[实用新型]基于嵌入式数据的非干涉相位检出装置

说明书

本实用新型属于全息数据存储技术领域，公开基于嵌入式数据的非干涉相位检出装置，包括依次设置的物面、光学系统、透镜、傅里叶变换面和迭代计算处理器；物面用于上载原始相位数据；光学系统用于将原始相位数据记录在全息材料上、并进行信息读取以获得待检测相位数据；透镜用于产生待检测相位数据傅里叶变换的频谱强度分布；傅里叶变换面用于接收获得待检测相位数据傅里叶变换的频谱强度分布；迭代计算处理器用于对待检测相位数据傅里叶变换的频谱强度分布进行迭代计算，以得到检出相位数据；其能使迭代次数缩短，提升相位检出精度，且能调整嵌入式数据的比例，控制迭代次数；能保证迭代快速收敛至最优解，缩短所需迭代次数，提高数据转换速度。

技术领域

本实用新型属于全息数据存储技术领域，具体涉及基于嵌入式数据的非干涉相位检出装置。

背景技术

全息数据存储技术是非常有潜力的海量数据长存技术，因为其采用三维体存储信息记录方式和二维数据页数据传输方式，比现有存储方式具有维度上的提升。但现有的全息数据存储记录密度与理论值相差较远，因为其仅仅使用振幅编码，而忽略了光的其他特征，例如相位。而事实上相位编码与振幅编码相比，在编码率和信噪比上都有很大提升，能够显著提高数据记录密度和数据转换速度。

但是相位信息无法被光电探测器直接获取，这成为限制相位型全息数据存储技术发展的关键因素。通常对相位信息进行检出需要利用干涉法或非干涉的计算迭代方式。但全息存储对稳定性要求较高，干涉法由于受环境影响太大、稳定性不够而不适用于实际应用。传统的非干涉计算迭代方法虽然可以稳定的获取图像并进行迭代将相位检出，但是往往需要成百上千次的迭代次数才能获得可接受的相位检出精度，导致大大降低了数据转换速度。

实用新型内容

本实用新型提供基于嵌入式数据的非干涉相位检出装置，通过利用嵌入式数据为迭代计算提供强有力的约束条件，使原本需要成百上千次的迭代次数缩短两个数量级左右，并且在相位检出精度上有所提升，且能够通过调整嵌入式数据的比例，控制迭代次数以满足不同应用的需要。

本实用新型的技术方案如下：

本实用新型的基于嵌入式数据的非干涉相位检出装置，包括依次设置的物面、光学系统、透镜、傅里叶变换面和迭代计算处理器；物面用于上载所述原始相位数据；所述光学系统用于将所述原始相位数据记录在全息材料上、并进行信息读取以获得所述待检测相位数据；透镜用于产生所述待检测相位数据傅里叶变换的频谱强度分布；傅里叶变换面用于接收获得所述待检测相位数据傅里叶变换的所述频谱强度分布；迭代计算处理器用于对所述待检测相位数据傅里叶变换的所述频谱强度分布进行迭代计算，以得到所述检出相位数据。

优选的，物面为相位调制空间光调制器。

优选的，所述光学系统包括沿着光线传播方向依次设置的第一物镜、全息材料和第二物镜。

优选的，透镜为傅里叶变换透镜。

优选的，傅里叶变换面为光电探测器。

优选的，所述待检测相位数据与所述原始相位数据呈4f系统。即物面与傅里叶变换面之间的距离为四倍的透镜的焦距。

优选的，调制空间光调制器前方沿着光束传播方向依次设置有激光器、针孔滤波器、准直透镜、快门、全息光阑组、第一中继透镜、第二中继透镜和第一非偏振立体分束器和二分之一波片，二分之一波片设置在第一非偏振立体分束器的透射光传播方向上。

优选的，第一物镜设置在第一非偏振立体分束器的反射光传播方向上。

优选的，第一中继透镜和第二中继透镜组成4f系统。

优选的，相位调制空间光调制器为反射式空间光调制器。

优选的，第一物镜和第二物镜为参数相同的透镜。