2020年新闻


林枭老师在全息存储研究中取得新进展


  相位型全息光存储拥有更好的存储密度,成为该领域近年来的研究热点。非干涉相位重建是相位读取的一种技术,避免了震动对读取结果的影响。该技术不同于传统技术在物面成像的方式,而是在傅里叶面对频谱进行成像,因此可以利用频谱的周期性做特别的处理。本研究就是利用频谱延拓,使得只记录一倍奈奎斯特间隔频谱就能进行高保真的相位重建,与传统记录两倍奈奎斯特间隔频谱相比,记录范围缩小4倍,材料消耗减少35%左右,提高存储密度1.5倍。
  图1介绍相同频谱宽度的能量包络。可以看出,相同空间频率的频谱包络是相似的,因此可以用已知的包络代替未知复杂的频谱的包络。

图1 (a)和(b)分别是复杂相位输入和同空间频率的窗口输入,
(c)和(d)分别是(a)和(b)的频谱分布。


  图2介绍频谱延拓的具体过程。


图2 (a)记录一倍奈奎斯特频谱,(b)求得已知的窗口频谱能量包络(一倍奈奎斯特区域),(c)对(a)进行能量归一化,(d)将归一化后的频谱在空间上进行延拓,(e)已知窗口频谱
能量包络(五倍奈奎斯特区域),(f)是令(d)和(e)矩阵相乘,得到最终延拓后的频谱。



图3 实验结果:(a)直接利用一倍奈奎斯特频谱进行相位重建,(b)利用延拓后的频谱进行相位重建,(c)直接记录五倍奈奎斯特频谱进行相位重建。


  图3是实验结果。延拓后比较只记录一倍奈奎斯特频谱的重建,误码率低了4倍左右,尽管不如直接记录更多频谱的重建误码率低,但是却更省材料,在误码率可接受范围内获得更高的存储密度。
  
  相关研究的结果以“Frequency expanded non-interferometric phase retrieval for holographic data storage”为题,整理发表在美国光学学会(The Optical Society of American, OSA)期刊杂志 Optics Express. Vol.28, No.1, 511-518 (2020)上。
  论文的相关链接:https://doi.org/10.1364/OE.380365



(2020.01.06)



This Page was written by Information Photonics Research Center (renyh@fjnu.edu.cn); at May 21, 2018.