KR100297838B1 - 홀로그램데이터스토리지시스템의기준광입사각조절장치 - Google Patents

홀로그램데이터스토리지시스템의기준광입사각조절장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광분리기에 의해 레이저로부터 분리된 후 회전 거울에 의해 반사되어 저장매체로 입사되는 기준광이 투과되어 각각 다른 각도로 분할되며 저장매체에 입사되도록 함으로써 상기 저장매체에 저장되는 기록 밀도를 향상시킬 수 있도록 구성된 홀로그램 데이터 스토리지 시스템의 기준광 입사각 조절 장치에 관한 것이다.
본 발명은 레이저로부터 분리되어 저장매체로 입사되는 기준광이 투과되며 굴절되어 각각 다른 각도로 저장매체에 입사되도록 하는 광굴절요소와; 상기 기준광이 투과되는 광굴절요소를 회전시키는 구동수단을 포함하여 앵귤러 멀티플렉싱이 가능토록 한 것이다.

Description

홀로그램 데이터 스토리지 시스템의 기준광 입사각 조절 장치(APPARATUS FOR ADJUSTING REFERENCE BEAM INCIDENCE ANGLE OF HOLOGRAM DATA STORAGE SYSTEM)
도 1은 홀로그램 테이타 메모리 시스템의 일반적인 구성도.
도 2는 홀로그램 테이타 메모리 시스템의 작동을 나타낸 구성도.
도 3과 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 홀로그램 데이터 스토리지 시스템의 기준광 입사각 조절 장치를 나타낸 사시도와 평면도.
도 5는 본 발명인 기준광 입사각 조절 장치가 구비된 홀로그램 데이터 메모리 시스템을 나타낸 구성도.
도 6은 본 발명의 주요부인 광굴절요소의 제조 방법을 나타낸 계통도.
도 7은 본 발명의 주요부인 광굴절요소의 굴절면을 형성하기 위한 시스템 구성도.
도 8은 본 발명의 주요부인 광굴절요소에 기준광이 입사되어 변위되는 것을 나타낸 광학계 설명도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 레이저 2 : 광분리기
3 : 회전 거울 4 : 거울
5 : 공간 광변조기 6 : 저장매체
7 : 씨씨디 11 : 렌즈군
12 : 렌즈군 13 : 렌즈군
14 : 렌즈 15 : 신호처리부
16 : 액츄에이터 100 : 기준광 입사각 조절 장치
110 : 광굴절요소 111 : 투광판
112 : 굴절면 120 : 구동수단
121 : 회전축 122 : 액추에이터
123 : 마운트 124 : 고정플레이트
200 : 통체 210 : 마스크
220 : 에칭용액 230 : 교반기
240 : 주입관
본 발명은 홀로그램 데이터 스토리지 시스템의 기준광 입사각 조절 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 광분리기에 의해 레이저로부터 분리된 후 회전 거울에 의해 반사되어 저장매체로 입사되는 기준광이 투과되어 각각 다른 각도로 분할되며 저장매체에 입사되도록 함으로써 상기 저장매체에 저장되는 기록 밀도를 향상시킬 수 있도록 구성된 홀로그램 데이터 스토리지 시스템의 기준광 입사각 조절 장치에 관한 것이다.
일반적으로 홀로그램 데이터 스토리지 시스템은 대상 물체로부터 물체광을 기록하고 이후에 이것을 재현하는데 그 목적이 있다.
홀로그램 데이터 기록은 대상 물체로부터 반사된 물체광의 강도와 위상을 기록하므로써 이루어진다. 대상 물체의 빛의 강도와 위상은 물체광과 기준광의 간섭으로 이루어져 간섭 무늬를 만들게 되고, 이렇게 형성된 간섭 무늬는 간섭 무늬의 강도에 반응하는 물질로 이루어진 입방체, 즉 저장 크리스탈속에 기록된다. 이와 같이 기록된 간섭 무늬에 기준광을 입사하게 되면 대상 물체의 3차원 상인 홀로그램이 재현되게 된다.
이때, 저장 크리스탈에 기록된 홀로그램 데이터는 기록 과정에서 사용된 기준광으로만 읽어 낼 수 있고, 기록시에 사용된 기준광과 파장 또는 위상이 다른 기준광으로는 읽어 내지 못하고 저장 크리스탈안에 기록된 홀로그램 데이터를 통과하게 된다.
이와 같은 홀로그램 성질을 이용하여 각각 다른 기준광으로 저장 물질입방체의 같은 장소에 많은 홀로그램 데이터를 기록하므로써 작은 입방체 내부에 방대한 데이터를 저장하는 것이 가능해진다.
이를 위해 일반적으로 사용되는 각도 중첩(Angle Multiplexing) 기법은 각기 다른 기준광을 만들기 위해 각 기록시마다 기준광의 각도를 변화시키는 것으로, 이를 이용하면 2진 데이터를 페이지 단위로 구성하는 수백에서 수천개의 홀로그램을 같은 장소에 저장할 수 있다. 즉, 동일한 장소에 많은 데이터를 페이지 단위로 기록 재생하므로써 높은 저장 밀도 및 빠른 데이터 전달율로 기록 및 재생이 가능해 진다.
이와 같은 일반적인 홀로그램 데이터 스토리지 시스템은 개략적으로 도 1 에 도시한 바와 같이 홀로그래피에 필요한 응집광(Coherent Beam), 즉 레이저광을 발생시키는 레이저(1), 레이저(1)에 상응하는 위치에 설치되어 레이저(1)로 부터 발생된 응집광을 기준광(Reference Beam)과 신호광, 즉 물체광(Object Beam)으로 분리시키는 광분리기(2)(Beam Splitter)(2), 기준광의 광로 상에 위치하며 기준광의 각도를 조금씩 변환하기 위한 회전 거울(3), 물체광의 방향을 변경시키는 거울(4), 거울(4)에서 반사된 물체광의 광로상에 위치하며 반사된 물체광을 입력 데이터, 즉 페이지 단위로 구성되는 다수 픽셀의 2진 데이터로 변조시키는 공간 광변조기(5)(SLM : Spatial Light Modulator)(5), 상기 공간 광변조기(5)로부터 출력되는 물체광과 회전 거울(3)에서 반사된 기준광이 서로 교차되는 광로 상에 위치하며 상기 물체광과 기준광의 간섭으로 발생된 간섭 무늬를 기록하고 기준광의 입사로 기록된 간섭 무늬를 복원 출력하는 저장매체(6), 및 저장매체(6)에 기준광을 입사할 때 발생되는 간섭 무늬의 광로 상에 위치하며 저장매체(6)에 기록된 간섭 무늬를 복원할 때 이를 원래의 전기 신호로 변환하기 위한 씨씨디(Charge Coupled Device)(7)로 이루어진다.
이와 같이 구성되는 일반적인 홀로그램 데이터 스토리지 시스템의 동작을 설명한다.
레이저(1)에서 입사된 응집광은 광분리기(2)에서 기준광과 물체광으로 나뉘어진다.
이때 물체광은 거울(4)에 의해 방향이 90°방향이 변경되어 공간 광변조기(5)로 입력되어 변조된다. 즉, 물체광은 공간 광변조기(5)에서 입력된 데이터에 따라 픽셀들이 이루는 명암의 2진 데이터의 한 페이지 단위로 변조된 후 저장매체(6)로 입사된다.
또한, 기준광은 회전 거울(3)에 의해 각도가 변화되어 저장매체(6)로 입사된다. 즉, 각각의 페이지에 상응하게 회전 거울(3)의 각도를 조금씩 달리하는 기준광은 저장매체(6)인 저장 크리스탈로 입사된다.
물체광과 기준광은 홀로그램을 기록하기 위한 저장매체(6) 내부에서 간섭을 일으키고 이때 발생된 간섭 무늬의 강도에 따라서 저장매체(6)의 내부 운동 전하의 광유도 현상(Light-induced generation of mobile charge)이 발생되고 이러한 과정을 통하여 간섭 무늬가 기록된다.
저장매체(6)에 기록된 데이터를 읽어 내기 위해서는 기준광만을 저장매체(6)에 입사하면 된다. 즉, 기준광을 입사하면 간섭 무늬는 기준광을 회절시켜 원래의 픽셀의 명암으로 구성되는 바둑판 무늬로 복원되고 이후 읽어진 상을 씨씨디(7) 위에 비추어 원래의 데이터로 복원하게 된다.
이와 같이 하나의 페이지를 기록한 후 다음 페이지에서는 회전 거울(3)의 각도를 조금 달리하는 기준광이 적용된다. 즉, 각각의 페이지에는 회전 거울(3)의 각도의 변화에 따라 기준광이 상응하게 적용되는데 데이터의 첫 페이지를 저장매체에 기록한 후, 기준광의 각도를 첫 번째 홀로그램의 재생 복원상이 완전히 사라질 때까지 증가시키고, 이때 다시 다른 각도의 기준광으로 새로운 데이터 페이지를 입력시켜 저장매체(6)에 기록하게 된다.
다시 말해서, 각도 중첩 기법을 이용하여 각 페이지의 기록시마다 기준광의 각도를 변화시키는 과정을 반복하여 데이터를 저장매체 내부에 중첩 기록하게 된다.
이와 같이 각도 중첩 기법을 이용하여 기준광의 각도가 변화되어 기록되면 재생시에도 마찬가지로 동일한 각도의 기준광을 저장매체(6)로 입사하여야 원래의 픽셀의 명암으로 구성되는 바둑판 무늬를 복원할 수가 있으며 이후 읽어진 상은 씨씨디(7)에 의해 원래의 데이터로 복원된다.
또한, 상기 각도 중첩과 함께 저장매체(6)를 길이 방향으로 이동 변화시키는 공간 중첩(Spatial Multiplexing) 기법에 의해 변조된 물체광이 저장매체(6)에 중첩 기록된다. 즉, 데이터의 첫 페이지를 저장매체(6)의 선단에 기록한 후, 저장 영역간에 간섭이 일어나지 않을 정도로 저장매체(6)를 충분히 이동시킨 후 다음 페이지를 기록한다.
다음으로, 이와 같은 시스템을 구체적으로 구현한 종래의 홀로그램 데이터 스토리지 시스템의 구성 및 동작에 대해 설명한다.
종래의 홀로그램 데이터 스토리지 시스템은 도 2 에 도시한 바와 같이 홀로그래피에 필요한 응집광(Coherent Beam), 즉 레이저광을 발생시키는 레이저(1), 상기 레이저(1)로 부터 발생된 응집광을 기준광(Reference Beam)과 물체광(Object Beam)으로 분리시키는 광분리기(2)(Beam Splitter)(2), 다수개의 렌즈를 배열하여 광분리기(2)로부터 유입된 기준광의 크기와 형태를 정형하는 렌즈군(11), 상기 렌즈군(11)에서 정형된 기준광의 각도를 조금씩 변환시키는 회전 거울(3), 다수개의 렌즈를 배열하여 상기 광분리기(2)로부터 유입된 물체광의 크기와 형태를 정형하기 위한 렌즈군(12), 상기 렌즈군(12)에서 정형된 물체광의 방향을 90° 변화시키는 거울(4), 상기 거울(4)에서 반사된 물체광을 입력 데이터, 즉 페이지 단위로 구성되는 다수 픽셀의 2진 데이터에 따라 변조시키는 공간 광변조기(5)(SLM : Spatial Light Modulator)(5), 상기 공간 광변조기(5)로부터 출력되는 물체광을 원하는 특성으로 만들기 위한 렌즈군(13), 상기 렌즈군(13)을 통과한 물체광과 회전 거울(3)에서 반사된 기준광의 간섭으로 발생된 간섭 무늬를 기록하고 기준광의 입사로 기록된 간섭 무늬를 복원 출력하는 저장매체(6), 저장매체(6)에 기준광을 입사하여 발생되는 간섭 무늬를 복원하기 위해 픽셀을 매칭시키기 위한 렌즈(14), 상기 렌즈(14)를 통과한 간섭 무늬를 원래의 전기적인 신호로 변화하기 위한 씨씨디(7), 상기 씨씨디(7)로부터 출력되는 신호를 처리하여 원래의 디지털 신호로 출력하고 각도 중첩 기법에 따라 기준광의 각도를 변화시키기 위해 상기 회전 거울(3)의 각도 변화를 제어하는 신호처리부(15), 및 상기 신호처리부(15)의 제어에 따라 상기 회전 거울(3)의 각도를 변화시키기 위한 액츄에이터(16)로 구성된다.
이와 같이 구성되는 종래의 홀로그램 데이터 스토리지 시스템의 동작을 설명한다.
레이저(1)에서 입사된 빛이 광분리기(2)에서 기준광과 물체광으로 분리되어 렌즈군(11, 12)으로 입사된다.
이때 레이저(1)가 주로 레이저로 이루어지므로 크기와 형태를 조절해야 한다. 이를 위해 렌즈군(12)을 이용하며 물체광은 렌즈군(12)을 통해 크기와 형태가 정형된 후 거울(4)에서 반사되어 90°방향이 변경된다.
상기 거울(4)에서 반사된 물체광은 공간 광변조기(5)로 입력되어 변조된다. 즉, 물체광은 공간 광변조기(5)에서 픽셀들로 이루어지는 명암의 2진 데이터로 변조된다. 이때, 2진 데이터는 페이지 단위로 이루어져 페이지 단위로 물체광은 변조되게 된다.
상기 공간 광변조기(5)로부터 출력되는 물체광은 렌즈군(13)을 통해 원하는 특성으로 변화된다. 즉 렌즈군(13)에서는 공간 광변조기(5)에서 신호가 퍼진 물체광을 기록 및 저장이 용이한 특성을 갖도록 집속시킨 후 저장매체(6)로 입사시킨다.
또한, 기준광은 회전 거울(3)에 의해 소정의 각도로 편향되어 저장매체(6)로 입사된다. 즉, 신호처리부(15)에서 액츄에이터(16)를 제어하여 입사되는 기준광을 편향시켜 저장매체(6)로 입사시킨다.
이와 같이 공간 광변조기(5)에서 데이터를 실은 물체광과 기준광은 저장매체(6)에서 간섭을 일으키고 저장 크리스탈의 광굴절 효과에 의해 간섭 패턴이 저장매체(6)의 굴절율 분포로 형성되는 간섭 무늬로 기록된다.
다음 페이지를 기록하기 위해서는 상기 신호처리부(15)에서 회전 거울(3)의 각도를 변화시키기 위해 액츄에이터(16)를 제어한다. 즉, 상기 신호처리부(15)의 제어에 따라 액츄에이터(16)가 작동하여 회전 거울(3)의 각도를 변화시키고 이에 따라 기준광이 상기 변화된 각도에 의해 편향되어 저장매체(6)로 입사된다.
이때, 다음 페이지에 해당하는 입력 데이터가 공간 광변조기(5)에 의해 물체광에 실어져서 저장매체(6)로 입사되고, 상기 편향된 기준광과의 간섭으로 간섭 무늬가 저장매체(6)에 기록된다.
이와 같이 페이지 단위로 데이터를 저장하기 위해 기준광을 페이지 단위로 계속적으로 편향시켜 저장매체(6)로 입사되는 각도를 변화시켜 주면서 입력 데이터가 실린 물체광을 저장매체(6)로 입사시키면 간섭을 일으켜 원하는 데이터를 저장할 수 있게 된다.
이와 같이 기준광의 각도가 변화되면서 저장매체(6)에 중첩되어 기록되면 재생시에도 마찬가지로 동일한 각도의 기준광을 저장매체(6)로 입사하여 원래의 픽셀의 명암으로 구성되는 바둑판 무늬를 복원하게 된다. 저장매체(6)에서 복원된 간섭 무늬는 렌즈(14)에서 상기 씨씨디(7)의 픽셀수에 맞도록 조절된 후 씨씨디(7)를 통해 전기적 신호로 변환되어 신호처리부(15)에서 신호 처리되게 된다.
따라서 홀로그램 데이터 스토리지 시스템은 각도 중첩에 의해 많은 데이터를 빠르게 저장할 수 있는데, 전체 데이터 저장 용량(M)은 다음 수학식 1과 같다.
[수학식 1]
M = Nb × Na × Ns
여기서, Na는 각도 중첩으로 중첩시킨 홀로그램 데이터 페이지의 수이고, Nb는 한 페이지의 홀로그래픽에 포함된 데이터 비트수이고, Ns는 공간 중첩의 개수로 중첩시킨 홀로그램 데이터 페이지의 수이다.
이와 같이 각도 중첩 기법을 이용하는 홀로그램 데이터 스토리지 시스템의 저장 크리스탈에 저장된 데이터를 재생하기 위해서는 기록시와 동일하게 상기 신호처리부(15)에서 제어한 액츄에이터(16)의 작동에 의해 회전 거울(3)의 각도를 변화시켜 주어야 한다. 그런데, 재생시 실제 기록 각도를 알 수 없으므로 처음 설정된 기록 각도로 재생하게 된다. 때문에, 재생시 회전거울의 실제 기록 각도를 알기 위해 처음 설정된 기록 각도의 재생이 필요하였다.
그런데, 상기와 같이 회전 거울(3)의 각도를 변화시켜 각도 중첩 기법으로 홀로그램 데이터를 저장하는 과정에서, 기준광의 기록 각도는 액추에이터로 구동되는 회전 거울(3) 또는 AOM(Acousto-Optic Modulator)을 이용하여 제어됨으로 저장매체(6)로 입사되는 실제 기록 각도는 회전 거울(3)의 구동 제어 오차, AOM의 구동 제어 오차 및 저장매체(6)의 표면 및 내부 상태에 따라 제어시와 다소 차이가 나게 된다.
따라서, 실제 기록 각도와 신호처리부(15)로부터 출력되는 제어 기록 각도는 차이가 발생되고, 그로인해 재생시 잡음이 발생하여 시스템의 데이터 신뢰도가 떨어지게 되며, 상기와 같은 단점에 의하여 결국에는 각도조절 범위 및 변위범위가 한정됨으로 저장매체(50)에 비교적 많은 량의 테이타를 저장하지 못하는 문제점이 있었다.
[발명이 이루고자 하는 기술적 과제]
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점에 착안하여 제안된 것으로, 그 목적은 광분리기에 의해 레이저로부터 분리된 후 회전 거울에 의해 반사되어 저장매체로 입사되는 기준광이 굴절면의 각도가 둘레를 따라 각각 다르도록 구성된 광굴절요소에 의해 굴절되며 각각 다른 각도로 분할되어 저장매체에 입사되도록 함으로써 보다 많은 데이터를 상기 저장매체에 중첩시켜 저장할 수 있도록 구성된 홀로그램 데이터 스토리지 시스템의 기준광 입사각 조절 장치를 제공하고자 하는 것이다.
[발명의 구성 및 작용]
본 발명의 특징에 따르면, 레이저로부터 광분리기를 통해 분리된 기준광이 투과되고 굴절되어 각각 다른 각도로 저장매체에 입사되도록 하는 광굴절요소와; 상기 광굴절요소를 회전시키는 구동수단을 포함하되, 상기 광굴절요소는 기준광이 투과되는 투광판의 일측면에 주연부에 상기 저장매체에 입사되는 기준광을 굴절시키는 굴절면이 중앙부위에서 외주방향으로 기울어짐과 동시에 상기 굴절면의 경사각이 투광판의 둘레를 따라 각각 다른 각도를 갖도록 구성되며, 상기 구동수단은 상기 광굴절요소의 일측면 중앙부위에 결합되는 회전축과, 상기 회전축을 회전시키는 액추에이터가 포함되어, 상기 액추에이터가 회전축을 회전시키면 상기 회전축이 신호광이 투과되는 광굴절요소를 회전시킬 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 홀로그램 데이터 스토리지 시스템의 기준광 입사각 조절 장치가 제공된다.
이하 본 발명인 홀로그램 데이터 스토리지 시스템의 기준광 입사각 조절 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3과 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 홀로그램 데이터 스토리지 시스템의 기준광 입사각 조절 장치를 나타낸 사시도와 평면도이고, 도 5는 본 발명인 기준광 입사각 조절 장치가 구비된 홀로그램 데이터 메모리 시스템을 나타낸 구성도이다.
도시한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 홀로그램 데이터 스토리지 시스템의 기준광 입사각 조절 장치(100)는 레이저(1)로 부터 분리되어 저장매체(6)로 입사되는 기준광이 투과되며 굴절되어 각각 다른 각도로 저장매체(6)에 입사되도록 하는 광굴절요소(110)와, 상기 기준광이 투과되는 광굴절요소(110)를 회전시키는 구동수단(120)이 포함되어 앵귤러 멀티플렉싱을 행하도록 구성된 것으로, 상기 저장매체(6)로 입사되는 기준광이 구동수단(120)의 제어에 따라 회전되는 광굴절요소(110)를 투과하며 각각 다른 입사각으로 저장매체(6)에 입사되어 저장되도록 구성된다.
상기 광굴절요소(110)는 기준광이 투과되는 투광판(111)의 일측면에 주연부에 상기 저장매체(6)에 입사되는 기준광을 굴절시키는 굴절면(112)이 중앙부위에서 외주방향으로 기울어짐과 동시에 상기 굴절면(112)의 경사각이 투광판(111)의 둘레를 따라 각각 다른 각도를 갖도록 구성된다.
상기 구동수단(120)은 상기 광굴절요소(110)의 일측면 중앙부위에 결합되는 회전축(121)과, 상기 회전축(121)을 회전시키는 액추에이터(122)가 포함되어 구성된 것으로, 상기 액추에이터(122)가 회전축(121)을 회전시키면 상기 회전축(121)이 신호광이 투과되는 광굴절요소(110)를 회전시킬 수 있도록 구성된다.
한편, 상기 구동수단(120)의 액추에이터(122)는 마운트(123)에 의해 지면에 고정된 고정플레이트(124)에 고정 결합되며, 상기 마운트(123)는 경우에 따라 회전 가능하도록 구성되어 상기 기준광이 투과되는 광굴절요소(110)의 각도를 어느 한 방향 예를 들어 공간좌표의 x축 또는 y축 또는 z축 방향으로 변화시킬 수 있도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 광굴절요소(110)는 빛의 투광이 용이한 투명 재질 예를 들어 SiO2와 같은 재료로 성형하는 것이 바람직하며, 상기 액추에이터(122)는 신호처리부(15)에 연결되어 상기 신호처리부(15)의 제어에 따라 구동될 수 있도록 구성될 수 있다.
도 6은 본 발명인 기준광 입사각 조절 장치(100)의 주요부인 광굴절요소의 제조 방법을 나타낸 계통도이고, 도 7은 본 발명의 주요부인 광굴절요소의 굴절면을 형성하기 위한 시스템 구성도이다.
도시한 바와 같이 본 발명인 기준광 입사각 조절 장치(100)의 주요부인 광굴절요소(110)의 제조 방법은 원판형상으로 형성된 투광판(111)의 주연부를 제외한 일면에 포토레지스터와 같은 마스크(210)를 형성하는 마스크 형성단계와, 상기 마스크(210)가 형성된 투광판(111)의 주연부를 NH4F 와 HF가 혼합된 에칭용액(220)에 담가 회전시킴과 동시에 상기 에칭용액(220)의 NH4F와 HF의 혼합비를 변화시켜 상기 투광판(111)의 주연부 둘레를 따라 각각 다른 각도를 예를 들어 투광판(111)의 중앙부위에서 외주방향으로 기울어짐과 동시에 상기 투광판(111)의 둘레를 따라 각각 다른 각도를 갖는 굴절면(112)을 형성하는 굴절면 형성단계와, 상기 투광판(111)에 형성된 마스크(210)를 제거하는 마스크 제거단계로 구성된다.
상기 굴절면(112) 형성단계는 에칭용액(220)을 휘젖는 교반기(230)와 에칭용액(220)을 주입하는 주입관(240)이 구비된 통체(200)에 NH4F와 HF이 소정비율로 혼합된 에칭용액(220)을 담고, 상기 에칭용액(220)에 투광판(111)을 담아 굴절면(112)을 형성하되, 상기 투광판(111)의 주연부 즉 마스크(210)가 형성되지 않은 부분이 에칭용액(220)에 담겨 소정속도 및 시간으로 회전되도록 함과 동시에 주입관(240)으로 완충용액인 NH4F 소정량씩 주입시켜 통체(200)에 담긴 에칭용액(220)의 혼합비율을 변화시켜 줌으로써 투광판(111)의 주연부 둘레를 따라 각각 다른 경사각을 갖는 굴절면(112)이 형성되도록 하며, 이후 투광판(111)의 소정 지점 예를 들어 a-a선상에서 360°회전이 끝나면 굴절면(112)의 형성이 완료된다.
이때, 상기 교반기(230)는 주입관(240)을 통해 주입되는 NH4F와 통체(200)에 미리 담겨있던 에칭용액(220)이 골고루 혼합되도록 함으로써 투광판(111)에 형성되는 굴절면(112)이 균일하게 경사지며 형성되도록 하게 된다.
이와 같이 구성된 본 발명인 홀로그램 데이터 스토리지 시스템의 기준광 입사각 조절 장치(100)의 작용은 다음과 같다.
광분리기(2)에 의해 레이저(1)로 부터 분리된 후 회전 거울(3)에 의해 반사되어 저장매체(6)로 입사되는 기준광이 굴절면(112)의 각도가 둘레를 따라 각각 다르도록 형성된 광굴절요소(110)를 투과하며 굴절되어 저장매체(6)에 입사되도록 하고, 이후 액추에이터(122)가 회전축(121)에 의해 결합된 광굴절요소(110)의 투광판(111)을 회전시키면, 상기 투광판(111)에 투과되는 기준광이 투광판(111)의 일측면에 형성된 굴절면(112)의 각도 변화에 따라 각각 다른 각도로 굴절되며 저장매체(6)로 입사되어 저장된다.
한편, 도 8에 도시한 바와 같이 굴절율이 n₂이며 굴절면의 경사각이 θ인 광굴절요소(100)에 기준광이 입사될 경우 상기 광굴절요소(110)를 사각형부분과 삼각형부분으로 분리하여 생각할 때 상기 기준광이 광굴절요소(100)의 사각형 부분에 입사한다면 기준광이 사각형부분을 지나 삼각형부분의 빗면 즉 굴절면(112) 까지는 직진한다. 이후 기준광이 굴절면과 공기의 계면에 이르게되면 수학식2와 같은 Snell's law에 의해 굴절된다.
[수학식 2]
n₁sinθ = n₂sinα
여기서 n1, n2는 굴절율이고, θ, α는 입사각 또는 투광판(111)의 굴절면(112)의 각도및 굴절각.
상기 수학식 2에서 보듯이 n₁이 공기 중에서 1 이므로
이다.
그러므로, 굴절면의 각도가 변화되면 그에 비례하게 굴각각도 변화됨을 알수 있다.
따라서, 상기 θ는 반도체 제작공정과 같은 공정에 의하여 미세하게 조절 가능하므로 α의 미세조절 즉 입사각을 미세하게 조절할 수 있어 앵귤러 멀티플렉싱이 가능해지는 것이다.
[발명의 효과]
이상에서 설명한 바와 같이 레이저로 부터 분리되어 저장매체로 입사되는 기준광이 투과되며 굴절되어 각각 다른 각도로 저장매체에 입사되도록 하는 광굴절요소와, 상기 기준광이 투과되는 광굴절요소를 회전시키는 구동수단이 포함되어 구성된 본 발명인 홀로그램 데이타 메모리 시스템의 기준광 입사각 조절 장치는 상기 광굴절요소에 입사된 기준광을 굴절시켜 저장매체로 보다 미세하게 각도 분할하여 입사되도록 함으로써 물체광과 기준광을 받아 간섭무늬를 만들어 저장하는 저장매체에 보다 많은 량의 데이터를 저장할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 레이저(1)로부터 광분리기(2)를 통해 분리된 기준광이 투과되고 굴절되어 각각 다른 각도로 저장매체(6)에 입사되도록 하는 광굴절요소(110)와; 상기 광굴절요소(110)을 회전시키는 구동수단(120)을 포함하되, 상기 광굴절요소(110)는 기준광이 투과되는 투광판(111)의 일측면에 주연부에 상기 저장매체(6)에 입사되는 기준광을 굴절시키는 굴절면(112)이 중앙부위에서 외주방향으로 기울어짐과 동시에 상기 굴절면(112)의 경사각이 투광판(111)의 둘레를 따라 각각 다른 각도를 갖도록 구성되며, 상기 구동수단(120)은 상기 광굴절요소(110)의 일측면 중앙부위에 결합되는 회전축(121)과, 상기 회전축(121)을 회전시키는 액추에이터(122)가 포함되어, 상기 액추에이터(122)가 회전축(121)을 회전시키면 상기 회전축(121)이 신호광이 투과되는 광굴절요소(110)를 회전시킬 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 홀로그램 데이터 스토리지 시스템의 기준광 입사각 조절 장치.
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