同轴全息照相储存装置及其方法
【技术领域】
[0001] 本发明是有关于一种储存装置，且特别是有关于一种同轴全息照相（Collinear 化lographic)储存装置及其方法。
【背景技术】
[0002] 全息照相储存技术发展至今，历史上经过了一波又一波的研究热潮。然而，虽然众 多研究者投入无数的屯、血，但始终无法将全息照相储存技术发展成可商品化的技术。
[0003] 同轴全息照相储存系统的特色为参考光与信号光沿着同一光轴向前传递，并通 过同一个物镜聚焦在盘片上进行干设写入，此系统因具有配置简单、能够与传统光学储存 媒体兼容、参考光与信号光的光程差较短、对于激光同调长度的要求较低、较佳的位移选择 性、较佳的波长容忍度、较佳的倾斜容忍度、高储存容量及高传输率等特色，被认为是下一 代重要的储存技术之一。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种同轴全息照相储存装置及同轴全息照相储存方法，其 可克服反射式光栅所造成的负面影响。
[0005] 根据本发明一方面提供一种同轴全息照相储存方法，包含下列步骤（应了解到， 其中所提及的步骤，除特别叙明其顺序者外，均可依实际需要调整其前后顺序，甚至可同时 或部分同时执行）：
[0006] (1)将数据写入同轴全息照相储存媒体中；W及
[0007] (2)在写入时，将同轴全息照相储存媒体的温度提升至预定温度，此预定温度较常 温高约5°C?50°C。
[000引根据本发明另一方面提供一种同轴全息照相储存方法，包含下列步骤（应了解 至IJ，其中所提及的步骤，除特别叙明其顺序者外，均可依实际需要调整其前后顺序，甚至可 同时或部分同时执行）：
[0009] (1)将数据写入同轴全息照相储存媒体中；
[0010] 似将数据自同轴全息照相储存媒体中读取出来；W及
[0011] (3)控制同轴全息照相储存媒体的温度，使得同轴全息照相储存媒体在写入时的 温度较读取时的温度高约5°C?50°C。
[0012] 根据本发明又一方面提供一种同轴全息照相储存装置，包含写入装置与升温器。 在使用时，写入装置可将数据写入同轴全息照相储存媒体中。升温器则可在写入时，将同轴 全息照相储存媒体的温度提升至预定温度，此预定温度较常温高约5°c?50°C。
[0013] 根据本发明再一方面提供一种同轴全息照相储存装置，包含写入装置、读取装置 与温控装置。在使用时，写入装置可将数据写入同轴全息照相储存媒体中。读取装置可将 数据自同轴全息照相储存媒体中读取出来。温控装置则可控制同轴全息照相储存媒体的温 度，使得同轴全息照相储存媒体在写入时的温度较读取时的温度高约5°c?50°C。
【附图说明】
[0014] 图1绘示依照本发明一实施方式的同轴全息照相储存媒体于写入时的剖面示意 图。
[0015] 图2绘示图1的穿透式光栅于写入时的等效模型示意图。
[0016] 图3绘示图1的穿透式光栅于读取时的等效模型示意图。
[0017] 图4绘示图1的反射式光栅于写入时的等效模型示意图。
[0018] 图5绘示图1的反射式光栅于读取时的等效模型示意图。
[0019] 图6绘示依照本发明一实施方式的同轴全息照相储存装置的功能方块图。
[0020] 图7绘示在本发明一实施例中所使用的参考光。
[0021] 图8绘示在本发明一实施例中，反射式光栅所产生的绕射信号强度随温度的变 化。
【具体实施方式】
[0022] W下将结合附图揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细 节将在W下叙述中一并说明。然而，应了解到，该些实务上的细节不应用W限制本发明。也 就是说，在本发明部分实施方式中，该些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见， 一些现有惯用的结构与元件在附图中将W简单示意的方式予W绘示。
[0023] 图1绘示依照本发明一实施方式的同轴全息照相储存媒体100于写入时的剖面示 意图。如图所示，本实施方式的同轴全息照相储存媒体100包含反射层110与记录层120。 记录层120位于反射层110上。
[0024] 在写入时，使用者可通过空间光调制器（Spatial Li曲t Mo化lator ;SLM)调制信 号光200与参考光300,并透过透镜400聚焦至反射层110上。此时，信号光200与参考光 300会相互干设，并将干设条纹记录在记录层120中。
[0025] 如图1所绘不，由于反射层110的作用，记录层120中将存在两种光栅,一种是穿 透式光栅500,另一种则是反射式光栅600。具体而言，穿透式光栅500包含入射信号光210 与入射参考光310所建立的光栅，W及反射信号光220与反射参考光320所建立的光栅。另 一方面，反射式光栅600则包含入射信号光210与反射参考光320所建立的光栅，W及反射 信号光220与入射参考光310所建立的光栅。该两种光栅展现两种截然不同的特性。
[0026] 图2绘示图1的穿透式光栅500于写入时的等效模型示意图。于写入时，空间光 调制器所产生的信号光200与参考光300被一并成像于透镜400的前焦面（透镜400的焦 长f)，信号光200与参考光300将沿着同一光轴传递，并通过透镜400聚焦于同轴全息照相 储存媒体100,使得信号光200与参考光300产生干设条纹，记录于同轴全息照相储存媒体 100 中。
[0027] 图3绘示图1的穿透式光栅500于读取时的等效模型示意图。于读取时，空间光 调制器所产生的光场分布与参考光300相同的读取光350被成像于透镜400的前焦面（透 镜400的焦长f)，使得读取光350通过透镜400后聚焦于同轴全息照相储存媒体100。读 取光350通过同轴全息照相储存媒体100后将产生绕射信号250,此绕射信号250通过透镜 400后将成像于透镜400的前焦面（透镜400的焦长f)，形成与信号光200相同的光场分 布。使用者可利用影像揃取装置来揃取此绕射信号250, W读取同轴全息照相储存媒体100 中所储存的数据（亦即，信号光200与参考光300所产生的干设条纹）。
[002引图4绘示图1的反射式光栅600于写入时的等效模型示意图。于写入时，信号光 200与参考光300将沿着同一光轴但反向射入同轴全息照相储存媒体100,并在同轴全息照 相储存媒体100中产生干设条纹。
[0029] 图5绘示图1的反射式光栅600于读取时的等效模型示意图。于读取时，空间光 调制器会将光场分布与参考光300相同的读取光350成像于透镜400的前焦面（透镜400 的焦长f)，使得读取光350通过透镜400后聚焦于同轴全息照相储存媒体100。读取光350 通过同轴全息照相储存媒体100后将产生绕射信号250,此绕射信号250反向通过透镜400 后将成像于透镜400的前焦面（透镜400的焦长f)，形成与信号光200相同的光场分布。 同样地，使用者可利用影像揃取装置来揃取此绕射信号250, W读取同轴全息照相储存媒体 100中所储存的数据（亦即，信号光200与参考光300所产生的干设条纹）。
[0030] 当穿透式光栅500与反射式光栅600同时存在时，穿透式光栅500与反射式光栅 600所产生的绕射信号250将会产生建设性或破坏性干设，此将造成绕射信号250随着读取 温度变化剧烈震荡甚至降到接近0。因此，若能消除反射式光栅600,将会有助于提升同轴 全息照相储存系统的温度容忍度与系统稳定性。
[0031] 有鉴于此，发明人经苦屯、研究后，推导出同轴全息照相储存系统的近轴近似解，并 根据该个推导结果，认为反射式光栅600问题的根源在于同轴全息照相储存媒体100在写 入时和读取时的温度差。因此，W下叙述将基于该个推导结果，提出消除反射式光栅600的 技术方案。
[0032] 假设折射率改变时所造成的离焦效应已通过位移同轴全息照相储存媒体100进 行补偿，（具体而言，在写入及读取时，同轴全息照相储存媒体100将随着折射率改变而移 动，使得透镜400的等效后焦面仍然位于同轴全息照相储存媒体100的反射层110上），本 申请发明人所推出的近轴近似解如下式所示：
【主权项】
1. 一种同轴全息照相储存方法，其特征在于，包含：将一数据写入一同轴全息照相储 存媒体中；W及在写入时，将该同轴全息照相储存媒体的温度提升至一预定温度，其中该预 定温度较常温高约5 °C?50 °C。
2. 根据权利要求1所述之同轴全息照相储存方法，其特征在于，该预定温度约为30 °C?75 °C。
3. 根据权利要求1所述之同轴全息照相储存方法，其特征在于，该预定温度约为45 °C?75 °C。
4. 一种同轴全息照相储存方法，其特征在于，包含：将一数据写入一同轴全息照相储 存媒体中；将该数据自该同轴全息照相储存媒体中读取出来；W及控制该同轴全息照相储 存媒体的温度，使得该同轴全息照相储存媒体在写入时的温度较读取时的温度高约5 °C? 50 °C。
5. 根据权利要求4所述之同轴全息照相储存方法，其特征在于，控制该同轴全息照相 储存媒体的温度包含：在写入时，将该同轴全息照相储存媒体的温度提升至约30 °C?75 ,C。
6. 根据权利要求4所述之同轴全息照相储存方法，其特征在于，控制该同轴全息照相 储存媒体的温度包含：在写入时，将该同轴全息照相储存媒体的温度提升至约45 °C?75 ,C。
7. -种同轴全息照相储存装置，其特征在于，包含：一写入装置，用W将一数据写入一 同轴全息照相储存媒体中；W及一升温器，用W在写入时，将该同轴全息照相储存媒体的温 度提升至一预定温度，其中该预定温度较常温高约5 °C?50 °C。
8. 根据权利要求7所述之同轴全息照相储存装置，其特征在于，该写入装置包含；一空 间光调制器，用W提供一参考光与一信号光，并使得该参考光与该信号光沿着同一光轴前 进；W及一透镜，用W将该参考光与该信号光聚焦于该同轴全息照相储存媒体，使得该参考 光与该信号光相互干设，并将多个干设条纹记录在该同轴全息照相储存媒体中。
9. 一种同轴全息照相储存装置，其特征在于，包含：一写入装置，用W将一数据写入一 同轴全息照相储存媒体中；一读取装置，用W将该数据自该同轴全息照相储存媒体中读取 出来；W及一温控装置，用W控制该同轴全息照相储存媒体的温度，使得该同轴全息照相储 存媒体在写入时的温度较读取时的温度高约5 °C?50 °C。
10. 根据权利要求9所述之同轴全息照相储存装置，其特征在于，该写入装置包含： 一空间光调制器，用W提供一参考光与一信号光，并使得该参考光与该信号光沿着同 一光轴前进；W及一透镜，用W将该参考光与该信号光聚焦于该同轴全息照相储存媒体，使 得该参考光与该信号光相互干设，并将多个干设条纹记录在该同轴全息照相储存媒体中。
【专利摘要】本发明是一种同轴全息照相储存装置及其方法，此同轴全息照相储存方法可控制同轴全息照相储存媒体的温度，使得同轴全息照相储存媒体在写入时的温度较读取时的温度高约5℃～50℃。
【IPC分类】G11B7-1353, G11B7-1372, G11B7-128, G11B7-0065
【公开号】CN104616670
【申请号】CN201510003105
【发明人】孙庆成, 余业纬
【申请人】财团法人交大思源基金会
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2010年4月7日