KR100396950B1 - Holographic Data Storage System_ - Google Patents
Holographic Data Storage System_ Download PDFInfo
- Publication number
- KR100396950B1 KR100396950B1 KR10-1998-0056652A KR19980056652A KR100396950B1 KR 100396950 B1 KR100396950 B1 KR 100396950B1 KR 19980056652 A KR19980056652 A KR 19980056652A KR 100396950 B1 KR100396950 B1 KR 100396950B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- light
- incident
- beam expander
- reference light
- storage medium
- Prior art date
Links
- 238000013500 data storage Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 27
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001093 holography Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011232 storage material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
- G03H1/18—Particular processing of hologram record carriers, e.g. for obtaining blazed holograms
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/02—Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
- G03H2001/0208—Individual components other than the hologram
- G03H2001/0224—Active addressable light modulator, i.e. Spatial Light Modulator [SLM]
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H2226/00—Electro-optic or electronic components relating to digital holography
- G03H2226/11—Electro-optic recording means, e.g. CCD, pyroelectric sensors
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H2250/00—Laminate comprising a hologram layer
- G03H2250/12—Special arrangement of layers
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/004—Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
- G11B7/0065—Recording, reproducing or erasing by using optical interference patterns, e.g. holograms
Abstract
본 발명은 빔확대기와 차단막이 형성된 공간광 변조기를 이용하는 홀로그래픽 데이터 저장 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a holographic data storage system using a spatial light modulator having a beam enlarger and a blocking film.
이를 위해 본 발명은 광원(100)으로부터 입사되는 빔을 확대하여 기준광(R)과 물체광(O)으로 방출하는 빔확대기(110), 상기 빔확대기(110)로부터 입사되는 광의 1/2부분 광로상에 위치하며 상기 빔 확대기(110)로부터 입사되는 광의 1/2부분의 광을 기준광(R)으로 입사시키기 위한 거울(130), 상기 빔확대기(110)로부터 입사되는 기준광(R)과 물체광(O)의 경계를 명확히 하기 위해 경계부로 입사되는 빛을 차단하는 차단막(210)이 형성되고 상기 빔확대기(110)로부터 입사되는 광의 나머지 1/2 부분의 광로상에 위치하며 상기 빔확대기(110)로부터 입사되는 광의 나머지 1/2 부분의 광을 물체광(O)으로 입력 데이터를 실어 주는 공간광변조기(200), 상기 물체광(O)과 기준광(R)의 간섭으로 발생된 간섭 무늬를 기록하고 기준광(R)의 조사로 기록된 간섭 무늬를 복원 재생하는 저장 매체(140), 상기 재생시 상기 빔확대기(110)로부터 입사되는 물체광(O)이 상기 저장매체(140)로 입사되지 않도록 차단하는 셔터(160)를 포함하여 구성된다.To this end, the present invention extends the beam incident from the light source 100 to the beam expander 110 for emitting the reference light R and the object light O, and a half-part optical path of the light incident from the beam expander 110. Mirror 130 for injecting a half of the light incident from the beam expander 110 to the reference light (R), the reference light (R) and the object light incident from the beam expander 110 is located on the In order to clarify the boundary of (O), a blocking film 210 for blocking light incident to the boundary portion is formed and positioned on the optical path of the remaining half of the light incident from the beam expander 110 and the beam expander 110. The spatial light modulator 200 which carries the input data of the remaining half of the light incident from the light into the object light O, and the interference fringe generated by the interference between the object light O and the reference light R Save to record and restore and reproduce the recorded interference fringes by irradiation of the reference light (R) The medium 140 includes a shutter 160 that blocks the object light O incident from the beam expander 110 from being incident on the storage medium 140 during the reproduction.
따라서 본 발명은 구성이 간단하여 광학계의 신뢰도가 향상되며 기준광과 물체광이 명확하게 구별되므로 정확한 데이터 저장이 이루어질 수 있다.Therefore, the present invention has a simple configuration, which improves the reliability of the optical system and accurately distinguishes the reference light from the object light, thereby enabling accurate data storage.
Description
본 발명은 홀로그래픽 데이터 저장 시스템에 관한 것으로, 특히 빔확대기를 이용하는 홀로그래픽 데이터 저장 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a holographic data storage system, and more particularly to a holographic data storage system using a beam enlarger.
일반적으로 홀로그래픽 데이터 저장 시스템은 대상 물체로부터 물체광을 기록하고 이후에 이것을 재현하는데 그 목적이 있다.In general, a holographic data storage system aims to record object light from an object and later reproduce it.
홀로그래픽 데이터 기록은 대상 물체로부터 반사된 물체광의 강도와 방향을 기록하므로써 이루어진다. 대상 물체의 빛의 강도와 방향은 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 조사하게 되면 대상 물체의 3차원 상인 홀로그램이 재현되게 된다.Holographic data recording is achieved by recording the intensity and direction of the object light reflected from the object. The intensity and direction of the light of the object is composed of the interference between the object light and the reference light to form an interference fringe, and the interference fringe is formed in a cube, that is, a storage crystal, made of a material that responds to the intensity of the interference fringe. When the reference light is irradiated to the recorded interference fringe, the hologram, which is a three-dimensional image of the object, is reproduced.
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.At this time, the hologram data recorded in the storage crystal can only be read by the reference light used in the recording process, and the hologram data recorded in the storage crystal can not be read by the reference light having a different wavelength or phase from the reference light used in the recording process. Done.
이와 같은 볼륨 홀로그램 성질을 이용하여 각각 다른 기준광으로 저장 물질입방체의 같은 장소에 많은 홀로그램 데이터를 기록하므로써 작은 입방체 내부에 방대한 데이터를 저장하는 것이 가능해 진다.By using this volume hologram property, a large amount of hologram data can be stored in a small cube by recording a lot of hologram data in the same place of a storage material cube with different reference light.
이를 위해 일반적으로 사용되는 각도 중첩(Angular Multiplexing) 기법은 각기 다른 기준광을 만드기 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.The commonly used angular multiplexing technique is to change the angle of the reference light at each recording time to create different reference light, which allows hundreds to thousands of holograms to form binary data in pages. Can be stored in the same place That is, by recording and reproducing a lot of data in the unit of a page in the same place, it is possible to record and reproduce with high storage density and fast data transfer rate.
이와 같은 일반적인 홀로그래픽 데이터 저장 시스템은 개략적으로 도 1 에 도시한 바와 같이 홀로그래피에 필요한 가간섭광(Coherent Beam), 즉 레이저광을 발생시키는 광원(10), 광원(10)에 상응하는 위치에 설치되어 광원(10)으로부터 발생된 가간섭광을 기준광(Reference Beam)과 신호광, 즉 물체광(Object Beam)으로 분리시키는 광분리기(Beam Splitter)(20), 기준광의 광로상에 위치하며 기준광의 각도를 조금씩 변환하기 위한 회전 거울(30), 물체광의 방향을 변경시키는 거울(40), 거울(40)에서 반사된 물체광의 광로상에 위치하며 반사된 물체광에 입력 데이터, 즉 페이지 단위로 구성되는 다수 픽셀의 2진 데이터를 실어 주는 공간 광 변조기(SLM : Spatial Light Modulator)(50), 상기 공간 광 변조기(50)로부터 출력되는 물체광과 회전 거울(30)에서 반사된 기준광이 서로 교차되는 광로상에 위치하며 상기 물체광과 기준광의 간섭으로 발생된 간섭 무늬를 기록하고 기준광의 조사로 기록된 간섭 무늬를 복원 출력하는 저장 매체(60), 및 저장매체(60)에 기준광을 조사할 때 발생되는 간섭 무늬의 광로상에 위치하며 저장 매체(60)에 기록된 간섭 무늬를 복원할 때 이를 원래의 전기 신호로 변환하기 위한 CCD(Charge Coupled Device)(70)로 이루어진다.This general holographic data storage system is installed in a position corresponding to the light source 10 and the light source 10 for generating a coherent beam, that is, a laser beam, required for holography, as schematically shown in FIG. 1. Beam splitter 20 which separates the coherent light generated from the light source 10 into a reference beam and a signal beam, that is, an object beam, and is positioned on an optical path of the reference beam. Rotation mirror 30 for converting a small amount of light, a mirror 40 for changing the direction of the object light, is located on the optical path of the object light reflected from the mirror 40 and composed of input data, i.e. Spatial Light Modulator (SLM) 50, which carries binary data of a plurality of pixels, and light in which an object light output from the SLM 50 and the reference light reflected from the rotating mirror 30 cross each other. A storage medium 60 which is positioned on the recording medium and records the interference fringe generated by the interference of the object light and the reference light and restores and outputs the interference fringe recorded by the irradiation of the reference light, and occurs when the storage medium 60 is irradiated with the reference light. It is located on the optical path of the interference fringe to be made of a charge coupled device (CCD) 70 for converting the interference fringe recorded in the storage medium 60 to the original electrical signal.
이와 같이 구성되는 종래의 홀로그래픽 데이터 저장 시스템의 동작을 설명한다.The operation of the conventional holographic data storage system configured as described above will be described.
광원(10)에서 조사된 가간섭광은 광분리기(20)에서 기준광과 물체광으로 나뉘어진다.The coherent light irradiated from the light source 10 is divided into the reference light and the object light in the optical separator 20.
이때 물체광은 거울(40)에 의해 방향이 90°방향이 변경되어 공간광 변조기(50)로 입력되어 변조된다. 즉, 물체광은 공간광 변조기(50)에서 입력된 데이터가 실져 픽셀들이 이루는 명암의 2진 데이터의 한 페이지 단위로 변조된후 저장 매체(60)로 입사된다.In this case, the object light is inputted to the spatial light modulator 50 and modulated by the mirror 40 in a 90 ° direction. That is, the object light is incident on the storage medium 60 after data input from the spatial light modulator 50 is modulated in units of one page of binary data of light and shade.
또한, 기준광은 회전 거울(30)에 의해 각도가 변화되어 저장 매체(60)로 입사된다. 즉, 각각의 페이지에 상응하게 회전 거울(30)의 각도를 조금씩 달리하는 기준광은 저장 매체(60)인 저장 크리스탈로 입사된다.In addition, the reference light is incident on the storage medium 60 by changing the angle by the rotating mirror 30. That is, the reference light which slightly changes the angle of the rotating mirror 30 corresponding to each page is incident on the storage crystal which is the storage medium 60.
물체광과 기준광은 홀로그램을 기록하기 위한 저장 매체(60) 내부에서 간섭을 일으키고 이때 발생된 간섭 무늬의 강도에 따라서 저장 매체(60)의 내부 운동 전하의 광유도 현상(Light-induced generation of mobile charge)이 발생되고 이러한 과정을 통하여 간섭 무늬가 기록된다.The object light and the reference light cause interference inside the storage medium 60 for recording the hologram, and light-induced generation of mobile charge of the internal kinetic charge of the storage medium 60 according to the intensity of the interference fringes generated at this time. ) And the interference fringe is recorded through this process.
저장 매체(60)에 기록된 데이터를 읽어내기 위해서는 기준광만을 저장 매체(60)에 조사하면 된다. 즉, 기준광을 조사하면 간섭 무늬는 기준광을 회절시켜 원래의 픽셀의 명암으로 구성되는 바둑판 무늬로 복원되고 이후 읽어진 상을 CCD(70) 위에 비추어 원래의 데이터로 복원하게 된다.In order to read the data recorded in the storage medium 60, only the reference light needs to be irradiated to the storage medium 60. That is, when the reference light is irradiated, the interference fringe is diffracted by the reference light to restore the checkered pattern composed of the contrast of the original pixel, and then the read image is reflected on the CCD 70 to restore the original data.
이와 같이 하나의 페이지를 기록한 후 다음 페이지에서는 회전 거울(30)의 각도를 조금 달리하는 기준광이 적용된다. 즉, 각각의 페이지에는 회전 거울(30)의 각도의 변화에 따라 기준광이 상응하게 적용되는데 데이터의 첫 페이지를 저장 매체에 기록한후, 기준광의 각도를 첫 번째 홀로그램의 재생 복원상이 완전히 사라질때까지 증가시키고, 이때 다시 다른 각도의 기준광으로 새로운 데이터 페이지를 입력시켜 저장 매체(60)에 기록하게 된다.In this way, after recording one page, a reference light having a slightly different angle of the rotating mirror 30 is applied to the next page. That is, the reference light is applied to each page according to the change of the angle of the rotating mirror 30. After recording the first page of data in the storage medium, the angle of the reference light is increased until the reproduction restoration image of the first hologram disappears completely. In this case, a new data page is inputted to the reference light of a different angle and recorded in the storage medium 60.
다시말해서, 각도 중첩 기법을 이용하여 각 페이지의 기록시마다 기준광의 각도를 변화시키는 과정을 반복하여 데이터를 저장 매체 내부에 중첩 기록하게 된다.In other words, the process of changing the angle of the reference light every time each page is recorded by using the angular overlap technique is repeated to overwrite the data in the storage medium.
이와 같이 각도 중첩 기법을 이용하여 기준광의 각도가 변화되어 기록되면 재생시에도 마찬가지로 동일한 각도의 기준광을 저장 매체(60)로 조사하여야 원래의 픽셀의 명암으로 구성되는 바둑판 무늬를 복원할 수가 있으며 이후 읽어진 상은 CCD(70)에 의해 원래의 데이터로 복원된다.As described above, when the angle of the reference light is changed and recorded using the angle superposition technique, the same pattern of reference light at the same angle must be irradiated to the storage medium 60 to reproduce the checkered pattern consisting of the original pixel contrast. The image is restored to the original data by the CCD 70.
그러나 일반적인 홀로그래픽 데이터 저장 시스템은 광학계의 구성이 복잡한 문제점이 있었다.However, the general holographic data storage system has a complicated configuration of the optical system.
상기 문제점을 개선하기 위해 본 발명은 빔확대기와 차단막을 사용하여 광학계의 구성을 간단하게 하기 위한 홀로그래픽 데이터 저장 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a holographic data storage system for simplifying the construction of an optical system using a beam enlarger and a blocking film.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 광원으로부터 입사되는 빔을 확대하여 기준광과 물체광으로 방출하는 빔확대기, 상기 빔확대기로부터 입사되는 광의 1/2부분 광로상에 위치하며 상기 빔 확대기로부터 입사되는 광의 1/2부분의 광을 기준광으로 입사시키기 위한 거울, 상기 빔확대기로부터 입사되는 기준광과 물체광의 경계를 명확히 하기 위해 입사되는 빛을 차단하는 차단막이 형성되고 상기 빔확대기로부터 입사되는 광의 나머지 1/2 부분의 광로상에 위치하며 상기 빔확대기로부터 입사되는 광의 나머지 1/2 부분의 광을 물체광으로 입력 데이터를 실어 주는 공간광변조기, 상기 거울에서 반사되어 입사되는 기준광과 상기 공간광변조기를 통해 입사되는 물체광이 교차하는 광로상에 위치하며 상기 물체광과 기준광의 간섭으로 발생된 간섭 무늬를 기록하고 기준광의 조사로 기록된 간섭 무늬를 복원 재생하는 저장 매체, 상기 빔확대기로부터 입사되는 광의 나머지 1/2 부분의 광로상에 위치하며 재생시 상기 빔확대기로부터 입사되는 물체광이 상기 저장매체로 입사되지 않도록 차단하는 셔터, 및 상기 저장매체에 기준광을 조사할 때 발생되는 간섭 무늬의 광로상에 위치하며 상기 저장 매체에서 재생된 간섭 무늬를 전기 신호로 변환하기 위한 CCD(Charge Coupled Device)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터 저장 시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a beam magnifier for enlarging a beam incident from a light source to emit the reference light and object light, and is located on a half-part optical path of light incident from the beam enlarger and A mirror for injecting part of the light into the reference light, a shielding film for blocking the incident light to clarify the boundary between the reference light and the object light incident from the beam enlarger, and the remaining half of the light incident from the beam enlarger Spatial light modulator which is located on the optical path of the part and carries the input data of the remaining half of the light incident from the beam expander to the object light, the reference light reflected from the mirror and incident through the spatial light modulator Interference pattern generated by the interference of the object light and the reference light is located on the optical path intersecting the object light A storage medium for recording and restoring the interference fringe recorded by the irradiation of the reference light, the storage medium being positioned on the optical path of the remaining half of the light incident from the beam expander, and the object light incident from the beam expander during reproduction A shutter for blocking the incident light from being incident on the light source, and a CCD (Charge Coupled Device) for converting the interference fringe reproduced from the storage medium into an electrical signal, which is located on an optical path of an interference fringe generated when the reference medium is irradiated with It provides a holographic data storage system characterized in that it comprises a.
도 1 은 일반적인 홀로그래픽 데이터 저장 시스템의 구성도1 is a block diagram of a typical holographic data storage system
도 2 는 본 발명에 의한 홀로그래픽 데이터 저장 시스템의 구조도2 is a structural diagram of a holographic data storage system according to the present invention
도 3 및 도 4 는 도 2 의 공간광 변조기의 구조를 나타낸 도면3 and 4 show the structure of the spatial light modulator of FIG.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10, 100 : 광원 20 : 광분리기10, 100: light source 20: optical separator
30, 40, 130 : 거울 50, 120, 200 : 공간광 변조기30, 40, 130: mirror 50, 120, 200: spatial light modulator
60, 140 : 저장 매체 70, 150 : CCD60, 140: storage medium 70, 150: CCD
110 : 빔확대기 160 : 셔터110: beam expander 160: shutter
170 : 엑츄에이터 210 : 차단막170: actuator 210: blocking film
220 : 데이터 입력부220: data input unit
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 의한 홀로그램 데이터 저장 시스템은 도 2, 도 3, 및 도 4 에 도시한 바와 같이 빔확대기(110), 거울(130), 공간광변조기(200), 저장 매체(140), 셔터(160), CCD(150), 및 액츄에이터(170)로 구성된다.Hologram data storage system according to the present invention, as shown in Figures 2, 3, and 4, the beam expander 110, the mirror 130, the spatial light modulator 200, the storage medium 140, the shutter 160 ), The CCD 150, and the actuator 170.
상기 빔확대기(110)는 광원(100)으로부터 입사되는 빔을 확대하여 기준광(R)과 물체광(O)으로 방출하는 것이다.The beam expander 110 enlarges a beam incident from the light source 100 and emits the beam to the reference light R and the object light O.
상기 거울(130)은 상기 빔확대기(110)로부터 입사되는 광의 1/2부분 광로상에 위치하며 상기 빔 확대기(110)로부터 입사되는 광의 1/2부분의 광을 기준광(R)으로 상기 저장 매체(140)로 입사시키기 위한 것이다.The mirror 130 is positioned on a half-part optical path of the light incident from the beam expander 110 and the storage medium receives the half-part light of the light incident from the beam expander 110 as the reference light R. It is for making it enter into 140.
상기 공간광변조기(200)는 도 3 및 도 4 에 도시한 바와 같이 상기 빔확대기(110)로부터 입사되는 기준광(R)과 물체광(O)의 경계를 명확히 하기 위해 경계부에 입사되는 빛을 차단하는 차단막(210)이 형성되고 상기 빔확대기(110)로부터 입사되는 광의 나머지 1/2 부분의 광로상에 위치하며 상기 빔확대기(110)로부터 입사되는 광의 나머지 1/2 부분의 광을 물체광(O)으로 입력 데이터를 실어 주기 위한 것이다.As shown in FIGS. 3 and 4, the spatial light modulator 200 blocks the light incident to the boundary part to clarify the boundary between the reference light R incident from the beam expander 110 and the object light O. The blocking film 210 is formed on the optical path of the remaining half of the light incident from the beam expander 110, and the light of the remaining half of the light incident from the beam expander 110 is applied to the object light ( O) to carry the input data.
상기 저장 매체(140)는 상기 거울(130)에서 반사되어 입사되는 기준광(R)과 상기 공간광변조기(200)를 통해 입사되는 물체광(O)이 교차하는 광로상에 위치하며 상기 물체광(O)과 기준광(R)의 간섭으로 발생된 간섭 무늬를 기록하고 기준광(R)의 조사로 기록된 간섭 무늬를 복원 재생하는 것이다.The storage medium 140 is positioned on an optical path where the reference light R reflected by the mirror 130 and incident light and the object light O incident through the spatial light modulator 200 cross each other. The interference fringe generated by the interference between O) and the reference light R is recorded, and the interference fringe recorded by the irradiation of the reference light R is restored.
상기 셔터(160)는 상기 빔확대기(110)로부터 입사되는 광의 나머지 1/2 부분의 광로상에 위치하며 재생시 상기 빔확대기(110)로부터 입사되는 물체광(O)이 상기 공간광변조기(200)를 통해 저장 매체(140)로 입사되지 않도록 차단하는 것이다.The shutter 160 is positioned on the optical path of the remaining half of the light incident from the beam expander 110, and the object light O incident from the beam expander 110 is reproduced by the spatial light modulator 200 during reproduction. It is to block the incident to the storage medium 140 through).
상기 CCD(150)는 상기 저장매체(140)에 기준광을 조사할 때 발생되는 간섭 무늬의 광로상에 위치하며 상기 저장 매체(140)에서 재생된 간섭 무늬를 전기 신호로 변환하기 위한 것이다.The CCD 150 is located on an optical path of an interference fringe generated when the storage medium 140 is irradiated with reference light, and is used to convert the interference fringe reproduced by the storage medium 140 into an electrical signal.
상기 액츄에이터(170)는 각도 중첩을 위해 기준광(O)의 각도를 조금씩 변화시키기 위해 상기 거울(130)을 회전시키기 위한 것이다.The actuator 170 is for rotating the mirror 130 to change the angle of the reference light O little by little to overlap the angle.
이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 홀로그래픽 데이터 저장 시스템의 동작을 설명한다.The operation of the holographic data storage system according to the present invention configured as described above will be described.
먼저, 저장 매체(140)에 데이터를 기록하는 경우를 설명한다.First, the case where data is recorded in the storage medium 140 will be described.
저장 매체(140)에 데이터를 기록하기 위해서는 기준광(R)과 물체광(O)이 모두 저장 매체(140)로 입사되어야 하므로 셔터(160)를 열어 물체광(O)이 입사될 수 있도록 한다.In order to record data in the storage medium 140, since both the reference light R and the object light O must be incident on the storage medium 140, the shutter 160 is opened to allow the object light O to be incident.
광원(100)에서 조사된 가간섭광은 빔확대기(110)에서 확대되어 거울(130)과 SLM(200)으로 입사된다.The coherent light irradiated from the light source 100 is enlarged by the beam expander 110 and is incident on the mirror 130 and the SLM 200.
즉, 빔확대기(110)에서 확대된 빔은 상부와 하부로 나뉘어져서 상부빔은 기준광(R)으로 사용되고 하부빔은 물체광(O)으로 사용되거나, 상부빔은 물체광(O)으로 사용되고 하부빔은 기준광(O)으로 사용된다.That is, the beam enlarged by the beam expander 110 is divided into upper and lower parts so that the upper beam is used as the reference light R and the lower beam is used as the object light O, or the upper beam is used as the object light O and lower The beam is used as the reference light (O).
상기 빔확대기(110)에서 출력되는 상부빔은 기준광(R)으로 상기 거울(130)에 입사되어 방향이 90도 변경되어 저장매체(140)로 입사된다.The upper beam output from the beam expander 110 is incident to the mirror 130 as the reference light R, and the direction is changed by 90 degrees to be incident to the storage medium 140.
또한, 상기 빔확대기(110)에서 출력되는 하부빔은 물체광(O)으로 셔터(160)를 통해 공간광변조기(200)로 입사된다.In addition, the lower beam output from the beam expander 110 is incident to the spatial light modulator 200 through the shutter 160 as the object light (O).
또한 공간광변조기(200)에서는 입사되는 물체광(O)에 입력 데이터를 실어 저장매체(140)로 입사시킨다.In addition, the spatial light modulator 200 loads input data into the incident object light O and enters the storage medium 140.
이때, 상기 공간광변조기(200)는 도 3 및 도 4 에 도시한 바와 같이 기준광(R)과 물체광(O)이 겹쳐지는 부분에 구분을 명화히 하기 위해 차단막(210)이 형성되어 데이터 입력부(220)에만 입력 데이터가 실리게 된다.In this case, as shown in FIGS. 3 and 4, the spatial light modulator 200 is provided with a blocking film 210 to clarify the division at the overlapping portion of the reference light R and the object light O. Only the input data is loaded at 220.
따라서 저장 매체(140)에 입사되는 물체광(O)은 상부가 빛이 차단된 상태가 된다.Therefore, the upper portion of the object light O incident on the storage medium 140 is in a state where light is blocked.
상기 공간광변조기(200)에서 입사되는 물체광(O)과 거울(130)에서 입사되는 기준광(R)은 홀로그램을 기록하기 위한 저장 매체(140) 내부에서 간섭을 일으키고 이때 발생된 간섭 무늬의 강도에 따라서 저장 매체(140)의 내부 운동 전하의 광유도 현상(Light-induced generation of mobile charge)이 발생되고 이러한 과정을 통하여 간섭 무늬가 기록된다.The object light O incident from the spatial light modulator 200 and the reference light R incident from the mirror 130 cause interference in the storage medium 140 for recording the hologram, and the intensity of the interference fringe generated at this time. Accordingly, a light-induced generation of mobile charge of the storage medium 140 is generated and an interference fringe is recorded through this process.
또한, 상기 엑츄에이터(170)는 상기 거울(130)을 회전시켜 상기 기준광(R)의 입사각을 변화시키게 된다. 즉, 기준광(R)은 거울(130)에 의해 각도가 변화되어 저장 매체(140)로 입사되어 각도 중첩에 의해 기록할 수 있도록 한다.In addition, the actuator 170 rotates the mirror 130 to change the incident angle of the reference light R. That is, the reference light R is angled by the mirror 130 and is incident on the storage medium 140 so that the reference light R can be recorded by overlapping angles.
다시말해서 각각의 페이지에 상응하게 거울(130)의 각도를 조금씩 달리하는 기준광은 저장 매체(140)인 저장 크리스탈로 입사된다.In other words, the reference light that slightly changes the angle of the mirror 130 corresponding to each page is incident to the storage crystal, which is the storage medium 140.
이러한 과정을 통해 각도 중첩 기법을 이용하여 각 페이지의 기록시마다 기준광의 각도를 변화시키는 과정을 반복하여 데이터를 저장 매체 내부에 중첩 기록하게 된다.Through this process, the process of changing the angle of the reference light every time each page is recorded by using an angular overlap technique is repeated to superimpose data in the storage medium.
다음으로, 이와 같이 저장 매체(140)에 기록된 데이터를 재생하는 과정을 설명한다.Next, a process of reproducing the data recorded in the storage medium 140 will be described.
저장매체(140)에 기록된 데이터를 재생하기 위해서는 기준광(R)만이 필요하므로 상기 셔터(160)를 닫아 물체광(O)이 저장매체(140)로 입사되지 못하도록 한다.Since only the reference light R is needed to reproduce the data recorded on the storage medium 140, the shutter 160 is closed to prevent the object light O from entering the storage medium 140.
광원(100)에서 조사된 가간섭광은 빔확대기(110)에서 확대되어 거울(130)로 입사된다.The coherent light irradiated from the light source 100 is magnified by the beam expander 110 and is incident on the mirror 130.
즉, 빔확대기(110)에서 확대된 빔 중에서 상부빔만이 거울(130)로 입사되게 된다.That is, only the upper beam is incident on the mirror 130 among the beams enlarged by the beam expander 110.
상기 빔확대기(110)에서 출력되는 상부빔은 기준광(R)으로 상기 거울(130)에 입사되어 방향이 90도 변경되어 저장매체(140)로 입사된다.The upper beam output from the beam expander 110 is incident to the mirror 130 as the reference light R, and the direction is changed by 90 degrees to be incident to the storage medium 140.
이때, 상기 엑츄에이터(170)는 각도 중첩 기법을 이용하여 기록된 데이터를 재생하기 위해 기준광(O)의 각도가 맞추어지도록 거울(130)을 회전시킨다. 즉, 재생시에도 마찬가지로 동일한 각도의 기준광을 저장 매체(140)로 조사하여야 원래의 픽셀의 명암으로 구성되는 바둑판 무늬를 복원할 수가 있으므로 상기 엑츄에이터(170)에서 거울(130)을 회전시켜 기준광(O)의 각도를 변화시켜 저장 매체(140)로 입사되도록 한다.In this case, the actuator 170 rotates the mirror 130 so that the angle of the reference light O is adjusted to reproduce the recorded data by using the angle superposition technique. That is, during reproduction, the same angle of reference light must be irradiated to the storage medium 140 to restore the checkered pattern composed of the contrast of the original pixel. Therefore, the actuator 170 rotates the mirror 130 to generate the reference light (O). By changing the angle of the incident to the storage medium 140.
상기 저장 매체(140)는 입사되는 기준광(O)에 따라 기록된 상을 CCD(150)로 출력하게 되고 상기 CCD(150)에서는 이를 원래의 데이터로 복원하여 출력하게 된다. 즉, 기준광을 조사하면 간섭 무늬는 기준광을 회절시켜 원래의 픽셀의 명암으로 구성되는 바둑판 무늬로 복원되고 이후 읽어진 상을 CCD(150) 위에 비추어 원래의 데이터로 복원하게 된다.The storage medium 140 outputs an image recorded according to the incident reference light O to the CCD 150, and the CCD 150 restores the original image to original data. That is, when the reference light is irradiated, the interference fringe diffracts the reference light to restore the checkered pattern composed of the contrast of the original pixel, and then restores the read image onto the CCD 150 to the original data.
한편, 빔확대기(110)로부터 출력되는 상부빔을 물체광(O)으로 사용하고 하부빔을 기준광(R)으로 사용하는 경우에도 상부빔을 기준광(R)으로 사용하고 하부빔을 물체광(O)으로 사용한 경우와 동일하게 작동하게 된다. 즉, 물체광(O)으로 사용할 빔의 광로상에 공간광 변조기(200)를 위치시키면 된다.Meanwhile, even when the upper beam output from the beam expander 110 is used as the object light O and the lower beam is used as the reference light R, the upper beam is used as the reference light R and the lower beam is the object light O. It works the same as when used with). That is, the spatial light modulator 200 may be positioned on the optical path of the beam to be used as the object light O.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 홀로그램 데이터 저장 시스템은 그 구성이 간단하게 이루어지게 되어 광학계의 신뢰도가 향상되며 기준광과 물체광이 명확하게 구별되므로 정확한 데이터 저장이 이루어질 수 있다.As described above, the hologram data storage system according to the present invention has a simple configuration, which improves the reliability of the optical system and clearly distinguishes the reference light from the object light, thereby enabling accurate data storage.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-1998-0056652A KR100396950B1 (en) | 1998-12-21 | 1998-12-21 | Holographic Data Storage System_ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-1998-0056652A KR100396950B1 (en) | 1998-12-21 | 1998-12-21 | Holographic Data Storage System_ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20000040909A KR20000040909A (en) | 2000-07-15 |
| KR100396950B1 true KR100396950B1 (en) | 2003-10-17 |
Family
ID=19564144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR10-1998-0056652A KR100396950B1 (en) | 1998-12-21 | 1998-12-21 | Holographic Data Storage System_ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100396950B1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105700135B (en) * | 2016-04-14 | 2018-03-20 | 安徽大学 | A kind of high speed large scene phase recovery data acquisition device of natural lighting |
-
1998
- 1998-12-21 KR KR10-1998-0056652A patent/KR100396950B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20000040909A (en) | 2000-07-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100427743B1 (en) | Data input method for a holographic digital storage system | |
| KR100396950B1 (en) | Holographic Data Storage System_ | |
| KR100283049B1 (en) | Holographic data storage system | |
| KR100283048B1 (en) | Holographic data storage system | |
| KR100276060B1 (en) | Volume holographic digital data storage system | |
| KR100288480B1 (en) | Holographic data storage / playback device and method | |
| KR20000040910A (en) | Holographic data storage system | |
| KR100402689B1 (en) | Optical alignment control device of digital holographic data storage system | |
| US7133171B2 (en) | Double facing double storage capacity | |
| KR100288481B1 (en) | Holographic Data Storage System Using Spatial Overlap | |
| KR100248743B1 (en) | Method for spatial multiplexing device for holographic digital data storage system | |
| KR100248741B1 (en) | Spatial multiplexing device for holographic memory and volume holographic digital data storage system therewith | |
| KR100456433B1 (en) | Holographic digital data storage system | |
| KR100406683B1 (en) | Apparatus for multiplexing an angle data by using holographic optical elements | |
| KR100288482B1 (en) | Disc-type holographic data storage system | |
| KR100396946B1 (en) | Holographic data storage system | |
| KR100579617B1 (en) | Apparatus for controlling track servo in a holographic worm system | |
| KR100288479B1 (en) | Holographic Data Storage System Using Space Overlap | |
| KR20000040904A (en) | Hologram memory multi coping system | |
| KR100248736B1 (en) | Volume holographic digital data storage system | |
| KR200325224Y1 (en) | Reference light incident angle control device of holographic data storage system | |
| KR100261623B1 (en) | Method for controlling reproducing of recorded data in volume holographic digital storage/reproducing system | |
| KR100280941B1 (en) | Hologram Data Special Multiplexing Method and Storage System Using Polarization | |
| KR19990052302A (en) | Volume holographic digital storage system | |
| KR20010001428A (en) | Holographic data storage system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20110801 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |