하여 구성함을 특징으로 한다.The present invention provides a volume holographic digital storage system comprising: a light source for generating a predetermined laser beam; A beam expander extending the laser beam to a predetermined size; A reflection mirror which reflects the signal light on the first optical path and proceeds to the third optical path; A spatial light modulator for optically modulating the signal light on the third optical path in units of one page of binary data of contrasts formed by pixels according to input data; After dividing the laser beam transmitted from the beam expander into a signal light and a reference light, the signal light is transmitted on the first optical path, and the reference light is transmitted on a second optical path having a predetermined angle with the first optical path. An optical splitter for changing the advancing angle of the reference light on the second optical path little by little corresponding to the page unit of the binary data input to the spatial light modulator; A dove prism-shaped hexahedron, the multiplexing of the interference fringe corresponding to the hologram data by the interference of the reference light on the second optical path incident through the upper surface and the optically modulated signal light on the third optical path incident through the one inclined surface A recording medium which reproduces the optically modulated signal light when the reference light is inputted for reproduction, and totally reflects it on the rear surface to transmit the fourth light path; And a CCD for converting the optically modulated signal light that is reproduced from the storage medium and proceeds to the fourth optical path into an electrical signal.
도 1은 종래 기술의 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템의 구성도,1 is a block diagram of a volume holographic digital storage system of the prior art,
도 2는 본 발명에서 적용되는 전반사의 개념을 설명하기 위한 도면,2 is a view for explaining the concept of total reflection applied in the present invention,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 개선된 전반사를 이용한 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템의 상세 구성도.3 is a detailed block diagram of a volume holographic digital storage system using improved total reflection in accordance with a preferred embodiment of the present invention.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞<Description of the code | symbol about the principal part of drawing>
310 : 광원 320 : 빔확장기310: light source 320: beam expander
330 : 빔분할기 340 : 저장 매체330: beam splitter 340: storage medium
350 : 반사 거울 360 : 공간 광변조기350: reflection mirror 360: spatial light modulator
370 : CCD 380, 390 : 퓨리에 렌즈370: CCD 380, 390: Fourier lens
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.
일반적으로, 소정 매질에 입사되는 광은 매질의 경계면에서 반사되고 투과되는데, 이때 매질로 투과되는 광은 소정 굴절율에 의해 굴절된다. 따라서 이와 같은 원리를 이용하여 도 2에 도시된 바와 같이 매질(200)에 입사되는 광의 임계각을 소정 범위(θ)내로 제한하면, 매질에 입사되는 광은 매질내로 투과되지 않고 모두 반사되는 현상이 발생되는데, 이것을 통상 전반사라 한다. 본 발명은 이와 같은 전반사 법칙을 이용하여 보다 단순한 구조의 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템을 구현한것에 그 특징점이 있다.In general, light incident on a medium is reflected and transmitted at the interface of the medium, where the light transmitted to the medium is refracted by a predetermined refractive index. Therefore, as shown in FIG. 2, when the critical angle of the light incident on the medium 200 is limited to a predetermined range θ as shown in FIG. 2, the light incident on the medium is not transmitted into the medium but is reflected. This is usually called total reflection. The present invention has its feature in implementing a volume holographic digital storage system with a simpler structure using the total reflection law.
도 3에는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전반사를 이용한 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템이 도시된다.3, a volume holographic digital storage system using total reflection according to a preferred embodiment of the present invention is shown.
도 3에서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템은 광원(310), 빔 확장기(320), 광분할기(330), 저장 매체(340), 반사 거울(350), 공간 광변조기(360), CCD(370), 퓨리에(fourier) 렌즈(380,390)로 구성된다.In FIG. 3, a volume holographic digital storage system according to a preferred embodiment of the present invention includes a light source 310, a beam expander 320, a light splitter 330, a storage medium 340, a reflective mirror 350, and spatial light. The modulator 360, the CCD 370, and the Fourier lenses 380 and 390.
여기에서, 광분할기(330)는 입력되는 레이져빔을 신호광과 기준광으로 분할한후, 신호광을 제 1 광경로상에 전송하고, 기준광을 제 2 광경로상에 전송하되, 제 1 광 경로와 제 2 광경로는 소정 각도, 바람직 하기로는 60°간격을 이룬다.Here, the optical splitter 330 divides the input laser beam into the signal light and the reference light, and then transmits the signal light on the first optical path, and transmits the reference light on the second optical path, but the first optical path and the first optical path The two light paths are at an angle, preferably 60 ° apart.
반사 거울(350)는 제 1 광경로상의 신호광을 소정 각도로 반사하여 신호광을 제 3 광경로로 전환시키는 작용을 하고, 공간 광변조기(360)와 퓨리에 렌즈(380)는 제 3 광경로상에 일렬로 배열된다.The reflective mirror 350 reflects the signal light on the first optical path at a predetermined angle to convert the signal light to the third optical path, and the spatial light modulator 360 and the Fourier lens 380 are on the third optical path. Are arranged in line.
저장 매체(340)는 굴절율 2.4, 전반사 임계각이 25°인 LiNbO3크리스탈로 구성된 도브 프리즘(Dove prism) 형상의 육면체로서, 상면은 제 1 광경로와 대응되고, 상면과 배면을 연결하는 좌측 경사면은 제 3 광경로에 대응되게 배치된다. 또한 저장 매체(340)의 배면은 좌측 경사면을 통해 입사되는 광을 전반사하여 제 4 광경로로 변경하는 작용을 한다.The storage medium 340 is a dove prism-shaped cube composed of LiNbO 3 crystals having a refractive index of 2.4 and a total reflection critical angle of 25 °. It is disposed to correspond to the third light path. In addition, the rear surface of the storage medium 340 functions to totally reflect the light incident through the left inclined surface to change to the fourth optical path.
제 4 광경로상에는 퓨리에 렌즈(390)와 CCD(370)이 일렬로 배열된다.The Fourier lens 390 and the CCD 370 are arranged in a line on the fourth optical path.
이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전반사를 이용한 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템의 작용은 다음과 같다.The operation of the volume holographic digital storage system using total reflection according to the preferred embodiment of the present invention configured as described above is as follows.
먼저, 광원(310)은 소정의 레이져빔을 발생하여 빔확장기(320)에 전송하고, 빔확장기(320)는 이를 소정 크기로 확장하여 광분할기(330)에 전송한다. 광분할기(330)는 빔확장기(330)로부터 전송되는 레이져빔을 신호광과 기준광으로 분할한후, 신호광을 제 1 광경로상에 전송하고, 기준광을 제 2 광경로상에 전송하되, 도 3에 도시된 바와 같이 제 1 광경로와 제 2 광경로가 60°간격을 이루도록 한다.First, the light source 310 generates a predetermined laser beam and transmits it to the beam expander 320, and the beam expander 320 extends it to a predetermined size and transmits it to the light splitter 330. The optical splitter 330 splits the laser beam transmitted from the beam expander 330 into a signal light and a reference light, and then transmits the signal light on the first optical path, and transmits the reference light on the second optical path. As shown, the first optical path and the second optical path are spaced 60 ° apart.
반사 거울(350)는 제 1 광경로상의 신호광을 소정 각도로 반사하여 제 3 경로로 전환시키고, 제 3 광경로상에 배치된 공간 광변조기(360)는 반사 거울(350)로부터 전송되어 오는 신호광을 입력되는 데이터에 따라서 픽셀들이 이루는 명암의 2진 데이터의 한 페이지 단위로 광변조하여 퓨리에 렌즈(380)에 전송한다.The reflective mirror 350 reflects the signal light on the first optical path at a predetermined angle and converts it into the third path, and the spatial light modulator 360 disposed on the third optical path is the signal light transmitted from the reflective mirror 350. The light is modulated in units of one page of binary data of contrast, which is formed by pixels according to the input data, and transmitted to the Fourier lens 380.
퓨리에 렌즈(380)는 광변조된 신호광의 노이즈(noise)를 제거한후 저장 매체(340)의 좌측 경사면에 조사한다. 저장 매체(340)의 좌측 경사면에 입사된 광변조된 신호광은 저장 매체(340)의 배면에서 반사되는데, 이때, 광변조된 신호광은 저장 매체(340)의 배면으로 부터 25°이내의 각도로 입사되기 때문에 저장 매체(340)의 배면에서 전반사를 일으켜 저장 매체(340)의 우측 경사면으로 반사되어 제 4 광경로로 진행된다.The Fourier lens 380 removes noise of the light modulated signal light and irradiates the left inclined surface of the storage medium 340. The light modulated signal light incident on the left inclined surface of the storage medium 340 is reflected at the rear surface of the storage medium 340, where the light modulated signal light is incident at an angle within 25 ° from the back surface of the storage medium 340. As a result, total reflection occurs at the rear surface of the storage medium 340 and is reflected to the right inclined surface of the storage medium 340 to proceed to the fourth optical path.
한편, 제 2 광경로상의 기준광은 저장 매체(340)의 상면을 투과하여 저장 매체(340)의 배면측으로 진행한다. 따라서, 제 2 광경로상의 기준광은 제 3 광경로 및 제 4 광경로상의 광변조된 신호광과 간섭을 일으키고, 이에 의거하여 홀로그램 데이터에 상응하는 간섭 무늬가 저장 매체(340)에 기록된다.On the other hand, the reference light on the second optical path passes through the upper surface of the storage medium 340 and proceeds to the back side of the storage medium 340. Thus, the reference light on the second optical path causes interference with the optically modulated signal light on the third optical path and the fourth optical path, whereby an interference fringe corresponding to the hologram data is recorded in the storage medium 340.
다른 한편, 광분할기(330)는 공간 광변조기(360)가 신호광을 2진 데이터의 한 페이지 단위로 광변조할 때, 이에 대응되게 제 2 광경로상의 기준광의 진행 각도를 조금씩 변화시키는 작용을 한다.On the other hand, the optical splitter 330 functions to slightly change the propagation angle of the reference light on the second optical path correspondingly when the spatial light modulator 360 optically modulates the signal light by one page of binary data. .
따라서, 저장 매체(340)에는 페이지 단위로 광변조된 신호광과, 이에 대응되는 각도의 기준광에 의한 간섭 무늬들이 각도 다중화되어 기록된다.Accordingly, the signal light optically modulated in units of pages and the interference fringes by the reference light having an angle corresponding thereto are recorded in the storage medium 340 by being angularly multiplexed.
저장 매체(340)에 기록된 데이터를 읽어내기 위해서 기록시의 기준광과 동일 각도의 기준광을 저장 매체(340)에 조사하면, 간섭 무늬는 기준광을 회절시키고, 이에 따라 광변조된 신호광이 재생되는데, 이때 재생된 신호광은 제 4 광경로로 진행하여 퓨리에 렌즈(390)에서 노이즈가 제거된후 CCD(370)에 의해 전기적 신호로 변환된다.When the reference medium at the same angle as the reference light at the time of recording is irradiated to the storage medium 340 to read the data recorded on the storage medium 340, the interference fringe diffracts the reference light, and thus the light modulated signal light is reproduced. At this time, the reproduced signal light travels to the fourth optical path, and noise is removed from the Fourier lens 390 and then converted into an electrical signal by the CCD 370.
이상, 설명한 바와 같이 본 발명은 전반사를 이용하여 홀로그램 데이터를 저장하고 재생할수 있도록 하고, 또한 광분할기를 회전시켜 기준광을 다중화시킴으로서, 볼륨 홀로그램 디지탈 저장 시스템을 보다 단순화할수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention enables the hologram data to be stored and reproduced by using total reflection, and the light splitter is rotated to multiplex the reference light, thereby further simplifying the volume hologram digital storage system.
Claims (3)
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