KR20120039479A - 광학 디바이스 - Google Patents

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KR20120039479A
KR20120039479A KR1020110104368A KR20110104368A KR20120039479A KR 20120039479 A KR20120039479 A KR 20120039479A KR 1020110104368 A KR1020110104368 A KR 1020110104368A KR 20110104368 A KR20110104368 A KR 20110104368A KR 20120039479 A KR20120039479 A KR 20120039479A
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disk
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싱후아 왕
시올레이 쉬
후아 시아
빅터 페트로비치 오스트루베르크코브
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제너럴 일렉트릭 캄파니
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Abstract

본 발명의 기술은 홀로그래픽 데이터 디스크(10)를 사전 기록하기 위해 역전파 병렬 광파(30, 34)를 출력하기 위한 기술을 제공한다. 병렬 광파(30, 34)는 복수의 편광 유지(PM) 광 섬유(76, 78, 80, 96)를 포함하는 광 섬유 번들(98)을 거쳐 홀로그래픽 시스템(16)을 통해 전달된다. 광 섬유 번들(98) 내의 PM 광 섬유(76, 78, 80, 96)의 각각은 디스크(10) 내의 누화를 감소시키기 위한 상이한 파장(102, 104), 상이한 간섭 길이 및 상이한 편광 배향 중 하나 이상을 가질 수 있다. 더욱이, 광 섬유 번들 어레이(112, 114)는 광 섬유 번들(98)이 광파(30, 34)를 출력하는 홀로그래픽 디스크(10)의 데이터 트랙(12) 피치에 따라 마이크로-홀로그램(68)을 지시하는 간섭 스폿(88, 110)을 생성하도록 회전된다.

Description

광학 디바이스{METHOD OF PARALLEL BIT-WISE HOLOGRAPHIC DATA STORAGE USING A PARALLEL LIGHT SOURCE}
본 발명의 기술은 일반적으로 비트 단위(bit-wise) 홀로그래픽 데이터 저장 기술에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명의 기술은 홀로그래픽 디스크 병렬 복제를 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
컴퓨팅 성능이 진보함에 따라, 컴퓨팅 기술은 무엇보다도 소비자 비디오, 데이터 아카이빙(data archiving), 문서 저장, 이미징 및 영화 제작과 같은 새로운 적용 영역에 진입하고 있다. 이들 적용은 증가된 저장 용량 및 증가된 데이터 레이트를 갖는 데이터 저장 기술을 개발하도록 계속적인 압박을 제공하고 있다.
데이터 저장 기술의 개발의 일 예는 광학 저장 시스템을 위한 점진적으로 더 높은 저장 용량일 수 있다. 예를 들어, 1980년대 초에 개발된 콤팩트 디스크는 대략 650 내지 700 MB의 데이터 또는 대략 74 내지 80분의 2 채널 오디오 프로그램의 용량을 갖는다. 이와 비교하여, 1990년대 초에 개발된 디지털 다기능 디스크(DVD) 포맷은 대략 4.7 GB(싱글 레이어) 또는 8.5 GB(듀얼 레이어)의 용량을 갖는다. 더욱이, 더욱 더 높은 용량 저장 기술이 더 높은 해상도 비디오 포맷을 위한 요구와 같은 더 높은 요구에 부합하기 위해 개발되어 왔다. 예를 들어, 블루레이 디스크TM 포맷과 같은 고용량 기록 포맷은 싱글 레이어 디스크에 약 25 GB 또는 듀얼 레이어 디스크에 50 GB를 보유하는 것이 가능하다. 컴퓨팅 기술이 계속 개발됨에 따라, 더욱 더 높은 용량을 갖는 저장 매체가 요구될 수 있다. 예를 들어, 홀로그래픽 저장 시스템 및 마이크로-홀로그래픽 저장 시스템이 저장 산업 분야의 증가된 용량 요건을 성취할 수 있는 다른 개발 저장 기술의 예이다.
홀로그래픽 저장은, 감광 저장 매체 내에 2개의 광빔의 교점에 의해 생성된 3차원 간섭 패턴의 이미지인 홀로그램의 형태의 데이터의 저장이다. 페이지 기반 홀로그래픽 기술 및 비트 단위 홀로그래픽 기술이 추구되어 왔다. 페이지 기반 홀로그래픽 데이터 저장에서, 디지털 방식으로 인코딩된 데이터(예를 들어, 복수의 비트)를 포함하는 신호 빔이 저장 매체의 체적 내의 기준 빔 상에 중첩되어, 체적 내의 매체의 굴절률을 변조하는 화학 반응을 생성한다. 따라서, 각각의 비트는 일반적으로 간섭 패턴의 부분으로서 저장된다. 비트 단위 홀로그래피 또는 마이크로-홀로그래픽 데이터 저장에서, 모든 비트는 마이크로-홀로그램 또는 2개의 역전파하는 포커싱된 기록 빔에 의해 통상적으로 생성되는 브래그 반사 격자(Bragg reflection grating)로서 기록된다. 데이터는 이어서 기록 빔을 재구성하기 위해 마이크로-홀로그램으로부터 반사하도록 판독 빔을 사용함으로써 검색된다.
비트 단위 홀로그래픽 시스템은 더 밀접하게 이격되고 레이어 포커싱된 마이크로-홀로그램의 기록을 가능하게 할 수 있어, 따라서 종래의 광학 시스템보다 훨씬 더 높은 저장 용량을 제공한다. 그러나, 비트 단위 홀로그래픽 시스템의 대역폭은 단일 통신 채널의 전송율 및 홀로그래픽 저장 디스크의 회전 속도에 의해 제한될 수 있다. 예를 들어, 12x BD 레이트에서의 블루레이TM 시스템에서의 통상의 디스크 회전 속도는 대략 430 Mbits/second에서 단일 채널 전송을 초래할 수 있다. 이 전송율에서, 디스크 내의 데이터 레이어당 기록 시간은 대략 500초이다. 비트 단위 마이크로-홀로그래픽 시스템에서 전송율을 증가시키기 위한 기술이 유리할 수 있다.
본 발명의 기술의 실시예는 포커싱 소자의 세트에 복수의 광파를 전달하고 출력하도록 구성된 복수의 광 섬유를 갖는 광학 디바이스를 제공한다. 포커싱 소자의 세트는 복수의 광 섬유에 의해 출력된 복수의 광파를 수신하도록 구성되고 홀로그래픽 디스크 상의 복수의 조명 스폿을 포커싱하도록 구성된다. 복수의 조명 스폿의 각각의 조명 스폿은 홀로그래픽 디스크 내의 복수의 데이터 트랙 중 하나 상에 위치된다.
다른 실시예는 복수의 광파를 전달하고 출력하도록 구성된 광학 디바이스를 제공한다. 광학 디바이스는 제 1 세트의 광학 소자 및 제 2 세트의 광학 소자를 포함한다. 제 1 세트의 광학 소자는 복수의 광 섬유에 의해 출력된 복수의 광파를 수신하도록 구성되고 디스크의 일 측으로부터 홀로그래픽 디스크 내의 제 1 복수의 광 스폿에 복수의 광파를 포커싱하도록 구성되고, 제 1 복수의 광 스폿의 각각의 광 스폿은 광학 디스크 내의 복수의 데이터 트랙 중 하나 상에 위치된다. 제 2 세트의 광학 소자는 복수의 광 섬유에 의해 출력된 복수의 광파를 수신하도록 구성되고 디스크의 다른 측으로부터 홀로그래픽 디스크 내의 제 2 복수의 광 스폿에 복수의 광파를 포커싱하도록 구성되고, 제 2 복수의 광 스폿의 각각의 광 스폿은 제 1 복수의 광 스폿의 대응 광 스폿과 중첩하여 홀로그램을 형성한다.
다른 실시예는 홀로그래픽 디스크 내의 병렬 데이터 트랙 상에 마이크로-홀로그램을 기록하고 판독하는 방법을 제공한다. 이 방법은 광학 시스템 내에 광 섬유 번들을 제공하는 것을 포함한다. 광 섬유 번들은 복수의 광 섬유를 포함하고, 광 섬유 번들은 홀로그래픽 디스크 내에 포커싱된 스폿을 형성하도록 구성된다. 이 방법은 포커싱된 스폿이 복수의 데이터 트랙 상에 형성되도록 광학 시스템 내의 하나 이상의 부품을 조정하는 것을 추가로 포함한다.
본 발명의 이들 및 다른 특징, 양태 및 장점은 유사한 도면 부호가 도면 전체에 걸쳐 유사한 부분을 표현하는 첨부 도면을 참조하여 이하의 상세한 설명이 숙독될 때 더 양호하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 실시예에 따른 데이터 트랙을 갖는 광학 디스크를 도시하는 도면.
도 2는 실시예에 따른 마이크로-홀로그래픽 복제 시스템의 블록 다이어그램.
도 3(a) 및 도 3(b)는 각각 실시예에 따른 단일 빔 복제 기술 및 다중 평행 빔 복제 기술을 비교하기 위한 개략 다이어그램.
도 4는 실시예에 따른 병렬의 홀로그래픽 디스크의 다중 트랙 상의 다중 헤드 시스템 기록의 개략 다이어그램.
도 5는 실시예에 따른 병렬의 홀로그래픽 디스크의 다중 트랙 상에 기록하기 위해 단일 헤드 전달 다중 빔의 개략 다이어그램.
도 6은 실시예에 따른 다양한 유형의 편광 유지 섬유(PMF)를 표현하는 단면도.
도 7은 실시예에 따른 홀로그래픽 디스크에 진입하는 다중 광파의 개략 측면도.
도 8은 실시예에 따른 홀로그래픽 디스크 내의 간섭을 도시하는 도 7의 확대 개략 다이어그램.
도 9는 실시예에 따른 정렬된 편광을 갖는 복수의 광빔을 전달하도록 구성된 복수의 PMF의 단면도.
도 10은 실시예에 따른 인터리빙된 편광을 갖는 복수의 광빔을 전달하도록 구성된 복수의 PMF의 단면도.
도 11은 실시예에 따른 하나의 파장 및 상이한 공간 간섭성에서 복수의 광빔을 전달하도록 구성된 복수의 PMF의 단면도.
도 12는 실시예에 따른 상이한 공간 간섭성 및 상이한 파장을 갖는 복수의 광빔을 전달하도록 구성된 복수의 PMF의 단면도.
도 13은 실시예에 따른 홈 고정구 내에 끼워지도록 구성된 복수의 PMF의 단면도.
도 14는 실시예에 따른 홀로그래픽 저장 매체의 트랙 피치에 따라 경사진 1차원 섬유 어레이를 도시하는 개략 다이어그램.
도 15는 실시예에 따른 홀로그래픽 저장 매체의 트랙 피치에 따라 경사진 2차원 섬유 어레이를 도시하는 개략 다이어그램.
본 발명의 기술의 하나 이상의 실시예가 이하에 설명될 것이다. 이들 실시예의 간결한 설명을 제공하려는 시도시에, 실제 구현예의 모든 특징이 명세서에 설명되지는 않는다. 임의의 이러한 실제 구현예의 개발시에, 임의의 가공 또는 설계 프로젝트에서와 같이, 무수히 많은 구현예 특정 결정이 일 구현예로부터 다른 구현예로 다양할 수 있는 시스템 관련 및 비즈니스 관련 제약과의 순응과 같은 개발자의 특정 목표를 성취하기 위해 이루어져야 한다는 것이 이해되어야 한다. 더욱이, 이러한 개발 노력은 복잡하고 시간 소비적일 수 있지만, 그럼에도 불구하고 본 개시 내용의 이득을 갖는 당 기술 분야의 숙련자에 대한 디자인, 제작 및 제조의 일상적인 착수일 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
비트 단위 홀로그래픽 데이터 저장 시스템은 통상적으로 기록 매체(예를 들어, 홀로그래픽 디스크 내부에 2개의 중첩하는 간섭 빔을 방출함으로써 기록하는 것을 수반한다. 데이터 비트는 포커싱된 빔에 의해 조명될 때 체적 광 반사기로서 작용하는 마이크로-홀로그램이라 칭하는 미시적으로 치수 설정된 국부화된 홀로그래픽 패턴의 존재 또는 부재(absence)에 의해 표현된다. 예를 들어, 도 1에 도시된 홀로그래픽 디스크(10)는 어떠한 방식으로 데이터 비트가 디스크(10)의 레이어 내에 편성될 수 있는지를 표현한다. 일반적으로, 홀로그래픽 디스크(10)는 투명한 플라스틱 코팅 내에 매립된 하나 이상의 데이터 저장 레이어를 갖는 편평한 둥근 디스크이다. 데이터 레이어는 비트 단위 홀로그래픽 데이터 저장을 위해 사용된 마이크로-홀로그램과 같은 광을 반사할 수 있는 임의의 수의 표면을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 데이터 레이어는 디스크(10) 상에 충돌된 조명 강도 광빔에 응답하는 홀로그래픽 기록 가능한 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상이한 실시예에서, 디스크(10) 재료는 임계 응답성 또는 선형 응답성일 수 있다. 데이터 레이어는 대략 0.05 ㎛ 내지 5 ㎛ 두께일 수 있고, 대략 0.5 ㎛ 내지 250 ㎛의 간격을 가질 수 있다.
마이크로-홀로그램의 형태의 데이터는 일반적으로 디스크(10)의 외부 에지로부터 내부 한계로 순차적인 나선형 트랙(12) 내에 저장될 수 있지만, 동심 원형 트랙 또는 다른 구성이 사용될 수 있다. 스핀들 구멍(14)이 홀로그래픽 시스템 내의 스핀들 둘레에 결합되도록 치수 설정되어, 디스크(10)가 데이터 기록 및/또는 판독을 위해 회전될 수 있게 된다.
홀로그래픽 디스크(10)에 마이크로-홀로그램을 기록하는 일반적인 시스템이 도 2의 블록 다이어그램에 제공된다. 홀로그래픽 시스템(16)은 신호 빔(20)과 기준 빔(22)으로 분할될 수 있는 광원(18)을 포함한다. 설명되는 바와 같이, 몇몇 실시예에서, 광원(18)(단일 광원 또는 다중 광원일 수 있음)은 디스크(10) 내의 병렬 트랙(12) 상에 기록될 다중 평행 광빔을 방출할 수 있다. 평행 소스 빔은 또한 평행 신호 빔(20) 및 평행 기준 빔(22)으로 분할될 수 있다. 신호 빔(20)은 디스크(10) 상에 기록될 데이터에 따라 변조될 수 있다[블록(24)]. 몇몇 실시예에서, 프로세서(40)는 신호 빔(20)의 변조[블록(24)]를 제어할 수 있다. 변조된 신호 빔(26)은 디스크(10)의 특정 위치 상에 포커싱된 신호 빔(30)을 포커싱하도록 구성된 다양한 광학 및 서보 기계 디바이스를 포함할 수 있는 광학 및 서보 기계 시스템(28)을 통해 통과될 수 있다. 예를 들어, 광학 및 서보 기계 시스템(28)은 디스크(10) 내의 특정 데이터 레이어 또는 데이터 트랙(12)에 포커싱된 신호 빔(30)을 포커싱할 수 있다.
기준 빔(22)은 또한 디스크(10) 내의 특정 데이터 레이어 또는 데이터 트랙(12)에 포커싱된 기준 빔(34)을 포커싱하도록 설계된 다양한 광학 및 서보 기계 디바이스를 포함하는 광학 서보 기계 시스템(32)을 통해 통과될 수 있어, 포커싱된 기준 빔(34)이 포커싱된 신호 빔(34)과 중첩하게 된다. 마이크로-홀로그램은 2개의 중첩하는 역전파 포커싱된 레이저 빔(30, 34)에 의해 형성된 간섭 패턴의 조명된 스폿에서 홀로그래픽 디스크(10) 내에 기록될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 기록된 마이크로-홀로그램은 포커싱된 기준 빔(34)을 사용하여 디스크(10)로부터 검색될 수 있다. 데이터 반사(36)라 칭하는 포커싱된 기준 빔(34)의 반사는 신호 검출을 위한 검출기(38)에서 수신될 수 있다.
다중 마이크로-홀로그램의 스트림은 스핀들 구멍(14)을 통해 위치된 스핀들 둘레에서 디스크(10)를 회전시키면서 원하는 트랙에 중첩하는 역전파 포커싱된 빔을 유지함으로써 디스크(10)의 트랙(12) 상에 기록될 수 있다. 일반적으로, 역전파 빔의 소정 정도의 중첩이 유지되어 마이크로-홀로그램이 홀로그래픽 디스크(10)의 적절한 트랙(12) 및/또는 레이어 내에 정확하게 기록되는 것을 보장한다. 광학 및 서보 기계 시스템(28, 32)은 마이크로-홀로그램 기록 프로세스 중에 디스크 회전에 의해 원하는 중첩을 동적으로 유지하도록 이용될 수 있다.
이러한 광학 및 서보 기계 구성 요소(28, 32)는 홀로그래픽 디스크(10)를 기록하기 위한 최종 사용자 디바이스의 복잡성에 추가될 수 있다. 본 발명의 기술은 디스크(10)가 단일 빔 노출을 사용하여 최종 사용자 디바이스에 의해 수정되고 그리고/또는 소거될 수 있도록 마이크로-홀로그램으로 홀로그래픽 디스크(10)를 프리파퓰레이팅(pre-populating)하기 위한 방법 및 시스템을 제공한다. 홀로그래픽 디스크의 프리파퓰레이팅은 홀로그래픽 디스크(10)의 제조 프로세스 중에 마이크로-홀로그램을 기록하는 것을 칭할 수 있다. 프리파퓰레이팅 프로세스 중에 기록된 마이크로-홀로그램은 코드, 어드레스, 트래킹 데이터 및/또는 다른 보조 정보를 표현할 수 있다. 사전 기록된 마이크로-홀로그램은 역전파 빔을 중첩하기보다는 단일 빔을 사용하여 순차적으로 수정되고 그리고/또는 소거될 수 있다. 따라서, 최종 사용자 시스템은 프리파퓰레이팅된 홀로그래픽 디스크에 데이터를 기록하기 위해 중첩하는 역전파 레이저 빔을 유지할 필요가 없다. 대신에, 단일 빔을 사용하는 최종 사용자 시스템은 프리파퓰레이팅된 홀로그래픽 디스크 상에 마이크로-홀로그램을 기록하고, 수정하고, 그리고/또는 소거하는데 사용될 수 있다.
홀로그래픽 디스크를 프리파퓰레이팅하기 위해 역전파 빔으로 마이크-홀로그램을 기록하는 것은 최종 사용자 디바이스에 대한 마이크로-홀로그램 수정의 복잡성을 감소시킬 수 있지만, 디스크를 프리파퓰레이팅하는 프로세스는 또한 본 발명의 기술에 따라 향상될 수 있다. 설명된 바와 같이, 홀로그래픽 디스크(10)를 프리파퓰레이팅할 때, 디스크(10)는 홀로그래픽 시스템에서 회전되어 디스크(10)에 지향된 중첩하는 역전파 빔이 디스크(10)의 선택된 트랙(12) 및/또는 레이어 상에 마이크로-홀로그램을 기록할 수 있게 된다. 디스크 재료의 기계적 강도에 의해 부분적으로 제한되는 디스크(10)의 회전 속도는 마이크로-홀로그램이 기록될 수 있는 속도(전송율이라 칭함)를 제한한다. 예를 들어, 블루레이 디스크TM의 통상의 디스크 회전 속도는 12x BD 레이트에서 대략 430 Mbits/second의 단일 채널 시스템 내의 전송율을 초래할 수 있다. 이 전송율에서, 디스크 내의 데이터 레이어마다의 기록 시간은 대략 500초이다.
하나 이상의 실시예에서, 병렬 마이크로-홀로그램 기록 기술은 홀로그래픽 디스크(10)에 대한 전송율을 증가시키고 기록 시간을 감소시키는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 병렬 마이크로-홀로그램 기록은 디스크(10) 내의 하나보다 많은 트랙(12)을 조명하기 위해 홀로그래픽 디스크에 다중 빔을 지향시키는 것을 수반할 수 있다. 빔은 동일한 세트의 광학 소자를 통해 실질적으로 동일한 방향에서 전파하는 광의 집합을 칭할 수 있고, 상이한 광원으로부터 기원하는 광을 포함할 수 있다. 다중 빔은 또한 반대 방향으로부터 디스크(10)의 하나보다 많은 트랙(12)에 지향될 수 있어(즉, 역전파 빔), 다중의 중첩하는 역전파 빔은 디스크(10)의 병렬 트랙(12) 내에 다중 기록된 마이크로-홀로그램을 생성하는 다중 조명 스폿의 간섭 패턴을 생성할 수 있다. 더욱이, 몇몇 실시예에서, 중첩하는 빔은 데이터 레이어 평면에 대해 비교적 작은 면적을 갖는 포커싱된 스폿에서 간섭할 수 있다. 간섭 패턴의 포커싱된 조명 스폿은 비조명된 영역에 의해 분리될 수 있다. 데이터 레이어 상에 조명된 영역을 제한함으로써, 기록된 마이크로-홀로그램의 깊이 폭이 원하는 크기로 제한되고 그리고/또는 원하는 데이터 레이어 상에서 제한될 수 있다(예를 들어, 대략 0.05 ㎛ 내지 5 ㎛).
도 3(a) 및 도 3(b)의 개략 다이어그램은 마이크로-홀로그램을 병렬로 기록하는 것에 대한 2개의 상이한 접근법을 비교한다. 도 3(a)에서, 단일 빔 접근법(42)을 사용하는 광시야 조명은 마스터 디스크(46) 내의 비교적 넓은 시야[예를 들어, 다중 데이터 트랙(12)에 걸치는]를 조명하기 위해 단일 빔(44)을 사용하는 것을 포함한다. 마스터 디스크(46)는 레플리카 디스크(10) 상에 복제될 데이터를 포함할 수 있고, 단일 빔(44)으로 다중 데이터 트랙(12)을 걸치는 것은 다중 데이터 트랙(12) 상의 데이터가 동시에 복제되는 것을 허용할 수 있다. 마스터 디스크(46)로부터의 반사(48)는 반사(48)를 포커싱하고 포커싱된 반사(52)를 레플리카 디스크(10)에 지향할 수 있는 도 3(a)에 렌즈로서 표현되어 있는 광학 이미징 시스템(50)을 통해 전달될 수 있다. 단일의 광시야 기준 빔(54)은 또한 레플리카 디스크(10)의 반대측에 지향될 수 있어, 포커싱된 반사(52) 및 기준 빔(54)이 역전파되고 간섭하여 홀로그램 패턴(56)을 형성할 수 있다. 레플리카 디스크(10)는 수직 라인(L0, L1 및 L2)에 의해 표현되는 바와 같이 다중 데이터 레이어를 가질 수 있다.
그러나, 단일 빔(44, 54)의 조명의 증가된 시야는 일반적으로 레플리카 디스크(10) 내의 기록된 홀로그램의 증가된 깊이 폭을 생성한다. 증가된 깊이 폭 특징은 디스크(10)의 더 큰 두께를 통해 걸칠 수 있고[단일 빔(44, 54)의 방향에서] 하나보다 많은 레이어를 통해 걸칠 수 있는 홀로그램의 증가된 크기를 칭할 수 있다. 예를 들어, 단일 빔(44, 54)은 모두 레이어(L1)에 지향될 수 있지만, 이러한 페이지 기반 광시야 조명 시스템을 위해 통상적으로 사용된 선형 재료는 넓은 조명 시야에 비교적 민감할 수 있고, 인접한 레이어(L0, L2) 내의 재료들은 또한 단일 빔(44, 54)에 의해 영향을 받을 수 있다. 따라서, 홀로그램 기록 내의 증가된 깊이 폭은, 하나의 홀로그래픽 패턴을 기록하는 것이 하나보다 많은 데이터 레이어를 필요로 할 수 있기 때문에, 홀로그래픽 디스크(10)의 데이터 용량을 제한하거나 감소시킬 수 있다.
본 발명의 기술의 일 실시예는 도 3(b)의 다중 평행 빔 접근법(58)으로 제시된다. 도 3(a)의 단일 빔 접근법(42)에서와 같이 단일 빔으로 비교적 넓은 시야를 조명하기보다는, 다중 평행 빔 접근법(58)은 다중 역전파 평행 빔으로 홀로그래픽 디스크(10)를 충돌하는 것을 수반한다. 일 실시예에서, 다중 평행 신호 빔(60)은 마스터 디스크(46)에 지향되고, 마스터 디스크(46)로부터의 반사(62)는, 반사(62)를 포커싱하고 포커싱된 반사(64)를 레플리카 디스크(10)로 지향시킬 수 있는 도 3(b)에 렌즈로서 표현된 광학 이미징 시스템(50)을 통해 전달될 수 있다.
다중 평행 기준 빔(66)은 또한 디스크(10)의 반대측에 지향될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 평행 기준 빔(66) 및 평행 신호 빔(60)은 공통 병렬 채널 광원(18)(도 2)으로부터 분할될 수 있고, 몇몇 실시예에서, 평행 기준 빔(66) 및 평행 신호 빔(60)은 상이한 광원으로부터 전달될 수 있다. 평행 기준 빔(66) 및 포커싱된 반사(64)는 디스크(10) 내의 데이터 레이어[예를 들어, 데이터 레이어(L1)] 상에 간섭 패턴을 형성하기 위해 역전파되어 간섭될 수 있다. 간섭 패턴은 비조명된 영역에 의해 분리된 다중 조명 스폿(예를 들어, 각각의 스폿은 한 쌍의 역전파 평행 빔 중 하나의 간섭에 대응할 수 있음)을 포함할 수 있다. 각각의 간섭 스폿은 데이터 레이어(L1) 내에 마이크로-홀로그램(68)을 형성할 수 있다. 데이터 레이어(L1) 내의 데이터 레이어 평면의 작은 부분만이 전체 데이터 레이어 평면의 영역에 대해[단일 빔 접근법(42)에서 넓은 영역보다는] 조명되기 때문에, 조명 패턴 내의 각각의 빔 스폿[또는 마이크로-홀로그램(68)]은 단일 데이터 레이어(L1) 내에 비교적 포커싱될 수 있어, 잠재적으로 디스크(10)의 데이터 용량을 증가시킨다.
몇몇 실시예에서, 병렬 마이크로-홀로그램 기록을 위한 다중 평행 빔을 사용하는 것은 도 4에 도시된 바와 같이 다중 광학 헤드를 이용할 수 있다. 광학 헤드(70)는 단일 빔을 방출할 수 있고, 복제 시스템(16)(예를 들어, 도 2) 내의 다중 광학 헤드(70)는 디스크(10) 내의 데이터 트랙(12) 상에 빔(60)을 각각 충돌하도록 배열될 수 있어, 다중 빔(60)이 병렬로 다중 트랙(12)에 조명되게 된다. 몇몇 실시예에서, 각각의 광학 헤드는 트랙(12) 상에 빔(60)을 포커싱하도록 구성된 개별 광학 기기를 가질 수 있다. 또한, 추가의 세트의 광학 헤드가 반대 방향으로부터 디스크(10)에 충돌하도록 구성될 수 있어, 각각의 광학 헤드(70)로부터 방출된 평행 빔(60)이 역전파되어 디스크(10)의 일 레이어 내의 데이터 트랙(12)에서 간섭되게 된다. 몇몇 실시예에서, 광학 헤드(70)는 하나 이상의 도브 프리즘(dove prism), 펜타 프리즘(Penta prism) 또는 다른 광학 부품을 포함할 수 있다.
도 5에 도시된 다른 실시예에서, 다중 평행 빔을 사용하는 병렬 마이크로-홀로그램 기록은 일 세트의 광학 기기로부터 병렬로 광의 다중 빔(60)을 전달하는 광학 헤드(72)를 이용할 수 있다. 일 실시예에서, 단일의 광학 헤드(72)로부터의 다중 병렬 신호 빔(60)은 광의 빔을 전달하는데 적합한 개별 섬유의 번들을 통해 전달될 수 있어, 각각의 빔은 광학 헤드(72)로부터 디스크(10)의 다중 트랙(12) 상으로 전달됨에 따라 이산된다. 설명된 바와 같이, 광학 헤드(72)는 데이터 평면[예를 들어, 디스크(10)의 하나 이상의 데이터 레이어] 상에 다중 빔(60)에 의해 형성된 조명 패턴을 감소시키도록 구성된 이미징 광학 기기를 포함할 수 있거나 이러한 이미징 광학 기기에 결합될 수 있다. 조명 패턴의 감소는 디스크의 데이터 트랙(12)에 각각의 조명 스폿을 정합하는 가능성을 증가시킬 수 있다. 몇몇 실시예에서, 광학 헤드(72)는 도브 프리즘, 펜타 프리즘 또는 다른 광학 부품을 포함할 수 있다. 역전파 병렬 신호 빔(60)은 디스크(10)의 반대측으로부터 개별 섬유의 다른 번들을 갖는 다른 광학 헤드(74)로부터 역전파 평행 빔(66)을 전달함으로써 또는 평행 빔을 신호 빔(60) 및 기준 빔(66)으로 분할함으로써(도 2에 대해 설명된 바와 같이) 성취될 수 있다.
하나 이상의 실시예에서, 개별 광 섬유의 번들은 홀로그래픽 디스크(10)에 다중 빔(즉, 광파)을 전달하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 섬유 번들은 다중 빔(60)을 전달하는데 적합한 다중 광학 헤드(70)를 통해 또는 단일 광학 헤드(72)를 통해 광파를 출력할 수 있다. 섬유 번들은 단일 모드 섬유와 같은 다중 광 섬유를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 섬유 번들은 다중 편광 유지 광 섬유(PMF 또는 PM 섬유)를 포함할 수 있다. PM 섬유는 섬유를 통해 전달된 선형 편광된 광파의 편광이 광파의 전파 중에 유지되는 광 섬유이다. 몇몇 실시예에서, 기록 또는 역전파 광파는 디스크(10) 상에 마이크로-홀로그램을 사전 기록하기 위해 각각의 PM 섬유를 통해 전파될 수 있다. 광파는 통상적으로 PM 섬유 내로 런칭되기 전에 편광자에 의해 편광되고, PM 섬유 내의 온도 및 응력과 같은 다양한 팩터에 따라, 편광된 광파의 편광은 실질적으로 PM 섬유의 입력으로부터 출력까지 유지될 수 있다.
도 6은 본 발명의 기술에 사용될 수 있는 PM 섬유의 3개의 예의 단면도를 도시한다. PM 섬유(76, 78, 80)는 각각 섬유 코어(82) 내에 응력을 유도하도록 설계될 수 있다. 예를 들어, PM 섬유(76)는 코닝(Corning)
Figure pat00001
에 의해 제조된 팬더(Panda) PM 섬유와 유사할 수 있고, PM 섬유(80)는 섬유코어(Fibercore)
Figure pat00002
에 의해 제조된 바우-타이(bow-tie) PM 섬유와 유사할 수 있다. PM 섬유의 다른 구성 및 유형이 본 발명의 기술에 따라 사용될 수 있다. 응력은 PM 섬유(76, 78, 80)의 길이 전체에 걸쳐 코어(82)와 정렬된 다양한 형상의 응력 로드(84)에 의해 유도될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 인가된 온도는 섬유 코어(82) 상의 응력 로드(84)의 열팽창을 초래할 수 있고, 이는 PM 섬유(76, 78, 80)를 통해 전파하는 광파의 편광을 유지하는데 기여한다.
복수의 PM 섬유(76, 78 또는 80)를 갖는 PM 섬유 번들을 갖는 홀로그래픽 디스크(10)를 사전 기록함으로써, 조명된 광 스폿의 패턴이 디스크(10) 상에 생성될 수 있어 디스크(10)의 다중 데이터 트랙(12) 상에 기록할 수 있다. 설명된 바와 같이, 디스크(10)가 회전하는 동안 다중 병렬 데이터 트랙(12) 상에 기록하는 것은 전송율을 증가시키고 디스크(10)에 데이터를 프리파퓰레이팅하거나 기록하는데 요구되는 시간을 감소시킨다. 그러나, 번들된 PM 섬유(76, 78 또는 80)의 병렬성 및 밀접한 물리적 근접성은 광파를 전파하는 이웃하는 채널 사이의 간섭을 초래할 수 있다. 도 7 및 도 8은 어떠한 방식으로 간섭이 이웃하는 채널들 사이에 발생할 수 있는지를 도시한다. 도 7에서, 병렬 신호 빔(26)은 광학 시스템(28)(예를 들어, 렌즈)을 통해 통과될 수 있고, 포커싱된 신호 빔(30)은 디스크(10)를 향해 지향될 수 있다. 포커싱된 신호 빔(30)은 마이크로-홀로그램을 병렬로 기록하기 위해 디스크(10) 내의 평면 상에 포커싱될 수 있다.
도 7의 확대도는 도 8에 제공되고, 여기서 포커싱된 신호 빔(30)이 초점 평면(86) 상의 다중 조명 스폿(88) 상에 포커싱된다. 각각의 다중 조명 스폿(88)은 마이크로-홀로그램을 지시할 수 있고, 디스크(10) 내의 상이한 데이터 트랙(12) 상에 포커싱될 수 있다. 초점 평면(86)은 디스크(10)의 하나의 데이터 레이어 또는 다중 데이터 레이어를 표현할 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 빔(30)은 초점 평면(86) 내의 스폿(88) 상에 포커싱하기 전에 디스크(10) 내에 간섭 영역(90)을 형성하기 위해 중첩된다. 도 8에 음영된 영역으로서 표현된 간섭 영역(90)이 디스크(10) 내에 발생하면, 누화가 발생할 수 있고, 이는 이전에 기록된 레이어 내에 데이터 에러를 유도할 수 있다. 예를 들어, 간섭 영역(90)이 이전에 기록된 초점 평면(92)(예를 들어, 이전에 기록된 레이어) 상에서 발생하면, 초점 평면(92) 상의 데이터 에러 또는 데이터의 삭제가 발생될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 다양한 편광 또는 파장 제어 체계는 병렬 데이터 채널의 간섭 및/또는 누화를 최소화하는데 사용될 수 있다. 이러한 기술은 일반적으로 도 9 내지 도 12에 대해 설명된다. 몇몇 실시예에서, PM 섬유 번들(98)은 다중 PM 섬유(96)를 포함할 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 병렬 PM 섬유(96)의 각각을 통해 전파하는 광파의 편광(94)이 정렬될 수 있고, 광파들 사이의 누화는 더 작은 간섭 길이(대략 30 ㎛)를 갖는 광파를 섬유 번들(98)의 입력에 결합된 하나 이상의 레이저 다이오드 내에 주입함으로써 감소될 수 있다. 섬유 번들(98)에 입력된 광파 중 하나 이상의 간섭 길이를 감소시킴으로써, 디스크(10) 내의 간섭의 가능성이 감소될 수 있다.
다른 실시예에서, 병렬 데이터 채널 사이의 누화는 도 10에 도시된 바와 같이 직교 편광을 갖도록 인접한 광파를 구성함으로써 감소될 수 있다. 섬유 번들(98) 내의 인접한 PM 섬유(96)의 광파들 사이의 직교 출력 편광(100)은 디스크(10) 상의 출력 광파의 간섭을 감소시킬 수 있다. 몇몇 실시예에서, 상이한 광 편광자가 직교 출력 편광(100)을 갖도록 광파를 편광하는데 사용될 수 있고, 몇몇 실시예에서 상이한 유형의 PM 섬유(76, 78 또는 80)가 섬유 번들(98) 내의 병렬 광파의 편광에 따라 편광을 유지하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, PM 섬유(76)는 일 편광 배향에 대해 사용될 수 있고, PM 섬유(78)는 다른 편광 배향에 대해 사용될 수 있다.
PM 섬유 번들(98)을 통한 광파 입력의 파장은 또한 디스크(10) 내의 출력 광파의 간섭을 감소시키도록 제어될 수 있다. 예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같이, 섬유 번들(98) 내에 입력하는 다중 레이저 다이오드는 동일한 파장(λ1)(102)에서 방출될 수 있고, 광파들 사이의 누화는 더 작은 간섭 길이를 갖는 광파를 레이저 다이오드 중 하나 이상 내로 주입함으로써 감소될 수 있다. 각각의 PM 섬유(96)를 통해 광의 동일한 파장을 방출하지만 광파 중 하나 이상의 간섭 길이를 감소시키는 것은 섬유 번들(98)로부터의 광파 출력의 간섭을 감소시킬 수 있다.
더욱이, 다른 실시예에서, 병렬 데이터 채널 사이의 누화는 도 12에 도시된 바와 같이 상이한 파장을 갖도록 인접한 광파를 구성함으로써 감소될 수 있다. 예를 들어, 다중 레이저 다이오드는 디스크(10) 내의 출력 광파의 간섭을 감소시키기 위해 2개 이상의 파장(λ1 및 λ2)(104)에서 섬유 번들(98) 내에 광파를 입력할 수 있다. 이하의 수학식 1에 설명되어 있는 바와 같이, 광파의 간섭 길이는 광파와 인접한 광파 사이의 파장의 간격에 의해 영향을 받는다. 2개의 인접한 광파의 파장 사이의 간격이 클수록, 응집 길이가 더 작다.
[수학식 1]
Figure pat00003
상이한 실시예에서, 병렬 데이터 채널 사이의 누화를 감소시키는 전술된 기술은 개별적으로 또는 조합하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 섬유 번들(98)은 동일한 또는 상이한 출력 편광, 간섭 길이 및/또는 파장을 갖는 광파를 전송하도록 구성될 수 있다. 상이한 특징의 PM 섬유(96)는 섬유 번들(98) 내에서 교번(예를 들어, 인터리빙)될 수 있다. 더욱이, 섬유 번들(98)의 각각의 PM 섬유(96)는 고정된 출력 편광, 응집 및/또는 파장을 갖는 광파를 전달하도록 구성될 수 있고, 또는 대안적으로 섬유 번들(98)의 각각의 PM 섬유(96)는 다양한 특징을 갖는 광파를 전달하도록 구성될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 홀로그래픽 디스크 상에 데이터를 병렬 사전 기록 및/또는 병렬 기록하기 위한 기술은 또한 각각의 레이저 스폿이 기록 프로세스 전체에 걸쳐 디스크(10) 상의 데이터 트랙(12)과 정합되도록 다중 레이저 스폿을 위치시키는 것을 수반한다. 데이터 트랙 피치는 CD 디스크에서 대략 1.6 ㎛, DVD에 대해 대략 0.74 ㎛, 블루레이 디스크TM에 대해 대략 0.3 ㎛이기 때문에, 상당한 정밀도가 다중 데이터 트랙을 가로질러 다중 레이저 스폿의 정확도를 제어하는데 사용될 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 장착 구조체가 섬유 번들(98) 내에 PM 섬유(76, 78, 80)의 위치 설정을 제어하는데 사용될 수 있다. 장착 구조체의 일 예는 도 13에 도시된 홈 구조체이고, 이는 다중 PM 섬유(96)를 개재하는 홈 상부(106) 및 홈 저부(108)를 포함한다. 홈 상부(106) 및 홈 저부(108)의 각각은 PM 섬유(96)를 적소에 유지하는 경사진 면을 갖는다. 일 실시예에서, 인접한 PM 섬유(96)의 중심간 이동은 대략 +/- 0.25 ㎛ 이내로 유지될 수 있다. 섬유 번들(98)은 대략 1:5 감소율로 초점 평면에 출력광을 지향시키기 때문에, 초점 평면 상의 최종 위치 설정 공차는 대략 +/- 0.05 ㎛일 수 있고, 이는 대략 0.3 ㎛의 블루레이 디스크TM 트랙 피치보다 실질적으로 작다.
인접한 PM 섬유(96)의 중심간 간격(즉, 피치)은 일반적으로 대략 20 ㎛ 내지 250 ㎛이다. 그러나, 표준 섬유 번들(98) 피치는 블루레이 디스크TM의 피치(0.3 ㎛)보다 훨씬 크다. 하나 이상의 실시예에서, 홀로그래픽 디스크(10) 내의 인접한 데이터 트랙(12)은 섬유 번들(98)을 회전시킴으로써 병렬로 기록될 수 있다. 섬유 번들(98)의 회전 각도는 디스크(10) 상의 조명된 스폿 사이의 간격을 제어(예를 들어, 감소)하도록 조정될 수 있다. 예를 들어, 섬유 번들(98) 내의 PM 섬유(96)의 피치, 섬유 번들(98)의 회전 각도 및 디스크(10) 내의 트랙(12)의 피치 사이의 관계는 이하의 수학식 2로 표현될 수 있다.
[수학식 2]
Figure pat00004
Ptrack은 디스크(10) 내의 트랙(12)의 피치이고, Pbundle은 섬유 번들(98) 내의 PM 섬유(96)의 피치이며, θ는 섬유 번들(98)이 회전되는 각도이다.
상이한 실시예에서, 상이한 홀로그래픽 시스템은 데이터 트랙(12) 사이에 상이한 간격을 포함할 수 있다. 본 발명의 기술에 따르면, 섬유 번들(98)은 섬유 번들(98)에 의한 조명된 스폿 출력을 위한 원하는 트랙 간격을 얻기 위해 섬유 번들(98)을 통한 빔 전파의 전파를 따라 다양한 각도로 회전될 수 있다. 더욱이, 대향 섬유 번들(98)은 또한 반대 방향으로부터 데이터 평면(86) 내의 데이터 트랙(12) 상에 실질적으로 중첩하는 역전파 광파를 출력하도록 구성되거나 회전될 수 있다.
더 작은 트랙 피치를 갖는 트랙(12) 상에 조명 스폿을 형성하기 위해 섬유 번들(98)을 회전시키는 것이 도 14에 제공되어 있다. 몇몇 실시예에서, 섬유 번들(98)은 1차원 어레이(112)의 형태일 수 있다. 어레이(112)는 127 ㎛의 섬유 간격을 가질 수 있고, 실질적으로 트랙(12)을 따라 조명 스폿(110)을 형성하기 위해 0°내지 30°의 각도로 회전될 수 있다. 각도(θ)는 트랙 피치(Ptrack)에 기초할 수 있고, 더 큰 섬유 번들 피치(Pbundle)는 더 작은 트랙 피치(Ptrack)를 갖는 조명 스폿을 디스크(10) 상에 형성하기 위해 더 큰 회전 각도(θ)를 필요로 할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 섬유 번들(98)은 도 15에 도시된 바와 같이 2차원 섬유 어레이의 형태일 수 있다. 2-D 섬유 어레이(114)는 80 ㎛의 섬유 간격을 가질 수 있다. 2-D 섬유 어레이(114)는 도 14에 설명된 1-D 섬유 어레이(112)보다 작은 트랙 피치를 가질 수 있기 때문에, 2-D 섬유 어레이(114)는 2.5°의 더 작은 각도(θ)로 회전될 수 있다.
하나 이상의 실시예에서, 섬유 번들(98)을 통해 디스크(10)로 또는 디스크(10) 내의 하나 이상의 데이터 레이어로 전달된 광은 또한 다중 광파를 전달하는 광학 헤드[예를 들어, 도 5로부터 광학 헤드(72)]에 결합된 이미징 광학 기기를 사용함으로써 원하는 데이터 트랙(12) 상에 더 포커싱될 수 있다. 광학 헤드(72)는 데이터 평면[예를 들어, 디스크(10)의 하나 이상의 데이터 레이어] 상의 섬유 번들(98)로부터의 다중 빔 출력에 의해 형성된 조명 패턴을 감소시키도록 구성된 이미징 광학 기기를 포함할 수 있거나 또는 이 이미징 광학 기기에 결합될 수 있다. 조명 패턴의 크기를 감소시키는 것은 디스크의 데이터 트랙(12)에 각각의 조명 스폿을 정합시키는 가능성을 증가시킬 수 있다. 몇몇 실시예에서, 이미지 감소 팩터라 칭하는 섬유 번들(98)로부터 원래 출력에 비교하여 조명 패턴이 감소되는 팩터는 대략 2:1 내지 10:1일 수 있다.
본 발명의 단지 특정한 특징만이 본 명세서에 예시되고 설명되어 있지만, 다수의 수정 및 변경이 당 기술 분야의 숙련자들에게 발생할 것이다. 따라서, 첨부된 청구범위는 본 발명의 진정한 사상 내에 있는 바와 같은 모든 이러한 수정 및 변경을 커버하는 것으로 의도된다.
10: 홀로그래픽 디스크 12: 데이터 트랙
14: 스핀들 구멍 16: 복제 시스템
18: 광원 20: 신호 빔
22: 기준 빔 24: 신호 변조
26: 변조된 신호 빔 28: 광학 및 서보 시스템
30: 포커싱된 신호 빔 32: 광학 및 서보 시스템
34: 포커싱된 기준 빔 36: 검출된 빔
38: 신호 검출 40: 프로세서
42: 신호 빔 접근법 44: 단일 빔
46: 마스터 디스크 48: 반사
50: 광학 이미징 시스템 52: 포커싱된 반사
54: 단일 기준 빔 56: 마이크로-홀로그램
58: 다중 병렬 빔 접근법 60: 평행 빔
62: 반사 64: 포커싱된 반사
66: 평행 기준 빔 68: 마이크로-홀로그램
70: 광학 헤드 72: 광학 헤드 전달 다중 빔
74: 광학 헤드 전달 다중 빔 76: PM 섬유
78: PM 섬유 80: PM 섬유
82: 섬유 코어 84: 응력 로드
86: 초점 평면 88: 조명 스폿
90: 간섭 영역 92: 초점 평면
94: 편광 96: PM 섬유
98: PM 섬유 100: 편광
102: 파장 104: 파장
106: 홈 상부 108: 홈 저부
110: 조명 스폿 112: 섬유 어레이
114: 섬유 어레이

Claims (10)

  1. 광학 디바이스(16)에 있어서,
    복수의 광파(22, 26)를 전달하고 출력하도록 구성된 복수의 광 섬유(76, 78, 80, 96)와,
    상기 복수의 광 섬유(76, 78, 80, 96)에 의해 출력된 복수의 광파(22, 26)를 수신하도록 구성되고 광학 디스크(10) 내의 복수의 조명 스폿(spot)(88, 110)에 복수의 출력 광파(30, 34)를 포커싱하도록 구성된 광학 소자(28, 32)의 세트를 포함하되,
    상기 복수의 조명 스폿(88, 110)의 각각의 조명 스폿(88, 110)은 상기 광학 디스크(10) 내의 복수의 데이터 트랙(12) 중 하나 위에 위치되는
    광학 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 조명 스폿(88, 110)은 상기 광학 디스크(10) 내의 하나의 데이터 레이어에 실질적으로 제한되는
    광학 디바이스.

  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 조명 스폿(88, 110)은 상기 광학 디스크(10) 내의 하나 보다 많은 데이터 레이어 내에 분포되는
    광학 디바이스.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 광 섬유(76, 78, 80, 96)는 단일 모드 섬유인
    광학 디바이스.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 광 섬유(76, 78, 80, 96)는 편광 유지(PM) 섬유인
    광학 디바이스.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 광 섬유(76, 78, 80, 96)는 V-홈 (V-grooved) 구조체(106, 108)를 사용하여 함께 번들되는(bundled)
    광학 디바이스.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 복수의 광 섬유(76, 78, 80, 96)는 장착부(98) 내에 함께 번들되고, 상기 장착부(98)는 빔 전파축을 따라 회전 가능한
    광학 디바이스.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 광 섬유(76, 78, 80, 96)는 1차원 어레이(112)로 구성되는
    광학 디바이스.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 광 섬유(76, 78, 80, 96)는 2차원 어레이(114)로 구성되는
    광학 디바이스.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 광 섬유(76, 78, 80, 96)는 하나의 간섭값(coherence value)을 갖는 복수의 광파(102, 104)를 전달하도록 구성되는
    광학 디바이스.
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TW (1) TWI524336B (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD763906S1 (en) 2014-12-31 2016-08-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Display screen or portion thereof with animated graphical user interface
USD800747S1 (en) 2015-03-17 2017-10-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Display screen or portion thereof with animated graphical user interface

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120250120A1 (en) * 2011-03-31 2012-10-04 General Electric Company Multi-wavelength- holographic systems and methods
US8619533B1 (en) * 2012-07-31 2013-12-31 General Electric Company Holographic data storage medium and an associated method thereof
WO2014037575A1 (en) * 2012-09-10 2014-03-13 Universite Libre De Bruxelles Method for recording gabor hologram
EP3210791B1 (en) * 2016-02-05 2019-08-21 Ricoh Company, Ltd. Recording method and recording device
JPWO2017135200A1 (ja) * 2016-02-05 2018-12-06 株式会社リコー 記録方法及び記録装置
CN111081282A (zh) * 2020-01-21 2020-04-28 广东紫晶信息存储技术股份有限公司 一种盘式全息存储介质中全息图的定位方法和装置及盘式存储介质

Family Cites Families (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4581529A (en) * 1983-08-15 1986-04-08 At&T Bell Laboratories Read/write system for optical disc apparatus with fiber optics
JPS62192940A (ja) * 1986-02-19 1987-08-24 Nec Corp 光デイスク用ピツクアツプ
GB8704016D0 (en) * 1987-02-20 1987-04-15 British Telecomm Optical space switch
EP0491458A1 (en) 1990-12-14 1992-06-24 General Electric Company Multiple channel optical disk system
US5195152A (en) 1991-11-04 1993-03-16 Eastman Kodak Company Multichannel optical recording apparatus employing laser diodes
IL101570A0 (en) 1992-04-10 1992-12-30 Amir Alon Method and apparatus for reading data
US5483511A (en) 1993-02-17 1996-01-09 Vixel Corporation Multiple beam optical memory system with solid-state lasers
US5825743A (en) 1993-04-06 1998-10-20 Zen Research N.V. Illuminating multiple data tracks of an optical disk with a laser source of reduced coherence
US6545968B1 (en) 1994-01-18 2003-04-08 Lots Technology, Inc. Generating a two dimensional array of modulated light beams by a holographic beam splitter
US6272095B1 (en) 1994-07-22 2001-08-07 California Institute Of Technology Apparatus and method for storing and/or reading data on an optical disk
JPH10199008A (ja) * 1997-01-08 1998-07-31 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> マルチビーム光ヘッド
US5974019A (en) * 1997-05-05 1999-10-26 Seagate Technology, Inc. Optical system for two-dimensional positioning of light beams
US5917797A (en) 1997-08-15 1999-06-29 Zen Research Nv Multi-beam optical pickup assembly and methods using a compact two-dimensional arrangement of beams
US6212148B1 (en) 1998-01-30 2001-04-03 Siros Technologies, Inc. Optical data storage by selective localized alteration of a format hologram
DE69917763T2 (de) * 1998-03-30 2005-05-25 Seagate Technology Llc, Scotts Valley System zur optischen datenspeicherung, das polarisationserhaltende optische fasern verwendet
US6341118B1 (en) 1998-06-02 2002-01-22 Science Applications International Corporation Multiple channel scanning device using oversampling and image processing to increase throughput
DE19859035A1 (de) * 1998-12-21 2000-06-29 Thomson Brandt Gmbh Gerät zum Lesen oder Schreiben optischer Aufzeichnungsträger mit unterschiedlichen Informationsträgerschichten
US6377739B1 (en) * 1999-03-09 2002-04-23 Creo Srl Two dimensional fiber optic output array
US6501571B1 (en) 1999-04-12 2002-12-31 The Regents Of The University Of California Three-dimensional holographic stamping of multi-layer bit-oriented non-linear optical media
US6671235B1 (en) * 2000-03-27 2003-12-30 Ultratech Stepper, Inc. Method of and apparatus for defining disk tracks in magnetic recording media
US6791914B1 (en) 2000-08-29 2004-09-14 Eastman Kodak Company Preformatted guide tracks and co-written control tracks for multichannel optical recording
US6940805B2 (en) 2001-10-23 2005-09-06 Dragsholm Wireless Holdings Llc Methods and apparatus for cross-talk and jitter reduction in multi-beam optical disks
US20060087929A1 (en) * 2002-07-01 2006-04-27 Mmri Photonics Ltd. Optical disk drive using one dimensional scanning
JP2004054985A (ja) 2002-07-17 2004-02-19 Sony Corp 情報記録装置及び情報記録再生装置
KR100555939B1 (ko) 2003-06-30 2006-03-03 주식회사 대우일렉트로닉스 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템용 디스크 정렬장치 및 그 방법
WO2005066939A2 (en) 2003-12-30 2005-07-21 Aprilis, Inc. Replication of data to holographic medium
JP2005331864A (ja) 2004-05-21 2005-12-02 Alps Electric Co Ltd ホログラム装置
WO2006064426A1 (en) 2004-12-15 2006-06-22 Arima Devices Corporation Optical device wit multi-spot scanning
JP2006243625A (ja) * 2005-03-07 2006-09-14 Fuji Photo Film Co Ltd ホログラム作成装置
MX2007011497A (es) * 2005-03-16 2007-12-07 Gen Electric Dispositivos y metodos de almacenamiento de datos.
US20070086309A1 (en) 2005-10-16 2007-04-19 New Span Opto-Technology Inc. Method and Device for High Density Optical Disk Data Storage
US7301879B1 (en) * 2006-09-12 2007-11-27 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Optical print head
JP4305776B2 (ja) 2006-10-11 2009-07-29 ソニー株式会社 光ディスク装置及び焦点位置制御方法
EP1936613A1 (en) 2006-12-22 2008-06-25 Deutsche Thomson OHG Reference beam coupler for an apparatus for reading from and/or writing to holographic storage media
JP4483898B2 (ja) 2007-06-08 2010-06-16 ソニー株式会社 記録装置、再生装置、記録方法、再生方法及び記録媒体
JP5176409B2 (ja) 2007-06-26 2013-04-03 ソニー株式会社 情報記録装置、情報再生装置、情報記録方法、情報再生方法および光情報記憶媒体
JP4389184B2 (ja) 2007-06-29 2009-12-24 ソニー株式会社 光情報記録再生装置
FR2921501B1 (fr) 2007-09-24 2009-12-18 Commissariat Energie Atomique Dispositif d'enregistrement et de lecture de donnees sur un support de stockage holographique
JP4450062B2 (ja) 2007-12-07 2010-04-14 ソニー株式会社 ホログラムメディアの製造方法、マスターホログラムメディアの製造方法、記録媒体及びホログラムメディア製造装置
EP2104098A1 (en) * 2008-03-18 2009-09-23 Deutsche Thomson OHG Holographic storage system with multiple reference beams
TWI384474B (zh) * 2008-09-23 2013-02-01 Univ Nat Chiao Tung Wavelength multiplexed with full displacement of the all-like storage device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD763906S1 (en) 2014-12-31 2016-08-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Display screen or portion thereof with animated graphical user interface
USD800747S1 (en) 2015-03-17 2017-10-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Display screen or portion thereof with animated graphical user interface

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CA2754474A1 (en) 2012-04-15
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