專利名稱：一種適用于體全息存儲(chǔ)器的相位振幅轉(zhuǎn)換方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于體全息存儲(chǔ)器的相位振幅轉(zhuǎn)換方法及裝置，可以用于 體全息存儲(chǔ)器中相位調(diào)制數(shù)據(jù)的恢復(fù)，屬于光學(xué)信息處理領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
根據(jù)體全息存儲(chǔ)器使用的空間光調(diào)制器(SLM)的類型，體全息存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)輸入一般采用兩種方式振幅調(diào)制和相位調(diào)制。振幅調(diào)制即利用透射式或反射式空間光調(diào)制器對物光波的振幅進(jìn)行調(diào)制，加載輸入信息到物光波的振幅上去。 相位調(diào)制即利用透射式或反射式空間光調(diào)制器對物光波的相位進(jìn)行調(diào)制，加載輸 入信息到物光波的相位。傳統(tǒng)的體全息存儲(chǔ)器使用振幅調(diào)制，如IBM研制的體全息存儲(chǔ)系統(tǒng)DEMON I和DEMON II、美國斯坦福大學(xué)于2000年研制出的HDSS盤式存儲(chǔ)系統(tǒng)。由于 體全息存儲(chǔ)器要求具有很高的存儲(chǔ)容量， 一般都采用4_/傅利葉變換光學(xué)結(jié)構(gòu)， 記錄在傅利葉譜面進(jìn)行，如附圖1所示。振幅調(diào)制的物光波具有不同的強(qiáng)度，難 以調(diào)節(jié)參考光的光波的強(qiáng)度達(dá)到最佳干涉效果。更嚴(yán)重的是，振幅調(diào)制的物光波 會(huì)在體全息存儲(chǔ)器的傅利葉譜面產(chǎn)生極強(qiáng)的中心光斑，模擬結(jié)果和光學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果 分別見附圖2和附圖3。附圖2左圖是隨機(jī)振幅調(diào)制的物光波的傅利葉變換，右 圖則是隨機(jī)相位調(diào)制的物光波的傅利葉變換，可以看出左圖中心有一個(gè)極強(qiáng)的峰 值，而右圖相對平穩(wěn)。附圖3左圖是隨機(jī)振幅調(diào)制的物光波的光學(xué)傅利葉變換， 右圖則是隨機(jī)相位調(diào)制的光學(xué)物光波的傅利葉變換，明顯看出，通過相位調(diào)制可 以消除振幅調(diào)制的中心光斑。這一現(xiàn)象是傅利葉變換光學(xué)系統(tǒng)的固有性質(zhì)，中心 光斑代表輸入光波的空間頻率的零頻和低頻部分，這一光斑對于全息記錄和再現(xiàn) 不起作用，而且會(huì)大量消耗存儲(chǔ)材料的動(dòng)態(tài)范圍。為克服這一缺陷，研究者提出 很多對策，如在空間光調(diào)制器的表面放置一個(gè)隨機(jī)相位模板，或在傅利葉譜面放 置一個(gè)光學(xué)元件遮擋中心光斑。但是，這些方法不僅需要額外的設(shè)備，而且效果 不佳。相比而言，相位調(diào)制具有明顯的優(yōu)勢。相位調(diào)制的物光波在強(qiáng)度上是均勻的，與參考波干涉可以達(dá)到較好的干涉圖。而且，通過傅利葉變換后，在譜面上 沒有極強(qiáng)的中心光斑，如附圖3所示。這樣可以有效利用存儲(chǔ)材料的動(dòng)態(tài)范圍， 提高體全息存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)密度。然而，相位調(diào)制的輸入方式會(huì)帶來數(shù)據(jù)全息讀取過程中的不便。CCD或 CMOS探測器只能探測強(qiáng)度，不能直接探測相位。為此，必須進(jìn)行相位-振幅轉(zhuǎn) 換才能探測。現(xiàn)有的相位一振幅轉(zhuǎn)換方法主要有實(shí)時(shí)干涉法；二次曝光干涉法; 同軸干涉法。實(shí)時(shí)干涉法即在讀取過程中物光波和參考光同時(shí)照射，參考光照射 記錄材料再現(xiàn)出記錄的物光波，而物光波經(jīng)過空白的空間光調(diào)制器，不加載任何 信息。物光波透過記錄材料后與再現(xiàn)出來的物光波干涉，達(dá)到相位到振幅的轉(zhuǎn)換。 這一方法由于兩束光波經(jīng)過不同的光路，需要精密的光學(xué)儀器和較高的復(fù)位精 度。二次曝光法則是在記錄材料的同一位置記錄相位調(diào)制的信息及一幅空白頁。 用一束參考波就能將兩束物光波再現(xiàn)，從而進(jìn)行相位一振幅轉(zhuǎn)換。這一方法的缺 點(diǎn)顯而易見，由于要額外存儲(chǔ)一幅空白頁用于相位一振幅轉(zhuǎn)換，材料的動(dòng)態(tài)范圍 要消耗一半，體全息存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)密度相應(yīng)降低。同軸干涉法巧妙的利用譜面上 的中心光斑作為參考光，與再現(xiàn)的物光波干涉，達(dá)到相位一振幅轉(zhuǎn)換的目的。但 是，這一方法要求有較強(qiáng)的中心光斑作為參考光，而與消除譜面中心光斑提高體 全息存儲(chǔ)器密度的要求背離。除此之外，這些方法還有一個(gè)共同的問題用于相 位一振幅轉(zhuǎn)換的光束都經(jīng)過記錄材料，對記錄材料都有一定的消耗。嚴(yán)格來說這 些相位振幅轉(zhuǎn)換方法不適用于體全息存儲(chǔ)器。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種基于相移干涉法的用于體全息存儲(chǔ)器的相位振幅 轉(zhuǎn)換方法及裝置。針對先前方法中參考光經(jīng)過記錄材料的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明引入不經(jīng) 過記錄材料的第三束光波做為參考波，為了避免精密的光路調(diào)節(jié)，引入相移干涉 法，從記錄的多幅干涉圖中提取原相位信息，而且可以矯正參考波相移誤差和參 考波傾斜誤差。這一方法盡管需要數(shù)據(jù)讀取過程中的相位一振幅轉(zhuǎn)換，但是這一 過程僅在全息再現(xiàn)過程中進(jìn)行相位一振幅轉(zhuǎn)換，不會(huì)影響記錄過程，提高了系統(tǒng) 的存儲(chǔ)密度。本發(fā)明的技術(shù)方案是適用于體全息存儲(chǔ)器的相位振幅轉(zhuǎn)換方法，其特征是包括下列步驟第一步，將數(shù)據(jù)頁上載到空間光調(diào)制器。由于相位調(diào)制相對于振幅調(diào)整具有 消除中心光斑、譜面均勻、便于提高體全息存儲(chǔ)器密度等優(yōu)點(diǎn)，故使用相位型空 間光調(diào)制器對物光波進(jìn)行相位調(diào)制。第二步，全息記錄。物光波經(jīng)過傅利葉變換透鏡與參考波在譜面上干涉，干 涉條紋被放置在4_/系統(tǒng)譜面上的光致聚合物材料記錄，形成體全息光柵。第三步，全息讀取。輸入讀取過程中，我們用快門遮擋物光波，僅用參考波 照射記錄材料再現(xiàn)出相位調(diào)制的物光波，再經(jīng)過傅利葉變換透鏡到達(dá)4一/系統(tǒng) 的像面。 一個(gè)CCD攝像機(jī)放置在像面，用于數(shù)據(jù)讀取。由于數(shù)據(jù)輸入過程采用 相位調(diào)制，直接采集的圖像將丟棄相位信息，具有均勻的強(qiáng)度。第四步，相位一振幅轉(zhuǎn)換。從光源分出一束相干平面波，不經(jīng)過全息記錄和 全息讀取部分的光路，直接到達(dá)像面與再現(xiàn)的物光波在CCD表面干涉。干涉圖 被CCD攝像機(jī)采集。然后通過相移裝置均勻改變這一束平面波的相位，再次與物光波干涉得到第二幅干涉圖。通過相移恢復(fù)算法，我們即可從兩幅干涉圖中算出原始的相位信息。這一 相移恢復(fù)算法簡便易行，而且對于相移誤差和參考光傾斜誤差都有很好的矯正能 力。非常適用于體全息存儲(chǔ)器。具體作為如下設(shè)采集的兩幅干涉圖分別為/i/2，則兩者可以表示為 <formula>formula see original document page 6</formula><formula>formula see original document page 6</formula>其中j^為物光波和參考波的振幅，a(x,力為物光波的相位，6為參考波的 相位，c為相移量。從兩式中得出，<formula>formula see original document page 6</formula>其中，<formula>formula see original document page 6</formula>對于上式中的相移量C為7T的情況，要特別處理<formula>formula see original document page 7</formula>力即相位振幅轉(zhuǎn)換的結(jié)果，也就是存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)頁。在實(shí)際的體全息存儲(chǔ)器使用過程中還包括預(yù)處理步驟和后處理步驟。預(yù)處理 步驟將要存儲(chǔ)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼形成二維數(shù)據(jù)頁，數(shù)據(jù)頁頁面上的像素組合 或分布以一系列固定模式出現(xiàn)。與振幅調(diào)制一樣，為了保證全息存儲(chǔ)中較小的串 擾和得到信噪比高的再現(xiàn)全息圖，對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。編碼的原則是對于頁面 上的像素組合或分布加以一定的限制，即只允許某些固定的模式出現(xiàn)，禁止其他 模式出現(xiàn)。例如在一個(gè)1像素的四鄰域內(nèi)如果再出現(xiàn)1像素，就會(huì)很容易形成干 擾，所以禁止這種模式；同樣，在1像素的八鄰域內(nèi)禁止出現(xiàn)一個(gè)以上的1像素。后處理步驟二值化處理，把由相移恢復(fù)算法得到的灰度圖轉(zhuǎn)化為二值圖。實(shí)現(xiàn)上述適用于體全息存儲(chǔ)器的相位振幅轉(zhuǎn)換方法的裝置，其特征是由激光 器、光束濾波準(zhǔn)直裝置、偏振分光棱鏡、分光棱鏡、反射鏡、4_/系統(tǒng)系統(tǒng)的前 后傅利葉變換透鏡、參考光路聚光透鏡、光闌、相移發(fā)生裝置、光致聚合物材料 光盤、反射式相位型空間光調(diào)制器、CCD探測器和計(jì)算機(jī)組成，所述激光器發(fā) 出的單色線偏振平面波經(jīng)過光束濾波準(zhǔn)直裝置的顯微物鏡針孔濾波準(zhǔn)直透鏡準(zhǔn) 直后，被偏振分光棱鏡折射出一路光束作為相位一振幅轉(zhuǎn)換光束，透射后的光束 再被偏振分光棱鏡分為物光波和參考光波，物光波經(jīng)過偏振分光棱鏡照射到反射 式相位型空間光調(diào)制器，相位調(diào)制后的物光波經(jīng)過前傅利葉變換透鏡聚焦到光致 聚合物材料光盤的表面，參考波經(jīng)過光闌經(jīng)由反射鏡和透鏡照射到光致聚合物材 料光盤的表面與物光波干涉，干涉光場被光致聚合物材料記錄，全息讀取時(shí)，關(guān) 閉物光波，僅開啟參考光波，參考光波照射到光致聚合物材料光盤的表面，衍射 處理的再現(xiàn)物光波經(jīng)過后傅利葉變換透鏡到達(dá)CCD探測器的表面，與此同時(shí)， 轉(zhuǎn)換光束經(jīng)由反射鏡光闌、相移發(fā)生裝置、反射鏡、分光棱鏡，到達(dá)CCD探測 器的表面與再現(xiàn)物光波，實(shí)現(xiàn)了相位一振幅轉(zhuǎn)換，CCD探測器與用于控制輸入 輸出及干涉圖處理的計(jì)算機(jī)相連。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中體全息存儲(chǔ)器的簡單原理圖；圖2為振幅調(diào)制和相位調(diào)制的模擬實(shí)驗(yàn)對比圖；圖3為振幅調(diào)制和相位調(diào)制的光學(xué)實(shí)驗(yàn)對比圖；圖4為本發(fā)明體全息存儲(chǔ)器中相位一振幅轉(zhuǎn)換設(shè)備光路圖；圖5為輸入的相位信息碼圖；圖6實(shí)例一的圖像；圖7實(shí)例二的圖像。符號說明400為激光器；401為光束濾波準(zhǔn)直裝置；402、 403、 404為偏 振分光棱鏡；405為分光棱鏡；406、 407、 408、 409為反射鏡；410為4一/系統(tǒng) 系統(tǒng)的前傅利葉變換透鏡；411為4_/系統(tǒng)的后傅利葉變換透鏡；412為參考光 路聚光透鏡；413、 414為光闌；415為相移發(fā)生裝置；416為光致聚合物材料光 盤；417為反射式相位型空間光調(diào)制器；418為CCD探測器；419為控制輸入和 輸出及干涉圖處理的計(jì)算機(jī)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合兩個(gè)具體實(shí)施例及附圖對體全息存儲(chǔ)器中相位一振幅轉(zhuǎn)換方法及 裝置的具體實(shí)施過程做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。實(shí)施例h本實(shí)施例是一個(gè)對應(yīng)用在體全息存儲(chǔ)器輸入未編碼的二值圖像的情況下進(jìn) 行相位一振幅轉(zhuǎn)換的實(shí)例。輸入的圖像例如附圖5所示的黑白方格，格子大小為 16個(gè)像素，即211.2微米。本實(shí)施方式對相位一振幅轉(zhuǎn)換的過程如下1、輸入圖像上載到相位型空間光調(diào)制器上。使用的空間光調(diào)制器為美國 Displaytech公司的反射式鐵電液晶空間光調(diào)制器，型號為Model LDP-0983-HS1 LightCaster，分辨率1280x768像素，像素大小13.2微米，填充比90%。此空間 光調(diào)制器原為振幅調(diào)制，當(dāng)我們沿光軸相對入射偏振片將其旋轉(zhuǎn)22.5度，就可 實(shí)現(xiàn)二值相位調(diào)制，即輸出相位為0和7t。2、 全息記錄。打開物光波和參考光，讓兩者在體全息存儲(chǔ)器的傅利葉譜面 上干涉，由光致聚合物材料盤片記錄。本例中使用的美國DCE Aprilis公司的型 號為HMD-120-G-1206-D-400的陽離子開環(huán)聚合物材料。厚度400微米。3、 全息讀取。關(guān)閉物光波，僅打開參考波照射存儲(chǔ)材料。再現(xiàn)出的物光波 經(jīng)過體全息存儲(chǔ)器的后傅利葉變換透鏡，傳播到像面。4、 采集第一幅干涉圖。從光源引出的相干平面波(下面簡稱為轉(zhuǎn)換波) 直接傳播到像面，與再現(xiàn)出的物光波干涉，放置在像面的CCD攝像機(jī)采集到第 一幅干涉圖(附圖6.a所示)。5、 采集第二幅干涉圖。通過相移裝置改變轉(zhuǎn)換波的相位，再次與再現(xiàn)出的 物光波干涉，CCD攝像機(jī)采集到第二幅干涉圖(附圖6.b所示)。6、 第二幅干涉圖減第一幅干涉圖，再除以物光波和參考波的振幅以及相移 量一半的正弦值，而后求出反正弦再加上參考波初相位和相移量的一半，即得到 物光波的相位圖，如附圖6.c所示。7、 二值化處理。由于體全息存儲(chǔ)器的系統(tǒng)噪聲不可避免，計(jì)算的到物光波 相位圖并不完美。此外，由于CCD采集的干涉圖具有256階灰度級，所得相位 圖也具有256階灰度級。通過中值濾波可以消除相位圖上的噪聲，閾值化可以得 出二值圖，如附圖6.d所示。由于體全息存儲(chǔ)器中使用4—/光學(xué)變換系統(tǒng)構(gòu)架， 得到的像面相位圖即為輸入面的相位。實(shí)施例2:本實(shí)施例是一個(gè)對應(yīng)用在體全息存儲(chǔ)器輸入未編碼的二值圖像的情況下進(jìn) 行相位一振幅轉(zhuǎn)換的實(shí)例。輸入的圖像例如附圖6的黑白方格，格子大小為8 個(gè)像素，即105.6微米。本實(shí)施方式對相位一振幅轉(zhuǎn)換的過程如下1、 輸入圖像上載到相位型空間光調(diào)制器上。與上一實(shí)例相同，輸入圖上的 白色方格被調(diào)制為相位:i，黑色方格調(diào)制為相位0。2、 全息記錄。打開物光波和參考光，讓兩者在體全息存儲(chǔ)器的傅利葉譜面 上干涉，由光致聚合物材料盤片記錄。3、 全息讀取。關(guān)閉物光波，僅打開參考波照射存儲(chǔ)材料。再現(xiàn)出的物光波 經(jīng)過體全息存儲(chǔ)器的后傅利葉變換透鏡，傳播到像面。4、 采集第一幅干涉圖。轉(zhuǎn)換波直接傳播到像面，與再現(xiàn)出的物光波干涉， 放置在像面的CCD攝像機(jī)采集到第一幅干涉圖(附圖7.a所示)。5、 釆集第二幅干涉圖。通過相移裝置改變轉(zhuǎn)換波的相位，再次與再現(xiàn)出的 物光波千涉，CCD攝像機(jī)采集到第二幅干涉圖(附圖7.b所示)。6、 第二幅干涉圖減第一幅干涉圖，再除以物光波和參考波的振幅以及相移 量一半的正弦值，而后求出反正弦再加上參考波初相位和相移量的一半，即得到 物光波的相位圖，如附圖7.c所示。7、 二值化處理。通過中值濾波可以消除相位圖上的噪聲，閾值化可以得出 二值圖，如附圖7.d所示。由于體全息存儲(chǔ)器中使用4—/光學(xué)變換系統(tǒng)構(gòu)架，得 到的像面相位圖即為輸入面的相位。實(shí)施例3:如圖4所示，400為激光器；401為光束濾波準(zhǔn)直裝置；402、 403、 404為偏振分光棱鏡；405為分光棱鏡；406、 407、 408、 409為反射鏡；410為 4—/系統(tǒng)系統(tǒng)的前傅利葉變換透鏡；411為4一/系統(tǒng)的后傅利葉變換透鏡；412 為參考光路聚光透鏡；413、 414為光闌；415為相移發(fā)生裝置；416為光致聚合 物材料光盤；417為反射式相位型空間光調(diào)制器；418為CCD探測器；419為控 制輸入和輸出及干涉圖處理的計(jì)算機(jī)。激光器(400)發(fā)出的單色線偏振平面波經(jīng)過顯微物鏡針孔(401)濾波準(zhǔn)直透鏡 (401)準(zhǔn)直后，被偏振分光棱鏡(402)折射出一路光束作為相位一振幅轉(zhuǎn)換光束。 透射后的光束再被偏振分光棱鏡(403)分為物光波和參考光波，物光波經(jīng)過偏振 分光棱鏡(404)照射到反射式相位型空間光調(diào)制器(417)，相位調(diào)制后的物光波經(jīng) 過前傅利葉變換透鏡(410)聚焦到光致聚合物材料光盤(416)的表面。參考波經(jīng)過 光闌(413)經(jīng)由反射鏡(408)和(409)反射通過透鏡(412)照射到光致聚合物材料光 盤(416)的表面與物光波干涉，干涉光場在被光致聚合物材料記錄。全息讀取時(shí)， 關(guān)閉物光波，僅開啟參考光波。參考光波照射到光致聚合物材料光盤(416)的表 面，衍射處理的再現(xiàn)物光波經(jīng)過后傅利葉變換透鏡(411)到達(dá)CCD探測器(418) 的表面。與此同時(shí)，轉(zhuǎn)換光束經(jīng)由反射鏡(406)光闌(414)相移發(fā)生裝置(415)反射 鏡(407)分光棱鏡(405)，到達(dá)CCD探測器(418)的表面與再現(xiàn)物光波，實(shí)現(xiàn)了相 位一振幅轉(zhuǎn)換。CCD探測器與用于控制輸入輸出及干涉圖處理的計(jì)算機(jī)(419) 相連。雖然本發(fā)明給出了兩個(gè)實(shí)施例，但并非用以限定本發(fā)明。本領(lǐng)域任何相關(guān)技 術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，都可得到近似的結(jié)果。本發(fā)明的保護(hù) 范圍以所提出的權(quán)利要求限定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1、適用于體全息存儲(chǔ)器的相位振幅轉(zhuǎn)換方法，其特征是包括下列步驟---將數(shù)據(jù)頁上載到相位型空間光調(diào)制器；---全息記錄，物光波經(jīng)過傅利葉變換透鏡與參考波在譜面上干涉，干涉條紋被放置在4-f系統(tǒng)譜面上的光致聚合物材料記錄，形成體全息光柵；---全息讀取，輸入讀取過程中，用快門遮擋物光波，僅用參考波照射記錄材料再現(xiàn)出相位調(diào)制的物光波，再經(jīng)過傅利葉變換透鏡到達(dá)4-f系統(tǒng)的像面；一個(gè)CCD攝像機(jī)放置在像面，用于數(shù)據(jù)讀??；---相位-振幅轉(zhuǎn)換，從光源分出一束相干平面波，直接到達(dá)像面與再現(xiàn)的物光波在CCD表面干涉，干涉圖被CCD攝像機(jī)采集，然后通過相移裝置均勻改變這一束平面波的相位，再次與物光波干涉得到第二幅干涉圖；---通過相移恢復(fù)算法，即可從兩幅干涉圖中計(jì)算出原始的相位信息，具體計(jì)算公式為，設(shè)采集的兩幅干涉圖分別為I1I2，則兩者可以表示為
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于體全息存儲(chǔ)器的相位振幅轉(zhuǎn)換方法，其特 征是還包括下列步驟預(yù)處理步驟，將要存儲(chǔ)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼形成二維數(shù)據(jù) 頁，數(shù)據(jù)頁頁面上的像素組合或分布以一系列固定模式出現(xiàn)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的適用于體全息存儲(chǔ)器的相位振幅轉(zhuǎn)換方法， 其特征是還包括下列步驟后處理步驟，二值化處理，把由相移恢復(fù)算法得到的 灰度圖轉(zhuǎn)化為二值圖。4、實(shí)現(xiàn)上述各權(quán)利要求所述的適用于體全息存儲(chǔ)器的相位振幅轉(zhuǎn)換方法的 裝置，其特征是由激光器、光束濾波準(zhǔn)直裝置、偏振分光棱鏡、分光棱鏡、反射 鏡、4一/系統(tǒng)系統(tǒng)的前后傅利葉變換透鏡、參考光路聚光透鏡、光闌、相移發(fā)生 裝置、光致聚合物材料光盤、反射式相位型空間光調(diào)制器、CCD探測器和計(jì)算 機(jī)組成，所述激光器發(fā)出的單色線偏振平面波經(jīng)過光束濾波準(zhǔn)直裝置的顯微物鏡 針孔濾波準(zhǔn)直透鏡準(zhǔn)直后，被偏振分光棱鏡折射出一路光束作為相位—振幅轉(zhuǎn)換 光束，透射后的光束再被偏振分光棱鏡分為物光波和參考光波，物光波經(jīng)過偏振 分光棱鏡照射到反射式相位型空間光調(diào)制器，相位調(diào)制后的物光波經(jīng)過前傅利葉 變換透鏡聚焦到光致聚合物材料光盤的表面，參考波經(jīng)過光闌經(jīng)由反射鏡和透鏡 照射到光致聚合物材料光盤的表面與物光波干涉，干涉光場被光致聚合物材料記 錄，全息讀取時(shí)，關(guān)閉物光波，參考光波照射到光致聚合物材料光盤的表面，衍 射的再現(xiàn)物光波經(jīng)過后傅利葉變換透鏡到達(dá)CCD探測器的表面，與此同時(shí)，轉(zhuǎn) 換光束經(jīng)由反射鏡光闌、相移發(fā)生裝置、反射鏡、分光棱鏡，到達(dá)CCD探測器 的表面與再現(xiàn)物光波，實(shí)現(xiàn)了相位一振幅轉(zhuǎn)換，CCD探測器與用于控制輸入輸 出及干涉圖處理的計(jì)算機(jī)相連。
全文摘要
適用于體全息存儲(chǔ)器的相位—振幅轉(zhuǎn)換方法及裝置，簡便易行、對于相移誤差和參考光傾斜誤差都有很好的矯正能力，且基于相移干涉法。技術(shù)方案是包括下列步驟將數(shù)據(jù)頁上載到空間光調(diào)制器；全息記錄，物光波經(jīng)過傅利葉變換透鏡與參考波在譜面上干涉，干涉條紋被放置在4-f系統(tǒng)譜面上的光致聚合物材料記錄，形成體全息光柵；全息讀??；相位—振幅轉(zhuǎn)換，從光源分出一束相干平面波，不經(jīng)過全息記錄和全息讀取部分的光路，直接到達(dá)像面與再現(xiàn)的物光波在CCD表面干涉，干涉圖被CCD攝像機(jī)采集，然后通過相移裝置均勻改變這一束平面波的相位，再次與物光波干涉得到第二幅干涉圖。通過相移恢復(fù)算法，即可從兩幅干涉圖中算出原始的相位信息。本發(fā)明還提供了實(shí)現(xiàn)適用于體全息存儲(chǔ)器的相位振幅轉(zhuǎn)換方法的裝置。
文檔編號G11B7/135GK101217044SQ20071030477
公開日2008年7月9日 申請日期2007年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月29日
發(fā)明者何慶聲, 曹良才, 赫明釗, 金國藩 申請人:清華大學(xué)