NO338315B1

NO338315B1 - Datalagringsanordninger og fremgangsmåter

Info

Publication number: NO338315B1
Application number: NO20075284A
Authority: NO
Inventors: Brian Lee Lawrence; Marc Dubois; Pingfan Peter Wu; Joseph Lucian Smolenski; Xiaolei Shi; Eugene Pauling Boden
Original assignee: Gen Electric
Priority date: 2005-03-16
Filing date: 2007-10-16
Publication date: 2016-08-08
Also published as: WO2006101873A2; CN101248377A; TWI327724B; RU2459284C2; EP1869510A2; JP2009501398A; US20080247011A1; EP1869510B1; TW200707426A; CN101248377B; MY142083A; RU2007138218A; CA2783963A1; US20060227398A1; CA2783963C; NO20075284L; WO2006101873A3; MX2007011497A; US7388695B2; KR101274645B1

Abstract

En datalagringsanordning inklusive: et plastsubstrat med flere volumer ordnet i spor langs flere vertikalt stablede, lateralt utstikkende lag deri; og flere mikrohologram hvert inneholdt i et tilsvarende av volumene; heri indikerer nærværet eller fraværet av et mikrohologram i hvert av volumene en tilsvarende del av lagret data.

Description

Oppfinnelsens område

Foreliggende oppfinnelse vedrører generelt datalagringssystemer og fremgangsmåter, mer spesielt optisk baserte datalagringssystemer og fremgangsmåter og holografiske datalagringssystemer og fremgangsmåter.

Oppfinnelsens bakgrunn

Datalagringssystemer og fremgangsmåter er kjent for å være attraktive. Volumho-lografiske opptakssystemer anvender generelt to motgående laser- eller lysstråler som konvergerer innen et fotosensitivt holografisk medium for å danne et interfe-rensmønster. Dette interferensmønsteret forårsaker en endring eller modulasjon av brytningsindeksen av det holografiske mediet. Der hvor én av lysstrålene module-res, som reaksjon på data som skal kodes, koder det resulterende interferensmøns-teret modulasjonsdataene i både intensitet og fase. Den registrerte intensiteten og faseinformasjonen kan senere påvises som reaksjon på gjeninnføring av den umo-dulerte eller referanselysstrålen, og derved gjenvinne de kodede dataene som refleksjoner.

Tradisjonelle "sidebaserte" holografiske minner har data skrevet i det holografiske mediet parallelt, på 2-dimensjonale stråler eller "sider".

Relevant bakgrunnsmateriale for holografiske datalagrinssystemer fremgår av US 6288804 Bl, US 6020985 A, US 2005/0046915 Al, US 6322931 Bl, US 2004/0004914 Al, US 6625100 B2, US 6097514 A, US 6501571 Bl, M. Dubois et al.: «Characterisation of a preliminary narrow-band absorption material for holographic data storage», Proe. SPIE: Optical Data Storage 2004, vol. 5380, 20. ok-tober 2004, side 589-596, XP002534146, X. Shi et al.: Improved sensitivity of dye-doped thermoplastic discks for holographic data storage», J. Appl. Phys., 10. Juli 2007, side 1-7, US 2004/240012 Al.

Det er ønskelig å tilveiebringe et relativt enkelt, lite kostbart og robust holografisk minnesystem. Videre er bit-orienterte holografiske minnesystemer ønskelig.

Sammenfatning av oppfinnelsen

Omfanget av oppfinnelsen fremgår av de etterfølgende patentkrav.

Kort beskrivelse av figurene

Forståelse av foreliggende oppfinnelse vil forenkles ved å betrakte den etterfølgen-de detaljerte beskrivelsen av de foretrukne utførelsesformene av foreliggende oppfinnelse sammen med de vedlagte tegningene, hvori like tall referer til like deler og: fig. 1 illustrerer en konfigurasjon for å danne et hologram i et medium ved anvendelse av motgående lysstråler;

fig. 2 illustrerer en konfigurasjon for å danne et hologram i et medium ved anvendelse av motgående lysstråler;

fig. 3 illustrerer en konfigurasjon for å danne et hologram i et medium ved anvendelse av motgående lysstråler;

fig. 4 illustrerer en konfigurasjon for å danne et hologram i et medium ved anvendelse av motgående lysstråler;

fig. 5 illustrerer en konfigurasjon for å danne et hologram i et medium ved anvendelse av motgående lysstråler;

fig. 6 illustrerer et lysintensitetsmønster;

fig. 7 illustrerer en brytningsindeksmodulasjon i et lineært medium som tilsvarer intensitetsmønsteret ifølge fig. 6;

fig. 8 illustrerer en forventet Bragg-detuning av et hologram når diffrakjsjonseffek-tivitet er en funksjon av forskjellen mellom registrerings- og avlesningstemperatur;

fig. 9 illustrerer en forventet Bragg-detuning av et hologram når diffraksjonseffektivitet er en funksjon av vinkelendring;

fig. 10A-10B illustrerer en lysintensitet og tilsvarende brytningsindeksendring i et vesentlig lineært optisk responsivt medium;

fig. 10C-10D illustrerer en lysintensitet og tilsvarende brytningsindeksendring i et vesentlig lineært ikke-optisk responsivt medium;

fig. 11A-11B illustrerer en lysintensitet og tilsvarende brytningsindeksendring i et vesentlig lineært optisk responsivt medium;

fig. 11C-11D illustrerer en lysintensitet og tilsvarende brytningsindeksendring i et vesentlig lineært ikke-optisk responsivt medium;

fig. 12 illustrerer en forventet mikro-hologramreflektivitet som en funksjon av brytningsindeksmodulasjon;

fig. 13A og 13B illustrerer forventede temperaturstigningsprofiler som en funksjon av posisjon, på ulike tidspunkter;

fig. 14A og 14B illustrerer forventede brutte indeksendringer som en funksjon av stigende temperatur, og tilsvarende mikro-hologram avlesnings- og skrivemåter;

fig. 15A-15C illustrerer forventede sammenhenger mellom lysstråle innfallende lys-ståleenergi nødvendig for å forhøye materialtemperatur til den kritiske temperaturen som en funksjon av tilsvarende optisk energitetthet eller intensitet (fluence) og normalisert lineær absorpsjon, lysstrålevidde og avstand ved anvendelse av en revers absorber som kan mettes, og overføring og intensitet ved anvendelse av en revers absorber som kan mettes;

fig. 16A og 16B illustrerer forventede motgående lysstråleeksponeringer i et medium og tilsvarende temperaturøkninger;

fig. 16C illustrerer en forventet brytningsindeksendring tilsvarende temperaturøk-ningene ifølge fig. 16A og 16B;

fig 17A illustrerer endringer i normalisert overføring av orto-nitrostilben ved 25 °C og 160 °C som en funksjon av tid;

fig. 17B illustrerer en endring i kvantevirkningsgrad av en orto-nitrostilben som en funksjon av temperatur;

fig. 17C illustrerer absorbansen av dimetylaminodinitrostilben som en funksjon av bølgelengde ved 25 °C og 160 °C;

figur. 18 illustrerer en sporings- og fokusdetektorkonfigurasjon;

fig. 19A-19C illustrerer omrisset av en simulert brytningsindeksprofil;

fig. 20 illustrerer et tverrsnitt av en tilhørende laserstråle som treffer et område av et holografisk registrert media;

fig. 21A-21C illustrerer nærfeltdistribusjoner (z = -2 um) tilsvarende en simulering av et sirkulært mikro-hologram ifølge fig. 19A-19C;

fig. 22A-22C illustrerer fjernfeltdistribusjoner tilsvarende nærfeltdistribusjonene ifølge henholdsvis fig. 21A-21C;

fig. 23A-23C illustrerer omrisset av en simulert brytningsindeksprofil;

fig. 24A-24C illustrerer nærfeltdistribusjoner tilsvarende en simulering av det sirkulære mikro-hologram ifølge fig. 23A-23C;

fig. 25A-25C illustrerer fjernfeltdistribusjoner tilsvarende nærfeltdistribusjonene ifølge henholdsvis fig. 24A-24C;

fig. 26A-26D illustrerer sporings- og fokusdetektorkonfigurasjon og eksempelvise avfølte betingelser (sensed conditions);

fig. 27 illustrerer et fokus- og sporingshjelpsystem;

fig. 28 illustrerer en formatering med spiralspor i vekslende retninger;

fig. 29 illustrerer ulike spor start- og sluttpunkter;

fig. 30 illustrerer en formatering inklusive vesentlig sirkulære mikro-hologrammer;

fig. 31 illustrerer en formatering inklusive forlengede mikro-hologrammer;

fig. 32 illustrerer en utenfor akse mikro-hologramregistrering;

fig. 33 illustrerer en utenfor akse mikro-hologramrefleksjon;

fig. 34A-34C illustrerer utenfor akse mikro-hologramregistrering og avlesing;

fig. 35 illustrerer en konfigurasjon for å fremstille et master mikrohologråfisk media;

fig. 36 illustrerer en konfigurasjon for å fremstille et konjugatmaster mikroholografisk media from et master mikroholografisk media;

fig. 37 illustrerer en konfigurasjon for å fremstille et distribusjon mikroholografisk media fra et konjugat master mikroholografisk media;

fig. 38 illustrerer en konfigurasjon for å fremstille et distribusjon mikroholografisk media fra et master mikroholografisk media;

fig. 39 illustrerer registreringen av data ved å forandre en forhåndsformatert mikro-hologramgruppering; og

fig. 40 illustrerer en konfigurasjon for å avlese en mikro-hologramgrupperingsbasert minneanordning.

Detaljert beskrivelse av foretrukne utførelsesformer

Det skal forstås at figurene og beskrivelsene av foreliggende oppfinnelse har blitt forenklet for å illustrere elementer som er relevante for en tydelig forståelse av foreliggende oppfinnelse, samtidig som mange andre elementer funnet i typiske holografiske fremgangsmåter og systemer av klarhetshensikter er eliminert. På grunn av at slike elementer er velkjent i faget og på grunn av at de ikke forenkler en bedre forståelse av foreliggende oppfinnelse, er imidlertid en drøfting av slike elementer ikke tilveiebrakt heri. Beskrivelsen heri er rettet mot alle slike variasjoner og endringer kjent for fagmannen.

Oversyn

Volumetriske optiske lagringssystemer har potensial til å oppfylle etterspørsel etter høykapasitets datalagring. Ulikt tradisjonelle optiske disklagringsformater, slik som compact dise (CD) og digital versatile dise (DVD)-formåter, hvor den digitale informasjonen lagres i et enkelt (eller høyst to) reflekterende lag, er ifølge et aspekt av foreliggende oppfinnelse digitalt innhold lagret som lokaliserte brytningsindeksfor-andringer i flere volumer ordnet i vertikalt stablede, lateralt rettede spor i lagringsmediet. Hvert spor kan definere et tilsvarende lateralt, f.eks. radial rettet lag. Ifølge et aspekt av foreliggende oppfinnelse kan enkle bits eller grupper av bits av data kodes som individuelle mikro-hologram hvert vesentlig inneholdt i et tilsvarende av volumene. I en utførelsesform tar mediet eller media form av en sprøyte-støpbar termoplastisk disk, og utviser én eller flere ikke-lineære funksjonelle egenskaper. De ikke-lineære funksjonelle egenskapene kan utformes som en brytningsindeksendring som er en ikke-lineær funksjon av erfart energi, slik som tilhørende optisk intensitet eller energi eller oppvarming. I en slik utførelsesform, ved å generere interferenskanter (-fringes) innen et gitt volum av mediet, kan én eller flere bits data selektivt kodes i det volumet som en senere påvisbar brytningsindeksmodulasjon. Tredimensjonal, molekylær, fotoresponsiv matrise av brytningsindeksendringer kan således anvendes for å lagre data.

Ifølge et aspekt av foreliggende oppfinnelse kan den ikke-lineære funksjonelle egenskapen etablere en terskelenergiresponsiv betingelse, under hvilken ingen vesentlig endring i brytningsindeks forekommer og over hvilken en målbar endring i brytningsindeksen fremkalles. På denne måten kan et valgt volum avleses eller gjenvinnes ved å treffe en lysstråle med en avlevert energi mindre enn terskelen, og skrevet eller slettet ved anvendelse av en lysstråle med en avlevert energi over terskelen. Tette matriser av volum som hvert kan eller ikke kan ha et mikro-hologram vesentlig inneholdt deri kan følgelig etableres. Hvert mikro-hologram er utformet som et alternativt mønster med underområder med ulike brytningsindek-ser, som tilsvarer interferenskantene av motgående lysstråler anvendt for å skrive mikro-hologrammene. Hvor brytningsindeksmodulasjonen nedbrytes raskt som en funksjon av avstand fra et målvolum, kan et slikt kodet bitsenter pakkes jo tettere volumene er.

Ifølge et aspekt av foreliggende oppfinnelse kan brytningsindeksendringene i et spesielt volum fremkalles ved lokaliserte oppvarmingsmønstre - tilsvarende interferenskantene av de motgående laserstrålene som passerer gjennom volumet. I en utførelsesform resulterer brytningsindeksendringen fra en tetthetsdifferens mellom en amorf og krystallinsk tilstand av et termoplastisk medium. En overgang fra én til den andre tilstanden kan selektivt fremkalles i målvolumer av et medium ved termisk aktivering av undervolumer av målvolumet på interferenskanter deri. Alternativt kan brytningsindeksendringene fremkalles av en kjemisk endring i undervolumer av målvolum av mediet, slik som en kjemisk endring som forekommer i et fargestoff eller annen katalysator i en dyse, lokalisert innen målvolumet. En slik kjemisk endring kan selektivt også fremkalles ved anvendelse av termisk aktivering. En konfigurasjon som anvender et ikke-lineært responssmedium er vel tilpasset til å anvendes for å tilveiebringe et bit-orientert (i motsetning til sidebasert) mikroholografisk medium og system som anvender en enkel tettfokusert lysstråle, en fokusert, lett fokusert eller ufokusert reflektert lysstråle. En lik konfigurasjon gir fordeler inklusive: forbedret toleranse for forskyvning av de registrerte optiske egenskapene og enklere, mindre kostbare mikroholografisk systemer. Et reflekterende element med liten eller ingen krumming kan anvendes i et mikroholografisk system ifølge et aspekt av foreliggende oppfinnelse. En overflate av en datare-gistreringsdisk kan anvendes som et reflekterende element (med eller uten et reflekterende belegg).

For eksempel kan et sprøytestøpbar termoplastisk media med lite krummende trekk støpes i mediaoverflaten og kan metalliseres og anvendes for å generere refleksjonen samt for sporing. Ifølge et aspekt av foreliggende oppfinnelse kan et termoplastisk media støpes for å inkorporere lett kurvede elementer i en disk, som deretter kan anvendes for å generere refleksjoner med høyere effekttetthet. Disse trek-kene kan være godt tilpasset for sporing, som rifler på en DVD. Videre kan ett eller flere elementer anvendes for å korrigere den reflekterte lysstrålen. Et kurvet speil kan for eksempel anvendes for å generere en kollimert lysstråle og en flytende krystallcelle kan anvendes for å forskyve (offset) banelengdeforskjellen generert ved å gå til ulike lag. Eller et holografisk lag som virker som et diffraksjonselement kan plasseres nær en overflate på mediet, for på denne måten å tilveiebringe korrigering til lysstrålen. Et ytre speil eller diskoverflaten kan anvendes for å generere refleksjonen.

Ifølge et aspekt av foreliggende oppfinnelse kan dataavlesning på ulike lag være forskjellig. På grunn av at refleksjonene har ulike aberrasjoner på ulike lag, kan aberrasjonen anvendes for lagindeksering i en fokuseringsprosess. Utforminger på baksiden av disken kan anvendes for å sørge for bedre kontroll av en reflektert lysstråle for å øke effektiv gitterstyrke. Flerlagsbelegg og/eller overflatestrukturer (lignende displayfilmstrukturer) er passende for anvendelse. Ifølge et aspekt av foreliggende oppfinnelse kan en utforming som absorberer skrå innfallende lysstråler og reflekterer perpendikulære lysstråler også anvendes for både å redusere støy og å kontrollere orienteringen av mikro-hologrammene. Videre må mikro-hologrammers gitterstyrke være den samme for ulike lag. Effektstyring (power scheduling) kan anvendes for registrering på ulike lag.

Ifølge et aspekt av foreliggende oppfinnelse, kan registrering av mikro-hologram ved anvendelse av en fokusert lysstråle og en plan-bølgelysstråle i et terskelmateriale utføres. Mens en slik fremgangsmåte kan anvende to input-lysstråler, er juste-ringskrav mindre strenge enn vanlige metodologier, mens mikro-hologramorientering og styrke forblir godt kontrollert og enhetlig gjennom lagene. Avlesningssignal kan også lettere forutsis.

Enbitsholoarafi

Enbits-mikroholografi fremviser flere fordeler for optisk datalagring i forhold til andre holografiske teknikker. Det refereres nå til fig. 1, hvor det er vist en eksem-pelvis konfigurasjon 100 for å danne et hologram i et medium ved anvendelse av motgående lysstråler. Deri resulterer mikroholografisk registrering fra to motgående lysstråler 110, 120 som griper inn for å danne kanter i et volum 140 ev et registreringsmedium 130. Interferens kan oppnås ved å fokusere lysstråler 110, 120 på nærdiffraksjonsbegrensede diametre (slik som omkring 1 mikrometer (pm) eller mindre) ved et målvolum, f.eks. ønsket plassering, i et registreringsmedium 140. Lysstråler 110, 120 kan fokuseres ved anvendelse av en vanlig linse 115 for lysstråle 110 og linser 125 for lysstråle 120. Mens enkle linser er vist, kan selvsagt kompliserte linseformater anvendes.

Fig. 2 viser en alternativ konfigurasjon 200 for å danne et hologram inne i et holo-gramstøttende media ved anvendelse av motgående lysstråler. I konfigurasjon 200 har linse 125 blitt erstattet med et kurvet speil 220, slik at en fokusert refleksjon 120 av lysstråle 110 forstyrrer selve lysstråle 110. Konfigurasjoner 100, 200 krever svært nøyaktig justering av begge linser 115, 125 eller av linse 115 og speil 220 i forhold til hverandre. Følgelig er mikroholografisk registreringssystemer som anvender en slik konfigurasjon begrenset til stabile, vibrasjonsfrie omgivelser, slik som de omfattende vanlige høypresisjons plasseringstrinn.

Ifølge et aspekt av foreliggende oppfinnelse kan en fokusert, lett fokusert eller ufokusert reflektert lysstråle (i forhold til en motgående fokusert lysstråle) anvendes for registrering. Fig. 3 viser en alternativ konfigurasjon 300 for å danne et hologram inne i et medium ved anvendelse av motgående lysstråler. Konfigurasjon 300 anvender en ufokusert motgående refleksjon 310 av lysstråle 110 fra speil 320. I den illustrerte utførelsesformen tar speil 320 form av et vesentlig flatt speil. Fig. 4. viser en alternativ konfigurasjon 400 for å danne et hologram inne i et medium ved anvendelse av motgående lysstråler. Konfigurasjon 400 anvender en lett fokusert motgående refleksjon 410 av lysstråle 110 fra speil 420. Den illustrerte utførelsesformen av konfigurasjon 400 inkluderer også optisk banelengdekorrek-sjonselement 425, som kan ta form av en flytende krystallcelle, glasskile (wedge), eller kilepar for eksempel. Fig. 5 shows en annen alternativ konfigurasjon 500 for å danne et hologram inne i et medium ved anvendelse av motgående lysstråler. På samme måte som konfigurasjon 300 (fig. 3), anvender konfigurasjon 500 en vesentlig flat reflekterende overflate. Konfigurasjon 500 anvender imidlertid en andel 520 av selve media 130 for å tilveiebringe refleksjon 510 av lysstråle 110. Andel 520 kan ta form av en reflekterende (slik som en metallbelagt) baksideoverflate av media 130, et reflekterende lag inne i media 130 eller ett eller flere hologram som vesentlig danner en reflekterende overflate i media 130, alle som ikke-begrensende eksempler.

I konfigurasjoner 300, 400 og 500 har lysstråle 110 en mindre punktstørrelse og større effekttetthet i et målvolum eller område enn lysstråle 310, 410, 510, slik at mikro-hologramdimensjonene vil drives av dimensjonene av den mindre punktstør-relsen. En mulig ulempe med differansen i effekttetthet mellom de to lysstrålene er en resulterende pidestall eller DC-komponent i interferensmønsteret. En slik pidestall eller DC-komponent forbruker en vesentlig del av registreringskapasiteten (dynamikkområde) av material 130, hvor material 130 utviseren lineær endring av brytningsindeks med erfart eskponeringsintensitet.

Fig. 6 viser at erfart lysintensitet fra motgående lysstråler varierer med plassering - noe som derved danner interferenskantene. Som vist på fig. 7, i et lineært respon-smateriale, hvor brytningsindeks forandres vesentlig lineært med erfart lysintensitet i forhold til n0, kan den (relativt) ufokuserte lysstrålen således forbruke dynamikkområde i et volum mye større enn målvolumet tilsvarende det ønskede hologram, noe som derved reduserer den mulige reflektiviteten av andre volumer og mikro-hologrammer. Dynamikkområde forbrukes også gjennom mediumdybden, hvor de motgående lysstrålene også er ved normalt innfall (se f.eks. fig. 1 og 2).

Ifølge et aspekt av foreliggende oppfinnelse mildnes et slikt forbruk av dynamikkområde i påvirkede volumer andre enn målvolum under hologramdannelse ved anvendelse av et registreringsmateriale som utviser en ikke-lineær respons på erfart effekttetthet. Med andre ord anvendes et ikke-lineær registreringsegenskapsutvi- sende medium i kombinasjon med en mikroholografisk tilnærmelse. Den ikke-lineære registreringsegenskapen av materialet anvendes for å forenkle registrering som er ikke-lineær med lysintensitet (f.eks. kvadrat, kubisk eller av terskeltypen), slik at registrering forekommer vesentlig bare over en viss lysintensitet. En slik ik-ke-lineær registreringsegenskap av materialet reduserer eller eliminerer forbruk av dynamikkområde i ikke-adresserte volumer, og forenkler reduksjon av dimensjoner av mikro-hologrammene og således målvolumer.

Fig. 10A-B og 11A-B illustrerer registreringsegenskaper av et lineært registreringsmedium, mens fig. 10C-D og 11 C-D illustrerer registreringsegenskaper av et ikke-lineært registreringsmedium av en terskeltype. Mer spesielt viser fig. 10A- 10D at forstyrring av to fokuserte, motgående lysstråler, som vist på fig. 1 og 2, produserer en modulasjon av lysintensiteten, hvor posisjon 0 (halvveis mellom -0,5 og 0,5) tilsvarer det fokale punktet langs mediumtykkelsen av begge fokuserte lysstråler. I tilfellet av et medium som presenterer lineære registreringsegenskaper, vil en brytningsindeksmodulasjon som den vist på figur 10B resultere - hvilket følger intensi-tetsprofilen vist på fig. 10A. Mens brytningsindeksmodulasjonen til sist kan maksi-mere nær posisjon 0, kan det noteres at det strekker seg vesentlig over den totale tykkelsen av materialet og er ikke begrenset for eksempel til abscisse-verdiene på figur 10B - slik at resulterende mikro-hologrammer ikke er vesentlig inneholdt inne i et spesielt volum inne i media, hvor flere volum er stablet oppå hverandre. I et ikke-lineær eller terskelegenskaputvisende registreringsmedium på den annen side (en terskelbetingelse er vist på fig. 10D), forekommer registrering 1010 vesentlig bare i de volumene hvor en terskelbetingelse 1020 nås slik at resulterende mikro-hologrammer er vesentlig inneholdt inne i et spesielt volum, hvor flere volumer er stablet oppå hverandre. Figur 10D viser at mikro-hologrammet inklusive kanter går over omkring 3 um. Lignende egenskaper er fremvist i de laterale dimensjonene av mikro-hologrammet som illustrert på figur 11A-11D. Som derved vist, mildnes uønsket forbruk av dynamikkområdet av ikke-målrettede volumer av et medium ved anvendelse av et ikke-lineært materiale av terskeltypen.

Mens et terskeltype ikke-lineært materiale drøftes for forklaringsformål, bør det forstås at i en førsteordens beregning varierer amplituden av brytningsindeksmodulasjonen lineært med lysintensiteten i et lineært responsivt materiale (se fig. 10A-10B, 11A-11B). Selv om et materiale med en registreringsterskel kan vise seg å være spesielt ønskelig, vil følgelig et materiale som fremviser en ikke-lineær optisk respons på eksponering hvori amplituden av brytningsindeksmodulasjonen varierer, f.eks. som en effekt større enn en (eller en kombinasjon av effekter) vesentlig mildne dynamikkområdeforbruk i andre påvirkede volumer.

Vi går igjen til terskeltypen av ikke-lineært materiale, og refererer igjen til fig. 10C-D og 11C-D, hvor i et slikt tilfelle et terskelresponsivt media virker ved å oppleve en optisk fremkalt brytningsindeksendring 1010 vesentlig bare når den tilhørende energitetthet eller effekttetthet 1015 er over en terskel 1020. Under terskel 1020 erfarer media vesentlig ingen endring i brytningsindeks. En av de motgående lysstrålene, f.eks. en reflektert lysstråle, anvendt for registrering kan være fokusert (fig. 1 og 2), lett fokusert (fig. 4) eller til og med ufokusert (fig. 3 og 5). Anvendelse av et slikt terskelresponsivt materiale har ikke desto mindre som resultat å redusere fokuseringstoleransekrav. En annen fordel ved er at den reflekterende an-ordningen kan inkorporeres i media, slik som en disk, lignende aktuell optisk over-flateteknologilagringsanordninger, slik som illustrert på fig. 5.

Det refereres nå også til fig. 8 og 9, hvor anvendelse av mindre mikro-hologrammer, i motsetning til større sidebaserte hologrammer, tilveiebringer forbedret systemtoleranse for temperatursvingninger og vinkelforskyvninger. Fig. 8 illustrerer forventet Bragg-detuning av et hologram (x l/L, hvor L er hologramlengden) som en funksjon av differansen mellom registrerings- og avlesningstemperatur. Referanse 810 tilsvarer forventet ytelse av et mikro-hologram, mens referanse 820 tilsvarer forventet ytelse av et sidebasert hologram. Fig. 9 illustrerer forventet Bragg-detuning av et hologram (x l/L, hvor L er hologramlengden) som en funksjon en vinkelendring. Referanse 910 tilsvarer forventet ytelse av et mikro-hologram, mens referanse 920 tilsvarer forventet ytelse av et sidebasert hologram.

Som ikke-begrensende, kun ytterligere forklaring, kan en innfallende lysstråle fokusert på nesten diffraksjonsbegrenset størrelse reflekteres med en lett fokusering eller ingen fokusering i det hele tatt, slik at den reflekterte lysstrålen er ufokusert (eller lett fokusert) i forhold til den motgående, fokuserte innfallende lysstrålen. Det reflekterende elementet kan være på en diskoverflate, og kan for eksempel ta form av et flatt speil eller et lett kurvet speil. Dersom det forekommer forskyvning mellom den fokuserte lysstrålen og refleksjon, vil interferensmønsteret drives av plasseringen av den fokuserte lysstrålen, hvor den reflekterte lysstrålen har en relativt stor krumming av dens fasefront. Den store krummingen produserer liten effekt-tetthetsvariasjon når det fokuserte punktet beveges i forhold til den reflekterte lysstrålen.

Ikke - lineært resoonsmateriale eksempel 1

Fotopolymerer har blitt foreslått som en mediumkandidat for holografiske lagringssystemer. Fotopolymerbasert media har rimelige brytningsindeksendringer og sensibiliteter registrert i en gelelignende tilstand lagt mellom glassubstrater. Det er imidlertid ønskelig å tilveiebringe en forenklet struktur, slik som en støpt disk. Videre er fotopolymersystemer sensitive for omgivelsesbetingelser, dvs. omgivelsesbe-lysning, og krever ofte spesiell håndtering før, under og til og med noen ganger etter registreringsprosessen. Det er også ønskelig å eliminere disse ulempene.

Ifølge et aspekt av foreliggende oppfinnelse anvendes et polymerfaseendringsmate-riale, hvori brytningsindeksmodulasjoner fremkalles via eksponering for en lysstråle som et holografisk datalagringsmedium. I en utførelsesform resulterer den påviselige endringen i brytningsindeks fra termisk fremkalling av lokaliserte endringer mellom amorfe og krystallinske komponenter av materialet. Dette gir til mulige store brytningsindeksmodulasjoner fremkalt ved anvendelse av lite energi. Et slikt materiale kan også gi en terskelbetingelse, hvori optiske eksponeringsenergier under en terskel har liten eller vesentlig ingen virkning på materialets brytningsindeks, mens optiske eksponeringsenergier over terskelen forårsaker påviselig brytningsindeksendringer.

Mer spesielt kan et faseendrings induserbart polymermateriale tilveiebringe store brytningsindeksendringer (An > 0,01 ), med god sensibilitet (S > 500 eller mer cm/J), i et sprøytestøpbart, miljøstabilt, termoplastisk substrat. I tillegg gjør et slikt materiale det også mulig å anvende en vesentlig terskelresponsiv registreringspro-sess - som gjør det mulig å anvende en samme bølgelengdelaser for både avlesing og skriving, samtidig som den forhindrer at omgivelseslyseksponering vesentlig nedbryter lagret data. I en utførelsesform tilsvarer den påviselige brytningsindek-senringen indeksdifferansen mellom den amorfe og krystallinske tilstanden av én av komponentene av et kopolymer termoplastisk substrat. Et slikt substrat kan frem-stilles ved å høyne kopolymeren over smeltetemperaturen (Tm) og raskt avkjøle eller bråkjøling (quenching) av materialet for å indusere når de tidligere krystallinske komponentene av materialet for å avkjøle i en amorf tilstand.

Det refereres nå også til fig. 14A og 14B, hvor lysstråler forstyrres inne i målvolumer av materialet for å lokalt varme opp undervolumer derav tilsvarende interferenskantene, som et resultat av energiabsorpsjon derpå. Straks den lokale temperaturen har steget til over den kritiske temperaturen, for eksempel vitrifiserings temperaturen (Tg) (fig. 14A), smelter materialets krystallinske komponenter og de avkjøles deretter til en amorf tilstand, noe som resulterer i en brytningsindeksdiffe-ranse i forhold til de andre krystallinske tilstandvolumene i materialet. Den kritiske temperaturen kan alternativt være rundt smeltetemperaturen (TM) for nanodome-nekomponentmaterialet. Uten hensyn til om energien av den tilhørende lysstrålen ikke er tilstrekkelig til å høyne materialets temperatur over den kritiske temperaturen, finner vesentlig ingen endring sted. Dette er vist på fig. 14B, hvor en optisk intensitet over en kritisk verdi Fcritforårsaker en faseendring som resulterer i skrivingen av et hologram, og en optisk intensitet mindre enn den kritiske verdien Fcritforårsaker vesentlig ingen slik endring - og er således passende for å avlese registrerte hologrammer, og således for å gjenvinne registrerte data.

For ikke-begrensende formål av ytterligere forklaring er den kritiske verdien gitt ved Fcrit= LxpxcpxAT, hvor L er lengden eller dybden av et mikro-hologram, p er materialetettheten, cp er materialets spesifikke varme og AT er den erfarte temperaturendringen (dvs. Tg-T0, hvor Tg er vitrifiseringstemperaturen og T0er materialets omgivelsestemperatur). Som et eksempel, hvor et polykarbonat med en tetthet på 1,2 g/cm<3>og en spesifikk varme på 1,2 J/(K»g) anvendes, er mikro-hologrammets lengde 5xl0"<4>cm og temperaturendringen er 125 °C (K), FCRiT= 90 mj/cm<2>. Oversatt til energibetegnelser er energien (ECriT) nødvendig for å nå den kritiske intensiteten (fluence) FCrit

hvor A er det transversale området av hologrammet og W0er lysstrålebredden. Energien ved fokus, EF, nødvendig for å gi ECriter hvor e"<aL>er overføringen, a =a0+ aNLF, a0er den lineære absorpsjonen av materialet, otfjL er den ikke-lineære absorpsjonen av materialet, F er den maksimale fore-komsten optisk intensitet og L er mikro-hologrammets lengde. Den innfallende energien, EIN, avlevert til materialet for å gi nødvendig energi ved fokus, EF, er

hvor e"<aL>er overføringen, a = a0+ aNLF, a0er den lineære absorpsjonen av materialet, aNLer den ikke-lineære absorpsjonen av materialet, F er den maksimale fore-komsten optisk intensitet, L er mikro-hologrammets lengde, og D er materialets dybde (eller lengde) (f.eks. mediumdiskens tykkelse). Det refereres nå også til fig. 15A-15C, hvor det forutsettes at en lysstrålevidde, W0, på 0,6 x IO"<4>cm, det transversale området hologrammet, A, er 5,65 x IO"<9>cm<2>. Det fortusettes fremdeles at en dybde av mikro-hologrammet, L, er 5xl0"<4>cm, og at dybden av materialet D (f.eks. hele mediadisken) er 1 mm, en forutsagt forbindelse mellom innfallende energi, EiN, og a er vist på fig. 15A. Det forutsettes videre en lineær materialeabsorpsjon, a0, på 0,018 l/cm, og en ikke-lineær materialeabsorpsjon, aNL, på 1000 cm/J (og fremdeles en materialelengde på 1 cm), en forutsagt forbindelse mellom overføring og intensitet er vist på fig. 15B. Ved anvendelse av disse samme forut-setningene, erforutsagte forbindelser mellom lysstrålevidde og avstand, og normalisert absorpsjon og avstand vist på fig. 15C.

Samsvarende og som vist på fig. 16A og 16B er det forventet at motgående lysstrå-leeksponering av et slikt kopolymermaterialemedia vil skrive mikro-hologrammer i form av faste indeksmodulasjoner tilsvarende de motgående lysstråle interferenskantene grunnet dannelsen eller ødeleggelsen av nanodomener av krystallinsk polymer derpå. Det vil si at faseendrings-/separasjonsmekanismen genererer en brytningsindeksmodulasjon basert på dannelsen eller ødeleggelsen av krystallinske nanodomener som er vesentlig mindre enn bølgelengden av lyset som anvendes. Verdiene ifølge fig. 16B er forutsagt ved anvendelse av to motgående stråler som hver har en tilhørende enkel strålekraft (P1=P2) på 75 mW, a = 20cm"<1>og en eks-poneringstid (T) på 1 ms. En forutsagt resulterende brytningsindeksendring (An=0,4) som danner mikro-hologrammet er vist på fig. 16C. Som det kan sees deri forekommer et mikro-hologram utformet som en serie brytningsindeksendringer tilsvarende interferenskanter av motgående lysstråler vesentlig bare hvor en lokalisert oppvarming overstiger en terskelbetingelse (f.eks. temperaturen overstiger 150 °C), slik at en terskelregistreringsbetingelse resulterer.

Passende polymerer for anvendelse inkluderer som ikke-begrensende eksempel, homopolymerer som fremviser delvis krysta I lin itet, blandinger av homopolymerer sammensatt av amorfe og krystallinske polymerer og mange kopolymersammen-setninger inklusive random- og blokk-kopolymerer, samt blandinger av kopolymerer med eller uten homopolymerer. Et slikt materiale er passende for å lagre hologrammer i størrelsesorden 3 mikrometer (mikroner) dype, bare som ikke- begrensende eksempel. Den lineære absorpsjonen av materialet kan være høy, noe som gjør materialet opakt og begrenser sensibiliteten.

En termisk fremkalt reaksjon som reagerer på et optisk absorberende fargestoff er vel tilpasset for å separere indeksendringsmekanismen fra den fotoreaktive mekanismen, noe som muliggjør potensielle store sensibiliteter. Ifølge et aspekt av foreliggende oppfinnelse kan den termisk fremkalte prosessen tilveiebringe den ikke-lineære responsive mekanismen for den optisk fremkalte brytningsindeksendringen. Denne mekanismen eller terskelbetingelsen muliggjør at optiske stråler av en samme bølgelengde anvendes ved lave og høye effekter for henholdsvis dataavlesning og registrering. Denne karakteristikken forhindrer også omgivelseslys fra å vesentlig ødelegge de lagrede data. Fargestoff med en revers mettbar absorpsjon (RSA)-egenskap, hvori absorpsjonen er en funksjon av intensiteten og øker med økende intensitet, er nyttig. Som en konsekvens er absorpsjon høyest ved lysstrålen(e) fokus, hvilket betyr at lineær bakgrunnsabsorpsjon er liten, noe som til slutt gir et a materiale som er nesten gjennomsiktig. Eksempler på slike fargestoff inkluderer porfyriner og ftalocyaniner, bare som ikke-begrensende eksempel.

Videre er amorfe/krystallinske kopolymerer vel tilpasset til å tilveiebringe de ønskede egenskapene i et sprøytestøpbart termoplastisk substrat, slik som en disk. Anvendelsen av et termoplastisk substrat muliggjør at data kan registreres i et stabilt substrat uten vesentlig etterprosesseringskrav, slik at brytningsindeksendring, sensibilitet, stabilitet, og "fiksering" er tilveiebrakt ved selve det enkle kopolymermate-rialet. Og indeksmodulasjoner større enn vanlige fotopolymerer kan være mulig via utvelgelse av kopolymerkomponenter. Materialets sensibilitet kan avhenge av far-gestoffets eller fargestoffenes optiske absorpsjonsegenskapene anvendt. I tilfellet av kjente omvendte absorpsjonsfargstoff som kan mettes, er sensibiliteter så høye som 2-3 ganger vanlige holografiske fotopolymerer oppnåelige. Terskelbetingelsen tilveiebringer også evnen til å avlese og skrive data på den samme bølgelengden med liten eller ingen etterprosessering nødvendig etter at dataene er registrert. Dette er til forskjell fra fotopolymerer, som typisk krever total substrateksponering etter registrering av data for å bringe systemet til en full herding. Endelig kan ko-polymersubstratet være i en termoplastisk tilstand, i motsetning til den gellignende tilstanden av fotopolymerer, før dataregistrering. Dette forenkler fordelaktig medi-ets fysiske struktur sammenlignet med fotopolymerer, mens termoplastisk ti I— standsmateriale kan sprøytestøpes selv, og behøver ikke være inneholdt i for eksempel en beholder eller bærer.

Ifølge et aspekt av foreliggende oppfinnelse kan amorfe/krystallinske kopolymerer følgelig anvendes for å støtte optisk fremkalte faseendringer og resulterende indeksmodulasjoner. Lineære absorberende fargestoff kan anvendes i kombinasjon med amorfe/krystallinske faseendringsmaterialer for å omdanne optisk energi til temperaturøkninger. Omvendt(e) absorpsjonsfargestoff som kan mettes kan anvendes for å effektivt generere temperaturøkninger. Optisk aktivering kan atskilles fra indeksendring tilskyndelse via fargestoffene og faseendring/separasjonsmaterialer som muliggjør at en terskelbetingelse endrer indeks.

Som ytterligere forklaring, i visse blokkopolymersammensetninger faseseparerer de individuelle polymerene spontant til regelmessig ordnede domenestrukturer som ikke vokser makroskopisk som polymerblandinger, på grunn av kopolymerens opp-rinnelse. Dette fenomenet er drøftet av Sakurai, TRIP volum 3, 1995, side 90 et. seq. De individuelle polymerene som formgir kopolymeren kan vise amorf og/eller krystallinsk atferd avhengig av temperatur. Vektforholdet av de individuelle polymerene kan tendere til å diktere om mikrofasene atskiller seg fra sfærer, cylindere eller lameller. Et kopolymersystem hvori begge faser er amorfe ved en kort (eller forlenget) oppvarming over vitrifiseringstemperaturen (Tg) og smeltetemperaturen (Tm) av de individuelle blokkene kan anvendes. Ved avkjøling til lave temperaturer, krystalliserer en av fasene, mens den opprettholder formene av de opprinnelige mikrofasene. Et eksempel på dette fenomenet er illustrert i poly(etylenoksid)/poly-styrenblokkopolymerer, som beskrevet av Hung et al., i Macromolecules, 34, 2001, side 6649 et seq. Ifølge et aspekt av foreliggende oppfinnelse kan poly(etylen-oksid)/polystyrenblokkopolymerer anvendes foreksempel i et 75 %/25 %-forhold.

For eksempel kan et fotokjemisk og termisk stabilt fargestoff, slik som et ftalocya-ninfargestoff, som en kobberftalocyanin, blyftalocyanin, sinkftalocyanin, indiumf-talocyanin, indiumtetra-butylftalocyanin, galliumftalocyanin, koboltftalocyanin, pla-tinumftalocyanin, nikkelftalocyanin, tetra-4-sulfonatfenylporfyrinato-kobber(II) eller tetra-4-sulfonatfenylporfyrinato-sink(II) tilsettes til en slik kopolymer og sprøyte-støpes til en 120 mm diameter disk. Støpningen høyner kopolymerens temperatur til over vitrifiseringstemperaturen (Tg) av polystyren og smeltetemperaturen (Tm) av poly(etyleoksid), noe som således fremstiller et amorft materiale med mikrofa-seseparasjoner. Avkjøling, f.eks. herding, av disken til omkring -30 °C forårsaker at poly(etylenoksid)-fasen krystalliserer gjennom hele materialet. Der hvor domene-størrelsen av krystallinområdene er tilstrekkelig liten, slik som mindre enn ett hundre nanometer (f.eks. < 100 nm), vil lys ikke spres av mediet, og mediet vil forbli transparent selv i tykke substrater. Data kan registreres i materialet ved å forstyrre 2 laserstråler (eller en lysstråle og en refleksjon derav) på spesifikke områder, f.eks. i målvolumer, av disken.

Ved eksponering for én eller flere registreringslysstråler (f.eks. høyeffektslaserstrå-ler), absorberer fargestoffet det intense lyset ved interferenskantene, som øyeblik-kelig høyner temperaturen i det tilsvarende volum eller område av disken til et punkt over smeltetemperaturen (Tm) av poly(etylenoksid)-fasen. Dette forårsaker at det området blir vesentlig amorft, noe som gir en forskjellig brytningsindeks enn krystallindomenene i det omkringliggende materialet. Etterfølgende eksponering for lavenergilaserstråler for formålet å avlese de registrerte mikro-hologrammen og gjenvinne tilsvarende data som mikro-hologramrefleksjoner forårsaker ikke noen vesentlig endring i materialet, hvor lasereffekt som ikke varmer polymeren over Tg eller Tm av de individuelle polymerene anvendes. Således kan et ikke-lineær optisk responsivt, slik som en terskelresponsivt, holografisk datalagringsmedia være tilveiebrakt som er vesentlig stabilt i lange tidsperioder og i løpet av et antall avles-ninger.

Mens sfærer, cylindere og lameller er vanlige strukturer, kan andre permutasjoner dannes og arbeide like bra. Mange blokkkopolymerer, inklusive polykarbonat/polyesterblokkopolymerer, kan alternativt anvendes og muliggjøre ulike dan-nelsestemperaturer av de krystallinske domenene, samt temperaturen ved hvilken de ødelegges. Hvor fargestoffet anvendt for å absorbere strålingen og produsere varme tar form av en omvendt absorber som kan mettes, kan god kontroll av å nøyaktig bestemmes hvor varmen finner sted resultere. Lateral utvidelse av mikro-hologrammene kan være vesentlig mindre enn diameteren av vidden av den fokuserte laserstrålen(e). Begrensning eller eliminerende forbruk av dynamisk område av det registrerte materialet utenfor de registrerte mikro-hologrammene, og følge-lig økende reflektivitet av hvert mikro-hologram og derfor datalagringkapasitet, kan således realiseres gjennom anvendelsen av et ikke-lineært registreringsmedium ifølge et aspekt av foreliggende oppfinnelse.

Et terskelmateriale kan også presentere den ytterligere fordelen av å være mer sensibelt overfor registrering enn et lineært materiale. Denne fordelen kan omdan-nes til høyere oppnåelig registrering av datahastigheter for et mikroholografisk system. Videre kan en trinnvis brytningsindeksmodulasjon som resulterer fra et ters-kelkjennetegn av mediet tjene til å fremstille mikro-hologrammer mindre reflekterende enn ved anvendelse av lineære materialer. Reflektivitet kan imidlertid forbli tilstrekkelig høy for datalagringsaplikasjoner. Det refereres nå også til fig. 12, hvor det er forventet at reflektivitet vil øke med økende brytningsindeksmodulasjon. Det er også forventet at termisk diffusjon ikke skal gi upassende problemer. Termisk diffusjon under hologramdannelse har også blitt vurdert, og temperaturmønsteret er forventet å følge interferenskantene av de motgående lysstrålene, dvs. ekspone-ringsmønsteret. For å opprettholde kantene i indeksmønsteret kan den termiske diffusjonen være vesentlig begrenset til området mellom kantene som når faseend-ringstemperaturen. Kurve 1210 på fig. 12 tilsvarer et lineært responsivt materiale, og kurve 1220 på fig. 12 tilsvarer et terskelresponsivt materiale. Det refereres nå også til fig. 13A og 13B, hvor det er vist forventede temperaturstigningsprofiler som en funksjon av posisjon. Det er følgelig forventet at termisk lekkasje fra et målvolum til omliggende volumer ikke bør høyne de omliggende volumene til ters-keltemperatur 1020.

Ikke - lineært materiale eksempel 2

Ifølge en annen konfigurasjon kan organiske fargestoff i polymermatriser anvendes for å støtte brytningsindeksendringer (An) for å utføre holografisk datalagring, hvor de organiske fargestoffene har store resonansforsterkede lysbrytende indekser i forhold til polymermatrisen. I et slikt tilfelle kan bleking av fargestoffene på spesifikke områder eller målvolumer anvendes for å fremstille brytningsindeksgradienten for holografi. Data kan skrives ved å forstyrre lysstråler inne i mediet for å bleke bestemte områder. Hvor interferenslys passerer gjennom hele mediet, (selv om bare bestemte områder skal blekes) og en lineær reaksjon på blekestrålingen finnes, (selv om lysstråleintensiteten er høyest på de fokuserte områdene, og gir mest bleking derpå) er imidlertid lave nivåer av fargestoffet forventet å blekes gjennom hele det berørte området. Etter at data er skrevet på flere nivåer er således en uønsket ytterligere bleking av forventet å forekomme i et lineært registreringsmedium. Dette kan til sist begrense antallet lag data som kan skrives i mediet, noe som igjen begrenser total lagringskapasitet for det lineære registreringsmediet.

En annen bekymring kommer fra anerkjennelsen av at et registreringsmedium be-høver å ha en høy kvantevirkningsgrad (QE) for å ha en nyttig sensibilitet for kom-mersielle applikasjoner. QE refererer til prosentdelen fotoner som treffer et fotoreaktivt element som vil produsere et elektronhullpar og er et mål på anordningens sensibilitet. Materialer med høye QEer er typisk gjenstand for rask bleking av lagrede hologrammer, og således data, selv ved anvendelse av en avlesningslaser med lav ytelse. Samsvarende kan data bare avleses et begrenset antall ganger før dataene i all vesentlighet bli uleselige i et lineært responsivt medium.

Ifølge et aspekt av foreliggende oppfinnelse anvendes et ikke-lineær optisk responsivt medium for å ta fatt på disse manglene. En materialeløsning basert på termoplast i stedet for fotopolymerer, kan igjen anvendes i et holografisk system for å tilveiebringe datalagring og gjenfinning. Dette kan vise seg å være fordelaktig når det gjelder prosesser, håndtering og lagring, samt kompatibilitet med mange holografiske teknikker.

Som ytterligere forklaring kan smalbåndabsorberende fargestoff i termoplastiske materialer anvendes for holografisk optisk datalagring. Det antas at uelastiske polymernettverk hemmer kvantevirkningsgradene (QE) forvisse fotokjemiske reaksjoner. Ifølge et aspekt av foreliggende oppfinnelse, er således lokalisert oppvarming av et polymernettverk, slik som til temperaturer nær eller over Tg av termoplast, nyttig for å øke materialets lokaliserte QE, slik som ved en faktor > 100. Denne forbedringen hemmer materialets sensibilitet direkte på en måte nyttig for holografisk optisk datalagring. Den tilveiebringer videre en signalutvelgelsesprosess (gating process) eller en terskelprosess, hvori fargemolekyler i avgrensede smelte-områder av mediet gjennomgår fotokjemiske reaksjoner raskere enn i det omliggende amorfe materialet - noe som igjen forenkler skriving på mange virtuelle me-dialag uten å vesentlig påvirke andre lag. Den muliggjør med andre ord avlesing og skriving uten å skadelig forårsake vesentlig bleking av andre volumer.

Det refereres nå til fig. 17A-17C, hvor orto-nitrostilbener (o-nitrostilbener) inneholdende polymermatriser kan anvendes for holografisk datalagring. Den fotokjemiske reaksjonen som forårsaker bleking av orto-nitrostilbener er velkjent, og drøftet for eksempel i Splitter og Calvin, JOC, 1955, volum 20 og side 1086-1115. McCulloch anvendte senere denne forbindelsesklassen for å fremstille bølgeledere i en tynn filmpåføring ved bleking av fargestoffet for å danne påvalset materiale (se Macromolecules, 1994, volum 27, side 1697-1702). McCulloch rapporterte at en QE av et spesielt o-nitrostilben var 0,000404 i en polymetylmetakrylat (PMMA)-matrise. Han noterte imidlertid at det samme fargestoffet i fortynnet heksanløsning hadde en QE på 0,11 ved den samme blekebølgelengden. McCulloch spekulerte videre på om denne differansen skyldes at hypsokromisk skift i lambdamax går fra tynne poly-merfilmer til heksanløsninger. Det kan være forbundet med en mobilitetseffekt, siden den stabile tilpasningen av o-nitrostilbenet i den uelastiske polymeren ikke kan reguleres riktig på grunn av den initiale pericykliske reaksjonen. Fig. 17A illustrerer data typisk for bleking med en 100 mW 532nm-laser ved 25 °C og ved 160 °C. Forbedring kan skyldes økt mobilitet eller rett og slett raskere reaksjonskinetikk grunnet den høyere temperaturen eller en kombinasjon av begge. På samme måte som fig. 17A, viser fig. 17B at en forbedret QE av den drøftede matrisen er forventet ved over omkring 65 °C. I en utførelsesform anvendes således o-nitrostilbenfargestoff i kombinasjon med polykarbonatmatriser for å gi ytelse som kan sammenlignes med PMMA-materialer, selv om litt høyere QEer kan være mulig.

Det bør imidlertid forstås at foreliggende oppfinnelse ikke er begrenset til denne fargeklassen. Foreliggende oppfinnelse forventer heller anvendelsen av ethvert fotoaktivt fargemateriale med en tilstrekkelig lav QE i en fast polymermatrise ved eller nær romtemperatur og som viser en økning i QE, slik som en eksponentiell økning i QE, ved oppvarming. Dette tar hensyn til en ikke-lineær registreringsme-kanisme. Det bør forstås at oppvarmingen ikke trenger å høyne temperaturen over vitrifiseringstemperatur (Tg) eller den kan høyne den godt over Tg, så lenge QE forbedres vesentlig. QE av et slikt fotoaktivt fargestoff kan forbedres innen et spesifikt område av en polymermatrise som inneholder en vesentlig enhetlig distribusjon av fargestoffet. I tilfellet av en polykarbonatmatrise, ved å varme opp polykarbo-natmatrisen inneholdende det fotoaktive fargestoffet over Tg derav, kan en økning i blekingshastigheten oppnås. Økningen av blekingraten kan være i størrelsesorden

> 100 ganger.

I tillegg til at et fotoreaktivt fargestoff tilsettes til en polykarbonatmatrise som o-nitrostilben, kan eventuelt et andre termisk og fotokjemisk stabil fargestoff også tilsettes til matrisen for å fungere som en lysabsorbator, for å fremstille lokalisert oppvarming ved interferenskantene ved fokus av motgående laserstråler. Farge-konsentrasjoner, lasereffekt og tid på fokuseringstidspunktet kan anvendes for å justere den forventede temperaturen til det ønskede området for eksempel nær eller over matrisens Tg. I en slik utførelsesform fokuseres den første og den andre bølgelengden av lys for fotobleking samtidig i omtrent det samme området av matrisen. Siden sensibiliteten i det oppvarmede området av materialet er forventet større, f.eks. i størrelsesorden 100 ganger større, enn omliggende kalde uelastiske polymerområder (se fig. 17A), kan informasjon raskt registreres i et oppvarmet målvolum ved anvendelse av en relativt laveffektslysstråle med en vesentlig mindre blekingspåvirkning på de omliggende områdene Tidligere registrerte områder eller områder som ikke ennå har hatt data registrert opplever følgelig minimal bleking, noe som derved mildner uønsket dynamisk områdeforbruk derpå og som tillater at flere datalag skrives i media som en helhet. Ved avlesning ved relativt lav effekt med laserbølgelengden anvendt for å varme opp det spesifikke området for skriving, blir dessuten utilsiktet fargebleking under avlesing også dempet. Alternativt kan en enkel bølgelengde eller område av bølgelengder av lys anvendes for opp varming og bleking, slik at bare én bølgelengde av lys (eller område av bølgeleng-der) anvendes i stedet for to ulike bølgelengder.

Selv om mange fargestoff er passende for å virke som termisk og fotokjemisk stabile farger for lokaliserte oppvarmingsformål, kan fargestoff som opptrer ikke-lineært vise seg å være svært bra tilpasset. En slik klasse av fargestoff, kjent som Reverse Saturable Absorbers (RSA), også kjent som eksitert tilstand absorbere, er spesielt attraktiv. Disse inkluderer mange metalloftalocyaniner og fullerenfargestoff som typisk har en svært svak absorpsjon i en del av spektraene godt atskilt fra andre sterke absorpsjoner av fargen, men som ikke desto mindre danner sterk transient triplett-triplett absorpsjon når intensiteten av lyset overgår et terskelnivå. Data tilsvarende et ikke-begrensende eksempel som anvender utstrakt dimetylaminodinitrostilben er vist på fig. 17C. I samsvar med dette er det forventet at straks en lysintensitet ved interferenskanter av motgående lysstråler i et medium som inkorporerer dimetylaminodinitrostilben overgår terskelnivået, absorberer fargestoffet sterkt ved et fokusert punkt og kan raskt varme opp de tilsvarende mate-rialevolumene til høye temperaturer. Ifølge et aspekt av foreliggende oppfinnelse, anvendes således en termisk signalutvelgelseshendelse for å muliggjøre at relativt lav energi skriver data i et målvolum av et medium (og således utviser økt sensibilitet), mens uventet eksponeringsinduserte reaksjoner minimeres i andre volumer av mediet.

Sporing og fokusering

I en utførelsesform lagres mikro-hologram i et volumetrisk medium langs radialut-videlsesspiralspor i flere vertikalt stablede lag, hvor mediet er i form av en disk som roterer (se f.eks. fig. 28 og 30). Et optisk system fokuserer en lysstråle i spesielle målvolumer i mediet, for å påvise nærværet eller fraværet av et mikro-hologram derpå, for å gjenvinne eller avlese de tidligere lagrede data eller for å generere interferenskanter derpå for å generere et mikro-hologram. Det er således viktig at målvolumer målrettes nøyaktig for dataskriving og gjenvinningslysstrålebelysning.

I en utførelsesform anvendes romegenskapene av refleksjoner av en berørt lysstråle for avhjelpe nøyaktig målretting av utvalgte volumer av mikro-hologramsettet inneholdende media. Dersom et målvolum, f.eks. mikro-hologram, er ute av fokus eller utenfor banen, er det reflekterte bildet forskjellig fra en refleksjon fra et mikro-hologram som er i fokus og i banen på en forutsigbar måte. Dette kan igjen overvåkes og anvendes for å kontrollere aktuatorer for å nøyaktig målrette spesi fikke volumer. Størrelsen på refleksjoner fra mikro-hologram ute av fokus varierer for eksempel fra de fra mikro-hologram i fokus. Refleksjoner fra forskjøvne mikro-hologram er videre forlengede sammenlignet med refleksjoner fra mikro-hologram stilt på rekke, de er for eksempel mer elliptiske av natur.

Som ytterligere forklaring, i de ovenfor drøftede materialsystemene, (forskjellig fra vanlige CD- og DVD-teknologier) anvendes et ikke-metallisert lag for å reflektere en innfallende avlesningslysstråle. Som vist på fig. 18, reflekterer mikro-hologram 1810 inneholdt i media 1820 avlesningslysstråle 1830 til en ringdetektor 1840 plassert rundt ett eller flere optiske elementer (f.eks. linse) 1850. Optisk element 1850 fokuserer lysstråle 1830 i et målvolum tilsvarende mikro-hologram 1810 - slik at mikro-hologram 1810 genererer en refleksjon som er innfallende på optisk element 1850 og ringdetektor 1840. I den illustrerte utførelsesformen kommuniserer optisk element 1850 refleksjonen til en datagjenvinningsdetektor (ikke vist). Det bør forstås at mens bare et enkelt mikro-hologram 1810 er illustrert, er faktisk media

1820 forventet å inneholde en samling mikro-hologram plassert på ulike posisjoner (f.eks. X-, Y-koordinater eller langs spor) og i mange lag (f.eks. Z-koordinater eller dybdeflater eller pseudoflater). Ved anvendelse av aktuator(er), kan optisk element 1850 selektivt målrettes til ulike målvolumer korresponderende til utvalgte av mikro-holog rammene.

Dersom mikro-hologram 1810 er ved fokus av avlesningslysstråle 1830, reflekteres avlesingslaserstrålen 1830, noe som derved genererer et reflektert signal ved optisk element 1850, som kommuniseres til en datagjenvinningsdetektor. Datagjen-vinnningsdetektoren kan ta form av en fotodiode plassert for å påvise for eksempel lysstråle 1830-refleksjoner. Dersom ikke noe mikro-hologram 1810 er til stede ved fokus, genereres det ikke noe tilsvarende signal av datagjenvinningsdetektoren. I et digitalt datasystem, kan et påvist signal tolkes som en "1" og fraværet av et påvist signal som en "0", eller vice versa. Det refereres nå også til fig. 19A-19C, hvor det er vist simulerte refleksjonsdata tilsvarende et i fokus, på spor sirkulært mikro-hologram, ved anvendelse av en avlesningslysstråle med en innfallende bølgeleng-de på 0,5 um, en laserpunktstørrelse på D/2=0,5 um, en venstre sirkulær polarisering, en konfokal lysstråleparameter: z/ 2= 2,5 um, og en fjernfeltshalvdif-fraskjonsvinkel på 6/2 = 11,55 ° (felt) eller 9/2 = 8,17 ° (kraft).

Det refereres nå også til fig. 20, hvor for at en avlesningslaserstråles skal reflekteres korrekt av et mikro-hologram, bør laserstrålen fokuseres korrekt og sentreres lateralt på mikro-hologrammet. På fig. 20 synes en innfallende lysstråle å ha bølge- fronter 2010 som er normale for den forplantningsoptiske aksen 2020 i den sentrale delen 2030 derav. Et mikro-hologram reflekterer vesentlig bare lyset av de bølge-vektorer (dvs. k-vektorer) som passer sammen med en viss retning. En fokusert Gaussian-lysstråle, slik som den vist på fig. 20, er overlappingen av mange små bølger med ulike bølgevektorer. Bølgevektorens maksimale vinkel er bestemt ved den numeriske åpningen av den fokuserende objektive linsen. Følgelig reflekteres ikke alle bølgevektorer av mikro-hologrammet - slik at et mikro-hologram virker som et filter som bare reflekterer innfallende lys med visse bølgevektorer. Ute av fokus overlapper bare den sentrale delen av det innfallende lyset med mikro-hologrammet. Slik at bare den sentrale delen reflekteres. I dette scenario reduseres endringer i refleksjonseffektiviteten.

Når den fokuserte lysstrålen ikke er stilt riktig på linje med et mikro-hologram i et spor, har bølgevektorene langs den retningen vertikalt for sporet en så sterk refleksjon i retningen langs sporet. I et slikt tilfelle forlenges lysstrålen i retningen vertikalt for sporet i nærområdet, mens lysstrålen presses i denne retningen i fjernom-rådet. Følgelig kan separate sporhologram tilveiebringes. Fig. 21A-21C viser nærfeltdistribusjoner (z = -2 um) tilsvarende simuleringen av det sirkulære mikro-hologrammet ifølge fig. 19A-19C. Fig. 21A illustrerer en datagjenvinningslysstråle som utsendes ved x = y = 0ogz = 0,01 i et medium. Fig. 21 B illustrerer utenfor bane refleksjon forårsaket av en forskyvning (shift) av x = 0,5. Fig. 21 C illustrerer en ute av - utenfor fokusrefleksjon forårsaket av en forskyvning (shift) av z = 1,01. I en ute av fokusbetingelse reduseres således lysstråleeffektivitet, mens i en utenfor banebetingelse forvrenges refleksjonen plasserings-messig. Vi refererer nå også til fig. 22A- 22C, hvor det er vist fjernfeltdistribusjoner tilsvarende nærfeltdistribusjonene ifølge fig. 21A-21C, henholdsvis. Fig. 22A viser en datagjenvinningslysstråle som utsendes ved x = y = 0ogz = 0,01 i et medium som tilveiebringer fjernfeltspredningsvinkler (hel) i X- og Y-retningen, i det illustrerte tilfellet 11,88 ° i både X- og Y-retningen. Fig. 22B viser en utenfor banerefleksjon forårsaket av en forskyvning av x = 0,5 som resulterer i ulik fjernfeltspredningsvinkler i X og Y, i det illustrerte tilfellet 4,6 ° i X-retningen og 6,6 ° i Y-retningen. Endelig viser fig. 22C en ute av - eller utenfor fokusrefleksjon forårsaket av en forskyvning av z = 1,01 som resulterer i analog fjernfeltspredningsvinkler (hel) i X- og Y-retningene, i det illustrerte tilfellet 9,94 ° i både X- og Y-retningen. Mikro-hologrammene virker således som k-romfiltre, slik at fjernfeltet vil være elliptisk i en utenfor banebetingelse, og fjernfeltpunktet vil være mindre med en ute av fokusbetingelse.

Det bør forstås at mikro-hologrammene ikke må være sirkulære. Avlange mikro-hologram kan for eksempel anvendes. Det refereres nå også til fig. 23A-23C, hvor det er vist en simulering tilsvarende et i fokus, i bane avlangt mikro-hologram, som anvender en avlesningslysstråle med en innfallende bølgelengde på 0,5 um, en la-serpunktstørrelse på D/2=0,5 um, en venstre sirkulær polarisering, et Rayleigh-område på z/2 = 2,5 um, og en fjernfelt halvdiffraksjonsvinkel på 9/2 = 11,55<0>(felt) eller 9/2 = 8,17 ° (kraft) - analog med simuleringen ifølge fig. 19A-19C. Fig. 24A-24C viser nærfeltdistribusjoner (z = -2 um) tilsvarende simuleringen av det avlange mikro-hologrammet ifølge fig. 23A-23C. Fig. 24A illustrerer en datagjenvinningslysstråle som utsendes ved x = y = 0ogz = 0,01 i et medium. Fig. 24B illustrerer en ute av banerefleksjon forårsaket av en forskyvning på x=0,5. Fig. 24C illustrerer en ute av - eller off-focus tilstandsrefleksjon forårsaket av en forskyvning på z = 1,01. I en ute av fokustilstand reduseres således lysstråleeffektivitet, men utenfor bane-tilstandsrefleksjonen er romlig fordreid. Det refereres nå også til fig. 25A-25C, hvor det er vist fjernfeltdistribusjoner tilsvarende nærfeltdistribusjonene ifølge henholdsvis fig. 24A- 24C. Fig. 25A viser en datagjenvinningslysstråle som utsendes ved x = y = 0ogz = 0,01 i et medium gir en fjernfeltsavvik avhengig av mikro-hologrammets avlanghet, i det illustrerte tilfellet 8,23° i X-retningen og 6,17° i Y-retningen. Fig. 25B viseren utenfor banetilstandsrefleksjon forårsaket av en forskyvning på x = 0,5 resulterer i forskjellige fjernfeltdistribusjonsvinkler i X og Yi i det illustrerte tilfellet 4,33° i X-retningen og 5,08° i Y-retningen. Endelig viser fig. 25C en ute av - eller utenfor fokustilstandsrefleksjon forårsaket av en forskyvning på z = 1,01 resulterer i forskjellig fjernfeltspredningsvinkler (full) i X- og Y-retningene, i det illustrerte tilfellet 5,88° i X-retningen og 5,00° i Y-retningen.

Avlange mikro-hologrammer virker derfor også som k-rom filtre, og mens avlange mikro-hologrammer resulterer i elliptiske fjernfeltpunktsromprofiler, i en utenfor sportilstand kan den forlengde retningen være forskjellig, og fjernfeltspunktet vil være mindre enn med en ute av fokustilstand.

Foreliggende oppfinnelse vil drøftes ytterligere når det gjelder sirkulære mikro-hologrammer kun for ikke-begrensende forklarende. Lysstråleformevariasjonen i utenfor spor-retningen, samt som lysstråleromintensitet, kan bestemmes ved anvendelse av en kvadropoldetektor, slik som den vist på fig. 26. I en utførelsesform anvendes således den romlige profilen av mikro-hologramrefleksjoner for å bestemme om en avlesningslysstråle er i fokus og/eller på spor. Signalet kan også tjene til å separere de to lysstrålefokusernde scenarier, ute av fokus og ute av spor, og tilveiebringe et tilbakemeldingssignal til en drivservo for å korrigere for eksem pel laseroptikkhodets posisjon. En eller flere detektorer som omdanner mikro-hologramrefleksjoner til elektriske signal kan foreksempel anvendes for å påvise endringer i det reflekterte bildet av mikro-hologrammene - og således anvendes for å tilveiebringe fokus- og sporingstilbakemelding for optisk element plasseringsak-tuatorer. Mange fotodetektorer kan anvendes for å påvise mikro-hologram-refleksjonene. Som et eksempel, kan én eller flere fotodioder anvendes for å påvise refleksjoner fra mikro-hologrammer på en vanlig måte. Fremposisjonen og anvendelse av fotodioder er velkjent for fagmannen innen det relevante området. Informasjonen tilveiebrakt av disse detektorene anvendes for å utføre sanntidkontroll av aktuatorer i det optiske systemet for å opprettholde fokus og forbli på det korrekte datasporet.

Et slikt servokontrollsystem kan således primært adressere to scenarier som kan

forekomme for laserstråle ute av fokustilstand: det første er når laserstrålen ikke er fokusert på det korrekte laget, og det andre er når laserstrålen er lateralt forskjøvet fra mikro-hologrammet som skal avleses; mens det også konfigureres for å optime-re sporings- og fokusutførelse i nærværet av støykilder. Estimeringsteknikker, slik

som Kalman-filtre, kan anvendes for å dedusere et optimalt estimat av tidligere, nåværende eller fremtidige tilstander av systemet for å redusere sanntidsfeilene og redusere avlensings- og skrivefeil.

Fig. 26A-26D viser en detektorkonfigurasjon eller rekke (fig. 26A) og ulike påviste tilstander (fig. 26B-26D) for å bestemme om systemet er i fokus eller på spor. I en utførelsesform kan en fire-kvadrant detektorrekke 2600 anvendes for å bestemme om det optiske systemet er ute av fokus eller utenfor spor. Hver kvadrantdetektor 2600A, 2600B, 2600C, 2600D av detektorrekke 2600 genererer en spenning som er proporsjonal med mengden energi reflektert på den. Detektorrekke 2600 inkorporerer en rekke av fotodioder som hver tilsvarer én av kvadrantene, slik som i form av for eksempel en kvadrapoldetektor. I den illustrerte utførelsesformen reagerer detektorrekke 2600 på optisk energi som spres over et område større enn fokuseringsoptikken (f.eks. linse 2620) anvendt for å overføre (f.eks. fokus) lysstråler i og refleksjoner ut av det volumetriske lagringsmediet. Kvadrapoldetektor 2600 kan plasseres bak objektivlinse anvendt for å treffe og motta refleksjoner fra et målvolum, for å påvise lysstråleformvariasjoner. I tilfellet av et sirkulært mikro-hologram, dersom den påviste lysstråleformen er elliptisk, kan det konkluderes at lysstrålen er utenfor spor, slik at utenfor banderetning er den elliptiske lysstråle korte aksen. Dersom den påviste lysstrålen er mindre enn forventet (med mindre numerisk apertur), men variasjonen er symmetrisk av natur, kan det konkluderes at lysstrålen er ute av fokus. Disse påviste endringene i romprofilen av den reflekterte avlesningslysstrålen fra volumetrisk media anendes som tilbakemelding for en drevfokusering og/eller sporingskontroll. En mindre linserekke kan eventuelt anvendes rundt den objektive linsen for å fokusere det fordreide reflekterte signalet. Videre er endringer i vinkelen av stråling av den reflekterte lysstrålen også nyttig som en indikasjon på retningen av forskyvning.

Den totale mengden signal generert av kvadrantringdetektorer 2600A-2600D er representert med a. Dersom systemet er i fokus, som vist på fig. 26B, vil det fokuserte punktet være sirkulært, av minimum størrelse og produsere den minste mengden av signalOnjn. Der hvor a > amm, sin vist på fig. 26C kan lysstråle punktet bestemmes til å være ute av fokus. Linse 2620 kan plasseres i senter av detektorrekke 2600 for å passere og fokusere en avlsningslysstråle på mikro-hologrammene. Vanlige tilbakemeldingskontrollmekanismer som minimerer a kan anvendes for å opprettholde fokus av mikro-hologrammet. Det refereres nå også til fig. 26D, hvor et asymmetrisk mønster påvises dersom et sensorhode beveges utenfor sporet. Når de er på sporet mottar alle fire kvadrantdetektorer 2600A, 2600B, 2600C, 2600D lik energi, slik at p = (18005 +180Oi)) -(1800,4 +1800C) = O. Således indikerer en tilstand p * O en utenfor sportilstand. Som ytterligere eksempel forlenges det reflekterte signalet dersom sensorhodet er utenfor sporet og variabel p (differansen mellom motsatte kvadranter) blir mer positiv eller negativ. Vanlige tilbakemeldingskontrollmekanismer kan anvendes i kombinasjon med en sporingsservo for å redusere sporingsfeil ved å minimere den absolutte verdien av p. I en utførel-sesform kan en tidsreferanse etableres slik at q og p er samples på passende tidspunkter. En fasereguleringssløyfe (PLL) kan anvendes for å etablere denne referan-sen og danne et samplet sporings- og fokuseringskontrollsystem. Informasjon fra diskens rotasjonshastighet og den aktuell avlesningshodeplasseringen kan også anvendes for å generere en mastertidsreferanse, T, for systemet.

Feilkilder, slik som en disk ute av senter, diskvridning og/eller manglende data kan det kompenseres for. Kalman-filtre kan anvendes for å svare for feilkilder, og forut-si en fremtidig bane av registrerte mikro-hologrammer basert på tidligere informasjon. Normal progresjon av spiralbanetrajektoriet kan også estimeres og sendes til sproringsservoene. Denne informasjonen er nyttig for å forbedre ytelsen av sporings- og fokuseringsservoer, og redusere sporings- og fokuseringsservofeil. Fig. 27 viser et blokkdiagram av et servosystem 2700 passende for å implementere fokus og sporingskontroll. System 2700 inklusive fokus og sporbaneestimatorer 2710, 2720, som i en utførelsesform tar form av vanlige Kalman-filtre. Fokusbane Kal man-filter 2720 anvender en servotimingpuls (t), en rotasjonshastighet av mediet, en fokusfeilverdi (e) (forskjellen mellom den ønskede sporbanen og den aktuelle sporbanen), og en aktuell viser (f.eks. avlesningshode) lokasjon for å tilveiebringe et estimert fokustrajektorie når mediet roterer. Sporbane Kalman-filter 2720 anvender servotimingpulsen (t), en rotasjonshastighet av mediet, sporfeilverdi (e), og den aktuelle viserlokasjonen for å tilveiebringe et estimert sportrajektorie. System 2700 inkluderer også en faselåst sløyfe (PLL) 2730 som tilveiebringer hologramde-teksjon, kantdeteksjon, servotimingpuls (t), som tilveiebringer servotimingpuls (t) mottagelig for detektert totalsignal a, et motor timing signal er direkte relatert til motorens hastighet og gjeldende stiftlokasjon. Konvensjonell behandlingskrets 2740, som f.eks. omfatter differensielle forsterkere, tilveiebringer det totale signalet a, så vel som det før nevnte signalet p, mottagelig for kvadrantdetektorer 2600A, 2600B, 2600C, 2600D (Fig. 26A).

En fokusservo 2750 kontrollerer fokusaktuator(er) 2760 som reaksjon på det estimerte fokustrajektoriet fra fokusbane Kalman-filter 2710, samt servotimingpuls (t), totalsignal a, og en lagsøkingskommando fra vanlige lag- og sporsøklogikk (ikke vist). En sporingsservo 2770 kontrollerer en sporingsaktuator(er) 2780 som reaksjon på det estimerte sportrajektoriet fra sporbanen Kalman-filter 2720, samt servotimingpuls (t), signal p, og sporsøkkommando fra den vanlige lag- og sporsøklo-gikken (ikke vist). Egentlig posisjonerer og fokuserer aktuatorer 2760, 2780 en avlesning og/eller skrivingslysstråle i et målvolum av hodet i mediet som reaksjon på tilsvarende lag- og sporsøkkommandoer fra vanlig lag- og sporsøklogikk (ikke vist).

Det er således beskrevet en fremgangsmåte for fokuserings- og sporingsmikro-hologrammer i et romlig lagringsmedium. En mastersystem timingreferanse genereres for en samplet sporing og fokusering. Feilsignaler genereres basert på mikro-hologramrefleksjonasymmetri som resulterer fra en utenfor sportilstand og/eller ekspansjon som resulterer fra en ute av fokustilstand. Kalman-filtre anvendes for å estimere og korrigere for sporingsbanefeil i en sporingskontrollservo for mikro-hologrammer. Kalman-filtre anvendes for å korrigere for fokusbanefeil i en fokus-kontrollservo for mikro-hologrammer. Servokontrollen kan anvendes dersom dataene er basert på forskjellig lag eller endringer mellom lag.

Det bør forstås at sporings- og fokuseringssystemer og fremgangsmåter beskrevet heri ikke er begrenset til volumetriske lagringssystemer og fremgangsmåter som anvender ikke-lineær og/eller terskelresponsive materialer, men har i stedet bred anvendelse fro volumetriske lagringssystemer og fremgangsmåter generelt, inklusive de som anvender lineært responsive materialer, slik som den beskrevet i US patentpublikasjon 20050136333, hele dens beskrivelse er hverved inkorporert ved referanse.

Formatering for roterbar volumetrisk lagringsdisk ved anvendelse av dataindikative mikro - hologram for sporing

Som beskrevet heri kan mikro-hologram lagres i en roterende disk ved anvendelse av flere vertikale lag og langs et spiralspor på hvert lag. Datalagringsmediets format kan ha en vesentlig større effekt på systemytelse og kostnad. Den korte avstanden mellom tilstøtende lag av mikro-hologram i tilstøtende lag kan for eksempel resultere i krysstale mellom mikro-hologram. Dette problemet intensiveres når antallet lag på disken øker.

Fig. 28 viser et format 2800 for å overvinne datadiskontinuiteter mellom ulike lag ved å lagre dataene i spiraler i begge radialretninger på et medium, slik som en roterbar disk. Mikro-hologram lagres på et lag 2810 i en spiral som for eksempel dreier innover. På slutten av dette laget 2810 fortsetter dataene med minimalt avbrudd ved å fokusere på et annet lag 2820 i disken i en spiral som dreier i en motsatt retning. Tilstøtende lag, f.eks. 2830, kan fortsette å veksle i startadresse og retning. På denne måten elimineres tiden det ellers ville tatt for sensorhodet å gå tilbake til adressen hvor den forangående spiral 2810 startet. Dersom det er ønskelig å starte på samme starttidspunkt som den forangående spiralen, kan data selvsagt lagres tidligere enn og avleses ved den ønskede systemhastigheten mens de-tektoren beveges tilbake til startpunktet. Alternativt kan ulike grupper lag ha en startadresse og/eller progresjonsretning, mens andre grupper lag har en annet startadresse og/eller progresjonsretning. Reversibel retning av spiralen i tilstøtende lag kan også redusere mengden krysstale mellom lag ved å tilveiebringe en avstand mellom spiraler som går fremover i samme retning.

Det refereres nå også til fig. 29, hvor krysstale kan ytterligere reduseres ved å endre innfasingen eller startpunktet for hver spiral. Fig. 29 viser et 2900 som inkluderer flere mulige mikro-hologramspor utgangs/avslutningspunkter 2910A-2910G. Det bør anerkjennes at mens åtte (8) spor start-/sluttpunkter er vist kan ethvert passende antall, større eller mindre, anvendes. Ifølge et aspekt av foreliggende oppfinnelse kan fasen eller start-/endepunktet av hvert lag alterneres. Krysstale mellom lag kan reduseres ved å variere dataspiralers endepunkt på ulike lag. Det vil si at hvor et første lag starter på punkt 2910A og beveger seg i spiral innover til punkt 2910H, kan et neste lag starte ved punkt 2910H og beveges seg i spiral ut-over til punkt 2910D, hvor for eksempel det neste laget som beveger seg i spiral innover da starter. Andre spesielle grupperinger av start-/endepunkter kan selvsagt anvendes.

Mikro-hologram kan således lagres i lag i spiralspor som beveger seg i spiral i ulike retninger på ulike lag for å redusere tiden det tar for et avlesnings-/skrivedetektorhode å beveges seg til neste spiral, f.eks. startpunkt for et neste lag. I løpet av intervallet når detektorhodet beveger seg fra et lag til et annet, kan ett eller flere dataminner anvendes for å opprettholde en jevn datastrøm for brukeren eller systemet. Data lagret i dette minnet fra det forangående datalaget kan avleses mens detektorhodet beveger seg til det neste spirallaget. Krysstale mellom lag kan reduseres ved å reversere spiraler på tilstøtende eller ulike lag. Krysstale mellom lag kan også reduseres ved å forandre fase- eller startpunktet for hvert lag og variere endepunktene av dataspiraler på ulike lag. Start- og endepunktene på ulike lag som skal avleses fortløpende kan stilles opp med mellomrom for å unngå unødvendig eller utvidet avbrudd av data i løpet av tiden som er nødvendig for å fokusere på det neste fortløpende datalaget.

I en utførelsesform anvendes avlangt formede mikro-hologram som formatet for et volumetrisk datalagringssystem. Med andre ord er selvsporende mikro-hologram tilveiebrakt. Fordelaktig kan anvendelse av avlangt formede mikro-hologram tillate at mikro-hologramstørrelse er mindre enn en gjenvinningslaserpunktstørrelse i det minste i én lateral dimensjon. For sporingsformål anvendes de avlangt formede mikro-hologrammene for å bestemme spororienteringen ved å påvise refleksjons-formen. Et differensialsignal basert på det reflekterte lyset kan anvendes for å øke systemrobusthet.

Det refereres nå også til fig. 30, hvor i et enbits holografisk lagringsmedium for-matmikro-hologram kan skrives ved å lokalt modulere brytningsindeksen i en pe-riodisk struktur på samme måte som datahologram. Mikro-hologrammet genererer en delvis refleksjon av en avlesningslaserstråle. Når det ikke finnes noe mikro-hologram, overfører avlesningslaserne gjennom det lokale området. Ved å påvise det reflekterte lyset, genererer en driver et signal som indikerer om innholdet er 1 eller 0. I det illustrerte tilfellet ifølge fig. 30, er en bit et vesentlig sirkulært mikro-hologram 3010, med en størrelse bestemt av skrivelaserpunktstørrelsen. På grunn av at mikro-hologramskrivingsprosessen følger laserens Gaussian-romprofil, er den mikroholografiske bit også Gaussian i romprofil. Gaussianprofiler pleier å ha vesentlig energi utenfor lysstrålevidden (eller punktd ia meter). For å øke interferensen fra de tilstøtende bits (mikro-hologram 1, 2, 3, 4 og 5), kan det være nødvendig at bitavstanden (avstanden mellom to bits dt) er så stor som tre ganger laserpunkts-tørrelsen. Som et resultat kan innholdsdensiteten på et lag faktisk være mye mindre enn innholdsdensiteten på CD- eller DVD-lag. En annen mulig ulempe forbundet med et sirkulært format er forbundet med sporing, hvor en mediadisk roterer i retning 3020. Det refereres fremdeles til fig. 30, hvor det er ønskelig at laserpunktet beveges til bit 2 etter avlesning av bit 1. Siden mikro-hologram bit 1 er symmetrisk, har drevet imidlertid ikke tilleggsinformasjon for å indikere retningen til spor 3030 inklusive bit 1 og 2. Drevet kan følgelig forårsake at laseren uforsettlig vand-rer til et annet spor 3040, 3050, f.eks. bit 4 eller 5.

Det refereres nå også til fig. 31, hvor for å assistere i korrigering for mulig sporfor-skyvning, mikro-hologrampunktformen kan lages ikke-sirkulær eller ikke-symmetrisk, slik at laserhodet kan bestemme spororienteringen. For å ha en bitav-stand mindre enn avlesningslaserpunktstørrelsen 3110 i minst én lateral dimensjon, formes avlangformede mikro-hologram 3120 med en høy reflektivitet langs sporene 3130, 3140, 3150. Det er ikke verdt noe at på den annen side enkeltlagformater slik som CD og DVD, anvender avlangt formede fordypninger som genererer interferens som resulterer i områder med relativt lav reflektivitet. For å skrive et format som vist på figur 31, roteres en mediadisk langs sporet (f.eks. 3130) og en skrivelaser skrus på og av, avhengig av om en refleksjon er eller ikke er ønsket i et lokalt volum. Med andre ord bringes mediet fremover i forhold til laserpunktet under eksponering, noe som derved eksponerer en forlenget del av mediet. Avlangt formede mikro-hologrammer er skrevet med kontrollert lengde via tidsperioden skrivelaseren er skrudd på og avansement eller rotasjonshastighet. Dette tjener fordelaktig til å eliminere behovet for å raskt pulsere skrivelaseren ved skriving punkt-for-punkt. Når avlesingslaseren fokuseres på et avlangt formet mikro-hologram, har det sirkulært formede Gaussian-laserpunktet mer refleksjonsstyrke langs spororienteringen enn normalt for spororientering. Signalet reflektert av mikro-hologrammet er ikke lenger fullstendig sirkulært (se f.eks. fig. 25A-25C) og en detektor, slik som en kvadrantdetektor, kan anvendes for å bestemme den reflekterte lysstråleformen og således sporretningen - som deretter anvendes som en tilbakemelding for å hjelpe til med å holde laserhodet på spor. For å øke systemsensibiliteten kan vanlige CD/DVD-formatmetodologier, slik som ved anvendelse av differensialsignaler basert på refleksjon, også inkorporeres.

I en utførelsesform er således avlangt formede mikro-hologram tilveiebrakt langs sporet inne i mediet for det fysiske volumetriske datalagringsformatet. Formatmik-ro-hologrammene kan selv kode data, eller tilleggsdata valgfritt registrert i andre lokasjoner, eller samlokalisert men registrert med en annen vinkel, og/eller med en annen bølgelengde enn primære data-indikative mikro-hologrammer. Hvor registreringsmediet tilveiebringer en ikke-lineær optisk respons (dvs. en terskelrespons), kan vidden (kort dimensjon) av de avlange merkene ytterligere reduseres, noe som derved øker lagkapasiteten.

Det bør forstås at formatteringssystemene og fremgangsmåtene beskrevet heri ikke er begrenset til volumetriske lagringssystemer og fremgangsmåter som anvender ikke-lineære og/eller terskelresponsive materialer, men har i stedet bred anvendelse for volumetriske lagringssystemer og fremgangsmåter generelt, inklusive de som anvender lineært responsive materialer, slik som det beskrevet i US patentpublikasjon 20050136333, hele dens beskrivelse er herved inkorporert ved referanse.

Formatterin<g>for roterbare volumetrisk disk som anvender

separate holografiske komponenter

Alternativt eller i tillegg til selvsporende dataindikative mikro-hologram, kan atskilte sporingselementer inkorporeres i mediet. Uten aktiv fokusering for å opprettholde laserpunktet fokusert på det korrekte laget og for å holde laserhodet på det riktige sporet, kan det vise seg kommersielt upraktisk å lagre mikron eller sub-mikronstørrelsestrekk inne i en mediadisk, i det minste delvis på grunn av fysiske begrensninger inklusive, men ikke begrenset til overflateruhet og riper.

Enkeltlag lagringsformater (f.eks. CD, DVD) anvender en reflekterende asymmetrisk lysstråle for fokusering, og en tre-lysstrålemekanisme for sporing. Volumetrisk lagringsmedia inkluderer imidlertid ikke et svært reflekterende lag på dataregistre-ringsnivåene i mediet. I registrerbare eller omredigerbare versjoner av CD- og DVD-formater er spor eller fordypninger forhåndsformatert, slik at laserhodet følger sporet mens det digitale innholdet skrives. US publiserte patentsøknader 2001/0030934 og 2004/0009406, og US patent nr. 6 512 606, hvorav hele beskrivelsen av hver herved er inkorporert ved referanse som heri beskrevet i sin helhet, foreslår å forhåndsforme spor inne i et enbit holografisk medium, slik at et laserhode kan følge det i innholdsskrivingsprosessen. Dette sporet følges også av laserhodet under avlesningsprosessen.

I en utførelsesform anvendes sporforhåndsformatering og/eller utenfor akse mikro-hologrammer for å kode sporingsdata (f.eks. dybde og radiusposisjonsinformasjon). Mer spesielt, før lagring av mikroholografiske bits inne i et volumetrisk lagringsmedium, forhåndsregistreres spor kodet med utenfor akse mikroholografiske gittere ved ulike dybder og posisjoner i mediet. Slike sporingsmikro-hologrammer kan ori-enteres for å generere en refleksjon utenfor normalen av en innfallende laserstråle. Orienteringsvinkelen kan korrelere med sporingsmikro-hologramdybden og radiusen, slik at sporingsmikro-hologrammene tjener som kontrollsteder. I en avlesnings- eller skriveprosess reflekterer sporingsmikro-hologrammene innfallende lys bort fra den optiske normale aksen, som kan påvises ved anvendelse av for eksempel en separat detektor. Fokuseringsdybden og radiusen av aktuell lokasjon i disken bestemmes basert på påvisning av de vinklede, utenfor akserefleksjonene. Forhåndsdannede mikro-hologrammer kan således anvendes for å tilveiebringe et tilbakemeldingssignal til drevet omkring posisjonen til det optiske hodet.

Nøyaktige posisjoneringstrinn og en skrivelaser er passende for å skrive spor inne i det holografiske mediet. Hvert spor kan bevege seg i spiral gjennom ulike radier

og/eller dybder inne i mediet. Andre konfigurasjoner som inkluderer sirkulære eller vesentlig konsentriske spor, kan selvsagt anvendes likevel. Digitale bits skrives ved å danne mikro-hologrammer langs hvert spor. Et spor kan dannes for eksempel ved å fokusere en høyeffektslaser for å lokalt alternere brytningsindeksen av mediet. Den lokalt brutte indeksmodulasjonen genererer en delvis refleksjon fra innfallende fokusert lys til en sporingsdetektor og tilveiebringer informasjon omkring sporet. Omvendt kan sporene skrives i en holografisk master og optisk repeteres i media-anordningene (f.eks. disker), som drøftet heri.

Fig. 32 viser et medium 3200 i form av en disk som kan roteres for å forårsake at et skrive- eller avlesningshode følger et forhåndsprogrammert spor. Et laserhode vesentlig tilstøtende til mediet fokuserer en lysstråle 3210 til et lokalt område for å forenkle skriving av sporet i mediet. Lysstråle 3210 er normalt på mediet. Dannede mikro-hologrammer anvendes for å kode sporposisjoner som utenfor akse-vinkler. En andre laserstråle 3220 som innfaller fra en annen side av mediet belyser det samme volumet som laserstråle 3210. Lysstråle 3220 er utenfor akse fra diskens normale akse. De to lysstrålene 3210, 3220 forstyrrer og danner et mikro-hologram 3230 utenfor akse fra medienormalen. Denne utenfor akse-vinkelen kan anvendes for å kode sporets fysiske eller logiske posisjon, dvs. dybde eller radius. Som det vil forstås av fagmannen innen relevant teknikk, er utenfor akse-vinkelen O av mikro-hologram 3230 avhengig av utenfor akse-vinkelen O av lysstråle 3220, hvor lys stråle 3210 er normal for mediet 3200. Således, ved å forandre vinkelen av innfallende lysstråle 3220, kan lokasjonen av det dannede hologrammet kodes.

Lysstråle 3210 kan ta form av en kontinuerlig bølge for å skrive et kontinuerlig spor, eller pulses. Hvor den pulses, bestemmer pulsrepetisjonshastigheten hvor hyppig sporposisjon kan sjekkes under innholdsskriving og/eller avlesing. Alternativt eller i tillegg dertil brister mikro-hologram med varierte repetisjonshastigheter eller antall pulser kan anvendes i tillegg eller i stedet for vinkelavhengighet, for å kode sporposisjonsinformasjon. Hvor pulsing av den mikro-hologramskrivende lysstrålen anvendes, slik at pulsrepetisjonshastigheten eller antallet pulser indikerer sporposisjonen, må imidlertid mer enn ett sporingsmikro-hologram avleses for å bestemme nyttig posisjonsinformasjon.

Det returneres igjen til anvendelse av vinkelavhengighet, hvor under innholdskri-vings- og avlesingsprosessen reflekterer forhåndsdannede utenfor akse mikro-hologrammer 3230 en innfallende laserstråle 3210' normal for mediet utenfor akse, for å tilveiebringe informasjon om sporet. Annen informasjon, slik som opphavsrett-informasjon, kan eventuelt kodes. I et slikt tilfelle kan utenfor akse-lysstrålen mo-duleres for å kode slike andre data, og ved en vinkel som indikerer posisjonen i mediet. Det refereres nå også til fig. 33, hvor når en innfallende lysstråle 3210" normal for mediaaksen fokuseres på et lokalt forhåndsskrevet sporingsmikro-hologram 3230, reflekterer sporingsmikro-hologrammet 3230 delvis lyset som en lysstråle 3310 med en analog retning og romprofil som den andre laserstrålen anvendt i mikro-hologramregistreringsprosessen (f.eks. lysstråle 3220, fig. 32). En utenfor akse-sensor, eller rekke av sensorer, kan anvendes for å påvise den reflekterte vinkellysstrålen 3310 og bestemmer posisjonen til det fokuserte punktet av den innfallende lysstrålen 3210'.

Således kan spor og/eller annen informasjon kan kodes i forhåndsdannede, utenfor akse mikro-hologrammer. Hvor utenfor akse vinkellysstrålen anvendes som en koder, kan et optisk drev bestemme posisjonen av den fokuserte innfallende lysstrålen ved å avlese et enkelt sporingsmikro-hologram. Den samlede informasjonen kan anvendes for å fokusering og sporing, f.eks. tilveiebrakt til et fokuserings-/sporingssystem beslektet med det vist på fig. 27. Utenfor akse-signalet kan for eksempel anvendes for å bestemme om det innfallende lyset er i den passende dybden og om den passende linsen anvendes for å korrigere det sfæriske avviket forbundet med dybden.

I en utførelsesform kan ett eller flere mikro-hologrammer inkludere utenfor akse og/eller utenfor senter-komponenter. Det refereres nå også til fig. 34A, hvor en holografisk diffraksjonsenhet, slik som en fasemaske eller gitter, splitter en innfallende lysstråle til en hoved lysstråle 3410 for skriving/avlesing og minst en utenfor akse-lysstråle for sporing 3420. Utenfor akse-lysstrålens 3420 spredningsvinkel 6 er in-line med et utenfor akse, utenfor senter-sporingsmikro-hologram 3430 i et medium 3400, slik at den reflekterte lysstrålen spres tilbake langs retningen av den innfallende utenfor akse-lysstrålen 3420. I dette scenariet er ytterligere oppsam-lingsoptikk annen enn den objektive linsen ikke nødvendig. Utenfor akse-vinkelen 9 av mikro-hologram 3430 er imidlertid fast og anvendelse av mikro-hologrampulsrepetisjonshastigheten eller pulsnummermodulasjon kan være nød-vendig for å indeksere sporposisjonen.

Figur 32 - 34A illustrerer et utenfor akse-mikro-hologram. Alternativt kan datamik-ro-hologrammet formateres med to utenfor akse mikro-hologrammer, ett på hver side. Skrivingen av de 3 overlappende mikro-hologrammene er vist på figur 34B. Mikro-hologramdata skrives ved referansestrålen 3440 og datastrålen 3450, som er motgående langs den samme aksen som referansestrålen. To utenfor aksemikro-hologrammer kan skrives ved interferensen mellom den samme referansestrålen 3440 og utenfor akse-skrivestrålene 3460, 3470.

I avlesningsprosessen (figur 34C), tjener referansestråle 3440' som avlesningsstrå-le. D tre mikro-hologrammene har allerede blitt lagret i en lokasjon. Referansestrålen 3440' vil således diffrakteres i tre retninger: morefleksjon 3482 fra datamikro-hologrammet, og siderefleksjonene 3484, 3486 fra de to utenfor akse-mikro-hologrammene. Når flaten dannet av de to siderefleksjonene er i rett vinkel mot mikro-hologramdatasporretningen, de to siderefleksjonene en indikator på sporing.

Det bør forstås at sporings- og fokuseringssystemene og fremgangsmåter beskrevet heri ikke er begrenset til volumetriske lagringssystemer og fremgangsmåter som anvender ikke-lineære og/eller terskelresponsive materialer, men har i stedet bred anvendelse for volumetriske lagringssystemer og fremgangsmåter generelt, inklusive de som anvender lineært responsive materialer, slik som det beskrevet i US patentpublikasjon 20050136333, hele dens beskrivelse er herved inkorporert ved referanse.

Pre - Recorded Media Batch Reolication

Optisk replikasjon er vel tilpasset for distribusjon av store volumer digital informasjon registrert som mikro-hologrammer i et støttende medium. Industriprosesser for optisk replikasjon som anvender mikroholografiske, i motsetning til sidebasert holografiske, tilnærmelser synes ønskelig. Ett problem med optisk replikasjon som anvender lineære materialer er at enhver uønsket refleksjon i det optiske replika-sjonssystemet vil produsere et uønsket hologram. Pa grunn av at høyeffektslasere er typisk involvert i optisk replikasjon, kan de uønskede hologrammene vesentlig forstyrre de dataindikative og/eller formateringshologrammene. Styrken av hologrammene registrert i lineære materialer vil også være direkte proporsjonale med forholdet av effekttetthetene av registreringslaserstrålene. For forhold svært forskjellige fra 1, vil hologrammer være svake og en stor mengde dynamikk (registre-ringsevne av materialet) vil uønskelig konsumeres. Dette kan igjen adresseres gjennom anvendelsen av et ikke-lineært optisk responsivt media.

Det refereres nå til fig. 35, 36 og 37, hvor det er vist implementeringer av optiske replikasjonsteknikker passende for anvendelse med et ikke-lineært optisk responsivt media. Fig. 35 illustrerer et system for å fremstille et mastermedium, fig. 36 illustrerer et system for å fremstille et konjugatmastermedia og fig. 37 illustrerer et system for å fremstille et kopimedia, f.eks. for distribusjon. Det refereres først til fig. 35, hvor det er vist et system 3500 for å registrere et mastermedium 3510. I den illustrerte utførelsesformen, tar mastermedia 3510 form av en optisk ikke-lineært responsivt materialeformet disk, slik som de beskrevet heri. Masterhologra-fisk media 3510 er registrert ved å danne en rekke av mikro-hologrammer 3520, en etter en. System 3500 inkluderer en laser 3550 optisk koplet til stråledeler 3552. Laser 3550 kan ta form av en 532 nm, 100 mW CW, enkel-longitudinal-modus, inter-kavitetsdoblende, diodepumpet halvleder Nd:YAG-laser, hvor stråledeler 3552 tar form av for eksempel en polariserende kubestråledeler. Fokuseringsoptikk 3532, 3542 anvendes for å fokusere de splittede lysstrålene 3530, 3540 til felles volumer innen mediet 3510, hvor de forplanter seg motsatt, interferer og danner kantmønster, inklusive mikro-hologramdannelse, som drøftet over. Fokuseringsoptikk 3532, 3542 kan ta form av for eksempel høy numerisk apertur toriske linser. En lukker 3554 anvendes for å selektivt passere lysstråle 3530 til media 3510, for å kode data og/eller forenkle den regelmessige dannelsen av mikro-hologrammer 3520. Lukker 3554 kan ta form av en mekanisk, elektrooptisk eller akustooptisk lukker med en for eksempel omkring 2,5 ms vindustid.

For å muliggjøre at mikro-hologram dannes i spesielle målvolumer, aktueres fokuseringsoptikk 3532, 3542 for å selektivt fokusere på ulike radier fra et senter av rotasjonsmedia, f.eks. disk, 3510. Det vil si at de lateralt oversetter fokusområdet på ulike radier fra et senter av rotasjonsmedia, f.eks. disk, 3510. Media 3510 er støttet av et presisjonsposisjoneringstrinn 3556 som roterer mediet, og tillater ver-tikal opposisjon av de fokuserte lysstrålene 3530, 3540 på ulike vertikale lag i media 3520. Vinkelposisjonering kontrolleres ved å selektivt åpne lukker 3554 på passende tidspunker. En trinnmotor eller luftlageraksel kan for eksempel anvendes for å rotere media 3510, slik at lukkeren kan selektivt åpnes og lukkes på ulike tidspunkter tilsvarende ulike vinkelposisjoner av rotasjonsmedia 3510.

Det refereres nå til fig. 36, hvor det er vist et blokkdiagram av et system 3600. System 3600 inkluderer en lyskilde 3610. Lyskilde 3610 kan ta form av en 532 nm, 90 W, 1 kHz repetisjonshastighetspulset Nd:YAG-laser, slik som for eksempel den kommersielt tilgjengelige Coherent Evolution-modellen 90. Kilde 3610 belyser mastermedia 3510 gjennom konjugatmastermedia 3620. I den illustrerte utførelsesfor-men tar konjugatmastermedia 3620 form av en optisk lineært responsivt materiale-støpt disk, slik som den beskrevet i US publikasjon 20050136333, hele dens beskrivelse er herved inkorporert ved referanse heri. Ved å raskt eksponere master 3510 for kilde 3610-emisjoner 3615 gjennom konjugatmaster 3620, interferer refleksjoner fra master 3510 med emisjoner direkte fra kilde 3510 for å danne kant-mønster i konjugatmaster 3620. De holografiske mønstrene dannet i konjugatmaster 3620 er ikke identiske med det av master 3510, men er i stedet indikasjon på refleksjoner derfra. Ifølge et aspekt av foreliggende oppfinnelse kan hele master og konjugatmaster 3510, 3620-par være flash eller batch, eksponert med en gang. Alternativt kan emisjon 3615 mekanisk skanne master/konjugatmasterpar, som indikert med tversgående pil 3618.

Fig. 37 viser et system 3700. Som system 3600, inkluderer system 3700 en lyskilde 3710. Kilde 3710 kan ta form av en 532 nm, 90 W, 1 kHz repetisjonshastighetspulset Nd:YAG-laser, slik som for eksempel den kommersielt tilgjengelige Coherent Evolution-modell 90. Kilde 3710 belyser konjugatmaster 3620 gjennom distribusjonsmedia 3720. I den illustrerte utførelsesformen tar media 3720, som mastermedia 3510 og konjugatmastermedia 3620, form av en optisk ikke-lineært responsivt materialestøpt disk, slik som de beskrevet heri. Mer spesielt sender kilde 3710 emisjoner 3715 gjennom distribusjonsmedia 3720 og inn i konjugatmastermedia 3620. Brytningsindeksen endrer deri, som tilsvarer refleksjoner fra mikro-hologramrekke 3520 (fig. 35, 36), genererte refleksjoner. Disse refleksjonene krys- ser igjen distribusjonsmedia 3720, hvor de interfererer med de motgående emisjo-nene 3715 for å danne interferenskantmønstre som indikerer en mikro-hologramrekke 3730. Der hvor lysemisjoner 3715 og emisjoner 3615 er vesentlig identiske i retning og bølgelengde, tilsvarer rekke 3730 rekke 3520 (fig. 35, 36) - derved dupliseres master 3510 som distribusjonsmedia 3720. Hele konjugatemas-teren og distribusjonsmedia 3620, 3720-par kan være flash, eller batch, eksponert med en gang. Alternativt kan emisjoner 3715 skanne konjugatmaster/distribusjonsmediaparet, som indikert med tversgående pil 3718.

Det bør forstås at systemer 3500, 3600 og 3700 bare er eksempler, og flere variasjoner i setup vil føre til lignende resultater. Videre behøver masteren, konjugat-masteren og distribusjonsmediet å være laget av det samme materialet og kan lages av en kombinasjon av lineære og ikke-lineære materialer. Alternativt kan de alle være dannet av for eksempel et terskelresponsivt materiale.

Det refereres nå også til fig. 38, hvor i en forskjellig implementering 3800, masteren fra hvilket distribusjonsmedium 3810 til sist er dannet kan ta form av en tape, med aperturer, eller hull, eller i det minste vesentlig transparente områder. Alternativt kan masteren fra hvilket distribusjonsmedium 3810 til sist er dannet ta form av en romlig lysmodulator, med en todimensjonal rekke av piksler eller aperturer. I hvert tilfelle inkluderer system 3800 en laser 3820, som kan ta form av en 532 nm, kvalitetskoplet, høyeffekts (f.eks. 90 W, 1 kHz-repetisjonshastighetpulset) Nd:YAG-laser, slik som for eksempel den kommersielt tilgjengelige Coherent Evolution modell 90. Laser 3820 er optisk koplet til en stråledeler 3830, som kan ta form av for eksempel en polariseringskube stråledeler. Stråledeler 3830 produserer således første og andre lysstråler 3830, 3840, som forplanter seg motsatt innen spesielle volumer av media 3810 på en måte passende for å danne en rekke av mikro-hologrammer 3815 som indikasjon på lagret som drøftet heri. Mer spesielt kommuniseres lysstråle 3840 gjennom betingelsesoptikk 3845 inn i media 3810. Lysstråle 3850 kommuniseres gjennom betingelsesoptikk 3855 inn i media 3810.

Betingelsesoptikk 3845, 3855 kan ta form av mikrolinserekke(r) passende for å omforme laserstrålen til en serie, eller todimensjonal rekke av fokuserte punkter. Der hvor linsene har en høy numerisk apertur, kan tett pakking utføres ved å bevege media i små nok stigninger som eksponeringene genererer en sammenflettet rekke. Betingelsesoptikk 3845, 3855 fokuserer således motgående lysstråler 3840, 3850 i en todimensjonal rekke av fokuserte punkter i et enkelt lag av media 3810. Ifølge et aspekt av foreliggende oppfinnelse tilsvarer denne rekke av punkter en rekke av digitale Oer eller ler som registreres gjennom hele laget. Således, ved aktivering av laser 3850, kan et lag av ale digitale Oer eller ler registreres i et enkelt lag av media 3810 ved de forstyrrende kantene av punktene som danner en rekke av mikro-hologrammer deri. Dette kan være spesielt nyttig hvor mediet tar form av en optisk ikke-lineær responsiv materialedisk, som har blitt beskrevet heri.

Ifølge et aspekt av foreliggende oppfinnelse, kan tape eller romlig lysmodulator 3860 anvendes for å tilveiebringe ulike data som registreres i et enkelt lag av media 3810. Tape eller romlig lysmodulator 3860 kan inkludere en serie eller rekke av aperturer eller hull. Nærværet eller fraværet av en apertur kan tilsvare den digitale tilstanden av tilsvarende digitale data. Det vil si at områder som mangler aperturer selektivt blokkerer lysstråle 3840 avhengig av om et mikro-hologram skal registreres eller ikke, avhengig av en tilsvarende datatilstand.

I begge tilfeller registreres et lag data på et tidspunkt og bare i et område av det registrerte mediet. Medium 3810 kan bringes fremover eller roteres noen få ganger for å registrere et fullt lag, ved anvendelse av for eksempel et posisjoneringstrinn 3870. ediet kan beveges opp eller ned, for å registrere andre lag, ved anvendelse av for eksempel posisjoneringsstrinn 3870 også.

Således kan flombelysning av et mastermedium for å registrere en intermediat-eller konjugatmaster anvendes. Flombelysning av en master eller konjugatmaster for å registrere data i et distribusjonsmedium kan også anvendes. En tape eller romlig lysmodulator kan anendes som en master for å registrere distribusjonsmedia. Og diffraksjonseffektivitet (styrke) av registrerte hologrammer kan være uav-hengig av forholdet av registreringslaserstråleeffekttetthetene.

Forhåndsformatert media

Som beskrevet kan holografiske mediadisker registreres med rekker av mikro-hologrammer som indikerer en datatilstand. Disse rekker kan spres gjennom vesentlig hele volumet av et medium laget av et optisk ikke-lineært eller terskelresponsivt registreringsmateriale. I en utførelsesform registreres spesielle data (f.eks. alternerende tilstander av data) i det forhåndsformaterte mediet ved å fjerne eller ikke fjerne visse av mikro-hologrammene. Fjerning kan utføres ved anvendelse av en enkel lysstråle med nok fokusert energi for å bringe volumet av mikro-hologrammet over terskelbetingelsen, f.eks. oppvarming for å nærme seg Tg av en bestanddel polymermatriks.

Mer spesielt kan registrering av data i et forhåndsformatert medium (f.eks. en rekke av mikro-hologrammer som indikerer en enkelt datatilstand, f.eks. alle Oer eller alle ler, innen et optisk ikke-lineært responsivt materiale), utføres ved enten å fjerne eller ikke fjerne utvalgte av de forhåndsregistrerte eller forhåndsformaterte mikro-hologrammene. Et mikro-hologram kan effektivt fjernes ved å fokusere én eller flere laserstråler derpå. Der hvor den lysstrålavleverte energien overgår skri-veterskelintensiteten, som drøftet over, fjernes mikro-hologrammet. Terskelbetingelsen kan således først og fremst være den samme som er nødvendig for å være tifredsstilt for å danne det målrettede mikro-hologrammet. Lysstrålen kan utstråle fra en vanlig diodelaser, lignende de vanligvis anvendt i CD- og DVD-teknologier. Fig. 39 viser et system 3900 hvor data registreres med en enkelt laserstråle, ved å fokusere på forhåndstilveiebrakte mikro-hologrammer i en forhåndsformatert rekke og selektivt fjerne de mikro-hologrammene som tilsvarer et bit som skal skrives.

Mer spesielt fokuseres laserstråle 3910 ved å fokusere optikk 3920 på et målvolum 3940 i et medium 3930 inneholdende et forhåndsdannet mikro-hologram (ikke vist). Den aktuelle mekanismen som fjerner det målrettede hologrammet kan være analogt med det anvendt for å danne den i første rekke. Forhåndsformaterte hologrammer kan for eksempel fjernes ved anvendelse av en enkelt innfallende stråle for å forårsake enhver tidligere upåvirket del av volumelementet (dvs. områdene mellom de opprinnelige kantene) for å erfare en indeksendring som resulterer i ødeleggelsen av kantmønsteret - som således produserer et område av kontinuerlig brytningsindeks. Videre må laseren ikke være enkel-longitudinal-modus, på grunn av at ingen interferens er nødvendig, noe som gjøre avlesnings- og registre-ringslasere av en mikroholografisk dataanordning fordelaktig enkel og muligens relativt lite kostbar.

Eventuelt kan et serienummer registreres optisk i mediet. Dette serienummeret kan anvendes for å spore eierskapet til det registrerte mediet for eksempel å forenkle opphavsrettsvern. Serienummeret kan være optisk registreres på en måte for å forenkle optisk påvisning derav. Serienummeret kan registreres optisk på forhånds-bestemte lokasjon(er) i mediet før, vesentlig samtidig som eller etter datareplika-sjon ved anvendelse av en romlig lysmodulator.

Et slikt forhåndsformatert ikke-lineært registreringsformat for en mikroholografisk datalagringskonfigurasjon kan forenkle realisering av lavkostnadsmikroholografiske registreringssystemer. Med optikk på en enkelt side av mediet, kan forenklede optiske hoder anvendes. Videre kan en enkel-longitudinal-moduslaser anvendes for å registrere data. Også siden bare en enkel lysstråle anvendes, kan vibrasjonstole-rante registreringssystemer for mikroholografiske systemer også realiseres.

Det bør forstås at de forhåndsformaterte systemene og fremgangsmåtene beskrevet heri ikke er begrenset til volumetriske lagringssystemer og fremgangsmåter som anvender ikke-lineære og/eller terskelresponsive materialer, men har i stedet bred anvendelse for volumetriske lagringssystemer og fremgangsmåter generelt, inklusive de som anvender lineært responsive materialer, slik som det beskrevet i US patentpublikasjon 20050136333, hele dens beskrivelse er herved inkorporert ved referanse.

Gjenvinning av mikro - hologramlagret data

Fig. 40 viser et system 4000. System 4000 er passende for å påvise nærværet eller fraværet av et mikro-hologram ved en spesiell plassering i et medium, slik som et rotasjonsdiskmedium. System 4000 kan målrettes for å velge volumer ved anvendelse sporings- og fokuseringsmekanismene beskrevet heri. I den illustrerte utfø-relsesformen fokuseres en laserstråle 4010 ved en fokuseringsoptikk 4020 for å treffe et målvolum 4030 inne i en mediadisk 4040, gjennom en stråledeler 4050. Lysstråle 4010 kan utstråle fra en passende laserdiode, slik som de anvendt i CD-og DVD-spillere. En slik laser kan ta form av for eksempel en GaAs- eller GaN-basert diodelaser. Stråledeler 4050 kan ta form av for eksempel en polarisert kubestråledeler. Fokuseringsoptikk 4020 kan ta form av for eksempel høy numerisk apertur fokuserende objektiv linse. Andre konfigurasjoner er selvsagt mulig.

Uten hensyn til detaljopplysningene, hvor et mikro-hologram er til stede i målvolum 4030, reflekteres lysstråle 4010 tilbake gjennom optikk 4020 til stråledeler 4050. Stråledeler 4050 omdirigerer refleksjonen til en detektor 4060, som påviser nærværet eller fraværet av en refleksjon. Detektor 4060 kan ta form av en fotodiode, omgitt av en kvadrantdetektor, slik som for eksempel den kommersielt tilgjengelige Hamamatsu Si Pin-fotodiodemodellen S6795.

Det bør forstås at datagjenvinningssystemene og fremgangsmåtene heri ikke er begrenset til volumetriske lagringssystemer og fremgangsmåter som anvender ik-ke-lineære og/eller terskelresponsive materialer, men har i stedet bred anvendelse for volumetriske lagringssystemer og fremgangsmåter generelt, inklusive de som anvender lineært responsive materialer, slik som det beskrevet i US patentpublikasjon 20050136333, hele dens beskrivelse er herved inkorporert ved referanse.

Inntektsbeskvttelse

Piratkopiering og til og med tilfeldig kopiering av ferdiginnspilte optiske media re-presenterer en vesentlig kilde til økonomisk tap for underholdnings- og program-vareindustrien. Tilgjengeligheten av lagringsbart media med høyhastighets (slik som opp til 177 Mbp) dataoverføringshastigheter gjør det fornuftig å enkelt kopiere CDer eller DVDer inneholdende opphavsrettlig beskyttet musikk eller filmer. I pro-gramvareindustrien anvender innholdsleverandører ofte produktaktiveringskoder for å forsøke å innskrenke piratkopieringen av programvare. Produktaktiveringskoder og dataene på disken er imidlertid unikt koplet sammen og flere kopier av pro-gramvaren kan installeres på mange maskiner med liten eller ingen mulighet til å påvise de mange kopiene eller forhindre samtidig anvendelse.

I vanlige ferdiginnspilte optiske media, f.eks. CD eller DVD, gjentas vanligvis ferdiginnspilt innhold ved å prege tilsvarende data i media under en sprøytestøpningspro-sess. Denne prosessen kan anvendes for å reprodusere dataene på titusenvis av disker fra en enkelt original, noe som i seg selv begrenser evnen til å unikt identifisere en individuell disk. Flere forsøk har blitt gjort for å tilveiebringe ytterligere ut-styr og fremgangsmåter for å merke hver disk etter støpingsprosessen. Disse pro-sessene krever imidlertid typisk en for å registrere nye data på eller fjerne data fra, en støpt disk for å merke disken. Det har for eksempel blitt gjort forsøk på å anvende en høyeffektslaser for å "merke" disken på en måte som kan avleses av drevet. Dataene på disken er imidlertid vesentlig mindre enn det punktet som laseren fokuseres på, slik at disse merkene er typisk større enn dataene og ikke enkelt tolkes av drevet.

Vider har vanlige optiske datalagringsanordninger, slik som DVDer, anvendt for å distribuere ferdiginnspilt innhold, typisk tilstrekkelig kapasitet for høyst to fulleng-defilmer. Innholdsleverandører anvender ofte kapasiteten for å tilpasse to ulike bil-deformater av et samme innhold, for eksempel et tradisjonelt 4:3-format kombinert med 16:9-formatet som er populært på nyere fjernsynsmodeller.

Enbits-mikroholografiske systemer ifølge foreliggende oppfinnelse kan anvendes for å tilby flere, slik som opp til mer enn 50 individuelle filmer på for eksempel en enkelt CD-størrelse disk. I en utførelsesform er hver disk merket med et individuelt unikt identifikasjonsnummer eller et vesentlig unikt identifikasjonsnummer, som er integrert i dataene og lesbart av det holografisk drevet. Dette muliggjøres ved det faktum at de holografiske data kan repeteres på en optisk måte. Evnen til å unikt identifisere hver disk med stor kapasitet muliggjør en ny bedriftsmodell for å avle-vere innhold, hvori hver disk kan inneholde flere filmer gruppert i ulike kategorier (slik som sjanger, regissør, hovedskuespiller eller skuespillerinne), for eksempel.

I en slik utførelsesform kan en forbruker tilegne seg, slik som ved kjøp, en for-håndskodet disk. Kostnaden kan være sammenlignbar med vanlige media som tilveiebringer brukertilgang til et innhold, slik som for eksempel en spillefilm. Ifølge et aspekt av foreliggende oppfinnelse, kan forbrukeren deretter aktivere slik som kjøp, ytterligere innhold, slik som ytterligere spillefilmer, inneholdt på disken. Dette kan utføres ved en innholdsleverandør som utgir en individuell tilgangskode forbundet med et identifikasjonsnummer kodet på en spesiell disk, eller diskret antall disker. Der hvor diskserienummeret ikke kan kopieres, er tilgangskoden ikke passende for å muliggjøre visning av piratkopiert innhold på en annen forskjellig seriekodet disk.

Videre kan forbrukere oppfordres til å kopiere disker (f.eks. ved å gjenvinne data og reprodusere de på en annen analog mediadisk) og motta deres egne tilgangskoder basert på serienummer integrert på for eksempel forhåndsformaterte lagringsbare disker. På denne måten kan bruker til bruker innholdsdistribusjon faktisk oppfordres, samtidig som en inntekststrøm for innholdseieren beholdes.

I en utførelsesform kan enbits-mikroholografiske data reproduseres for massedis-tribusjon ved sprøytestøpning av blanke disker og deretter overføre dataene til disker gjennom optisk replikasjon, f.eks. hurtigeksponering, som drøftet heri. Flere lokasjoner på disken kan man med hensikt la være tomme under den initiale eks-poneringen av dataene som skal reproduseres. Disse lokasjonene registreres deretter via ytterligere optisk eksponering tilsvarende identifiseringsnummer, hvor hvert nummer er unikt for hver disk eller sett av disker ved anvendelse av for eksempel en romlysmodulator. Disse lokasjonene kan også anvendes for å identifisere nummer på tomme forhåndsformaterte disker.

Basert på forhåndskjente lagringskrav og lagringskapasiteter, kan en innholdsinneholdende mikroholografisk disk i størrelsesorden av en vanlig CD inneholde opp til 50 standarddefinisjon fullengde filmer, eller 10 high definition (HD)-fullengde filmer, bare som ikke-begrensende eksempel (merkelig setning). Innholdet kan grup-peres på mange måter. Innholdsleverandører kan for eksempel plassere filmer i en gitt serie på en disk, eller filmer med en spesiell ledende skuespiller eller skuespillerinne eller filmer som faller innen den samme sjangeren. Diskens serienummer kan indikeres på eller i pakkingen av disken når fremstilt for detaljsalg. Når en for bruker kjøper disken, kan pakningen inkludere tilgangskoden som brukeren bes om å taste inn for å spille disken. Tilgangskoden tilsvarer den tilhørige seriekodede disken for å muliggjøre at brukeren ser én, og bare den ene spesifikke egenskapen (eller atskilt sett av egenskaper) på disken. Alternativt kan en spiller for disken være utstyrt med maskinvare/programvare for å muliggjøre at den kommunisere med en anvendelsesautoritet, som tilveiebringer en aktiveringskode til spilleren som reagerer på serienummeret, og mulig spillerens, identifiserer og nivået av tilgang som for øyeblikket er tillatt.

Tross alt kan driver- eller avleseanordningen inkludere minne, slik som faststoff eller magnetiske minneanordninger, for å lagre tilgangskoden straks den har blitt tastet slik at etterfølgende visning av filmen ikke vil kreve ny tasting av nummeret.

Brukeren kan kontakte innholdsleverandøren eller dens agent, via et datamask-innettverk, slik som Internet, eller via telefon (for eksempel via en avgiftsfri tele-fonsamtale) for å oppnå ytterligere aktiveringskoder som tilsvarer andre filmer inneholdt på disken. Alternativt kan spilleren be brukeren om å bestemme om brukeren ønsker å kjøpe det ytterligere innholdet, slik som ved forsøkt utvelgelse av det digitale innholdet av brukeren. Når brukeren taster inn en annen aktiveringskode, eller den koden er tilveiebrakt av for eksempel en anvendelsesautoritet, kan spilleren sjekke nummeret mot serienummeret på disken og bare muliggjøre at filmen spilles dersom koden og serienummeret tilsvarer eller er tilhørig. En tilgangskode er følgelig kodet for et spesifikt diskserienummer, som ikke kan reproduseres, slik at mens data tilsvarende en film på en disk kan kopieres, en tilgangskode som gir tilgang til den filmen er spesifikk for den originale disken og vil ikke muliggjøre at kopier på andre disker spilles.

Ifølge et aspekt av foreliggende oppfinnelse kan selve innholdet reproduseres på for eksempel en forhåndsformatert, tom mediadisk. Innholdsleverandøren kan til og med oppfordre forbrukeren til å tilveiebringe kopier av disken til andre forbrukere, for å tillate de nedstrøms kopibrukerne begrenset tilgang til innholdet på disken. Hver disk (forhåndsformatert og ferdiginnspilt) kan tilveiebringes med et unikt eller vesentlig unikt kjennemerke. Serienummeret vil ikke overføres under kopiering. En bruker av kopien av de originale media kan kontakte innholdsleverandøren eller agenten, samtidig med brukeren av det originale, og forespørre tilgangskoder tilsvarende, eller avledet fra, serienummeret på kopimediadisken. På denne måten spres innholdet samtidig som man tar hånd om de tilsvarende digitale rettighetene. Ifølge et aspekt av foreliggende oppfinnelse kan et mikroholografisk replikasjons-system således tilveiebringe evnen til å (i det minste vesentlig) unikt serieomkode hver disk på en måte som er lesbar av det mikroholografiske drevet. Mikro-hologram kan registreres på reservert område(r) av mediadisken ved å forstyrre for eksempel to motgående laserstråler. Mediadisker kan inneholde flere innhold, slik som filmer eller annet innhold, som kan aksesseres individuelt, slik som ved kjøp.

Maskinvare og/eller programvare kan anvendes for å sammenligne tilgangskoder og serienummer på diskene, for å se om de stemmer overens. Et minne kan anvendes for å lagre tilgangskoder, slik at fremtidig visning av innholdet ikke krever ny innta-sting av koden. En forretningsmodell hvori ny koder kan kjøpes for å oppnå tilgang til ytterligere innhold på en disk kan tilveiebringes. Forhåndsserieomkodede lagringsbare disker på hvilke innhold kan kopieres og for hvilke nye tilgangskoder kan anvendes for å aksessere det kopierte innholdet kan tilveiebringes.

Ved anvendelse av en mikro-holograminneholdende disk og avlesningsdrev med unike serienummer og en forretningsmodell som gjør det mulig å kjøpe innhold etter å ha tilegnet seg media kan gi flere fordeler. Inntekter kan for eksempel genereres ved å forenkle anskaffelsen av ytterligere innhold allerede inneholdt på en brukers disk. Beskyttelse av digitale rettigheter kan forbedres via serienummere-ringen av både innholdsinneholdende og lagringsbare disker og forhindre kopiering av serienumre. Avsetningsveier for innholdsdistribusjon via brukerkopiering av innholdsinneholdende disker og den etterfølgende autorisasjonen av disse diskene kan tilveiebringes. Flere filmer, albumer eller annet innhold kan tilveiebringes og uav-hengig aktiveres på en enkelt disk.

Det bør forstås at inntektsmodellen beskrevet heri ikke er begrenset til volumetriske lagringssystemer og fremgangsmåter som anvender ikke-lineære og/eller terskelresponsive materialer, men har i stedet bred anvendelse for volumetriske lagringssystemer og fremgangsmåter generelt, inklusive de som anvender lineært responsive materialer, slik som det beskrevet i US patentpublikasjon 20050136333, hele dens beskrivelse er herved inkorporert ved referanse.

Det vil være klart for fagmannen at endringer og variasjoner kan gjøres i apparatet og fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse uten å fjerne seg fra ånden eller omfanget av oppfinnelsen. Det er tenkt at foreliggende oppfinnelse dekker slike endringer og variasjoner av denne oppfinnelsen, inklusive alle ekvivalenter derav.

Claims

1. Datalagringsanordning (130) omfattende: et plastsubstrat inneholdende en rekke mikro-hologrammer som okkuperer respek-tive volumer (140) av substratet og er arrangert langs lateralt utstrakte spor og arrangert i en rekke forskjellige vertikale posisjoner i substratet; hvor nærværet eller fraværet av et mikro-hologram i hvert av de nevnte volumer (140) indikerer en tilsvarende del av lagrede data, idet substratet omfatter en polymer i stand til å forandre brytningsindeks sammen med et fotorekativt fargestoff, eller en stabil polymer med en tilsetning i stand til å forandre brytningsindeks sammen med et fortoreaktivt fargestoff,karakterisert vedat det fotoreaktive fargestoffet har en ikke-lineær optisk respons hvor substratet utviser en endring i brytningsindeks som er en ikke-lineær funksjon av opplevd energi for å etablere en terskelfunksjonell ka-rakteristikk hvorved mikro-hologrammer blir registrert bare i volumene hvor terskelbetingelsen blir oppnådd, hvor i tillegg til nevnte foto-reaktive fargestoff er et andre termisk og foto-reaktivt stabilt fargestoff adderes til substratet for å funksjo-nere som en lysabsorbator for å frembringe lokalisert oppvarming.

2. Anordning (130) ifølge krav 1, hvor nevnte substrat er en omkring 120 mm diameter disk.

3. Anordning (130) ifølge krav 1, hvor substratet omfatter en termoplast.

4. Anordning (130) ifølge krav 3, hvor substratet i tillegg omfatter en termisk katalysator.

5. Anordning (130) ifølge krav 1, hvor nevnte fargestoff er et revers mettbart absorbatorfargestoff.

6. Anordning (130) ifølge krav 1, hvor substratet omfatter en po-ly(etylenoksid)/polystyrenblokkopolymer.

7. Anordning (130) ifølge krav 1, hvor substratet omfatter en polykarbonat/polyesterblokkopolymer.

8. Anordning (130) ifølge krav 1, hvor substratet omfatter polykarbonat.

9. Anordning (130) ifølge krav 1, hvor mikro-hologrammene er vesentlig sirkulære.

10. Anordning (130) ifølge krav 1, hvor mikro-hologrammene er avlange.

11. Anordning (130) ifølge krav 1, hvor substratet er en disk med et senter, i det minste ett av de nevnte lagene beveger seg i spiral mot nevnte disksenter, og i det minste ett annet av de nevnte lagene beveger seg i spiral fra nevnte disksenter.

12. Anordning (130) ifølge krav 1, hvor hvert av de nevnte lagene har et start-og sluttpunkt, og i det minste ett av de nevnte startpunktene er vesentlig vertikalt stilt på linje med i det minste ett av de nevnte endepunktene

13. Anordning (130) ifølge krav 1, ytterligere omfattende en andre flerhet av mikro-hologrammer i nevnte substrat og som indikerer sporingsinformasjon.

14. Anordning (130) ifølge krav 13, hvor hvert av de dataindikerende og den andre flerheten av mikro-hologrammer har en akse, og aksen av nevnte dataindikative mikro-hologrammer er atskilt fra aksen av nevnte flerhet av mikro-hologrammer.

15. Anordning (130) ifølge krav 14, hvor en vinkel assosiert med aksen til en gitt én av nevnte andre flerhet av mikro-hologrammer indikerer plasseringen derav i substratet.

16. Fremgangsmåte for å lagre data omfattende: å tilveiebringe en datalagringsanordning (130) ifølge krav 1; og, å danne flere mikro-hologram i nevnte substrat ved eksponering mot en lysstråle (110, 120).

17. Fremgangsmåte ifølge krav 16, hvor mikro-hologrammene dannes selektivt avhengig av dataene.

18. Fremgangsmåte ifølge krav 16, ytterligere omfattende selektivt sletting av utvalgte av mikro-hologrammene avhengig av dataene.

19. Fremgangsmåte ifølge krav 16, hvor dannelsen omfatter å interferere to motgående lysstråler (110, 120).

20. Fremgangsmåte ifølge krav 19, ytterligere omfattende å fokusere én av de nevnte lysstrålene (110, 120).

21. Fremgangsmåte ifølge krav 19, hvor én av de nevnte strålene (110, 120) er divergent.

22. Fremgangsmåte ifølge krav 20, ytterligere omfattende å reflektere én av de nevnte lysstrålene (110, 120) for å tilveiebringe den andre av de nevnte lysstrålene (110, 120).

23. Fremgangsmåte ifølge krav 16, ytterligere omfattende å selektivt formørke i det minste én av lysstrålene (110, 120) avhengig av dataene.

24. Fremgangsmåte ifølge krav 16, ytterligere omfattende å danne en andre flerhet av hologrammer med en refleksjonsretning atskilt fra den av den nevnte flerheten av hologrammer.

25. Fremgangsmåte ifølge krav 24, hvor den nevnte andre flerheten av hologrammer definerer de nevnte sporene.

26. Fremgangsmåte ifølge krav 16, ytterligere omfattende å danne en andre flerhet av mikro-hologrammer med et gitt mellomrom, hvori mellomrommet indikerer plasseringen i substratet derav.

27. Fremgangsmåte ifølge krav 16, ytterligere omfattende å danne en andre flerhet av mikro-hologrammer, hvori i det minste én av den andre flerheten av mikro-hologrammer er plassert sammen i et felles av volumene med i det minste én av flerheten av mikro-hologrammer.

28. Fremgangsmåte ifølge krav 16, ytterligere omfattende å flombelyse nevnte mikro-hologrammer gjennom et andre plastsubstrat.

29. Fremgangsmåte ifølge krav 28, hvor nevnte belysning fremkaller et mønster av brytningsindeksendringer i nevnte andre plastsubstrat.

30. Fremgangsmåte ifølge krav 29, ytterligere omfattende å flombelyse nevnte andre plastsubstrat gjennom et tredje plastsubstrat.

31. Fremgangsmåte ifølge krav 30, hvor belysningen av nevnte andre plastsubstrat gjennom et tredje plastsubstrat dupliserer nevnte flerhet av mikro-hologrammer i nevnte tredje substrat.

32. Fremgangsmåte ifølge krav 30, hvor nevnte flombelysning anvender laserstråler (3830, 3840).

33. Fremgangsmåte ifølge krav 32, hvor nevnte laserstråler (3830, 3840) har en sentral bølgelengde tilsvarende nevnte mikro-hologrammer.

34. Fremgangsmåte ifølge krav 33, hvor nevnte sentrale bølgelengde er omkring 532 nm.