KR20090100246A - 다수의 기준 빔을 사용하는 홀로그래픽 저장 시스템 - Google Patents

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KR20090100246A
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요아킴 크닛텔
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톰슨 라이센싱
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Abstract

본 발명은 홀로그래픽 저장 매체(19)로부터의 판독 및/또는 홀로그래픽 저장 매체(19)로의 기입을 위한 장치에 관한 것으로, 더 구체적으로는 단일 홀로그램을 판독 및/또는 기입하기 위한 홀로그래픽 저장 매체 내부에서 중복되는 2개 이상의 기준 빔을 사용하는, 홀로그래픽 저장 매체(19)로부터의 판독 및/또는 홀로그래픽 저장 매체(19)로의 기입을 위한 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 2개 이상의 기준 빔(20a,20b)이 판독 및/또는 기입하는 동안 서로 비가간섭성(incoherent)이다.

Description

다수의 기준 빔을 사용하는 홀로그래픽 저장 시스템{HOLOGRAPHIC STORAGE SYSTEM WITH MULTIPLE REFERENCE BEAMS}
본 발명은 홀로그래픽 저장 매체로부터의 판독 및/또는 홀로그래픽 저장 매체(19)로의 기입을 위한 장치에 관한 것으로, 더 구체적으로는 다수의 기준 빔을 사용하는 홀로그래픽 저장 매체로부터의 판독 및/또는 홀로그래픽 저장 매체로의 기입을 위한 장치에 관한 것이다.
홀로그래픽 데이터 저장시, 디지털 데이터는 2개의 가간섭성 레이저 빔의 중첩에 의해 만들어진 간섭 패턴을 기록하여 저장되고, 이 경우 2개의 가간섭성 레이저 빔 중 하나인 소위 '물체 빔(object beam)'이라고 하는 빔은 공간 광 변조기에 의해 변조되고 기록될 정보를 운반한다. 두 번째 빔은 기준 빔으로서의 역할을 한다. 간섭 패턴은 저장 물질(storage material)의 특정 성질의 변화를 일으키고, 이는 간섭 패턴의 국부적인 강도에 의존한다. 기록된 홀로그램의 판독은 기록하는 동안과 동일한 조건을 사용하는 기준 빔으로 홀로그램을 조명하여 수행된다. 이는 기 록된 물체 빔의 재구성을 초래한다.
홀로그래픽 데이터 저장의 한 가지 장점은 데이터 용량이 증가한다는 점이다. 종래의 광학 저장 매체에 비해, 홀로그래픽 저장 매체의 부피는 단지 몇 개의 층이 아닌 정보를 저장하기 위해 사용된다. 홀로그래픽 데이터 저장의 또 다른 장점은, 예컨대 2개의 빔 사이의 각도를 변경하거나 이동 다중화(shift multiplexing) 등을 사용하여 동일한 부피 내에서 다수의 데이터를 저장할 가능성이다. 페이지-지향(page-oriented) 홀로그래픽 저장 접근에서는, 단일 비트들을 저장하는 대신, 데이터는 데이터 페이지들로서 저장된다. 통상적으로, 데이터 페이지는 밝고-어두운-패턴들의 매트릭스, 즉 2차원 2진 배열이나 다수의 비트들을 코딩하는 그레이(grey) 값들의 배열로 이루어진다. 데이터 페이지들은 또한 위상 이동 소자들의 배열에 의해 만들어질 수 있다. 데이터 페이지들의 사용은 증가된 저장 밀도 외에 증가된 데이터 속도(rate)를 달성하는 것을 허용한다. 데이터 페이지는 공간 광 변조기(SLM: spatial light modulator)에 의해 물체 빔 위로 기록되고, 검출기 배열로 검출된다.
홀로그래픽 저장 물질을 효율적으로 사용하기 위해, 물체 빔과 기준 빔 사이의 양호한 중복이 필수적이다. 물체 빔과의 양호한 중복이란 물체 빔의 전체 또는 적어도 상당한 부분이 홀로그래픽 저장 매체 내부에서 기준 빔에 의해 중첩된다는 것을 의미한다. 이러한 중복을 향상시키기 위해, 기록 또는 판독하는 동안 2개 이상의 기준 빔을 사용하는 것이 제안되었다.
예컨대, EP 1624451호는 동축 홀로그래픽 저장 시스템을 개시하고, 이 시스 템에서 복수의 기준 빔이 물체 빔 둘레에 배치된다. 이러한 해결책에 따르면, 물체 빔과 기준 빔은 각각 목적 평면과 이미지 평면에서 내부로 결합(coupled in)되거나 외부로 결합(coupled out)된다. 이러한 배치는 소위 분할 개구(split aperture) 배치인데, 이는 푸리에 객체(objective)의 개구가 목적부와 기준부 위로 분할되기 때문이다.
비록 다수의 기준 빔의 사용이 물체 빔과의 중복을 향상시키는 것을 허용하지만, 기록하는 동안 홀로그래픽 물질의 국부적인 포화를 회피하기 위해 기준 빔들의 강도를 감소시키는 것이 필수적이 된다는 점이 발견되었다. 이는 M# 번호의 효율적인 감소를 초래, 즉 홀로그래픽 저장 매체에 저장될 수 있는 홀로그램들의 수의 감소를 초래한다.
본 발명의 목적은 2개 이상의 기준 빔들로 홀로그래픽 저장 매체로부터 판독하고/하거나 홀로그래픽 저장 매체로 기입하기 위한 장치를 제안하는 것으로, 이는 위의 문제점을 극복한다.
본 발명에 따르면, 이러한 목적은 홀로그래픽 저장 매체로부터 판독 및/또는 홀로그래픽 저장 매체로 기입하기 위한 장치에 의해 달성되고, 이러한 장치는 단일 홀로그램을 판독 및/또는 기입하기 위한 홀로그래픽 저장 매체 내부에서 중복되는 2개 이상의 기준 빔과, 물체 빔 또는 재구성된 물체 빔을 사용하며, 이 경우 기준 빔은 판독 및/또는 기입하는 동안 서로 비가간섭성이다.
유사하게, 단일 홀로그램을 판독 및/또는 기입하기 위해, 홀로그래픽 저장 매체 내부에서 중복되는 2개 이상의 기준 빔을 사용하여 홀로그래픽 저장 매체로부터 판독 및/또는 홀로그래픽 저장 매체로의 기입을 위한 방법은, 판독 및/또는 기입을 위한 서로 비가간섭성인 기준 빔을 발생시키는 단계를 가진다.
홀로그램을 기입하기 위해, 기준 빔들은 물체 빔에 가간섭성일 필요가 있다. 그렇지 않으면 어떠한 간섭 패턴도 만들어지지 않고, 이는 홀로그래픽 저장의 기본이다. 다수의 기준 빔을 사용하는 종래 기술의 해결책에서는, 다수의 기준 빔이 서로 가간섭성인 방식으로 발생된다. 가간섭성 기준 빔이 사용될 때, 기준 빔들의 중 복은 중복 구역에서 간섭 패턴을 만들어낸다. 이러한 간섭 패턴은 공간적으로 변하는 강도 분배를 초래한다. 예컨대, 2개의 빔이 중복되면, 간섭 패턴의 피크(peak)들에서의 강도는 평균 강도보다 2배까지 더 높다. 3개의 중복하는 기준 빔이 사용되면, 간섭 패턴의 피크들에서의 강도는 평균 강도의 3배까지 더 높다. 본 발명에 따른 해결책은, 홀로그래픽 물질의 국부적인 포화를 회피하기 위해 기준 빔들의 강도를 더 이상 감소시킬 필요가 없다는 장점을 가진다. 따라서, M# 번호는 유지되고 홀로그래픽 저장 매체에 저장될 수 있는 홀로그램의 수는 감소될 필요가 없다.
바람직하게, 스위칭 소자는 홀로그래픽 저장 매체 쪽으로 2개 이상의 기준 빔 중 하나를 번갈아가며 향하게 한다. 이러한 식으로, 기준 빔들은 본질적으로 하나씩 스위칭되고, 물체 빔은 항상 스위칭 온된다. 이는 각각의 단일 기준 빔이 다른 기준 빔들이 아닌, 물체 빔을 간섭하는 것을 보장한다. 판독하는 동안 홀로그래픽 매체는 바람직하게 모든 기준 빔으로 동시에 조명된다. 대안적으로, 기준 빔들은 하나씩 스위칭된다. 이후 배열 검출기가 스위칭하는 동안의 전체 시간을 적분한다. 이 경우 검출기 신호는 재구성된 물체 빔들의 비가간섭성 합이다. 각 기준 빔으로 독립적인 이미지들을 취하고, 소프트웨어 이미지 처리에 의해 그것들을 더하는 것이 또한 가능하다.
유리하게, 이러한 스위칭 소자는 빔 조향(steering) 소자 또는 광 섬유 분할기(fiber-optic splitter)이다. 이는 개별 기준 빔들 사이의 기준 빔들에 관해 이용 가능한 전체 에너지를 스위칭하는 것을 허용한다. 그 결과, 기록 시간은 변하지 않는다. 예시적인 빔 조향 소자로는 플랩 미러(flap mirror)나 스위칭 가능한 회절 격자(grating)가 있다.
대안적으로, 이러한 스위칭 소자는 예컨대 셔터(shutter)와 같은 빔 블록이나 SLM과 유사한 광학 디바이스이다. 비록 이 경우 차단된 기준 빔들의 에너지가 잃어버려지지만, 이는 더 높은 레이저 전력 요구 사항들 및/또는 증가된 기록 시간을 초래하고, 이러한 해결책은 구현하기가 더 쉽다.
유리하게, 2개 이상의 서로 비가간섭성인 기준 빔을 발생시키기 위해서는 2개 이상의 기준 빔 사이의 광학 경로 차이가 2개 이상의 기준 빔의 가간섭성 길이보다 크게 되도록 서로에 대해 2개 이상의 기준 빔을 지연시키기 위한 제 1 지연 소자가 제공된다. 그러한 지연 소자들의 통상적인 예로는 광섬유 지연 선(fiber-optic delay line)이나 미러로 이루어지는 광학 설비(optical setup)이다. 이러한 해결책은 재구성된 물체 빔들의 파괴적인 간섭이라는 단점 없이, 모든 기준 빔을 동시에 스위칭 온 하는 것을 허용한다. 이 경우 기준 빔을 스위칭하기 위한 어떠한 스위칭 가능한 소자도 필요하지 않다. 이러한 해결책은 2개의 기준 빔만이 사용될 때 바람직하게 적용된다. 이러한 해결책은 이후 2개의 기준 빔 각각이 여전히 물체 빔과 가간섭성인, 즉 2개의 기준 빔 사이의 광학 경로 차이가 가간섭성 길이의 2배를 초과하지 않을 수 있는 것을 보장하기에 충분하다. 바람직하게, 2개의 기준 빔 사이의 광학 경로 차이는 오직 가간섭성 길이보다 약간 더 크다. 물체 빔과 2개의 각 기준 빔 사이의 광학 경로 차이가 대략 2개의 기준 빔의 가간섭성 길이의 절반이 되도록, 물체 빔을 지연시키기 위한 제 2 지연 소자가 바람직하게 제공된다. 물론, 2개의 기준 빔 사이의 광학 경로 차이가 실질적으로 가간섭성 길이보다 크다 면, 물체 빔과 2개의 각 기준 빔 사이의 광학 경로 차이가 가간섭성 길이의 절반보다 클 필요가 있다. 물체 빔과 2개의 각 기준 빔 사이의 광학 경로 차이가 가간섭성 길이를 초과하지 않을 때에는, 물체 빔이 적어도 부분적으로 기준 빔 모두와 가간섭성이 되는 것이 보장된다.
이러한 상황에서의 추가 가능성은, 광학 경로 차이가 다수의 기준 빔 각각에 관해 0이 되도록, 시간상 순차적으로 물체 빔의 지연 선을 스위칭하는 것이다.
2개 이상의 서로 비가간섭성인 기준 빔을 발생시키기 위한 또 다른 해결책은, 2개 이상의 기준 빔을 발생시키기 위한 독립적인 광원을 제공하는 것이다. 비록 이러한 해결책이 더 비용이 들지만, 실현하기가 매우 간단하다.
물론, 서로 비가간섭성인 기준 빔을 발생시키기 위해 2개 이상의 위 해결책을 결합하는 것이 마찬가지로 가능하다. 4개의 기준 빔의 경우, 예컨대 기준 빔 중 2개는 바람직하게 1개의 지연 선을 사용하여 비가간섭성이 되게 만들어지지만, 나머지 2개의 기준 빔은 스위칭에 의해 비가간섭성이 되도록 만들어진다.
이제 더 나은 이해를 위해, 본 발명이 도면을 참조하여 후속하는 설명에서 더 상세히 설명된다. 본 발명은 이러한 예시적인 실시예에 제한되지 않고, 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않으면서 지정된 특징들이 또한 편리하게 결합 및/또는 수정될 수 있다는 점이 이해된다.
본 발명에 의하면, 다수의 기준 빔을 사용하는 홀로그래픽 저장 매체로부터 의 판독 및/또는 홀로그래픽 저장 매체로의 기입을 행할 수 있다.
도 1에는 2개의 가간섭성 기준 빔(20a,20b)을 지닌 알려진 빔 배치의 단순화된 예가 도시되어 있다.
기준 빔(20a,20b)과 물체 빔(8)은 대물(objective) 렌즈(18)에 의해 홀로그래픽 저장 매체(19) 내로 초점이 맞추어진다. 이러한 배치에서, 2개의 기준 빔(20a,20b)이 중심 구역(24)에서 중복된다. 전술한 바와 같이, 기입하는 동안의 기준 빔(20a,20b)의 중복은 간섭 패턴을 야기하고, 이는 홀로그래픽 물질의 국부적인 포화를 초래할 수 있다.
또한 다수의 가간섭성 기준 빔(20a,20b)의 중복은 판독 동작 동안 교란 효과를 야기한다. 도 2는 전술한 빔 배치로 기입된 홀로그램의 이동 선택도의 측정을 보여준다. 실선 곡선은 2개의 가간섭성 기준 빔(20a,20b)을 판독하는 경우에서의 재구성된 데이터 페이지의 강도를 보여준다. 이 실선 곡선은 어드레싱된(addressed) 홀로그램이 위치하는 명목상의 위치 밖으로 물질을 이동시킬 때의 특징 강도 변동을 보여준다. 이 결과는 2개 이상의 기준 빔(20a,20b)이 물체 빔을 간섭하는 홀로그램 구역으로부터 생긴다. 따라서 여러 서브홀로그램이 기입되었고, 이들 각각은 기준 빔(20a,20b) 중 하나를 구비한다. 강도(intensity) 변동은 기입하는 동안 기준 빔(20a,20b)이 가간섭성인지 또는 비가간섭성인지에 의존하지 않는다. 홀로그램이 판독되면, 각각의 기준 빔(20a,20b)이 검출기(23)의 동일한 위치 상으로 영상화되는 물체 빔(8)을 재구성한다.
도 3은 빔들이 중복되는 중심 홀로그램 구역(24)에서의 2개의 기준 빔 파면의 개략도를 보여준다. 상자(#1)는 기준 빔(20a,20b) 모두가 동일한 위상을 가지는 구역을 나타낸다. 그러므로, 이 구역에서 간섭 패턴들에서의 회절로부터 생기는 2개의 재구성된 물체 빔 역시 동 위상이다. 매체가 명목상 위치에 관해 이동된다면, 그 구역은 기준 빔(20a,20b) 모두 π의 위상 이동을 가지는 위치(상자 #2)로 간다. 그 구역으로부터 빠져나오는 재구성된 물체 빔들 역시 π의 위상 이동을 가진다. 이는 더 낮은 강도를 초래하는 재구성된 물체 빔 모두의 파괴적인 간섭을 야기한다. 매체가 더 이동되면, 다시 기준 빔 파면이 동 위상인 위치에 도달하여, 재구성된 물체 빔들은 다시 동 위상이 된다(상자 #3). 다시 말해, 이동하는 동안 2개의 기준 빔 파면 사이의 변하는 위상 관계는 도 2에서 볼 수 있는 강도 변동의 원인이 된다.
강도 변동은 판독 공정을 교란하는데, 이는 명목상 위치로부터의 작은 변위가 재구성된 물체 빔의 훨씬 더 낮은 강도를 초래하기 때문이다. 기준 빔(20a,20b)이 서로에 관해 비가간섭성일 때, 교란 효과가 회피된다. 도 2에서의 점선은 서로 비가간섭성인 기준 빔(20a,20b)으로 홀로그램이 판독될 때의 이동 선택성을 보여준다. 어떠한 변동도 일어나지 않는다.
도 4에서는, 홀로그래픽 저장 매체로부터의 판독 및/또는 홀로그래픽 저장 매체로의 기입을 위한 본 발명에 따른 예시적인 장치가 개략적으로 도시되어 있다. 간단하게 하기 위해, 서보(servo) 시스템이 생략된다. 또한, 어떠한 재구성된 물체 빔도 도시되지 않는다. 레이저(1)에 의해 방출된 광은 광섬유(2)에 의해 제 1 섬유 분할기 모듈(3)로 전달되고, 이러한 제 1 섬유 분할기 모듈(3)은 레이저 복사선을 물체 빔(8)에 관한 광섬유(4)와, 스위칭 가능한 광섬유 분할기(6)로 이끄는 광 섬유(5)로 분배한다. 이 스위칭 가능한 광섬유 분할기(6)는, 2개의 서로 비가간섭성인 기준 빔(20a,20b)을 발생시키기 위해, 레이저 복사선이 한 쌍의 광 섬유(7a,7b) 중 선택된 것으로 향하게 한다. 물론, 본 발명은 2개의 기준 빔에 제한되지 않는다. 마찬가지로, 3개 이상의 기준 빔을 사용하는 것이 가능하다. 그 외에, 물체 빔(8)과 기준 빔(20a,20b)은 마찬가지로 광 섬유를 사용하지 않고 광학 경로에 결합될 수 있다.
기입하는 동안, 물체 빔(8)은 제 1 렌즈(9)에 의해 시준되고, 공간 광 변조기(10)를 통과한다. 변조된 물체 빔(8)은 편광 빔 분할기(13)와 제 1 1/4파 판(14)을 통해 제 2 렌즈(12)에 의해 기준 빔 결합기(15)에 초점이 맞추어진다. 기준 빔 결합기(15)는 도 5를 참조하여 아래에 더 상세히 논의된다. 물체 빔(8)은 기준 빔 결합기(15)에 의해 반사되고, 1/4파 판(14)을 다시 통과한다. 그 결과 편광 빔 분할기에 의해 투과된다. 계속해서, 물체 빔(8)은 제 2 1/4파 판(16)을 통과하고, 제 4 렌즈(18)에 의해 반사형 홀로그래픽 저장 매체(19)의 홀로그램 층으로 초점이 맞추어지기 전에, 제 3 렌즈(17)에 의해 시준된다.
판독하는 동안, 재구성된 물체 빔(24)이 홀로그래픽 저장 매체(19)의 반사 층에 의해 반사된다. 이후 제 4 렌즈(18)에 의해 시준되고, 제 2 1/4파 판(16), 핀-홀(pin-hole)(21), 및 제 5 렌즈(22)를 거쳐, 제 3 렌즈(17)에 의해 배열 검출 기(23) 위로 영상화된다. 핀-홀(21)은 재구성된 물체 빔(24)을 푸리에 필터링한다.
다음에는 기준 빔 경로가 설명된다. 간단하게 하기 위해, 1개의 기준 빔(20a)만이 도시된다. 이 기준 빔(20a)은 기준 빔 결합기(15)에 의해 광학 경로에 결합된다. 제 1 1/4파 판(14), 편광 빔 분할기(13)와 제 2 1/4파 판(16)을 통과한 후, 기준 빔(20a)이 제 3 렌즈(17)와 제 4 렌즈(18)에 의해 홀로그래픽 저장 매체(19)의 홀로그램 층에 초점이 맞추어진다. 반사된 기준 빔은 제 4 렌즈(18), 제 3 렌즈(17), 및 제 2 1/4파 판(16)을 통과한다. 이후 편광 빔 분할기(13)에 의해 핀-홀(21) 쪽으로 향하게 된다. 기준 빔(20a)이 광학 경로의 광학 축 위에 배치되지 않기 때문에, 반사된 기준 빔은 핀-홀(21)에 의해 차단되고, 배열 검출기(23)에 도달하지 않는다.
장치의 유리한 개선에 있어서는, 스위칭 가능한 광섬유 분할기(6), 광섬유 쌍(7a,7b), 및 기준 빔 결합기(15)가 도파관을 사용하여 단일 소자 내로 통합되고, 통합된 광학 기기들은 시스템을 더 소형화하는 것에 접근한다.
스위칭 가능한 광섬유 분할기(6)와는 별개로, 서로 비가간섭성인 기준 빔(20a,20b)을 발생시키기 위한 다른 해결책들이 이용 가능하다. 예컨대, 플랩 미러(24) 또는 또 다른 빔 조향 소자가, 필요하다면 다른 광학 소자(25,26)와 결합되어, 단일 기준 빔을 상이한 광학 경로에 결합시킬 수 있다. 이러한 해결책은 도 5에 개략적으로 예시되어 있다. 마찬가지로, 도 6에 도시된 것처럼 동시에 발생되는 복수의 기준 빔 중 하나만 제외하고 모두 번갈아가며 차단하기 위해, 예컨대 반투명한 미러(27)와 추가적인 미러들(25,26,28)의 도움으로 셔터(29)가 사용될 수 있 다. 이 모든 경우, 임의의 시각에, 2개 이상의 기준 빔(20a,20b) 중 1개의 기준 빔만이 홀로그래픽 저장 매체(19) 쪽으로 향하게 된다.
또 다른 방식은 기준 빔(20a,20b)을 추가적인 광학 디바이스에 의해 비가간섭성이 되게 하는 것이다. 예컨대, 광학 경로 차이가 레이저 광의 가간섭성 길이보다 크도록, 다른 기준 빔(20b)에 관하여 기준 빔(20a)의 광학 경로들을 연장하는 지연 선이 제공될 수 있다. 이를 위해, 미러들로 이루어지는 광섬유 지연 선 또는 지연 선이 바람직하게 사용된다. 도 4의 배치에서, 이는 광섬유(7a,7b)의 길이를 적응시킴으로써 달성될 수 있다. 그 결과 기준 빔(20a,20b)은 서로 비가간섭성이다. 이러한 구성을 지닌 홀로그램을 판독하는 것은, 파괴적인 간섭에 의해 재구성된 물체 빔들의 교란을 방지한다. 이 경우, 기준 빔(20a,20b)은 모두 동시에 홀로그램을 판독하기 위해 사용될 수 있다.
지연 선들이 비가간섭성 기준 빔(20a,20b)을 발생시키기 위해 사용될 때에는, 기입을 위해 물체 빔(8)과 각 기준 빔(20a,20b) 사이의 광학 경로 차이가, 물체 빔(8)이 기준 빔(20a,20b) 모두와 가간섭성이 되도록, 2개 이상의 기준 빔(20a,20b)의 가간섭성 길이의 절반 이상이 되는 식으로, 물체 빔(8)을 지연시키기 위한 추가적인 지연 소자가 바람직하게 제공된다. 다시, 도 4의 배치에서는 광섬유(4)의 길이가 이러한 목적을 위해 적응될 수 있다.
판독하는 동안 파괴적인 간섭에 의한 재구성된 물체 빔들의 교란을 회피하기 위해, 기준 빔(20a,20b)이 또한 2개의 독립적인 광원(1',1")에 의해 발생될 수 있다. 이는 서로에 관해, 기준 빔(20a,20b)의 비가간섭성을 보장한다. 이러한 해결책 을 사용하는 예시적인 배치가 도 7에 개략적으로 도시되어 있다. 이 배치에서는 독립적인 시준 렌즈(30a,30b)가 또한 제공된다.
도 8에서는, 기준 빔 결합기(15)가 개략적으로 예시된다. 기준 빔 결합기(15)는 2개 이상의 구멍(152)을 지닌 유리 기판(151)으로 이루어진다. 우선적으로 편광을 유지하는 단일 모드 섬유인 광섬유(7)가 이들 구멍(152) 내에 설치된다. 더 나아가 반사성 코팅(153)이 유리 기판(151) 상에 배치된다. 물체 빔(8)을 반사하고 푸리에 필터링하기 위해 코팅(153)이 사용되고, 기준 빔(20a,20b)을 발생시키기 위해 광섬유(7)가 사용된다.
도 1은 2개의 기준 빔을 사용하는 전형적인 빔 배치를 예시하는 도면.
도 2는 2개의 가간섭성 기준 빔과 2개의 비가간섭성 기준 빔을 사용하는 홀로그램 판독의 이동 선택도의 측정치를 도시하는 도면.
도 3은 중복 구역에서의 기준 빔 파면의 개략도.
도 4는 홀로그래픽 저장 매체로부터 판독 및/또는 홀로그래픽 저장 매체로의 기입을 위한 본 발명에 따른 장치를 도시하는 도면.
도 5는 플랩 미러를 사용하는 서로 비가간섭성인 기준 빔들의 발생을 예시하는 도면.
도 6은 셔터를 사용하는 서로 비가간섭성인 기준 빔들의 발생을 도시하는 도면.
도 7은 독립적인 광원들을 사용하는 서로 비가간섭성인 기준 빔들의 발생을 예시하는 도면.
도 8은 도 4의 장치에서 사용된 기준 빔 결합기를 도시하는 도면.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※
1: 레이저 2,4: 광 섬유
3: 제 1 섬유 분할기 모듈 6: 광섬유 분할기
7a,7b: 광 섬유 8: 물체 빔
9: 제 1 렌즈 10: 공간 광 변조기
12: 제 2 렌즈 13: 공간 광 분할기
14: 제 1 1/4파 판 15: 기준 빔 결합기
16: 제 2 1/4파 판 17: 제 3 렌즈
18: 제 4 렌즈 19: 홀로그래픽 저장 매체
20a,20b: 기준 빔 21: 핀-홀
23: 검출기

Claims (13)

  1. 단일 홀로그램을 판독 및/또는 기입하기 위한 홀로그래픽 저장 매체 내부에서 중복되는 2개 이상의 기준 빔(20a,20b)과, 물체 빔(8) 또는 재구성된 물체 빔을 포함하는, 홀로그래픽 저장 매체(19)로부터 판독 및/또는 홀로그래픽 저장 매체(19)로 기입하기 위한 장치에 있어서,
    상기 기준 빔(20a,20b)은 판독 및/또는 기입하는 동안 서로 비가간섭성(incoherent)인 것을 특징으로 하는, 홀로그래픽 저장 매체로부터 판독 및/또는 홀로그래픽 저장 매체로 기입하기 위한 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 홀로그래픽 저장 매체(19) 쪽으로 2개 이상의 기준 빔(20a,20b) 중 하나를 번갈아가며 향하게 하는 스위칭 소자(6,24,29)를 가지는, 홀로그래픽 저장 매체로부터 판독 및/또는 홀로그래픽 저장 매체로 기입하기 위한 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 스위칭 소자(6,24,29)는 빔 블록, 빔 조향(steering) 소자 또는 광 섬유 분할기(fiber-optic splitter) 중 하나인, 홀로그래픽 저장 매체로부터 판독 및/또는 홀로그래픽 저장 매체로 기입하기 위한 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    2개 이상의 기준 빔(20a,20b) 사이의 광학 경로 차이가 2개 이상의 기준 빔(20a,20b)의 가간섭성 길이보다 크게 되도록 서로에 대해 2개 이상의 기준 빔(20a,20b)을 지연시키기 위한 제 1 지연 소자를 가지는, 홀로그래픽 저장 매체로부터 판독 및/또는 홀로그래픽 저장 매체로 기입하기 위한 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    제 1 지연 소자는 광섬유 지연 선이거나 미러로 이루어지는 광학 설비(optical setup)인, 홀로그래픽 저장 매체로부터 판독 및/또는 홀로그래픽 저장 매체로 기입하기 위한 장치.
  6. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,
    물체 빔(8)과 2개의 각각의 기준 빔(20a,20b) 사이의 광학 경로 차이가 2개의 기준 빔(20a,20b)의 가간섭성 길이의 절반 이상이 되도록 물체 빔(8)을 지연시키기 위한 제 2 지연 소자와 2개의 기준 빔(20a,20b)을 가지는, 홀로그래픽 저장 매체로부터 판독 및/또는 홀로그래픽 저장 매체로 기입하기 위한 장치.
  7. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,
    물체 빔(8)과 2개의 각각의 기준 빔(20a,20b) 사이의 광학 경로 차이가 본질적으로 0이 되도록 순차적으로 물체 빔(8)을 지연시키기 위한 제 2 지연 소자를 가 지는, 홀로그래픽 저장 매체로부터 판독 및/또는 홀로그래픽 저장 매체로 기입하기 위한 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    2개 이상의 기준 빔(20a,20b)을 발생시키기 위한 독립 광원(1a,1b)을 가지는, 홀로그래픽 저장 매체로부터 판독 및/또는 홀로그래픽 저장 매체로 기입하기 위한 장치.
  9. 단일 홀로그램을 판독 및/또는 기입하기 위해, 홀로그래픽 저장 매체 내부에서 중복되는 2개 이상의 기준 빔(20a,20b)을 사용하여 홀로그래픽 저장 매체(19)로부터 판독 및/또는 홀로그래픽 저장 매체(19)로의 기입을 위한 방법으로서,
    판독 및/또는 기입을 위한 서로 비가간섭성인 기준 빔(20a,20b)을 발생시키는 단계를 가지는, 홀로그래픽 저장 매체로부터 판독 및/또는 홀로그래픽 저장 매체로의 기입을 위한 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    서로 비가간섭성인 기준 빔(20a,20b)은, 상기 홀로그래픽 저장 매체(19) 쪽으로 2개 이상의 기준 빔(20a,20b) 중 하나를 번갈아가며 향하게 하여 발생되는, 홀로그래픽 저장 매체로부터 판독 및/또는 홀로그래픽 저장 매체로의 기입을 위한 방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    서로 비가간섭성인 기준 빔(20a,20b)은, 2개 이상의 기준 빔(20a,20b) 사이의 광학 경로 차이가 2개 이상의 기준 빔(20a,20b)의 가간섭성 길이 이상이 되도록 서로에 대해 2개 이상의 기준 빔(20a,20b)을 지연시켜 발생되는, 홀로그래픽 저장 매체로부터 판독 및/또는 홀로그래픽 저장 매체로의 기입을 위한 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    물체 빔(8)과 각각의 기준 빔(20a,20b) 사이의 광학 경로 차이가 본질적으로 0이 되도록, 물체 빔(8)을 순차적으로 지연시키는 단계를 더 가지는, 홀로그래픽 저장 매체로부터 판독 및/또는 홀로그래픽 저장 매체로의 기입을 위한 방법.
  13. 제 9항에 있어서,
    서로 비가간섭성인 기준 빔(20a,20b)은 독립 광원(1a,1b)에 의해 발생되는, 홀로그래픽 저장 매체로부터 판독 및/또는 홀로그래픽 저장 매체로의 기입을 위한 방법.
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