《光存储材料》PPT课件.ppt

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1、第五章：光信息存储材料数字信息存储信息产生：能量在时间或者空间上的分布信号：传递信息的能量噪声：那些被检测到但并非我们所需要信息的能量信息的存储：介质存储某一时刻的空间能量分布，并在此之后给与再现。光学存储：用介质记录光强的分布，经过激发，这个介质能忠实的还原先前存储的光强分布！5.1信息存储技术发展史结绳记事文字出现磁盘产生光盘应用5.2光信息存储技术光信息存储技术：利用特定波长的光作为信息的读写工具，从信息存储介质中读出或向信息存储介质中写入信息。光信息存储光源：激光（相干性、单色性、方向性）光信息存储分类全息存储逐点存储利用

2、全息照相原理，将信息存储在记录介质中，读出时，通过光电探测器将光信号再转变成电信号输出。通过受信号调制的激光束与记录介质相互作用时产生的状态变化逐点记录信号，读出时再用激光束投射到记录介质表面，从反射光的强度变化中读出信息。5.3光信息存储技术优点及性能指标1、信息存储密度高2、易于快速随机存取3、能存储图像和数字两种信息4、价格低廉，使用方便5、保存方便，且不易丢失光信息存储技术优点：光信息存储技术性能指标:1、存储容量：存储单元的数量2、存储密度：存储器单位面积上所能记存的数的多少3、存储周期：存或取一个数据所需要的时间65.

3、4光全息存储材料1948年伽伯（D.Gabor，全息照相之父）发现全息照相基本原理，19世纪60年代后迅速发展，1971年度的诺贝尔物理学奖。1、全息照相术的简介：利用干涉和衍射原理记录并再现物体光波波前的一种技术全反射镜被摄物体曝光定时器激光束分束镜全反射镜扩束镜全息干板三维2、全息照相术的基本原理：是基于干涉、衍射的原理全息照相过程包含记录和再现两过程:（1）用干涉方法记录物光波的全部信息；（2）用衍射方法再现物体的光学现象。（一）波前的全息记录(拍摄过程):照明光H全息干板2、全息照相术的基本过程把一束激光分为两束，其中一束

4、直接照到全息干板上，称为参考光R，另一束照射到被摄物体上，经物体反射后再照射到干板上，称为物光O。这两束光在全息板上相遇并产生干涉，经过显影、定影等暗室处理后，底片上形成明暗的复杂的干涉条纹，形成全息图底片上以干涉条纹的形式记录下物光波的全部信息(强度和位相)干涉图样的明暗对比程度反映了物光波相对于参考光波之间振幅的变化；干涉图样的形状和疏密变化反映了物光波和参考光波之间的相位变化。首先利用光的干涉原理，从物体上发出的光波与参考光波发生干涉，记录干涉图样。由于干涉图样中既记录了光波的光强，又记录了光波的相位，故记录了相干光及物体光

5、波的全部信息。干涉图样为什么能记录相位呢？由图中的几何关系得：此式表明，在底片上同一处，来自物体上不同点的光，由于它们的或不同，与参考光形成的干涉条纹的间距就不同，因此底片上各处干涉条纹的间距反映了物光相位的不同，也反映了物体上各发光点的位置的不同。O为物体上某一发光点。设A,B为底片上两条相邻的暗纹，在A,B两处的物光和参考光必须都反相。由于参考光在A,B两处是同相位的，所以到达A,B两处的物光的光程差等于激光的波长。—1级0级+1级虚像再现是衍射的结果（二）物光波前的再现:(成像过程)利用衍射原理再现物质光波用一束参考光（在大

6、多数情况下是与记录全息图时用的参考光波完全相同）照射在全息图上，就好像在一块复杂光栅上发生衍射，在衍射光波中将包含有原来的物光波，因此当观察者迎着物光波方向观察时，便可看到物体的再现像。全息图的每一部分都记录了物体上各点的光信息，它的每一部分都能再现原物的整个图像，通过多次曝光还可以在同一张底片上记录多个不同的图像，而且能互不干扰地分别显示出来。4、在同一张照片上，可以重叠数个不同的全息图。光全息照相的特点1、相干片上的花纹与被摄物体无任何相似之处，在相干光束的照射下，物体图像却能如实重现。2、立体感很明显（三维再现性），如某些隐

7、藏在物体背后的东西，只要把头偏移一下也可以看到。视差效应很明显。3、全息图打碎后，只要任取一小片，照样可以用来重现物光波。此时存储是由多个层面组成的存储，每一层中记录的页面存储采用了不同的编码。当一指定层被选出来写入或读出数据时，其他各层必须有效地不被激活。在全息三维光学存储器中，输入的二维页面信息被编码并分布到整个存储空间。光全息照相的特点在最简单的光学系统中，页面存储是被显示在页面编排器上的，这是一种空间光调整器。像面全息图空间光调整器全息记录介质参考光参考光记录再现平面全息存储器只有用与记录全息图所用参考光束完全相同的光作为

8、参考光束才能再现物，这一特征提供了复用能力。参考光束相继以不同的入射角投向同一张胶片上，就可以记录多张全息图。特定角度的参考光只再现特定位置上记录的物，而其他物的再现位置是偏移的。需要高功率激光器和复杂光学元件页面存储的大小受空间光调制器和列阵探测