KR100287756B1 - 2단계 광기록장치 - Google Patents

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Abstract

한 개의 레이져를 사용하는 2단계 광기록장치를 개시한다.
이러한 장치는 하나의 단일 파장을 갖는 레이져 빔을 발생하는 레이져 빔 발생장치(400); 상기 레이져 빔 발생장치(400)에서 발생되는 단일 파장의 레이져 빔을 유입하여 상기 레이져 빔 발생장치(400)에서 발생되는 단일 파장의 레이져 빔과 동일한 파장을 갖는 레이져 빔과 상기 레이져 빔 발생장치(400)에서 발생되는 단일 파장의 레이져 빔의 반파장에 해당되는 레이져 빔을 적어도 생성하는 비선형장치(402); 상기 비선형장치(402)로부터 생성된 상기 레이져 빔 발생장치(400)에서 발생되는 단일파장의 레이져 빔의 반파장에 해당되는 레이져 빔과 상기 레이져 빔 발생장치(400)에서 발생되는 단일파장의 레이져 빔과 동일한 파장을 갖는 레이져 빔을 유입하여 굴절률의 차이에 따라 상기 비선형장치(402)로부터 생성된 상기 레이져 빔 발생장치(400)에서 발생되는 단일파장의 레이져 빔의 반파장에 해당되는 레이져 빔과 상기 레이져 빔 발생장치(400)에서 발생되는 단일파장의 레이져 빔을 각각 분리하여 출사시키는 프리즘(prism)(404) 등을 포함하는 장치로서 주파수 더블링 현상을 이용하여 한 개의 레이져 장치로 두 개의 파장을 만들어 내어 2 단계 기록기법이 가능하도록 한다.

Description

2단계 광기록장치(Two-step recording apparatus)
본 발명은 광기록장치에 관한 것으로서, 특히 한 개의 레이져를 사용하는 2단계 광기록장치에 관한 것이다.
홀로그래픽(holographic) 광기록장치는 대용량화 및 초고속화가 가능하다는 장점으로 인하여 주목받고 있다. 그러나 홀로그래픽 광기록장치는 재생중에 기록된 데이터가 잘 지워지는 단점을 가지고 있다. 따라서, 레이져 장치를 이용하여 2 단계 광기록을 취하므로서 그 단점을 보완하고 있다. 2 단계 광기록 기법을 사용하면 재생시 데이터가 지워지는 것을 방지할 수 있다.
종래의 광기록장치는 2개의 레이져 장치를 사용하고 있다.
도 1은 종래의 2 단계 광기록장치의 구성도이다.
도 1에서 도시된 바와 같은 종래의 광기록장치는 제1 레이져 빔 발생장치(100), 제2 레이져 빔 발생장치(102), 빔스플리터(beam splitter)(104), 제1미러(106), 제2미러(108) 및 공간광변조기(110)로 구성되어 기록매체(112)에 광기록 및 재생을 수행한다.
제1 레이져 빔 발생장치(100)는 기록 시스템에 사용되는 레이져 장치이다. 제2 레이져 빔 발생장치(102)는 고전력 레이져 장치이다. 빔스플리터(104)는 상기 제1 레이져 빔 발생장치(100)로부터 발생된 레이져 빔을 일부는 투과시키고 나머지는 반사시키는 작용을 수행한다. 제1미러(106)는 상기 빔스플리터(104)로부터 투과된 빔을 90°방향 전환(도면상에서는 아래부분으로)하여 전반사시킨다. 제2미러(108)는 상기 빔스플리터(104)로부터 90°방향 전환(도면상에서는 아래부분으로)하여 반사된 빔을 90°방향 전환(도면상에서는 우측으로)하여 전반사시킨다. 공간광변조기(110)는 원하는 형태의 문자, 숫자 및 기호 등을 생성하는 장치이다. 기록매체(112)는 상기 공간광변조기(110)로부터 생성된 신호 빔과 상기 제1미러(106)로부터 전반사된 기준 빔을 입력하여 기록한다.
제1 레이져 빔 발생장치(100)는 1064 nm의 파장을 갖는 레이져 빔을 발생하여 기록 시스템에 사용한다. 제2 레이져 빔 발생장치(102)는 532 nm의 파장을 갖는 고전력 레이져 빔을 발생하는 장치로서, 주로 제1 레이져 빔 발생장치(100)보다 단파장의 레이져 빔을 발생하며 제1 레이져 빔 발생장치(100)와는 상호 영향을 미치지 않도록 별개로 사용한다. 즉, 제1 레이져 빔 발생장치(100)와 제2 레이져 빔 발생장치(102)를 사용하여 2 단계 기록기법에 이용하는데, 이러한 2 단계 기록기법은 재생시 데이터가 쉽게 지워지는 것을 방지하기 위해서 사용하는 것이다.
도 2a는 2 단계 홀로그래픽 기록기법을 설명하기 위한 도면이다.
고전력 레이져 빔을 발생하는 제2 레이져 빔 발생장치(102)를 이용하여 밸런스대역(V.B)으로부터 전자를 에너지 대역상에서 Eg 만큼 여기시켜 놓고 제1 레이져 빔 발생장치(100)를 이용하여 Eg에서 컨덕션 대역(C.B)까지 전자를 여기시킨다.
빔스플리터(104)는 제1 레이져 빔 발생장치(100)로부터 발생된 레이져 빔을 일부는 투과시키고, 나머지 일부는 90°방향을 전환하여 반사시킨다. 제1미러(106)는 빔스플리터(104)로부터 투과된 빔을 90°방향을 전환하여 전반사시켜 기록매체(112)에 기준이 되는 빔으로 사용하도록 한다. 제2미러(108)는 빔스플리터(104)로부터 반사된 빔을 90°방향을 전환하여 전반사시킨다. 공간광변조기(spatial light modulator : SLM)(110)는 상기 제2미러(108)로부터 전반사된 빔을 선택하여 원하는 문자, 숫자 및 기호 등을 생성하는 장치이다.
도 2b은 공간광변조기(110)가 문자, 숫자 및 기호 등을 생성하는 개략적인 원리를 보이는 도면이다.
도 2b에서의 도면상 좌측에서 들어오는 빔은 제2미러(108)로부터 전반사된 빔이다. 제2미러(108)로부터 원하는 문자, 숫자 및 기호 등을 기록하기 위해 전반사되어 유입되는 빔 중에서 원하는 부분만을 통과시키고 원하지 않는 부분은 차단하여 기록매체(112)에 도달하도록 하는 것이다.
기록매체(112)는 제1미러(106)로부터 전반사되어 유입되는 빔을 기준빔으로 사용하고, 공간광변조기(110)로부터 통과된 빔을 신호빔으로 사용하여 광기록에 사용된다.
상술한 바와 같은 2 단계 기록기법에 사용되는 종래의 광기록장치는 2 개의 레이져 빔 발생장치를 이용하여 파장이 서로 다른 레이져 빔을 발생하여 재생시 데이터가 지워지는 것을 방지하는 기법이다. 즉, 하나의 레이져 빔 발생장치를 이용하여 전자의 에너지 대역상에서 밸런스 대역에서 일정레벨(Eg)까지 우선적으로 여기시켜 놓고, 또 하나의 레이져 빔 발생장치를 이용하여 레벨(Eg)에서 컨덕션 대역까지 쉽게 여기시키는 기법을 사용하는 것이다.
본 발명의 목적은 하나의 레이져 빔 발생장치를 이용하여 2 단계 기록기법을 수행할 수 있는 2단계 광기록장치를 제공하는 데 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 장치는 기록매체에 광기록 및 재생을 수행하는 2단계 광기록장치에 있어서, 하나의 단일 파장을 갖는 레이져 빔을 발생하는 레이져 빔 발생장치; 상기 레이져 빔 발생장치에서 발생되는 단일 파장의 레이져 빔을 유입하여 상기 레이져 빔 발생장치에서 발생되는 단일 파장의 레이져 빔과 동일한 파장을 갖는 레이져 빔과 상기 레이져 빔 발생장치에서 발생되는 단일 파장의 레이져 빔의 반파장에 해당되는 레이져 빔을 적어도 생성하는 비선형장치; 상기 비선형장치로부터 생성된 상기 레이져 빔 발생장치에서 발생되는 단일파장의 레이져 빔의 반파장에 해당되는 레이져 빔과 상기 레이져 빔 발생장치에서 발생되는 단일파장의 레이져 빔과 동일한 파장을 갖는 레이져 빔을 유입하여 굴절률의 차이에 따라 상기 비선형장치로부터 생성된 상기 레이져 빔 발생장치에서 발생되는 단일파장의 레이져 빔의 반파장에 해당되는 레이져 빔과 상기 레이져 빔 발생장치에서 발생되는 단일파장의 레이져 빔을 각각 분리하여 출사시키는 프리즘(prism); 상기 프리즘으로부터 출사된 상기 레이져 빔 발생장치에서 발생되는 단일파장의 레이져 빔을 유입하여 소정의 각도로 전반사시키는 제1미러; 상기 프리즘으로부터 출사된 상기 레이져 빔 발생장치에서 발생되는 단일파장의 레이져 빔의 반파장에 해당되는 레이져 빔을 유입하여 소정의 각도로 전반사시켜 상기 기록매체로 입사시키는 제2미러; 상기 제1미러로부터 전반사된 상기 레이져 빔 발생장치에서 발생되는 단일파장의 레이져 빔을 유입하여 일부는 투과시키고, 나머지 일부는 소정의 각도로 반사시키는 빔스플리터; 상기 빔스플리터로부터 투과된 상기 레이져 빔 발생장치에서 발생되는 단일파장의 레이져 빔을 소정의 각도로 전반사시켜 상기 기록매체로 입사시키는 제3미러; 상기 빔스플리터로부터 반사된 상기 레이져 빔 발생장치에서 발생되는 단일파장의 레이져 빔을 소정의 각도로 전반사시키는 제4미러; 및 상기 제4미러로부터 전반사된 상기 레이져 빔 발생장치에서 발생되는 단일파장의 레이져 빔과 동일한 파장을 갖는 레이져 빔을 유입하여, 원하는 문자, 숫자 및 기호 등을 생성하기 위해 상기 유입되는 레이져 빔 중에서 원하는 부분만을 통과시키고 원하지 않는 부분은 차단하여 상기 기록매체로 입사시키는 공간광변조기를 포함한다.
도 1은 종래의 2 단계 광기록장치의 구성도이다.
도 2a는 2 단계 홀로그래픽 기록기법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2b은 공간광변조기가 문자, 숫자 및 기호 등을 생성하는 개략적인 원리를 보이는 도면이다.
도 3는 본 발명에 따른 2단계 광기록장치의 구성도이다.
도 4a와 도 4b은 프리즘의 원리를 보이는 도면이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
100 : 제1 레이져 빔 발생장치 102 : 제2 레이져 빔 발생장치
104 : 빔스플리터(beam splitter) 106 : 제1미러
108 : 제2미러 110 : 공간광변조기
112 : 기록매체
400 : 레이져 빔 발생장치 402 : 비선형장치
404 : 프리즘 406 : 제1미러
408 : 제2미러 410 : 빔스플리터
412 : 제3미러 414 : 제3미러
416 : 공간광변조기 418 : 기록매체
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
도 3는 본 발명에 따른 2단계 광기록장치의 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같은 2단계 광기록장치는 레이져 빔 발생장치(400), 비선형장치(402), 프리즘(404), 4개의 미러(406, 408, 412, 414), 빔스플리터(410) 및 공간광변조기(416)로 구성되어 기록매체(418)에 광기록 및 재생을 수행한다.
본 발명에 따른 2단계 광기록장치의 구성을 설명한다.
레이져 빔 발생장치(400)는 하나의 단일 파장을 갖는 레이져 빔을 발생한다.
비선형장치(402)는 상기 레이져 빔 발생장치(400)에서 발생되는 단일 파장의 레이져 빔을 유입하여 상기 레이져 빔 발생장치(400)에서 발생되는 단일 파장의 레이져 빔과 동일한 파장을 갖는 레이져 빔과 상기 레이져 빔 발생장치(400)에서 발생되는 단일 파장의 레이져 빔의 반파장에 해당되는 레이져 빔을 적어도 생성한다.
프리즘(prism)(404)은 상기 비선형장치(402)로부터 생성된 상기 레이져 빔 발생장치(400)에서 발생되는 단일파장의 레이져 빔의 반파장에 해당되는 레이져 빔과 상기 레이져 빔 발생장치(400)에서 발생되는 단일파장의 레이져 빔과 동일한 파장을 갖는 레이져 빔을 유입하여 굴절률의 차이에 따라 상기 비선형장치(402)로부터 생성된 상기 레이져 빔 발생장치(400)에서 발생되는 단일파장의 레이져 빔의 반파장에 해당되는 레이져 빔과 상기 레이져 빔 발생장치(400)에서 발생되는 단일파장의 레이져 빔을 각각 분리하여 출사시킨다.
제1미러(406)는 상기 프리즘(404)으로부터 출사된 상기 레이져 빔 발생장치(400)에서 발생되는 단일파장의 레이져 빔을 유입하여 소정의 각도로 전반사시킨다.
제2미러(408)는 상기 프리즘(404)으로부터 출사된 상기 레이져 빔 발생장치(400)에서 발생되는 단일파장의 레이져 빔의 반파장에 해당되는 레이져 빔을 유입하여 소정의 각도로 전반사시켜 상기 기록매체(418)로 입사시킨다.
빔스플리터(410)는 상기 제1미러(406)로부터 전반사된 상기 레이져 빔 발생장치(400)에서 발생되는 단일파장의 레이져 빔을 유입하여 일부는 투과시키고, 나머지 일부는 소정의 각도로 반사시킨다.
제3미러(412)는 상기 빔스플리터(410)로부터 투과된 상기 레이져 빔 발생장치(400)에서 발생되는 단일파장의 레이져 빔을 소정의 각도로 전반사시켜 상기 기록매체(418)로 입사시킨다.
제4미러(414)는 상기 빔스플리터(410)로부터 반사된 상기 레이져 빔 발생장치(400)에서 발생되는 단일파장의 레이져 빔을 소정의 각도로 전반사시킨다.
공간광변조기(416)는 상기 제4미러(414)로부터 전반사된 상기 레이져 빔 발생장치(400)에서 발생되는 단일파장의 레이져 빔과 동일한 파장을 갖는 레이져 빔을 유입하여, 원하는 문자, 숫자 및 기호 등을 생성하기 위해 상기 유입되는 레이져 빔 중에서 원하는 부분만을 통과시키고 원하지 않는 부분은 차단하여 상기 기록매체(418)로 입사시킨다.
본 발명에 따른 2단계 광기록장치의 구성에 따른 작용을 설명한다.
레이져 빔 발생장치(400)는 하나의 단일 파장을 갖는 레이져 빔을 발생한다. 일예로서, 레이져 빔 발생장치(400)는 1064 nm(나노미터)의 파장을 갖는 레이져 빔을 발생한다. 비선형장치(402)는 공지된 주파수 더블링(frequency doubling) 장치로서, 상기 레이져 빔 발생장치(400)에서 발생되는 1064 nm 파장을 갖는 레이져 빔을 유입하여 1064 nm, 1064/2 nm, 1064/3 nm, 1064/4 nm, 1064/5 nm 등등의 파장을 갖는 레이져 빔을 생성한다. 비선형장치(402)가 생성하는 대부분의 레이져 빔은 1064 nm의 파장을 갖는 것이고, 그 다음 1064/2 nm의 파장을 갖는 빔, 또 그 다음 작게 1064/3 nm의 파장을 갖는 빔 등 비선형장치(402)가 생성하는 빔중에서 단파장으로 갈수록 생성비율은 작아진다. 프리즘(404)은 상기 비선형장치(402)로부터 생성된 레이져 빔에 있어서 1064 nm의 파장을 갖는 빔과 532 nm의 파장을 갖는 빔을 분리시켜 출사시킨다. 도 4a와 도 4b은 프리즘의 원리를 보이는 도면이다. 도 4a에서 알 수 있듯이 굴절율과 파장은 반비례한다.(스넬의 법칙) 즉, 단파장의 빔일수록 굴절율이 크고 장파장의 빔일수록 굴절율이 작다. 이는 도 4b을 보면 쉽게 알 수 있다. 프리즘(404)에 1064 nm의 파장을 갖는 빔과 532 nm의 파장을 갖는 빔이 입사되면 1064 nm의 파장을 갖는 빔보다 532 nm의 파장을 갖는 빔이 더욱 큰 각도로 굴절하게 된다. 제1미러(406)는 상기 프리즘(404)으로부터 출사된 1064 nm의 파장을 갖는 빔을 유입하여 소정의 각도로 전반사시킨다. 제2미러(408)는 상기 프리즘(404)으로부터 출사된 532 nm의 파장을 갖는 빔을 유입하여 소정의 각도로 전반사시켜 상기 기록매체(418)로 입사시킨다. 빔스플리터(410)는 상기 제1미러(406)로부터 전반사된 1064 nm의 파장을 갖는 빔을 유입하여 일부는 투과시키고, 나머지 일부는 소정의 각도(도면상에는 90°각도로 우측으로 방향전환)로 반사시킨다. 제3미러(412)는 상기 빔스플리터(410)로부터 투과된 1064 nm의 파장을 갖는 빔을 소정의 각도(도면상에는 90°각도로 우측으로 방향전환)로 전반사시켜 상기 기록매체(418)로 입사시킨다. 제4미러(414)는 상기 빔스플리터(410)로부터 반사된 1064 nm의 파장을 갖는 빔을 소정의 각도(도면상에는 90°각도로 우측으로 방향전환)로 전반사시킨다. 공간광변조기(416)는 상기 제4미러(414)로부터 전반사된 1064 nm의 파장을 갖는 빔을 유입하여, 원하는 문자, 숫자 및 기호 등을 생성하기 위해 상기 유입되는 레이져 빔 중에서 원하는 부분만을 통과시키고 원하지 않는 부분은 차단하여 상기 기록매체(418)로 입사시킨다. 기록매체(418)에 입사된 1064 nm의 파장을 갖는 빔은 기록용이며, 532 nm의 파장을 갖는 빔은 게이팅 빔(gating beam)으로 작용한다.
상술한 바와 같은 2단계 광기록장치에 의하면, 비선형장치의 주파수 더블링 현상을 이용하여 한 개의 레이져 장치로 두 개의 파장을 만들어내어 2 단계 기록기법이 가능하도록 하여 비용절감 측면에서 유용한 효과를 제공한다.

Claims (1)

  1. 기록매체(418)에 광기록 및 재생을 수행하는 2단계 광기록장치에 있어서,
    하나의 단일 파장을 갖는 레이져 빔을 발생하는 레이져 빔 발생장치(400);
    상기 레이져 빔 발생장치(400)에서 발생되는 단일 파장의 레이져 빔을 유입하여 상기 레이져 빔 발생장치(400)에서 발생되는 단일 파장의 레이져 빔과 동일한 파장을 갖는 레이져 빔과 상기 레이져 빔 발생장치(400)에서 발생되는 단일 파장의 레이져 빔의 반파장에 해당되는 레이져 빔을 적어도 생성하는 비선형장치(402);
    상기 비선형장치(402)로부터 생성된 상기 레이져 빔 발생장치(400)에서 발생되는 단일파장의 레이져 빔의 반파장에 해당되는 레이져 빔과 상기 레이져 빔 발생장치(400)에서 발생되는 단일파장의 레이져 빔과 동일한 파장을 갖는 레이져 빔을 유입하여 굴절률의 차이에 따라 상기 비선형장치(402)로부터 생성된 상기 레이져 빔 발생장치(400)에서 발생되는 단일파장의 레이져 빔의 반파장에 해당되는 레이져 빔과 상기 레이져 빔 발생장치(400)에서 발생되는 단일파장의 레이져 빔을 각각 분리하여 출사시키는 프리즘(prism)(404);
    상기 프리즘(404)으로부터 출사된 상기 레이져 빔 발생장치(400)에서 발생되는 단일파장의 레이져 빔을 유입하여 소정의 각도로 전반사시키는 제1미러(406);
    상기 프리즘(404)으로부터 출사된 상기 레이져 빔 발생장치(400)에서 발생되는 단일파장의 레이져 빔의 반파장에 해당되는 레이져 빔을 유입하여 소정의 각도로 전반사시켜 상기 기록매체(418)로 입사시키는 제2미러(408);
    상기 제1미러(406)로부터 전반사된 상기 레이져 빔 발생장치(400)에서 발생되는 단일파장의 레이져 빔을 유입하여 일부는 투과시키고, 나머지 일부는 소정의 각도로 반사시키는 빔스플리터(410);
    상기 빔스플리터(410)로부터 투과된 상기 레이져 빔 발생장치(400)에서 발생되는 단일파장의 레이져 빔을 소정의 각도로 전반사시켜 상기 기록매체(418)로 입사시키는 제3미러(412);
    상기 빔스플리터(410)로부터 반사된 상기 레이져 빔 발생장치(400)에서 발생되는 단일파장의 레이져 빔을 소정의 각도로 전반사시키는 제4미러(414); 및
    상기 제4미러(414)로부터 전반사된 상기 레이져 빔 발생장치(400)에서 발생되는 단일파장의 레이져 빔과 동일한 파장을 갖는 레이져 빔을 유입하여, 원하는 문자, 숫자 및 기호 등을 생성하기 위해 상기 유입되는 레이져 빔 중에서 원하는 부분만을 통과시키고 원하지 않는 부분은 차단하여 상기 기록매체(418)로 입사시키는 공간광변조기(416)를 포함하는 2단계 광기록장치.
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