基于光折變晶體的數(shù)字全息存儲(chǔ)系統(tǒng)的研究.pdf

1、體全息存儲(chǔ)是當(dāng)前最有潛力的高速大容量信息存儲(chǔ)技術(shù)，在信息處理，航空航天、多媒體和大型數(shù)據(jù)庫(kù)等領(lǐng)域有很廣闊的應(yīng)用前景。體全息存儲(chǔ)研究中要解決的關(guān)鍵問(wèn)題有三個(gè)方面，一是存儲(chǔ)材料，二是存儲(chǔ)相關(guān)器件及系統(tǒng)，三是存儲(chǔ)技術(shù)問(wèn)題。存儲(chǔ)材料方面，有SBN、加入摻雜的LiNbO3 以及BaTaO3 為常用存儲(chǔ)材料，其中LiNbO3 的使用最為普遍。目前體全息存儲(chǔ)在容量方面已經(jīng)通過(guò)成熟的復(fù)用技術(shù)達(dá)到了一定的成效，但是關(guān)于再現(xiàn)信息的清晰度及分辨率方面還有待提

2、高。 本文對(duì)體全息存儲(chǔ)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并且對(duì)再現(xiàn)圖像的分辨率以及存儲(chǔ)容量進(jìn)行了定量的分析。影響再現(xiàn)圖像分辨率的因素有很多，包括各種噪聲、體全息存儲(chǔ)系統(tǒng)中各光學(xué)元件的自身性能以及實(shí)驗(yàn)中各控制參數(shù)的把握。實(shí)驗(yàn)中激光器分別選用紅光激光器，綠光激光器以及紫光激光器三種進(jìn)行體存儲(chǔ)實(shí)驗(yàn)。其中紅光激光器對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)介質(zhì)為SBN 晶體，綠光及紫光激光器對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)介質(zhì)為單摻雜的LiNbO3 晶體?？臻g光調(diào)制器(SLM)選用分辨率板及各種掩

3、膜圖形作為存儲(chǔ)對(duì)象；以分辨率板作為存儲(chǔ)圖像可以直接由CCD 接收清晰圖像來(lái)判別圖像的再現(xiàn)質(zhì)量，利用各種掩膜圖形來(lái)逐步測(cè)試體全息存儲(chǔ)系統(tǒng)的各控制變量，包括離焦量，參物光的分束比，曝光時(shí)間，曝光強(qiáng)度，再現(xiàn)光強(qiáng)度等。通過(guò)三種不同波長(zhǎng)的激光器比較再現(xiàn)圖像的質(zhì)量，并且進(jìn)行角度復(fù)用實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中對(duì)存儲(chǔ)容量進(jìn)行了理論分析，按照角度—位移復(fù)用的方法對(duì)各種不同的掩膜圖形進(jìn)行了存儲(chǔ)，并得出晶體存儲(chǔ)的最大角度以及存儲(chǔ)的每個(gè)數(shù)據(jù)頁(yè)間的最小存儲(chǔ)角度。各再現(xiàn)圖像均由

4、MATLAB 軟件進(jìn)行三維重建，能夠更方便的對(duì)分辨率進(jìn)行比較。由于電子微鏡器件（DMD）具有高對(duì)比度、開(kāi)關(guān)狀態(tài)間可進(jìn)行快速轉(zhuǎn)換并且表達(dá)像素比實(shí)際掩膜板多等優(yōu)點(diǎn)，體全息存儲(chǔ)可利用已得出的各實(shí)驗(yàn)參量對(duì)以DMD作為空間光調(diào)制器生成的掩膜圖形進(jìn)行存儲(chǔ)。 全息存儲(chǔ)的研究是一個(gè)包括材料研究、光電技術(shù)研究以及機(jī)械設(shè)計(jì)于一體的綜合性研究，并且對(duì)環(huán)境條件的要求也比較嚴(yán)格，本課題利用現(xiàn)有條件對(duì)體全息存儲(chǔ)的整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及各技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行了一定的研究，