[发明专利]多波长全息系统和方法

说明书

技术领域

本发明大体上涉及全息装置，并且更具体地涉及多波长全息方法和系统。

背景技术

一般，全息存储是采用全息图的形式的数据存储，这些全息图是通过在光敏存储介质中两束光相交形成的三维干涉图样的图像。已经寻求基于页面的全息技术和逐位全息技术两者。在常规的体积全息存储或基于页面的全息数据存储中，包含数字编码数据的信号束叠加在存储介质的体积内的参考束上。这导致材料改性，例如化学反应，由此改变或调制该体积内的介质的折射指数。该调制起到记录来自信号的强度和相位信息两者的作用。每个比特因此一般存储为干涉图样的一部分。随后可以通过将存储介质单独暴露于参考束而检索全息图，该参考束与存储的全息数据相互作用以产生与用于存储全息图像的初始信号束成比例的重构信号束。

在逐位全息术或微全息数据存储中，每个比特写为微全息图或布拉格反射光栅，其典型地由两个反向传播聚焦记录束产生。该数据然后通过使用读取束反射离开微全息图来重构记录束而检索。因此，微全息数据存储比逐页面全息存储与当前技术更相似。然而，与可在DVD和蓝光盘格式中通过复杂的逐层生产过程实现的两层或四层数据存储相对比，全息盘可具有多层数据存储，其由光束在另外均质记录介质中形成，从而提供可采用兆兆字节(TB)测量的数据存储容量。从而，在逐位全息存储中，存储介质的高容量通过用代表数据通道的一和零的微全息图(布拉格反射器)的层填充介质体积而实现。因为读出激光束必须穿过其寻址的那个层的上方和下方的层，全息盘中层的数量由层间间距限定，该层间间距受信号串扰限制。层在一起越紧密，将由检测器收集的从相邻层反射的非期望信号越多。例如角度复用或波长复用等复用技术利用将多个全息图记录进入盘中的相同的物体体积中。这可以促使增加存储容量并且潜在地提高数据传输率，然而，该方法给材料性能施加额外负担：能实现的折射指数变化必须更高以支持具有比得上的衍射效率的重叠全息图。

为了满足数据存储市场的不断增长的需求并且确保多代技术线路，需要有用于增加微全息介质的容量的全息系统和方法。

发明内容

根据本发明的实施例，提供用于记录并且读取信息的全息系统。该系统包括用于提供激光束的至少一个激光器。该系统还包括子系统，其配置为用于所述全息系统的多波长操作并且在全息介质的大致上不重叠的体积中以不同波长记录微全息图。

根据本发明的实施例，提供光全息介质。全息记录介质包括多个记录层。这些记录层进一步包括采用交错方式在该光全息介质中用多个波长记录的多个微全息图。

根据本发明的实施例，提供用于处理信息的全息系统。该系统包括用于提供激光束的至少一个激光器。该系统进一步包括子系统，其配置为用于多波长操作以用于从预格式化的全息介质检索数据并且通过修改该预格式化的全息介质的微全息图来记录。

根据本发明的实施例，提供用于在全息介质中处理信息的方法。该方法包括引导具有多个波长的多个激光束。该方法还包括提供子系统，其配置成在波长之间切换并且调制该一个或多个激光束。最后，该方法进一步包括在全息介质中以不同的波长记录相邻微全息图。

附图说明

当下列详细说明参照附图(其中类似的符号在整个附图中代表类似的部件)阅读时，本发明的这些和其他特征、方面和优势将变得更好理解，其中：

图1图示根据本发明的实施例的用于处理多层光全息数据存储介质的信息的系统。

图2图示根据本发明的实施例的处理信息用于增加全息介质的存储数据容量的方法的流程图。

图3图示根据本发明的实施例的平面波全息图的归一化反射率vs.读出束波长的标绘图。

图4示出根据本发明的实施例的描绘在各种数值孔径(NA)对于微全息图所计算的波长失谐曲线的表示的另一个非限制性示例。

图5示出根据本发明的实施例的对于微全息图的作为数值孔径(NA)的函数的失谐曲线的半高全宽。

图6示出根据本发明的实施例的对于在NA＝0.16静态测试系统中记录的全息图的波长失谐曲线的非限制性示例。

图7是根据本发明的实施例的共焦反射率读出vs.读出束的深度位移的标绘图。

图8是示出根据本发明的实施例的从在不同波长进行的微全息图记录得到的测量的灵敏度的实验结果的非限制性示例。

图9示出根据本发明的实施例的使用不同的检测器用不同波长同时读出相邻层的设置。

图10示出根据本发明的实施例的同时检测相邻的多波长层的另一个设置。