KR100626943B1 - 홀로그래픽 롬의 기록 시간 조절방법 및 그 장치 - Google Patents

홀로그래픽 롬의 기록 시간 조절방법 및 그 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 홀로그래픽 데이터를 저장물질에 기록할 경우, 저장물질에 반응하지 않는 적색 레이저 광원(S 편광)을 이용하여 녹색 광원에 의해 재생되어 출사되는 녹색 레이저 광량을 조절하여 최종적으로 기록 시간을 조절하기 위한 것으로, 이를 위한 작용은 저장물질에 패턴이 기록되는 동안에, 적색광원에서 생성된 적색 레이저광이 회전 미러에 의해 반사되어 저장물질의 법선 방향을 기준 하에 임의의 각(θ2)으로 저장물질의 동일한 방향으로 입사되는 단계와, 입사된 적색 레이저광이 저장물질 내 회절 격자에 의해 반사되어 다이크로닉 미러에 전달되는 단계와, 전달된 적색 레이저광만을 반사시키며, 반사된 적색 레이저광의 광량을 검출한 후, 기 세팅된 광량에 도달하면, 셔터를 차단시켜 기록을 조절하는 단계를 포함한다. 따라서, 기록 시간을 제어할 수 있어 원하는 회절 효율을 갖도록 조정할 수 있다. 그리고, 종래 기술에서와 같이, 별도의 계산된 기록 시간이 필요없이 실시간으로 회절효율을 균일하게 할 수 있도록 모니터링할 수 있는 효과가 있다.

Description

홀로그래픽 롬의 기록 시간 조절방법 및 그 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING RECORDING TIME IN HOLOGRAPHIC ROM}
도 1은 일반적인 홀로그래픽 롬의 기록 방식을 개략적으로 설명하기 위한 도면,
도 2는 일반적인 홀로그래픽 롬의 기록 장치를 나타낸 구성 블록도,
도 3은 일반적인 홀로그래픽 롬의 재생 장치를 나타낸 구성 블록도,
도 4는 종래 홀로그래픽 롬에서 기록물질에 투사한 광(빔)의 에너지 증가에 따른 민감도를 그래프로 나타낸 도면,
도 5는 종래 홀로그래픽 데이터 이미지를 다중화하여 각각의 이미지를 동일한 시간으로 기록함에 따른 에너지 증가에 따른 회절 효율을 그래프로 나타낸 도면,
도 6은 종래 홀로그래픽 롬에서의 데이터 이미지의 수에 따라 기록 시간을 조절하는 방법을 이용한 에너지 증가에 따른 회절 효율을 그래프로 나타낸 도면,
도 7은 종래 홀로그래픽 롬에서 하나의 디스크 내에서도 위치마다 조금씩 다른 기록 특성을 보이는 불균일성을 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 일실시 예에 따른 홀로그래픽 롬의 기록 시간 조절장치를 도시한 도면,
도 9는 본 발명에 따른 저장물질을 보다 상세하게 도시한 도면,
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 홀로그래픽 롬의 기록 시간 조절장치를 도시한 도면,
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 홀로그래픽 롬의 기록 시간 조절장치를 도시한 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 녹색광원 110 : 셔터
112 : BS 114 : SLM
116, 122, 124, 126, 204, 206 : 렌즈 118 : 저장물질
120, 202 : 회전 미러 128 : 다이크로닉 미러
130 : CCD 132 : PDIC
200 : 적색광원 S120, S202 : AOM
본 발명은 홀로그래픽 롬(Holographic ROM)에 관한 것으로, 보다 상세하게 설명하면 홀로그래픽 데이터를 저장물질에 기록할 경우, 저장물질에 반응하지 않는 적색 레이저 광원(S 편광)을 이용하여 녹색 광원에 의해 재생되어 출사되는 녹색 레이저 광량을 조절하여 최종적으로 기록 시간을 조절하여 재생 회전 효율을 실시간으로 모니터링할 수 있는 방법 및 장치에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 정보 산업이 발달함에 따라 정보를 저장하는 장치의 대용량화, 처리 속도의 고속화가 요구된다. 현재 데이터 저장용 메모리의 대용량 및 고속 처리를 위해 광 디스크 등의 광 기록매체로 수∼수백 Gbytes를 저장할 수 있는 홀로그래픽 메모리, 그 중에서도 홀로그래픽 롬에 대한 연구 및 개발이 활발히 진행 중에 있다. 이러한 홀로그래픽 롬은 CD, DVD 등과 같은 광 디스크의 한 비트에 대량의 정보를 저장할 수 있으며 저장된 데이터를 병렬로 처리하기 때문에 데이터 입출력 속도가 빠르다. 이러한 이점 때문에 홀로그래픽 롬은 차세대 대용량 정보 저장장치로 각광을 받고 있다.
도 1은 일반적인 홀로그래픽 롬의 기록 방식을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하면, 광 기록매체인 디스크(50) 상부에 홀 형태의 비트 패턴(bit pattern)(49)이 있는 데이터 마스크(data mask)(48)를 배치하고 데이터 마스크(48) 상부에 신호광(signal beam)을 입사하면서 디스크(50) 하부에 기준광(reference beam)을 입사하면, 데이터 마스크(48)의 비트 패턴(49)을 통해 투과된 신호광과 기준광이 디스크(50)내 기록 물질층에서 만나서 서로 간섭을 일으켜 홀로그래픽 데이터가 기록된다. 이때 디스크(50) 하부면에 입사되는 기준광 각도를 다르게 조정하면 디스크(50)에 새로운 홀로그래픽 데이터를 중첩 기록할 수 있다.
도 2는 홀로그래픽 롬의 기록 장치를 나타낸 구성 블록도이다. 도 2를 참조하면, 종래 홀로그래픽 롬의 기록 장치는 광원(10), 미러들(14, 28, 34, 40), 빔 스플리터(beam spliter)(22), 코니컬 미러(conical mirror)(32), 데이터 마스크(48), 광 기록매체인 디스크(50)로 구성된다. 여기서 12는 셔터, 16, 24, 36, 46은 HWP(Half Wave Plate), 18, 30, 42는 공간 필터를 나타내며, 26, 38은 편광기, 20, 40은 확대 렌즈를 나타낸다.
상술한 바와 같이 구성된 종래 홀로그래픽 롬의 기록 장치는 다음과 같이 작동한다.
광원(10)에서 생성된 레이저광은 셔터(12), 미러(14), HWP(16), 공간 필터(18), 확대 렌즈(20)를 통해서 빔 스플리터(22)에 전달된다.
빔 스플리터(22)를 통해 두 개의 광(S1, S2) 경로로 분리되는데, 빔 스플리터(22)에서 반사된 P편광의 신호광(S1)은 미러(34)를 통해 다시 반사되고 HWP(36) 및 편광기(38)를 순차적으로 경유하여 다른 미러(40)에 의해 공간 필터(42)에 반사된다. 공간 필터(42)는 신호광(S1)의 불완전한 S편광 성분을 제거한 순수한 편광 성분만을 투과시킨다. 공간 필터(42)를 투과한 신호광(S1)의 S편광은 확대 렌즈(44)를 통해 기설정된 크기로 확대되고 HWP(46)를 통해 P편광으로 변환한 후에, 데이터 마스크(48)의 비트 패턴을 통해 광 기록매체인 디스크(50)에 조사된다.
그리고 빔 스플리터(22)를 통해 그대로 투과된 S편광의 기준광(S2)은 HWP(24)를 거쳐 P편광으로 변환되고, 편광기(26) 및 미러(28)를 거쳐 공간 필터(30)를 통해 코니컬 미러(32)에 조사된 후에, 코니컬 미러(32)의 경사면에서 일정한 각도로 반사되어 디스크(50)에 조사된다. 이때 디스크(50)에 조사되는 신호광(S1) 및 기준광(S2)은 P편광이 대신에 S편광이어도 상관없으며 대신 동일한 편광 타입이어야만 간섭을 일으켜 데이터가 기록된다.
도 3은 홀로그래픽 롬의 재생 장치를 나타낸 구성 블록도이다. 즉, 도 3을 참조하면, 종래 홀로그래픽 롬의 재생 장치는 광원(60), 셔터(62), 공간 필터(66), 렌즈들(68, 70), 미러(64, 72), 대물 렌즈(74), 슬릿(76), 집광 렌즈(78) 및 광 검출부(80)를 포함한다.
상술한 바와 같이 구성된 종래 홀로그래픽 롬의 재생 장치는 다음과 같이 작동한다.
광원(60)에서 생성된 레이저광인 기준광의 P편광은 셔터(62)를 통해 미러(64)에 전달되고, 미러(64)에서 반사된 P편광이 공간 필터(66), 렌즈들(68, 70)을 통해 회전 미러(72)에 전달된다. 회전 미러(72)는 P편광을 기록시와 동일한 각도로 디스크(50)에 반사시킨다. 디스크(50)에 입사된 P편광에 의해 디스크(50) 내부 기록 물질층에 기록된 데이터로부터 회절된 재생광이 대물 렌즈(74)를 거쳐 슬릿(76)의 핀홀을 통해 1비트의 데이터 광만 통과하고 집광 렌즈(78)를 통해 광 검출부(80)에 전달된다.
상술한 도 1 내지 도 3과 같이, 홀로그래픽 롬에서의 홀로그래픽 데이터 기록 및 재생을 보다 상세하게 설명하였으며, 이와 같이 홀로그래픽 데이터를 기록할 경우, 홀로그래픽 롬에서는 기록 밀도를 높이기 위하여 한 기록 장소에 다중의 데이터를 중첩하여 기록하며, 이때, 기록되는 홀로그래픽 데이터가 동일한 회절 효율을 가져야만 홀로그래픽 롬을 보다 효율적으로 사용할 수 있으며, 또한 홀로그래픽 데이터를 신뢰성 있게 복원할 수 있다.
하지만, 홀로그래픽 롬에서의 기록물질로 사용되는 포토 폴리머는 기록 에너지에 대하여 민감도가 선형적이지 못한다. 즉 도 4는 종래 홀로그래픽 롬에서 기록 물질에 투사한 광(빔)의 에너지 증가에 따른 민감도를 그래프로 나타낸 도면으로서, 이와 같이 기록 물질에 투사한 광의 에너지가 증가할수록 민감도는 떨어지게 되어 홀로그래픽 데이터를 다중화할 때, 도 5에 도시된 바와 같이, 각 데이터를 동일한 시간으로 기록하게 되어 동일한 회절 효율을 얻을 수 없다.
이에, o ptical Engineering, Vol.35 No, October 1996 2824-2829의 "Exposure schedule for multiplexing holograms in photopolymer films" 의 논문에 개시된 내용을 통해 동일한 회절 효율을 얻을 수는 있었다.
즉, 상술한 논문의 내용을 참조하면, 기록물질에 투사한 광의 에너지가 증가할수록 민감도가 떨어지게 되므로 동일한 회절 효율을 얻기 위해서 나중에 기록하는 데이터는 더 많은 기록 시간 동안 기록하는 방식을 이용한 것이다. 이를 위하여 민감도 곡석을 분석하기 위해 기록 시간 함수(tn)(논문에 기재되어 있음)를 구할 수 있다. 다시 말하여 기록 시간 함수(tn)에 따라 데이터를 기록하면 도 6에 도시된 바와 같이, 균일한 회절 효율을 갖는 데이터 저장이 가능하게 된다.
그러나, 상기와 같은 기록 시간 함수는 저장물질의 종류 및 저장되는 데이터 페이지의 수에 따라 새로 구해야 하며, 또한 실제 상황에서는 기록 과정의 다양한 변수에 의하여 예상된 기록시간 동안 기록을 하여도 균일한 회절 효율을 얻기 어려울 뿐만 아니라 저장물질로 사용되는 포토 폴리머 디스크는 같은 조성으로 이루어진 디스크라도 디스크마다 조금씩 그 특성이 다를 수 있으며, 도 7에 도시된 바와 같이, 하나의 디스크 내에서도 위치마다 조금씩 다른 기록 특성을 보이는 불 균일 성을 보이기 때문에 기록 전에 기록시간을 결정하여 기록하는 현 방식으로는 균일한 회절 효율을 얻어내는 것이 불가능하다는 문제점을 갖는다.
이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 홀로그래픽 데이터를 저장물질에 기록할 경우, 저장물질에 반응하지 않는 적색 레이저 광원(S 편광)을 이용하여 녹색 광원에 의해 재생되어 출사되는 녹색 레이저 광량을 조절하여 최종적으로 기록 시간을 조절함으로써, 재생 회전 효율을 실시간으로 모니터링할 수 있는 홀로그래픽 롬의 기록 시간 조절방법 및 그 장치를 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 관점에 따른 녹색광원에서 생성되고 셔터를 통해 출사된 녹색 레이저광 중 신호광을 데이터 페이지로 변조시켜 저장물질에 전달하도록 하며, 기준광을 회전 미러에 의해 반사시켜 저장물질의 법선 방향을 기준 하에 임의의 각(θ1)으로 저장물질에 입사하도록 하면, 신호광과 기준광이 간섭을 일으켜 저장물질에 패턴을 기록하는 홀로그래픽 롬에서의 기록 시간 조절방법에 있어서, 저장물질에 패턴이 기록되는 동안에, 적색광원에서 생성된 적색 레이저광이 회전 미러에 의해 반사되어 저장물질의 법선 방향을 기준 하에 임의의 각(θ2)으로 저장물질의 동일한 방향으로 입사되는 단계와, 입사된 적색 레이저광이 저장물질 내 회절 격자에 의해 반사되어 다이크로닉 미러에 전달되는 단계와, 전달된 적색 레이저광만을 반사시키며, 반사된 적색 레이저광의 광량을 검출한 후, 기 세팅된 광량에 도달하면, 셔터를 차단시켜 기록을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 관점에 따른 녹색광원에서 생성되고 셔터를 통해 출사된 녹색 레이저광 중 신호광을 데이터 페이지로 변조시켜 저장물질에 전달하도록 하며, 기준광을 회전 미러에 의해 반사시켜 저장물질의 법선 방향을 기준 하에 임의의 각(θ1)으로 저장물질에 입사하도록 하면, 신호광과 기준광이 간섭을 일으켜 저장물질에 패턴을 기록하는 홀로그래픽 롬에서의 기록 시간 조절장치에 있어서, 적색 레이저광을 생성하는 적색광원과, 생성된 적색 레이저광을 저장물질의 법선 방향을 기준 하에 임의의 각(θ2)으로 저장물질의 동일한 방향으로 입사하도록 반사하는 회전 미러와, 입사된 적색 레이저광을 회절 격자에 의해 반사시켜 전달하는 저장물질과, 회절 격자에 의해 반사된 적색 레이저광만을 반사하는 다이크로닉 미러와, 다이크로닉 미러에 의해 반사된 적색 레이저광의 광량이 기 세팅된 광량에 도달하면, 셔터를 차단시켜 기록을 조절하는 PDIC를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시 예는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이 기술 분야의 숙련자라면 이 실시 예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 이점들을 잘 이해하게 될 것이다.
도 8은 본 발명의 일실시 예에 따른 홀로그래픽 롬의 기록 시간 조절장치를 도시한 도면으로서, 녹색광원(100), 적색광원(200), 셔터(110), 빔 스플리터(Beam Spliter, BS)(112), 공간 광 변조기(Spatial Light Modulator, SLM)(114), 저장물질(118), 회전 미러(120, 202), 전자 결합 소자(Charge-Coupled Device, CCD)(130), 광 검출부(Photo Detect IC, PDIC)(132)로 구성된다. 그리고 도면부호 116, 122, 124, 126, 204, 206은 각종 렌즈이며, 도면부호 128은 파장에 따라 반사율이 큰 차이를 주는 다이크로닉(Dichroic) 미러이다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 롬의 기록 시간 조절방법에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
먼저, 녹색광원(100)에서 생성되어 셔터(110)를 통해 출사된 녹색 레이저광은 BS(112)에 의해 기준광과 신호광으로 나누어진 후, 나누어진 신호광은 SLM(114)으로 전달되고, 기준광은 회전 미러(120)에 의해 반사되고 렌즈(122, 124)를 통해 저장물질(118)의 법선(수직)방향을 기준 하에 임의의 각(θ1)으로 저장물질(118)에 전달된다. 여기서, 회전 미러(120)는 각 다중화를 위해 저장물질(118)에 입사되는 각을 바꿀 수 있다.
다음으로, SLM(114)에 전달된 신호광은 SLM에 의해 데이터 페이지로 변조되고 렌즈(116)에 의해 집속되어 저장물질(118)에 전달되며, 상기와 같이, 렌즈(122, 124)를 통해 전달된 기준광과 간섭을 일으켜 그 패턴이 저장물질(118)에 기록하게 된다.
이때, 각 홀로그래픽 데이터가 저장물질(118)에 기록되는 동안에, 적색광원(200)에서 생성된 적색 레이저광이 회전 미러(202)에 의해 반사되고 렌즈(204, 206)를 통해 저장물질(118)의 법선(수직)방향을 기준 하에 임의의 각(θ2)으로 저 장물질(118)의 동일한 방향으로 입사한다. 여기서, 저장물질(118)은 적색광원(200)에 의해 생성된 적색 레이저광에는 반응하지 않고, 녹색광원(100)에 의해 생성된 녹색 레이저광에만 반응한다.
즉, 도 9를 참조하면, 저장물질(118)을 보다 상세하게 도시한 도면으로서, 저장물질(118)내 회절 격자(S1)가 형성되어 있으며, 이 회절격자간의 간격을 Λ로 표기하며, 이 회절 격자(S1)로 입사되는 저장물질(118)의 법선(수직)방향을 기준 하에 임의의 입사각을 α로 표기하며, λ는 파장이라고 표기한다. 여기서, α는 녹색 레이저광일 경우 θ1, 적색 레이저광일 경우 θ2로 정의하며, 또한 λ는 녹색 레이저광일 경우 λ1, 적색 레이저광일 경우 λ2라 정의한다.
다시 말하여, BRAGG 조건을 만족하도록 조정하기 위해 수학식 1을 통해 적색 레이저광의 입사각(θ2)을 계산할 수 있다.
Figure 112005022831331-pat00001
Figure 112005022831331-pat00002
(α는 입사각, λ는 파장, Λ는 회절격자간의 간격, λ1은 녹색 레이저광, λ2는 적색 레이저광, θ1은 녹색 레이저광의 입사각, θ2는 적색 레이저광의 입사각)
상기와 같은 수학식 1에 의해 계산된 입사각(θ2)으로 저장물질(118)내로 적색 레이저광이 입사되면, 입사된 적색 레이저광이 회절 격자(S1)에 반사되어 렌즈 (126)를 통해 다이크로닉 미러(128)에 전달된다.
다이크로닉 미러(128)는 렌즈(126)를 통해 입사되는 녹색 레이저광을 그대로 투과시켜 CCD(130)에 전달되도록 하며, 적색 레이저광을 반사시켜 PDIC(132)에 전달되도록 한다.
PDIC(132)는 다이크로닉 미러(128)에 의해 반사되어 입사되는 적색 레이저광의 광량을 검출한 후, 검출된 광량이 기 세팅된 광량(원하는 회전 효율을 위한 이상적인 광량)에 도달되는 여부를 판단하여 셔터(110)를 조절하는 제어신호를 셔터(110)에 제공한다. 이로서, 셔터(110)는 PDIC(132)로부터 제공되는 제어신호에 따라 녹색 광원(100)에 의해 재생되어 출사되는 녹색 레이저 광량을 조절하여 최종적으로 기록을 조절할 수 있으며, 이로써, 홀로그래픽 데이터의 재생 회전 효율을 실시간으로 모니터링할 수 있는 것이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 홀로그래픽 롬의 기록 시간 조절장치를 도시한 도면으로서, 녹색광원(1000), 적색광원(2000), 셔터(1100), BS(1120), SLM(1140), 저장물질(1180), 회전 미러(1200, 2020), CCD(1300), PDIC(1320)로 구성된다. 그리고 도면부호 1160, 1220, 1240, 1260, 2040, 2060은 각종 렌즈이며, 도면부호 1280은 파장에 따라 반사율이 큰 차이를 주는 다이크로닉(Dichroic) 미러이다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 다른 실시예에 따른 홀로그래픽 롬의 기록 시간 조절방법에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
먼저, 녹색광원(1000)에서 생성되어 셔터(1100)를 통해 출사된 녹색 레이저 광은 BS(1120)에 의해 기준광과 신호광으로 나누어진 후, 나누어진 신호광은 SLM(1140)으로 전달되고, 기준광은 회전 미러(1200)에 의해 반사되고 렌즈(1220, 1240)를 통해 저장물질(1180)의 법선(수직)방향을 기준 하에 임의의 각(θ1)으로 저장물질(1180)에 전달된다. 여기서, 회전 미러(1200)는 각 다중화를 위해 저장물질(1180)에 입사되는 각을 바꿀 수 있다.
다음으로, SLM(1140)에 전달된 신호광은 SLM에 의해 데이터 페이지로 변조되고 렌즈(1160)에 의해 집속되어 저장물질(1180)에 전달되며, 상기와 같이, 렌즈(1220, 1240)를 통해 전달된 기준광과 간섭을 일으켜 그 패턴이 저장물질(1180)에 기록하게 된다.
이때, 각 홀로그래픽 데이터가 저장물질(1180)에 기록되는 동안에 적색광원(2000)에서 생성된 적색 레이저광이 회전 미러(2020)에 의해 반사되고 렌즈(2040, 2060)를 통해 저장물질(1180)의 법선(수직)방향을 기준 하에 임의의 각(θ2)으로 저장물질(118)의 반대 방향으로 도 10과 같이 입사한다. 여기서, 저장물질(1180)은 적색광원(2000)에 의해 생성된 적색 레이저광에는 반응하지 않고, 녹색광원(1000)에 의해 생성된 녹색 레이저광에만 반응한다.
즉, 도 9를 참조하면, 저장물질(1180)을 보다 상세하게 도시한 도면으로서, 저장물질(1180)내 회절 격자(S1)가 형성되어 있으며, 이 회절격자간의 간격을 Λ로 표기하며, 이 회절 격자(S1)로 입사되는 저장물질(1180)의 법선(수직)방향을 기준 하에 임의의 입사각을 α로 표기하며, λ는 파장이라고 표기한다. 여기서, α는 녹색 레이저광일 경우 θ1, 적색 레이저광일 경우 θ2로 정의하며, 또한 λ는 녹색 레이저광일 경우 λ1, 적색 레이저광일 경우 λ2라 정의한다.
다시 말하여, BRAGG 조건을 만족하도록 조정하기 위해 상술한 수학식 1을 통해 적색 레이저광의 입사각(θ2)을 계산할 수 있다.
상기와 같은 수학식 1에 의해 계산된 입사각(θ2)으로 저장물질(1180)내로 적색 레이저광이 입사되면, 입사된 적색 레이저광이 회절 격자(S1)에 반사되어 렌즈(1260)를 통해 다이크로닉 미러(1280)에 전달된다.
다이크로닉 미러(1280)는 렌즈(1260)를 통해 입사되는 녹색 레이저광을 그대로 투과시켜 CCD(1300)에 전달되도록 하며, 적색 레이저광을 반사시켜 PDIC(1320)에 전달되도록 한다.
PDIC(1320)는 다이크로닉 미러(1280)에 의해 반사되어 입사되는 적색 레이저광의 광량을 검출한 후, 검출된 광량이 기 세팅된 광량(원하는 회전 효율을 위한 이상적인 광량)에 도달되는 여부를 판단하여 셔터(1100)를 조절하는 제어신호를 셔터(1100)에 제공한다. 이로서, 셔터(1100)는 PDIC(1320)로부터 제공되는 제어신호에 따라 녹색 광원(1000)에 의해 재생되어 출사되는 녹색 레이저 광량을 조절하여 최종적으로 기록을 조절할 수 있으며, 또한 홀로그래픽 데이터의 재생 회전 효율을 실시간으로 모니터링할 수 있는 것이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 홀로그래픽 롬의 기록 시간 조절장치를 도시한 도면으로서, 녹색광원(S100), 적색광원(S200), 셔터(S110), BS(S112), SLM(S114), 저장물질(S118), AOM(Acousto-Optic Modulator)(S120, S202), CCD(S130), PDIC(S132)로 구성된다. 그리고 도면부호 S116, S122, S124, S126, S204, S206은 각종 렌즈이며, 도면부호 S128은 파장에 따라 반사율이 큰 차이를 주는 다이크로닉(Dichroic) 미러이다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 롬의 기록 시간 조절방법에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
먼저, 녹색광원(S100)에서 생성되어 셔터(S110)를 통해 출사된 녹색 레이저광은 BS(S112)에 의해 기준광과 신호광으로 나누어진 후, 나누어진 신호광은 SLM(S114)으로 전달되고, 기준광은 회전 미러(S120)에 의해 반사되고 렌즈(S122, S124)를 통해 저장물질(S118)의 법선(수직)방향을 기준 하에 임의의 각(θ1)으로 저장물질(S118)에 전달된다. 여기서, AOM(S120)는 각 다중화를 위해 저장물질(S118)에 입사되는 각을 정기적인 신호의 입력(도시되지 않음)에 따라 바꿀 수 있다.
다음으로, SLM(S114)에 전달된 신호광은 SLM에 의해 데이터 페이지로 변조되고 렌즈(S116)에 의해 집속되어 저장물질(S118)에 전달되며, 상기와 같이, 렌즈(S122, S124)를 통해 전달된 기준광과 간섭을 일으켜 그 패턴이 저장물질(S118)에 기록하게 된다.
이때, 각 홀로그래픽 데이터가 저장물질(S118)에 기록되는 동안에, 적색광원(S200)에서 생성된 적색 레이저광이 AOM(S202)에 의해 정기적으로 각이 바뀌면서 반사되고 렌즈(S204, S206)를 통해 저장물질(S118)의 법선(수직)방향을 기준 하에 임의의 각(θ2)으로 저장물질(S118)의 동일한 방향으로 입사한다. 여기서, 저장물질(S118)은 적색광원(S200)에 의해 생성된 적색 레이저광에는 반응하지 않고, 녹색 광원(S100)에 의해 생성된 녹색 레이저광에만 반응한다.
즉, 도 9를 참조하면, 저장물질(S118)을 보다 상세하게 도시한 도면으로서, 저장물질(S118)내 회절 격자(S1)가 형성되어 있으며, 이 회절격자간의 간격을 Λ로 표기하며, 이 회절 격자(S1)로 입사되는 저장물질(S118)의 법선(수직)방향을 기준 하에 임의의 입사각을 α로 표기하며, λ는 파장이라고 표기한다. 여기서, α는 녹색 레이저광일 경우 θ1, 적색 레이저광일 경우 θ2로 정의하며, 또한 λ는 녹색 레이저광일 경우 λ1, 적색 레이저광일 경우 λ2라 정의한다.
다시 말하여, BRAGG 조건을 만족하도록 조정하기 위해 상술한 수학식 1을 통해 적색 레이저광의 입사각(θ2)을 계산할 수 있다.
상기와 같은 수학식 1에 의해 계산된 입사각(θ2)으로 저장물질(S118)내로 적색 레이저광이 입사되면, 입사된 적색 레이저광이 회절 격자(S1)에 반사되어 렌즈(S126)를 통해 다이크로닉 미러(S128)에 전달된다.
다이크로닉 미러(S128)는 렌즈(S126)를 통해 입사되는 녹색 레이저광을 그대로 투과시켜 CCD(S130)에 전달되도록 하며, 적색 레이저광을 반사시켜 PDIC(S132)에 전달되도록 한다.
PDIC(S132)는 다이크로닉 미러(S128)에 의해 반사되어 입사되는 적색 레이저광의 광량을 검출한 후, 검출된 광량이 기 세팅된 광량(원하는 회전 효율을 위한 이상적인 광량)에 도달되는 여부를 판단하여 셔터(S110)를 조절하는 제어신호를 셔터(S110)에 제공한다. 이로서, 셔터(S110)는 PDIC(S132)로부터 제공되는 제어신호에 따라 녹색 광원(S100)에 의해 재생되어 출사되는 녹색 레이저 광량을 조절하여 최종적으로 기록을 조절할 수 있으며, 이로써, 홀로그래픽 데이터의 재생 회전 효율을 실시간으로 모니터링할 수 있는 것이다.
따라서, 홀로그래픽 데이터를 저장물질(118)에 기록할 경우, 저장물질(118)에 반응하지 않는 적색 레이저 광원(S 편광)을 이용하여 녹색 광원(100)에 의해 재생되어 출사되는 녹색 레이저 광량을 조절함으로써, 기록 시간을 제어할 수 있어 원하는 회절 효율을 갖도록 조정할 수 있다. 그리고, 종래 기술에서와 같이, 별도의 계산된 기록 시간이 필요없이 실시간으로 회절효율을 균일하게 할 수 있도록 모니터링할 수 있다.
또한, 본 발명의 사상 및 특허청구범위 내에서 권리로서 개시하고 있으므로, 본원 발명은 일반적인 원리들을 이용한 임의의 변형, 이용 및/또는 개작을 포함할 수도 있으며, 본 명세서의 설명으로부터 벗어나는 사항으로서 본 발명이 속하는 업계에서 공지 또는 관습적 실시의 범위에 해당하고 또한 첨부된 특허청구범위의 제한 범위 내에 포함되는 모든 사항을 포함한다.
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 홀로그래픽 데이터를 저장물질에 기록할 경우, 저장물질에 반응하지 않는 적색 레이저 광원(S 편광)을 이용하여 녹색 광원에 의해 재생되어 출사되는 녹색 레이저 광량을 조절함으로써, 기록 시간을 제어할 수 있어 원하는 회절 효율을 갖도록 조정할 수 있다.
그리고, 종래 기술에서와 같이, 별도의 계산된 기록 시간이 필요없이 실시간으로 회절효율을 균일하게 할 수 있도록 모니터링할 수 있는 효과가 있다.

Claims (25)

  1. 녹색광원에서 생성되고 셔터를 통해 출사된 녹색 레이저광 중 신호광을 데이터 페이지로 변조시켜 저장물질에 전달하도록 하며, 기준광을 회전 미러에 의해 반사시켜 저장물질의 법선 방향을 기준 하에 임의의 각(θ1)으로 저장물질에 입사하도록 하면, 상기 신호광과 기준광이 간섭을 일으켜 저장물질에 패턴을 기록하는 홀로그래픽 롬에서의 기록 시간 조절방법에 있어서,
    상기 저장물질에 패턴이 기록되는 동안에, 적색광원에서 생성된 적색 레이저광이 회전 미러에 의해 반사되어 상기 저장물질의 법선 방향을 기준 하에 임의의 각(θ2)으로 상기 저장물질의 동일한 방향으로 입사되는 단계와,
    상기 입사된 적색 레이저광이 상기 저장물질 내 회절 격자에 의해 반사되어 다이크로닉 미러에 전달되는 단계와,
    상기 전달된 적색 레이저광만을 반사시키며, 상기 반사된 적색 레이저광의 광량을 검출한 후, 기 세팅된 광량에 도달하면, 상기 셔터를 차단시켜 상기 기록을 조절하는 단계
    를 포함하는 홀로그래픽 롬의 기록 시간 조절방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 임의의 각(θ2)은,
    수학식 1
    Figure 112005022831331-pat00004
    Figure 112005022831331-pat00005
    Figure 112005022831331-pat00006
    (α는 입사각, λ는 파장, Λ는 회절격자간의 간격, λ1은 녹색 레이저광, λ2는 적색 레이저광, θ1은 녹색 레이저광의 입사각, θ2는 적색 레이저광의 입사각)
    에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 롬의 기록 시간 조절방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전 미러는, 각 다중화를 위해 상기 저장물질에 입사되는 각을 바꿀 수 있는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 롬의 기록 시간 조절방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 저장물질은, 상기 적색 레이저광에는 반응하지 않고, 상기 녹색 레이저광에만 반응하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 롬의 기록 시간 조절방법.
  5. 녹색광원에서 생성되고 셔터를 통해 출사된 녹색 레이저광 중 신호광을 데이터 페이지로 변조시켜 저장물질에 전달하도록 하며, 기준광을 회전 미러에 의해 반사시켜 저장물질의 법선 방향을 기준 하에 임의의 각(θ1)으로 저장물질에 입사하 도록 하면, 상기 신호광과 기준광이 간섭을 일으켜 저장물질에 패턴을 기록하는 홀로그래픽 롬에서의 기록 시간 조절장치에 있어서,
    적색 레이저광을 생성하는 적색광원과,
    상기 생성된 적색 레이저광을 상기 저장물질의 법선 방향을 기준 하에 임의의 각(θ2)으로 상기 저장물질의 동일한 방향으로 입사하도록 반사하는 회전 미러와,
    상기 입사된 적색 레이저광을 회절 격자에 의해 반사시켜 전달하는 저장물질과,
    상기 회절 격자에 의해 반사된 적색 레이저광만을 반사하는 다이크로닉 미러와,
    상기 다이크로닉 미러에 의해 반사된 적색 레이저광의 광량이 기 세팅된 광량에 도달하면, 상기 셔터를 차단시켜 상기 기록을 조절하는 PDIC
    를 포함하는 홀로그래픽 롬의 기록 시간 조절장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 임의의 각(θ2)은,
    수학식 1
    Figure 112005022831331-pat00007
    Figure 112005022831331-pat00008
    Figure 112005022831331-pat00009
    (α는 입사각, λ는 파장, Λ는 회절격자간의 간격, λ1은 녹색 레이저광, λ2는 적색 레이저광, θ1은 녹색 레이저광의 입사각, θ2는 적색 레이저광의 입사각)
    에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 롬의 기록 시간 조절장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 회전 미러는, 각 다중화를 위해 상기 저장물질에 입사되는 각을 바꿀 수 있는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 롬의 기록 시간 조절장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 저장물질은, 상기 적색 레이저광에는 반응하지 않고, 상기 녹색 레이저광에만 반응하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 롬의 기록 시간 조절장치.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 다이크로닉 미러는, 상기 녹색 레이저광을 그대로 투과시키는 반면에 상기 적색 레이저광을 반사시키는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 롬의 기록 시간 조절장치.
  10. 녹색광원에서 생성되고 셔터를 통해 출사된 녹색 레이저광 중 신호광을 데이 터 페이지로 변조시켜 저장물질에 전달하도록 하며, 기준광을 회전 미러에 의해 반사시켜 저장물질의 법선 방향을 기준 하에 임의의 각(θ1)으로 저장물질에 입사하도록 하면, 상기 신호광과 기준광이 간섭을 일으켜 저장물질에 패턴을 기록하는 홀로그래픽 롬에서의 기록 시간 조절방법에 있어서,
    상기 저장물질에 패턴이 기록되는 동안에, 적색광원에서 생성된 적색 레이저광이 회전 미러에 의해 반사되어 상기 저장물질의 법선 방향을 기준 하에 임의의 각(θ2)으로 상기 저장물질의 반대 방향으로 입사되는 단계와,
    상기 저장물질의 반대 방향으로 입사된 적색 레이저광이 상기 저장물질 내 회절 격자에 의해 반사되어 다이크로닉 미러에 전달되는 단계와,
    상기 전달된 적색 레이저광만을 반사시키며, 상기 반사된 적색 레이저광의 광량을 검출한 후, 기 세팅된 광량에 도달하면, 상기 셔터를 차단시켜 상기 기록을 조절하는 단계
    를 포함하는 홀로그래픽 롬의 기록 시간 조절방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 임의의 각(θ2)은,
    수학식 1
    Figure 112005022831331-pat00010
    Figure 112005022831331-pat00011
    Figure 112005022831331-pat00012
    (α는 입사각, λ는 파장, Λ는 회절격자간의 간격, λ1은 녹색 레이저광, λ2는 적색 레이저광, θ1은 녹색 레이저광의 입사각, θ2는 적색 레이저광의 입사각)
    에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 롬의 기록 시간 조절방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 회전 미러는, 각 다중화를 위해 상기 저장물질에 입사되는 각을 바꿀 수 있는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 롬의 기록 시간 조절방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 저장물질은, 상기 적색 레이저광에는 반응하지 않고, 상기 녹색 레이저광에만 반응하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 롬의 기록 시간 조절방법.
  14. 녹색광원에서 생성되고 셔터를 통해 출사된 녹색 레이저광 중 신호광을 데이터 페이지로 변조시켜 저장물질에 전달하도록 하며, 기준광을 회전 미러에 의해 반사시켜 저장물질의 법선 방향을 기준 하에 임의의 각(θ1)으로 저장물질에 입사하도록 하면, 상기 신호광과 기준광이 간섭을 일으켜 저장물질에 패턴을 기록하는 홀로그래픽 롬에서의 기록 시간 조절장치에 있어서,
    적색 레이저광을 생성하는 적색광원과,
    상기 생성된 적색 레이저광을 상기 저장물질의 법선 방향을 기준 하에 임의의 각(θ2)으로 상기 저장물질의 반대 방향으로 입사하도록 반사하는 회전 미러와,
    상기 저장물질의 반대 방향에서 입사된 적색 레이저광을 회절 격자에 의해 반사시켜 전달하는 저장물질과,
    상기 회절 격자에 의해 반사된 적색 레이저광만을 반사하는 다이크로닉 미러와,
    상기 다이크로닉 미러에 의해 반사된 적색 레이저광의 광량이 기 세팅된 광량에 도달하면, 상기 셔터를 차단시켜 상기 기록을 조절하는 PDIC
    를 포함하는 홀로그래픽 롬의 기록 시간 조절장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 임의의 각(θ2)은,
    수학식 1
    Figure 112005022831331-pat00013
    Figure 112005022831331-pat00014
    Figure 112005022831331-pat00015
    (α는 입사각, λ는 파장, Λ는 회절격자간의 간격, λ1은 녹색 레이저광, λ2는 적색 레이저광, θ1은 녹색 레이저광의 입사각, θ2는 적색 레이저광의 입사각)
    에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 롬의 기록 시간 조절장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 회전 미러는, 각 다중화를 위해 상기 저장물질에 입사되는 각을 바꿀 수 있는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 롬의 기록 시간 조절장치.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 저장물질은, 상기 적색 레이저광에는 반응하지 않고, 상기 녹색 레이저광에만 반응하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 롬의 기록 시간 조절장치.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 다이크로닉 미러는, 상기 녹색 레이저광을 그대로 투과시키는 반면에 상기 적색 레이저광을 반사시키는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 롬의 기록 시간 조절장치.
  19. 녹색광원에서 생성되고 셔터를 통해 출사된 녹색 레이저광 중 신호광을 데이터 페이지로 변조시켜 저장물질에 전달하도록 하며, 기준광을 AOM(Acousto-Optic Modulator)에 의해 각을 변환시켜 저장물질의 법선 방향을 기준 하에 임의의 각(θ1)으로 저장물질에 입사하도록 하면, 상기 신호광과 기준광이 간섭을 일으켜 저장물질에 패턴을 기록하는 홀로그래픽 롬에서의 기록 시간 조절방법에 있어서,
    상기 저장물질에 패턴이 기록되는 동안에, 적색광원에서 생성된 적색 레이저 광을 AOM에 의해 각을 변환시켜 상기 저장물질의 법선 방향을 기준 하에 임의의 각(θ2)으로 상기 저장물질의 동일한 방향으로 입사되는 단계와,
    상기 입사된 적색 레이저광이 상기 저장물질 내 회절 격자에 의해 반사되어 다이크로닉 미러에 전달되는 단계와,
    상기 전달된 적색 레이저광만을 반사시키며, 상기 반사된 적색 레이저광의 광량을 검출한 후, 기 세팅된 광량에 도달하면, 상기 셔터를 차단시켜 상기 기록을 조절하는 단계
    를 포함하는 홀로그래픽 롬의 기록 시간 조절방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 임의의 각(θ2)은,
    수학식 1
    Figure 112005022831331-pat00016
    Figure 112005022831331-pat00017
    Figure 112005022831331-pat00018
    (α는 입사각, λ는 파장, Λ는 회절격자간의 간격, λ1은 녹색 레이저광, λ2는 적색 레이저광, θ1은 녹색 레이저광의 입사각, θ2는 적색 레이저광의 입사각)
    에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 롬의 기록 시간 조절방법.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 저장물질은, 상기 적색 레이저광에는 반응하지 않고, 상기 녹색 레이저광에만 반응하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 롬의 기록 시간 조절방법.
  22. 녹색광원에서 생성되고 셔터를 통해 출사된 녹색 레이저광 중 신호광을 데이터 페이지로 변조시켜 저장물질에 전달하도록 하며, 기준광을 AOM에 의해 각을 변환시켜 저장물질의 법선 방향을 기준 하에 임의의 각(θ1)으로 저장물질에 입사하도록 하면, 상기 신호광과 기준광이 간섭을 일으켜 저장물질에 패턴을 기록하는 홀로그래픽 롬에서의 기록 시간 조절장치에 있어서,
    적색 레이저광을 생성하는 적색광원과,
    상기 생성된 적색 레이저광을 상기 저장물질의 법선 방향을 기준 하에 임의의 각(θ2)으로 상기 저장물질의 동일한 방향으로 입사하도록 정기적으로 각을 변환하는 AOM과,
    상기 입사된 적색 레이저광을 회절 격자에 의해 반사시켜 전달하는 저장물질과,
    상기 회절 격자에 의해 반사된 적색 레이저광만을 반사하는 다이크로닉 미러와,
    상기 다이크로닉 미러에 의해 반사된 적색 레이저광의 광량이 기 세팅된 광량에 도달하면, 상기 셔터를 차단시켜 상기 기록을 조절하는 PDIC
    를 포함하는 홀로그래픽 롬의 기록 시간 조절장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 임의의 각(θ2)은,
    수학식 1
    Figure 112005022831331-pat00019
    Figure 112005022831331-pat00020
    Figure 112005022831331-pat00021
    (α는 입사각, λ는 파장, Λ는 회절격자간의 간격, λ1은 녹색 레이저광, λ2는 적색 레이저광, θ1은 녹색 레이저광의 입사각, θ2는 적색 레이저광의 입사각)
    에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 롬의 기록 시간 조절장치.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 저장물질은, 상기 적색 레이저광에는 반응하지 않고, 상기 녹색 레이저광에만 반응하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 롬의 기록 시간 조절장치.
  25. 제 22 항에 있어서,
    상기 다이크로닉 미러는, 상기 녹색 레이저광을 그대로 투과시키는 반면에 상기 적색 레이저광을 반사시키는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 롬의 기록 시간 조절장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101163367B1 (ko) 2011-02-21 2012-07-12 광주과학기술원 광학 격자 형성 장치 및 방법

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