光學(xué)存儲(chǔ)材料ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-08 10:25 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 息。為此，只要是每頁(yè)信息對(duì)應(yīng)一個(gè)特定的參考光束，即各頁(yè)信息對(duì)應(yīng)于不同角度、波長(zhǎng)和相位的參考光束。全息頁(yè)組也可以分別堆積在整個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)的厚度內(nèi)，這樣又可以增加更多的存儲(chǔ)容量。光折變存儲(chǔ)器的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是其剩余度，這一個(gè)有點(diǎn)來(lái)自于單個(gè)全息圖象的每一個(gè)元是分布在存儲(chǔ)介質(zhì)的整個(gè)曝光體積內(nèi)，因此存儲(chǔ)介質(zhì)中分立的缺陷會(huì)影響整頁(yè)數(shù)據(jù)的水準(zhǔn)，但不會(huì)使個(gè)別的二進(jìn)制位數(shù)據(jù)消失，從而加強(qiáng)了存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的完整性。還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是隨機(jī)存取速率快，這是全息過(guò)程的光學(xué)性質(zhì)的直接結(jié)果。 ? 如果數(shù)據(jù)頁(yè)由參考光束角度確定，則每頁(yè)的寫(xiě)或讀可與參考光束的角度變化一樣快，因此用生光偏轉(zhuǎn)即使就可以導(dǎo)致很快的數(shù)據(jù)存取，并實(shí)現(xiàn)聯(lián)想記憶。與傳統(tǒng)的全息記錄手段（全息干板）相比較，它不需要顯影、定影等手續(xù)而可以實(shí)時(shí)寫(xiě)入與讀出，這大大方便了使用。而且存儲(chǔ)介質(zhì)可以循環(huán)使用，如果需要更新存儲(chǔ)器中的信息，可在均勻光輻照下活用升溫的方法可全部擦洗，也可通過(guò)相減光學(xué)運(yùn)算修改全息圖。 ? 上述特點(diǎn)使得基于光折變效應(yīng)的全息存儲(chǔ)器具有誘人的應(yīng)用前景，可應(yīng)用于光學(xué)相關(guān)器、光學(xué)中性網(wǎng)絡(luò)、光學(xué)互連器及光學(xué)動(dòng)態(tài)記憶器等。下面我們介紹一下光折變存儲(chǔ)器的原理及編碼方式。 ? 光折變存儲(chǔ)器中全息圖的寫(xiě)入使基于二波混頻的幾何配置，即參考光束與載有被存儲(chǔ)信息的信號(hào)光束在光折變晶體中相干寫(xiě)入全息圖。這種形式類(lèi)似于全息圖的記錄過(guò)程。讀出時(shí)用擋住信號(hào)光用參考光束照射寫(xiě)入的光柵，衍射光束是物光的再現(xiàn)，通過(guò)改變參考光束的入射角（角度編碼）或者改變參考光和物光在晶體中相互作用的區(qū)域（空間編碼），可實(shí)現(xiàn)多個(gè)全息圖在同一晶體中的多像存儲(chǔ) ? 光折變存儲(chǔ)器的編碼方式，一般有以下幾種： 角度編碼，所有全息圖完全疊置在光折變晶體中的同一區(qū)域，每個(gè)全息圖的分離靠參考光束的角度的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于每個(gè)全息圖都分別與一定的布拉格角相關(guān)聯(lián)，因此按照布拉格定律只有以正確布拉格角對(duì)全息圖對(duì)全息圖讀出時(shí)才能出現(xiàn)有效的衍射，使被存儲(chǔ)的信息得以再現(xiàn)。 空間編碼，每個(gè)全息圖被存儲(chǔ)在晶體中空間相鄰但又彼此分離得區(qū)域中，通常形成二維傅立葉變換得全息圖陣列，最適用于薄得表面存儲(chǔ)介質(zhì)。 空間－角度編碼，每個(gè)參考光束得光斑尺寸內(nèi)和相鄰得全息圖之間不僅有微小得參考光束的角度分離還有微小的空間分離。 ? 或者是分空間多通道的方法。 相位編碼，由相位調(diào)制器、子透鏡陣列和針孔陣列產(chǎn)生一組正交相位編碼的單位振幅平面波，他們彼此之間分離距離大于布拉格選擇角。每個(gè)全息圖依次由相位編碼中的一個(gè)相應(yīng)的平面波分別與物光束在晶體中的干涉來(lái)記錄。 ? 對(duì)于記錄在光折變晶體中的全息圖，在讀出其中的某個(gè)全息圖是會(huì)對(duì)它本身以及其他的全息圖造成不期望的擦洗。因?yàn)閰⒖脊廨椪站w同樣會(huì)引起光生載流子的再分配。為了避免這一問(wèn)題，增大光折變存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)時(shí)間，人們提出了如下幾種方法。 室溫下強(qiáng)光寫(xiě)入固定，這種方法是由 Yariv 等人提出的，此方法就是用高光強(qiáng)寫(xiě)入，此方法的優(yōu)點(diǎn)是能夠有選擇地對(duì)某個(gè)全息圖進(jìn)行固定，固定是自動(dòng)地與寫(xiě)入過(guò)程同時(shí)進(jìn)行的。 ? 疇反轉(zhuǎn)的方法，通過(guò)外加電場(chǎng)是與空間電荷場(chǎng)相關(guān)的鐵電疇發(fā)生反轉(zhuǎn)，或者通過(guò)制冷樣品使其通過(guò)鐵電相變而獲得疇反轉(zhuǎn)，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)室溫下強(qiáng)光寫(xiě)入固定也屬于疇反轉(zhuǎn)方法。 熱固定方法，此方法是在全息圖記錄期間或者在記錄之后將樣品放到 100～ 160 攝氏度的溫度下，是熱激活離子中和電子形成的空間電荷場(chǎng)。當(dāng)樣品被冷卻到室溫后再用均勻光輻照樣品，電子光柵被擦洗，只剩下由離子電荷形成的全息圖，而離子?xùn)艑?duì)光輻照是不敏感的，原來(lái)的全息圖就被固定下來(lái)了。 ? 光折變存儲(chǔ)器目前還僅僅處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，還有很多問(wèn)題需要解決，比如，響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)于鐵電體響應(yīng)時(shí)間為秒的量級(jí)，對(duì)于響應(yīng)最快的半導(dǎo)體也是毫秒量級(jí)，雖然可以通過(guò)并行存儲(chǔ)進(jìn)行一定的彌補(bǔ)，但也大大限制了存儲(chǔ)速度的進(jìn)一步提高。再者就是讀出過(guò)程中對(duì)已記錄全息圖的擦洗，雖然可以通過(guò)固定光柵的方法減少或者是避免讀出過(guò)程中的擦洗，但這同時(shí)卻限制了光折變存儲(chǔ)器動(dòng)態(tài)讀寫(xiě)的能力。另外由于扇形效應(yīng)以及動(dòng)態(tài)失配光柵引起的信噪比降低也是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。 ? 光折變存儲(chǔ)器在光存儲(chǔ)與讀出的過(guò)程中都要用到激光，但是相對(duì)于對(duì)優(yōu)秀的光折變存儲(chǔ)材料的需求來(lái)說(shuō)，光折變存儲(chǔ)器讀于激光器的要求并不高。它對(duì)于激光器的要求，主要是要求激光器的穩(wěn)定性要高，如果從實(shí)用性的角度來(lái)考慮，還要求激光器小型化。 光盤(pán)的特點(diǎn) 1. 存儲(chǔ)容量大； 一張 CDR的容量為 650M，相當(dāng)于
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1