KR100408824B1 - 볼륨 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 및 재생 시스템과이를 위한 광분리기 - Google Patents

볼륨 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 및 재생 시스템과이를 위한 광분리기 Download PDF

Info

Publication number
KR100408824B1
KR100408824B1 KR10-2000-0064626A KR20000064626A KR100408824B1 KR 100408824 B1 KR100408824 B1 KR 100408824B1 KR 20000064626 A KR20000064626 A KR 20000064626A KR 100408824 B1 KR100408824 B1 KR 100408824B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
interference
diffraction efficiency
region
optical
Prior art date
Application number
KR10-2000-0064626A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20020034393A (ko
Inventor
노재우
Original Assignee
주식회사 대우일렉트로닉스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 대우일렉트로닉스 filed Critical 주식회사 대우일렉트로닉스
Priority to KR10-2000-0064626A priority Critical patent/KR100408824B1/ko
Publication of KR20020034393A publication Critical patent/KR20020034393A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100408824B1 publication Critical patent/KR100408824B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1395—Beam splitters or combiners
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/083—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers relative to record carriers storing information in the form of optical interference patterns, e.g. holograms
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/125—Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
    • G11B7/128—Modulators
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1362—Mirrors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Holo Graphy (AREA)

Abstract

광 분리기를 사용하면 분리된 광을 평행하게 만들기 위해서 필요한 반사경을 생략하여 광 분리기를 이용하는 시스템을 소형화시킬 수 있는 본 발명에 따른 광 분리기는 레이져 광이 투과 가능한 기판과, 기판의 상면에 광굴절 물질이 도포되어 형성되며, 간섭 영역별로 회절 효율이 변화되어 레이저 광을 제 1투과광과 회절광으로 분기시키는 광 굴절층과, 기판 하면의 소정 면적에 걸쳐 형성되어 광 굴절층의 소정 간섭 영역에 의한 상기 회절광을 다른 간섭 영역으로 반사시키는 반사막을 포함하며; 광 굴절층은 반사막에서 반사된 회절광을 다른 간섭 영역의 회절 효율에 따라 회절시켜 제 1투과광과 평행한 제 2투과광을 생성시킨다.

Description

볼륨 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 및 재생 시스템과 이를 위한 광 분리기{VOLUME HOLOGRAPHIC DIGITAL DATA STORAGE AND REPRODUCING SYSTEM AND THE BEAM SPLITTER THEREFOR}
본 발명은 광 분리기와 이를 이용한 볼륨 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 및 재생 시스템(Volume Holographic Digital Data Storage and Reproducing System)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광원으로부터 발생한 레이져 광을 서로 평행한 광으로 분기시키는 광 분리기와 이를 이용한 볼륨 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 및 재생 시스템에 관한 것이다.
최근 들어, 볼륨 홀로그래픽 디지털 데이터 저장을 이용한 기술 분야는, 예를 들면 반도체 레이져, CCD(Charge Coupled Device), LCD(Liquid Crystal Display) 등의 눈부신 발전에 힘입어 도처에서 활발하게 연구가 진행되고 있으며, 이러한 연구의 결과로서 지문을 저장하고 재생하는 지문 인식 시스템 등이 실용화되고 있을 뿐만 아니라, 대용량의 저장 능력과 초고속 데이터 전송 속도의 장점을 응용할 수 있는 여러 분야로 확대되어 가고 있는 추세에 있다.
상기한 바와 같은 볼륨 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 및 재생 시스템은 대상 물체로부터의 물체광과 기준광을 서로 간섭시킬 때 발생하는 간섭 무늬를 간섭 무늬의 강도(Amplitude)에 민감하게 반응하는 저장 매체, 예를 들면 광 굴절성(photorefractive) 크리스탈(crystal) 등의 저장 매체에 기록하는 것으로, 기준광의 각도를 변화시키는 방법 등에 의해 물체광의 강도 및 위상까지도 기록함으로서, 물체의 3차원 상을 표시할 수 있고, 또한 2진 데이터로 된 페이지(page) 단위로 구성되는 수백에서 수천 개의 홀로그램을 동일 장소에 저장할 수 있다.
도 1은 물체광과 기준광 간의 간섭을 이용하여 3차원상의 홀로그램 데이터(즉, 간섭 무늬)를 저장 매체에 저장하고, 저장 매체에 저장된 3차원상의 홀로그램 데이터를 재생하는 종래 볼륨 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템의 전체 계통도를 나타낸다. 도 2는 종래 기술에 의한 광 분리기의 구조를 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 볼륨 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템은 홀로그래피에서 요구되는 레이져 광을 발생하는 광원(100)과 3차원상의 홀로그램 데이터(즉, 간섭 무늬)를 저장하는 저장 매체(110)(예를 들면, 광 굴절성 크리스탈)를 포함하며, 이러한 광원(100)과 저장 매체(110) 사이에는 각 광학계를 포함하는 두 개의 경로, 즉 기준광 처리 경로(PS1)와 물체광 처리 경로(PS2)가 형성된다.
도 1을 참조하면, 광 분리기(102)에서는 광원(100)으로부터 발생하여 입사하는 레이져 광을 기준광과 물체광으로 분리하는데, 여기에서 분기된 기준광은 기준광 처리 경로(PS1)로 제공되고 분기된 물체광은 물체광 처리 경로(PS2)로 제공된다.이때, 광 분리기(102)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 선택적 투과 영역(102a)을 포함하묘, 선택적 투과 영역(102a)은 광원(100)에서 발생되는 광의 일부를 투과시키고 다른 일부를 분기시키는 물질이 도포되어 있다. 즉, 선택적 투과 영역(102a)은 광원(100)으로부터 발생되는 레이저 광 중에서 일부를 투과시켜 기준광 처리 경로(PS1)에 제공하고 다른 일부를 분기시켜 물체광 처리 경로(PS2)로 제공한다.
다음에, 기준광 처리 경로(PS1)상에는 반사경(104)이 기준광의 출사 방향으로 구비되며, 이러한 광학 구조를 갖는 기준광 처리 경로(PS1)에서는 홀로그램 데이터의 기록 또는 재생시에 필요로 하는 기준광을 발생하여 저장 매체(110)에 제공한다.
한편, 반사경(104)에서는 기준광(빔)을 기 설정된 소정 각도, 예를 들면 기록시의 기록각 또는 재생을 위해 기 설정된 재생각으로 편향시키며, 기록각 또는 재생각으로 편향된 기준광은 저장 매체(110)로 제공된다.
다른 한편, 물체광 처리 경로(PS2)상에는 반사경(106) 및 공간 광변조기(108)가 물체광의 출사 방향으로 순차 구비된다.
이러한 광학 구조를 갖는 물체광 처리 경로(PS2)에서는, 홀로그램 데이터의 기록 시에, 물체광을 공간 광 변조기(108)에 인가되는 외부 입력 데이터에 따라 픽셀을 이루는 명암의 2진 데이터로 된 한 페이지 단위의 변조하여 변조된 물체광을 저장 매체(110)에 제공한다.
즉, 광 분리기(102)로부터 분기된 물체광은 반사경(106)을 통해 소정의 편향각으로 반사된다. 이때 광 분리기(102)는 광원(100)에서 발생된 레이저 광을 서로 평행하지 않은 물체광과 기준광으로 분리시킨다.
공간 광 변조기(108)에서는 반사경(106)으로부터 전달되는 확장된 물체광을 외부로부터 입력되는 데이터에 따라 픽셀들이 이루는 명암으로 된 2진 데이터의 한 페이지 단위로 변조, 즉 일 예로서 입력 데이터가 영상의 한 프레임 단위로 된 화상 데이터일 때 공간 광 변조기(108)에 입사되는 확장된 물체광은 한 프레임 단위로 변조된다.
그런 다음, 상기한 공간 광 변조기(108)에서 출력되는 2진 데이터의 한 페이지 단위로 변조된 물체광은 기준광 처리 경로(PS1)의 반사경(104)에서 입사되는 기준광과 동기를 맞추어 저장 매체(110)로 입사된다.
따라서, 저장 매체(110)에서는, 기록 모드 시에, 공간 광 변조기(108)로부터 제공되는 2진 데이터의 페이지 단위로 변조된 물체광과 이에 대응하는 편향각도(θ)를 가지고 반사경(104)으로부터 입사되는 기록용 기준광간의 간섭을 통해 얻어지는 간섭 무늬가 기록된다. 즉, 변조된 물체광과 기준광 간의 간섭에 의해 얻어지는 간섭 무늬의 강도에 따라 저장 매체(110) 내부에서 운동 전하의 광유도 현상이발생하는 데, 이러한 과정을 통해 저장 매체(110)에 3차원상 홀로그램 데이터의 간섭 무늬가 기록된다.
또한, 저장 매체(110)에서는, 재생 모드 시에, 반사경(104)으로부터 기 설정된 소정의 편향각도(θ)로 재생용 기준광이 조사될 때 기록된 간섭 무늬가 재생용 기준광을 회절 시켜 원래의 픽셀 명암으로 구성되는 한 페이지의 2진 데이터(즉, 바둑판 형상 무늬)로 복조된다.
따라서, 재생모드 시에 저장 매체(110)로부터 재생되는 2진 데이터의 한 페이지 단위로 복조된 3차원 상에 대해 리이미징한 다음 CCD(Charge Coupled Device : 112) 등에 조사함으로써 원래의 데이터로 복원된다. 이때, 저장 매체(110)에 기록된 데이터를 재생하는 데 이용되는 기준광은, 실질적으로 저장 매체(110)에 홀로그램 데이터를 기록할 때 적용했던 기준광과 동일한 각도를 갖는 기준광 이어야 한다.
상술한 바와 같은 볼륨 홀로그래픽 디지털 데이터 데이터 저장 및 재생 장치에서 쓰이는 광 분리기(102)는 선택적 투과 영역(102a)을 이용하여 광원(100)으로부터 제공되는 레이져 광의 일부를 투과시키고 다른 일부를 분기시키기 때문에, 데이터 기록 시 광 분리기(102)에서 분기된 두 광을 저장매체(110)에 제공하기 위해 필수적으로 반사경과 같은 광학계가 필요하다.이는 광 분리가 필요한 볼륨 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 및 재생 시스템 등과 같은 응용 시스템의 소형화에 있어서 장애 요소로 작용된다.
본 발명은 전술한 요구 과제에 따른 연구 노력의 한 결과물로서, 그 목적하는 바는 입사되는 광을 투과광과 회절광으로 분기시키는 제 1 간섭영역과 반사막을 통해 반사막을 통해 반사되는 회절광을 회절시켜 투과광과 평행한 광을 생성시키는 제 2 간섭영역으로 이루어진 광 굴절층을 이용하여 입사되는 광을 서로 평행한 두개의 광으로 분리시킬 수 있는 광 분리기를 제공하고자 한다.또한, 본 발명의 다른 목적은, 입사되는 광을 평행한 두개의 광으로 분리시키는 광 분리기를 이용하여 레이저 광을 서로 평행한 기준광과 물체광으로 분리시킴으로써, 반사경 없이 기준광을 저장매체에 입사시킬 수 잇는 볼륨 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 및 재생 시스템을 제공하고자 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 레이져 광이 투과 가능한 기판과, 상기 기판의 하면 소정 면적에 걸쳐 형성된 반사막과, 상기 기판의 상면에 광 굴절 물질이 도포되어 형성되며, 상기 광 굴절 물질의 일 영역에 제 1 회절효율을 갖는 제 1 간섭무늬가 기록되어 입사되는 광을 상기 제 1 회절효율에 따라 투과광과 회절광으로 분기시키고 상기 회절광을 상기 반사막에 제공하는 제 1 간섭영역과 상기 광 굴절 물질의 다른 영역에 제 2 회절효율을 갖는 제 2 간섭무늬가 기록되어 상기 반사막을 통해 반사되는 회절광을 회절시켜 상기 투과광과 평행한 광을 생성시키는 제 2 간섭영역으로 이루어진 광 굴절층을 포함한다.
상기와 같은 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명은,광원으로부터 발생된 대상 물체에 대한 레이져 광을 서로 평행한 기록용(또는 재생용) 기준광과 물체광으로 분기시키는 광 분리기와, 동력 발생원에 의하여 회전되어 상기 분기된 기록용(또는 재생용) 기준광을 기 설정된 소정의 편향각으로 반사시키는 단일의 반사경과, 상기 분기된 물체광을 외부 입력 데이터에 따라 픽셀들이 이루는 명암으로 된 2 진 데이터의 한 페이지 단위로 변조하는 공간 광 변조기와, 기록 모드 시에 상기 반사경에서 입사되는 상기 기록용 기준광과 상기 공간 광 변조기에서 입사되는 변조된 물체광을 간섭시켜 얻어지는 간섭 무늬를 상기 외부 입력 데이터의 홀로그램 데이터로서 소정의 공간에 저장하고, 재생 모드 시에 상기 반사경에서 입사하는 재생용 기준광에 의거하여 2진 데이터의 한 페이지 단위로 변조된 홀로그램 데이터를 재생하는 저장 매체로 구성되며, 상기 광 분리기는 상기 광원에서 발생되는 레이져 광이 투과 가능한 기판과, 상기 기판의 하면 소정 면적에 걸쳐 형성된 반사막과, 상기 기판의 상면에 광 굴절 물질이 도포되어 형성되며, 상기 광 굴절 물질의 일 영역에 제 1 회절효율을 갖는 제 1 간섭무늬가 기록되어 입사되는 레이져 광을 상기 제 1 회절효율에 따라 물체광과 회절광으로 분기시키고 상기 회절광을 상기 반사막에 제공하는 제 1 간섭영역과 상기 광 굴절 물질의 다른 영역에 제 2 회절효율을 갖는 제 2 간섭무늬가 기록되어 상기 반사막을 통해 반사되는 회절광을 회절시켜 상기 물체광과 평행한 기록용(또는 재생용) 기준광을 생성시키는 제 2 간섭영역으로 이루어진 광 굴절층을 포함한다.
도 1은 종래의 볼륨 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 및 재생 시스템을 나타내는 블록 구성도이고,도 2는 종래 기술에 의한 광 분리기의 구조를 도시한 도면이고,도 3은 본 발명에 따른 광 분리기의 구조를 나타내는 구성도이고,도 4는 본 발명의 따른 광 분리기의 제조 및 동작 과정을 설명하기 위한 도면이고,도 5는 본 발명에 따른 볼륨 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 및 재생 시스템의 블록도이다.
이와 같이, 광 분리기(300)는 광원에서 제공되는 레이져 광을 제 1 간섭영역(302a),제 2 간섭영역(302b) 및 반사막(306)을 이용하여 두개의 평행한 광으로 분리시킨다. 본 발명에 따른 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 및 재생 시스템은 두개의 평행한 광 중에서 어느 하나의 광, 예를 들면 제 1 간섭영역(302a)을 투과한 투과광을 물체광으로 이용하고 제 2 간섭영역(302b)에서 회절되는 광을 기준광으로 이용한다.이러한 광 분리기(300)에서 제 1, 2 간섭영역(302a, 302b)을 형성하는 과정은 도 4를 참조하여 설명한다.도 4에 도시된 바와 같이, 광 굴절층(302)의 영역 A에 두개의 광(R1, R2)을 입사시키면, 두개의 광(R1, R2)에 의해 광 굴절층(302)의 영역 A에는 제 1 간섭무늬가 기록되고, 이에 따라 제 1 회절효율을 갖는 제 1 간섭영역(302a)이 형성된다. 이때 영역 A에 입사되는 광(R1, R2) 중에서 일부(T1, D1)는 투과하여 기판(304)의 하면과 반사막(306)에 제공된다. 반사막(306)에 입사되는 광(D1)은 반사막(306)에 의해서 영역 B로 반사되고, 영역 B에는 외부에서 입사되는 광(R3)과 반사막(306)에서 반사되어 입사되는 광(D1)에 의해 제 2 간섭무늬가 기록되고, 이에 따라 제 2 회절효율을 갖는 제 2 간섭영역(302b)이 형성된다.이때, 영역 B에 입사되는 광(D1)의 일부(T2)는 영역 B를 투과하여 외부로 방출되고, 광(R3) 중 일부는 영역 B를 투과하여 기판(302)의 하면을 통과하여 외부로 방출된다.이러한 제 1, 2 간섭영역(302a, 302b)의 회절효율은 간섭무늬의 세기에 의해서 결정되는데, 간섭무늬의 세기는 입사되는 광들에 의한 영역 A, B의 노출 시간에 의해서 조절된다. 특히, 제 2 간섭영역(302b)의 제 2 회절효율은 반사막(306)에서 반사되어 입사되는 광을 전부 회절시켜 기판(304)의 하면에 제공하기 위해 100%의 회절효율을 가지는 것이 바람직하다. 이러한 이유 때문에 광 굴절층(302)에는 높은 회절효율을 갖는 광 굴절 물질인 광 중합체로 도포되는 것이 바람직하다.즉, 제 2 간섭영역(302b)의 회절효율이 100%인 경우에 제 2 간섭영역(302b)은 반사막(306)에서 제공되는 광(D1) 전부를 회절시켜 기판(304)의 하면을 통해 방출하기 때문에 외부로 방출되는 광(T2)는 ‘0’이 된다.이러한 과정을 통해 제조된 광 분리기(300)의 동작 원리는 아래와 같다.광 분리기(300)의 제 1 간섭영역(302a)에 광원에서 발생되는 레이져 광(R2)이 입사되면, 제 1 간섭영역(302a)의 제 1 회절효율에 따라 레이져 광(R2)을 투과광(T1)과 회절광(D1)으로 분기시킨다. 분기된 회절광(D1)은 반사막(306)에 의해 반사되어 제 2 간섭영역(306b)에 입사되며, 입사되는 회절광(D1)은 제 2 간섭영역(302b)의 제 2 회절효율에 따라 일부를 회절시켜 투과광(T1)과 평향한 투과광(D2)을 생성시키고, 다른 일부(T2)는 투과되어 외부로 방출된다.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
100, 200 : 광원 102, 300 : 광 분리기
104, 106, 400 : 반사경 108, 500 : 공간 광 변조기
112, 700 : CCD 302 : 광 굴절층
304 : 기판 306 : 반사막
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하고자 한다. 이하 설명되는 본 발명의 광 분리기는 볼륨 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 및 재생 시스템에 적용하여 설명된다.
도 3는 본 발명에 따른 광 분리기의 구조를 나타내는 구성도이고, 도 4는 본 발명의 따른 광 분리기의 제조 및 동작 과정을 설명하기 위한 도면이다.
여기서, 광 분리기(300)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 레이져 광이 투과 가능한 기판(304)과, 기판(304)의 상면에 광 굴절 물질이 도포되어 형성되며 광원으로부터 발생되는 광을 평행한 두 광으로 분리시키는 광 굴절층(302)과, 기판(304) 하면 소정 면적에 걸쳐 형성되어 광 굴정층(302)에서 입사되는 광을 광 굴절층(302)의 소정 영역으로 반사시키는 반사막(306)으로 구성된다.여기서, 광 굴절층(302)의 일 영역에는 제 1 회절효율을 갖는 제 1 간섭무늬가 기록되어 광원에서 발생되는 광을 제 1 회절효율에 따라 투과광과 회절광으로 분기시키는 제 1 간섭영역(302a)이 형성되며, 광 굴절층(302)의 다른 영역에는 제 2 회절효율을 갖는 제 2 간섭무늬가 기록되어 반사막(306)에서 반사 및 입사되는 회절광을 제 2 회절효율에 따라 기판(304)의 하면으로 회절시키는 제 2 간섭영역(302b)을 포함한다.반사막(306)은 제 1 간섭영역(302a)에서 회절된 회절광을 반사시켜 제 2 간섭영역(302b)에 입사시키고, 제 2 간섭영역(302b)은 반사막(306)을 통해 입사되는 회절광을 제 1 간섭영역(302a)을 투과한 투과광과 평행한 광이 되도록 회절시켜 투과광과 평행한 광을 생성시킨다.
광 분리기(300)에서 분리된 두 광의 강도 비는 제 1, 2 간섭무늬(302a, 302b)의 회절 효율 비에 의하여 결정되고, 아래의 수학식에 의하여 설명된다.
,
여기서,은 제 1 간섭영역(302a)의 회절 효율이고,는 제 2 간섭영역(302b)의 회절 효율이다.
이를 광의 강도의 비로 전개하면 아래의 수학식 2와 같다.
수학식 2에서 보는 바와 같이 제 1, 2 간섭영역(302a, 302b)의 회절 효율을 조정하여 기판(304)을 투과하는 광의 강도를 조절할 수 있다. 다시말해서, 간섭영역 형성을 위해 입사되는 광들의 기록 시간 조절을 통해 기판(304)을 투과하는 평행한 두광의 강도비를 조절할 수 있다.
제 1, 2 간섭영역(302a, 302b)의 기록 시간에 의해서 설정되는 강도의 비는 상술한 바와 같은 광 분리기(300)를 채택한 시스템에서 요구되는 사양에 의해 결정되며, 어떠한 강도 비도 구현해낼 수 있다.
상기와 같은 광 분리기(300)의 광 굴절층(302)에 다수의 간섭 영역을 형성할 수 있으며, 다수의 간섭영역과 반사막을 이용하여 적어도 2개 이상의 광 분리를 수행할 수 있다.또한, 이러한 광 분리기(300)가 볼륨 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 및 재생 시스템에서 광 분리기(300)로 사용할 경우, 제 1 간섭영역(302a)을 투과한 제 1투과광 T1은 물체광으로 제 2 간섭영역(302b)에서 회절 되어 나온 광 D2는 기준광으로 이용된다.상기와 같은 구조를 갖는 광 분리기가 볼륨 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 및 재생 시스템에 적용되는 경우는 도 5을 참조하여 설명한다. 도 5은 본 발명에 따른 광 분리기가 적용된 볼륨 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 및 재생 시스템을 도시한 구조도이다.도 5에 도시된 바와 같이,볼륨 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 및 재생 시스템은 광원(200), 광 분리기(300), 반사경(400), 공간 광 변조기(500), 저장 매체(600) 및 CCD(700)로 구성된다.광원(200)은 홀로그래픽 데이터를 기록 또는 재생시키기 위한 레이저 광을 발생시킨다.광 분리기(300)는 도 3에 도시된 바와 같은 구조를 가지며, 광원(200)으로부터 제공되는 레이저 광을 서로 평행한 두개의 광, 기록용(또는 재생용) 기준광과 물체광으로 분리시키고, 분리된 기록용(또는 재생용) 기준광 및 물체광은 서로 다른 경로를 거치게된다.광 분리기(300)에 의해 분리된 기록용(또는 재생용) 기준광은 반사경(400)에 입사된 후, 다시 반사되어 저장 매체(600)에 전송된다. 물체광은 반사경을 통하지 않고 공간 광 변조기(500)를 통해 저장 매체(600)에 입사된다.
또한, 물체광은 공간 광 변조기(500)에 인가되는 외부 입력 데이터에 따라 픽셀을 이루는 명암의 2 진 데이터로 된 한 페이지 단위의 변조하여 변조된 물체광을 저장 매체(600)에 전송된다.예를 들어, 공간 광 변조기(500)에 입력되는 데이터가 영상의 한 프레임 단위로 제공되는 화상 데이터일 경우, 공간 광 변조기(500)에 입사된 물체광은 한 프레임 단위로 변조되는 것이다. 한편, 공간 광 변조기(500)가 입사되는 물체광을 페이지 단위로 변조할 때, 반사경(400)은 동력발생원에 의해 회전되어 이에 대응하여 기준광의 반사 각도를 조금 변화시키는 작용을 한다.
저장 매체(600)는 반사경(400)에 의해 반사된 기록용 기준광과 공간 광 변조기(500)에 의해 변조된 물체광 간의 간섭에 의해 발생되는 간섭 무늬를 저장하는데, 여기에서 간섭 무늬는 상술한 공간 광 변조기(500)에 입력된 데이터에 상응한 것이다.
따라서, 저장 매체(600)에는 페이지 단위로 광 변조된 물체광과, 이에 대응하는 각도의 기준광이 입사되고, 입사된 물체광과 기준광은 저장 매체(600) 내부에서 간섭을 일으키게 된다. 이때, 발생되는 간섭 무늬의 강도에 따라서 저장 매체(600) 내부의 운동 전하의 광 유도 현상을 발생하고, 이러한 과정을 통해서 저장 매체(600)에 간섭 무늬가 기록된다.
또한, 저장 매체(600)에서는, 재생 모드 시에, 반사경(400)으로부터 기 설정된 소정의 편향각도(θ)로 재생용 기준광이 조사될 때 기록된 간섭 무늬가 재생용 기준광을 회절시켜 원래의 픽셀 명암으로 구성되는 한 페이지의 2진 데이터(즉, 바둑판 형상 무늬)로 복조하여 CCD(700)으로 전송한다. CCD(700)는 저장 매체(600)에서 전송되는 복조된 2진 데이터를 전기적 신호로 복원하여 홀로그램 데이터를 재생시킨다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 광 분리기는 광원에서 발생되는 레이저 광을 서로 평행한 적어도 둘 이상의 광으로 분리시킴으로써, 광 분리가 필요로 하는 볼륨 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 및 재생 시스템 등의 응용 시스템에서 상기와 같은 광 분리기를 사용하면 분리된 광을 평행하게 만들기 위해서 필요한 반사경을 생략할 수 있어 시스템의 소형화 효과를 얻을 수 있다.
한편, 본 발명은 상술한 실시예에 국한되는 것이 아니라 후술되는 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상과 범주내에서 당업자에 의해 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims (5)

  1. 레이져 광이 투과 가능한 기판과,
    상기 기판의 하면 소정 면적에 걸쳐 형성된 반사막과,
    상기 기판의 상면에 광 굴절 물질이 도포되어 형성되며, 상기 광 굴절 물질의 일 영역에 제 1 회절효율을 갖는 제 1 간섭무늬가 기록되어 입사되는 광을 상기 제 1 회절효율에 따라 투과광과 회절광으로 분기시키고 상기 회절광을 상기 반사막에 제공하는 제 1 간섭영역과 상기 광 굴절 물질의 다른 영역에 제 2 회절효율을 갖는 제 2 간섭무늬가 기록되어 상기 반사막을 통해 반사되는 회절광을 회절시켜 상기 투과광과 평행한 광을 생성시키는 제 2 간섭영역으로 이루어진 광 굴절층
    을 포함하는 광 분리기.
  2. 상기 제 1 항에 있어서,
    상기 광 굴절층은 높은 회절 효율을 나타내는 광 중합체로 이루어진 것을 특징으로 하는 광 분리기.
  3. 상기 제 1항에 있어서,
    상기 제 1, 2 회절효율은, 상기 제 1, 2 간섭무늬의 세기에 의해서 결정되는 것을 특징으로 하는 광 분리기.
  4. 광원으로부터 발생된 대상 물체에 대한 레이져 광을 서로 평행한 기록용(또는 재생용) 기준광과 물체광으로 분기시키는 광 분리기와,
    동력 발생원에 의하여 회전되어 상기 분기된 기록용(또는 재생용) 기준광을 기 설정된 소정의 편향각으로 반사시키는 단일의 반사경과,
    상기 분기된 물체광을 외부 입력 데이터에 따라 픽셀들이 이루는 명암으로 된 2 진 데이터의 한 페이지 단위로 변조하는 공간 광 변조기와,
    기록 모드 시에 상기 반사경에서 입사되는 상기 기록용 기준광과 상기 공간 광 변조기에서 입사되는 변조된 물체광을 간섭시켜 얻어지는 간섭 무늬를 상기 외부 입력 데이터의 홀로그램 데이터로서 소정의 공간에 저장하고, 재생 모드 시에 상기 반사경에서 입사하는 재생용 기준광에 의거하여 2진 데이터의 한 페이지 단위로 변조된 홀로그램 데이터를 재생하는 저장 매체로 구성되며,
    상기 광 분리기는 상기 광원에서 발생되는 레이져 광이 투과 가능한 기판과,
    상기 기판의 하면 소정 면적에 걸쳐 형성된 반사막과,
    상기 기판의 상면에 광 굴절 물질이 도포되어 형성되며, 상기 광 굴절 물질의 일 영역에 제 1 회절효율을 갖는 제 1 간섭무늬가 기록되어 입사되는 레이져 광을 상기 제 1 회절효율에 따라 물체광과 회절광으로 분기시키고 상기 회절광을 상기 반사막에 제공하는 제 1 간섭영역과 상기 광 굴절 물질의 다른 영역에 제 2 회절효율을 갖는 제 2 간섭무늬가 기록되어 상기 반사막을 통해 반사되는 회절광을 회절시켜 상기 물체광과 평행한 기록용(또는 재생용) 기준광을 생성시키는 제 2 간섭영역으로 이루어진 광 굴절층을 포함하는 것을 특징으로 하는 볼륨 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 및 재생 시스템.
  5. 삭제
KR10-2000-0064626A 2000-11-01 2000-11-01 볼륨 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 및 재생 시스템과이를 위한 광분리기 KR100408824B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2000-0064626A KR100408824B1 (ko) 2000-11-01 2000-11-01 볼륨 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 및 재생 시스템과이를 위한 광분리기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2000-0064626A KR100408824B1 (ko) 2000-11-01 2000-11-01 볼륨 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 및 재생 시스템과이를 위한 광분리기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020034393A KR20020034393A (ko) 2002-05-09
KR100408824B1 true KR100408824B1 (ko) 2003-12-06

Family

ID=19696655

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2000-0064626A KR100408824B1 (ko) 2000-11-01 2000-11-01 볼륨 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 및 재생 시스템과이를 위한 광분리기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100408824B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113758901B (zh) * 2020-06-04 2024-04-12 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 衍射层析显微成像***及方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20020034393A (ko) 2002-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6018402A (en) Apparatus and method for phase-encoding off-axis spatial light modulators within holographic data systems
KR100516709B1 (ko) 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템
KR20040039882A (ko) 볼륨 홀로그래픽 데이터 저장 및 재생 시스템
KR100408824B1 (ko) 볼륨 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 및 재생 시스템과이를 위한 광분리기
WO2005029202A1 (ja) ホログラフィック記録方法、その装置及びホログラフィック記録再生装置
KR100569527B1 (ko) 멀티 코팅 미러를 이용한 홀로그래픽 디지털 저장 시스템
KR100555918B1 (ko) 홀로그래픽 데이터 저장 및 재생 시스템
KR100522807B1 (ko) 볼륨 홀로그래픽 데이터 저장 및 재생 시스템
KR100278066B1 (ko) 복합볼륨홀로그래픽디지탈저장및재생시스템
KR100275277B1 (ko) 전반사를 이용한 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템
KR100269806B1 (ko) 볼륨홀로그래픽디지탈저장시스템
KR100477361B1 (ko) 볼륨 홀로그래픽 데이터 저장 및 재생 시스템
KR100269807B1 (ko) 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템
KR100415854B1 (ko) 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 및 재생 시스템
KR100420136B1 (ko) 볼륨홀로그래픽디지탈저장시스템
KR100278067B1 (ko) 볼륨홀로그래픽디지탈저장시스템
KR100601277B1 (ko) 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템의 데이터 복제 장치
KR100275275B1 (ko) 전반사를 이용한 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템
KR100536671B1 (ko) 홀로그래픽 데이터 저장 및 재생 시스템의 저장매체 구조
KR100278437B1 (ko) 위상 코드 다중화 방식의 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템
KR100275278B1 (ko) 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템
KR100569505B1 (ko) 홀로그래픽 데이터 스토리지의 멀티 레이어 방법
KR100420135B1 (ko) 복합볼륨홀로그래픽디지탈저장및재생시스템
KR100310775B1 (ko) 전반사를이용한볼륨홀로그래픽디지탈저장시스템
KR100281323B1 (ko) 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템의 복사 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
N231 Notification of change of applicant
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
AMND Amendment
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20111101

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee