光折变体全息高密度光存储器及其应用

摘要

该论文针对目前光折变体全息存储器研究中存在的一些主要难题,开展了一系列的研究工作,具体研究内容及研究结果如下:(1)对掺铁LN晶体中对称扇形噪音的形成和光致光散射光强阈值效应进行了实验研究,成功地验证了我们科研小组提出的LN晶体中扇形噪音形成的多对三波耦合机制.在此基础上,提出了通过对LN晶体进行双掺杂和选择最佳工作光强来实现高耦合系数、低噪音存储的优化方案.并在掺铁镁和掺铁铟LN晶体中实现了快响应速度、低噪音的信息存储.(2)首次发现了紫外光折变增强效应,该效应的发现为利用更短波长实现全息记录的晶体优化方案打下了基础.(3)提出了利用极化子效应进行双色选通存储的物理机制,并得到了实验上的验证.(4)详细分析了Bragg条件对双波长存储的影响,首次利用柱面透镜成功地解释并解决了像场丢失问题;首次对双波长存储中影响再现图像分辨率的因素进行了理论分析,提出了提高再现图像分辨率的方法,并进行了实验验证.(5)发明了动态差分编码技术,可实现有效信息的自动捕捉,并对减少由于光斑不均匀性等大尺度噪音引起的误码,完成了数字信息的存取.(6)介绍了两种特殊的光折变存储器:相关识别器和自泵浦相位共轭器.(7)根据我们科研小组和该论文取得的成果,我们设计了光折变体全息高密度光学存储器的演示系统,并成功制作了原理样机.采用角度复用方式在晶体内记录了大量全息图,并利用双波长存储实现了非挥发读出.

目录

文摘

英文文摘

第一章 高密度海量三维存储器与光折变效应

§1.1存储器的分类与发展

§1.2光折变效应及其动力学过程

§1.3光折变体全息存储器的特点与研究进展

§1.4本论文的研究内容

第二章 光折变体全息存储材料特性与优化

§2.1光折变体全息存储材料的性能要求

§2.2光折变材料

§2.3铌酸锂晶体的光致光散射效应

§2.4铌酸锂晶体存储特性的优化

§2.5铌酸锂晶体的紫外光折变增强效应

第三章 光折变体全息存储原理及设计

§3.1不同配置下的光折变全息纪录与读出

§3.2复用技术

§3.3衍射效率的均匀化

§3.4光栅固定技术

§3.5非挥发全息记录与读出

第四章 光折变体全息存储器演示系统及原理样机

§4.1存储器中各器件的设计和要求

§4.2原理样机

§4.3技术指标

第五章 海量存储中的数字编码与解码技术

§5.1数字存储的编码方式

§5.2数字存储中的新技术

§5.3动态差分编码和解码

第六章 特种光折变存储器

§6.1相关识别器

§6.2自泵浦相位共轭器

第七章 未来与展望

§7.1论文总结

§7.2进一步的研究工作

§7.3未来展望

参考文献

附录1 作者与他人合作已发表及待发表的论文目录

附录2专利申请情况

附录3鉴定成果

致谢