專利名稱：快速?gòu)?fù)制衍射存儲(chǔ)器以大量生產(chǎn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及光子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。尤其，本發(fā)明涉及復(fù)制光子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
背景技術(shù)：
由于對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的不斷增長(zhǎng)的需求，對(duì)于具有快速數(shù)據(jù)訪問的高容量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)得到強(qiáng)烈關(guān)注。在傳統(tǒng)的磁存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)密度中的限制已經(jīng)致使對(duì)光存儲(chǔ)器領(lǐng)域進(jìn)行了大量的研究。已經(jīng)提出全息存儲(chǔ)器來取代作為高容量數(shù)字存儲(chǔ)介質(zhì)的光盤(CD-ROM和DVD)。全息存儲(chǔ)器(holographicmemory)的高密度和速度是由于使用了三維記錄和同時(shí)讀出數(shù)據(jù)的整個(gè)頁(yè)面的能力。全息存儲(chǔ)器的主要優(yōu)點(diǎn)是較高的信息密度、短的隨機(jī)存取時(shí)間和高信息傳輸率。
在全息照相記錄中，來自相干的單色光源的光束(例如激光)被劃分為基準(zhǔn)光束和目標(biāo)光束。所述目標(biāo)光束通過空間光調(diào)制器(SLM)然后進(jìn)入存儲(chǔ)介質(zhì)中。SLM形成用于以灰度級(jí)調(diào)制光強(qiáng)度的的單元的矩陣。例如，閥門可以包括光電晶體管或LCD元件。SLM形成用于表示二進(jìn)制或灰度級(jí)數(shù)據(jù)的頁(yè)面的光閘(shutter)的矩陣。目標(biāo)光束通過SLM，SLM用于使用在SLM上顯示的二進(jìn)制信息來調(diào)制目標(biāo)光束。被調(diào)制的目標(biāo)光束在適當(dāng)?shù)墓馐幚砗笾赶蛞粋€(gè)點(diǎn)，在此它與在被尋址機(jī)構(gòu)取路由后的基準(zhǔn)光束相交。也可以考慮對(duì)于多光譜的全息照相，可以同時(shí)使用來自不同激光器或來自同一多線激光器的多個(gè)波長(zhǎng)來記錄多光譜全息圖。換句話說，可以在全息照相多路(multiplexing)處理中使用幾個(gè)波長(zhǎng)來進(jìn)行記錄。
由透鏡和反光鏡構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)用于精確地將以數(shù)據(jù)分組編碼的光束引導(dǎo)到存儲(chǔ)介質(zhì)的特定編址區(qū)域。通過可以通過增加頻率極化來增強(qiáng)的空間和角度多路技術(shù)來實(shí)現(xiàn)厚存儲(chǔ)介質(zhì)的容量的最佳使用。在空間多路技術(shù)中，一組分組被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中，所述存儲(chǔ)介質(zhì)被成形為平面以通過改變?cè)谄矫嫔系膞軸和y軸中的光束方向來作為空間分離的和規(guī)則排列的亞全息圖。每個(gè)亞全息圖被形成在存儲(chǔ)介質(zhì)中的一個(gè)點(diǎn)，所述點(diǎn)具有表示被記錄在存儲(chǔ)介質(zhì)中的相應(yīng)分組地址的直角坐標(biāo)。在角度多路技術(shù)中，通過在改變存儲(chǔ)介質(zhì)中的基準(zhǔn)光束的照射角的同時(shí)保持x和y坐標(biāo)相同來執(zhí)行記錄。通過重復(fù)地遞增所述照射角，信息的多個(gè)分組被記錄為在相同x和y空間位置的一組亞全息圖。
體積(厚)全息圖(volume hologram)要求厚的存儲(chǔ)介質(zhì)，通常是三維體，它由對(duì)于通過相干光束和基準(zhǔn)光束的干涉而產(chǎn)生的光能的空間分布敏感的材料構(gòu)成。全息圖可以被記錄在介質(zhì)中來作為吸收或相(phase)或兩者的改變。存儲(chǔ)材料響應(yīng)于引起在其光學(xué)屬性上的改變的入射光模式。在體積全息圖中，可以疊加大量的數(shù)據(jù)分組，以便可以不失真地重建每個(gè)數(shù)據(jù)分組。體積(厚)全息圖可以被看作被以乳劑深度記錄的三維光柵的疊加，每個(gè)光柵滿足布拉格定律(即體相光柵)。在體積全息圖中的各個(gè)光柵平面產(chǎn)生在折射和/或吸收上的改變。
雖然全息存儲(chǔ)系統(tǒng)還未替代當(dāng)前的CD和DVD系統(tǒng)，但是繼續(xù)作出許多進(jìn)展，它們進(jìn)一步提高了全息存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量的潛力。則包括使用各種多路技術(shù)，諸如角度、波長(zhǎng)、相代碼、分形、周邊彎曲(peristrophic)和位移。但是，用于在高多路體積全息元件中記錄信息和用于讀出它們的方法還未證明在通過量、串?dāng)_和容量上令人滿意。
使用三維光學(xué)存儲(chǔ)媒體的缺點(diǎn)之一是增加了用于制作預(yù)記錄的數(shù)據(jù)介質(zhì)的多拷貝的復(fù)制時(shí)間。在一些當(dāng)前的三維光存儲(chǔ)介質(zhì)復(fù)制是逐個(gè)比特地進(jìn)行復(fù)制。每個(gè)比特的信息被存儲(chǔ)在獨(dú)立的體積中，并且每個(gè)體積被獨(dú)立地寫入。當(dāng)存儲(chǔ)容量提高時(shí)，因?yàn)橐幚泶罅开?dú)立比特而導(dǎo)致復(fù)制時(shí)間增加。
用于全息圖的另一種復(fù)制方法是壓印處理。但是，這僅僅對(duì)于涉及表面調(diào)制的全息圖有益，而不用于其中數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在材料的厚度中的三維數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。另一種技術(shù)被稱為液門(liquid gate)。液門已經(jīng)用于復(fù)制全息圖；但是，它受限于它僅僅用于具有單個(gè)基準(zhǔn)光束的全息圖，而不用于多基準(zhǔn)全息圖，諸如使用多角度多路技術(shù)和其他多路技術(shù)方案的那些。
一般來講，許多用于復(fù)制全息圖的公知技術(shù)是昂貴的；它們導(dǎo)致高的缺陷百分比，并且不產(chǎn)生在可接受的信噪比內(nèi)的拷貝。
發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明的一個(gè)方面，一種用于再現(xiàn)衍射(diffractive)存儲(chǔ)器的裝置包括主衍射存儲(chǔ)單元/器件，其上存儲(chǔ)了多個(gè)信息頁(yè)面；未曝光的衍射板/器件。一個(gè)夾具用于固定主衍射存儲(chǔ)單元。所述夾具靠近所述衍射板并且與其平行，而且在主器件和未曝光器件的相鄰面之間具有間隙。縫隙孔徑單元被布置在主存儲(chǔ)器和未曝光存儲(chǔ)器件之間的間隙中。這個(gè)縫隙孔徑包括多個(gè)孔徑開口。
提供了一種用于滑動(dòng)所述孔徑單元穿過主存儲(chǔ)器單元的面的機(jī)構(gòu)，以便縫隙靠近在主存儲(chǔ)板上的所選擇的信息頁(yè)面。激光源產(chǎn)生光束，所述光束將從主器件衍射產(chǎn)生的數(shù)據(jù)傳送到未曝光器件。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，所述主存儲(chǔ)單元是透射全息圖，并且未曝光存儲(chǔ)器件在光通過主存儲(chǔ)單元后被曝光到衍射圖樣(pattern)。按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，主存儲(chǔ)單元是反射全息圖，未曝光存儲(chǔ)器在光被從主存儲(chǔ)單元的表面反射衍射后被曝光到衍射圖樣。
從包括下列詳細(xì)說明的本公開以及通過本發(fā)明的實(shí)踐，本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和新穎特征將對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員變得顯而易見。雖然下面參考圖解的實(shí)施例而描述了本發(fā)明，但是本說明書不意欲在限制的含義上被理解。讀取了在此的教程的本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員將識(shí)別其他的實(shí)現(xiàn)方式、修改和實(shí)施例以及其他使用領(lǐng)域，它們?cè)谠诖斯_和要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍內(nèi)，并且相對(duì)于它們，本發(fā)明可以具有大的實(shí)用性。
為了便于更全面地理解本發(fā)明，現(xiàn)在參照附圖。這些附圖不應(yīng)當(dāng)被理解為限制本發(fā)明，而是意欲僅僅是例證性的。
圖1是按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、用于復(fù)制全息圖的裝置的示意圖。
圖2是按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、用于復(fù)制透射全息圖的裝置的示意圖。
圖3是按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、用于復(fù)制反射全息圖的裝置的示意圖。
圖4是用于復(fù)制圖1所示的全息圖的裝置的附加細(xì)節(jié)的示意圖。
圖5A和5B是圖解拷貝的大小的控制的、圖1中所示的裝置的操作的示意圖。
圖6是用于控制按照?qǐng)D1所示的裝置的拷貝全息圖的大小的透鏡光學(xué)圖。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D1，其中示出了按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、用于復(fù)制全息圖的裝置的示意圖。所述復(fù)制裝置100包括激光器120、激光束125、光學(xué)單元140、校準(zhǔn)激光束145、主全息片存儲(chǔ)器180、待印制的全息片存儲(chǔ)器190、動(dòng)態(tài)滑動(dòng)縫隙孔徑130和旋轉(zhuǎn)臺(tái)150。
存儲(chǔ)/記錄階段主全息存儲(chǔ)器180包括在存儲(chǔ)信息階段期間存儲(chǔ)的信息。在存儲(chǔ)階段，激光器發(fā)出相干光束，它可以通過分光器(未示出)被分為兩個(gè)光束基準(zhǔn)光束和目標(biāo)光束。目標(biāo)光束可以被過濾和校準(zhǔn)。目標(biāo)光束指向用于顯示要記錄圖像的顯示器。目標(biāo)光束通過從顯示器反射出或透射顯示器而被要記錄的信息調(diào)制。
顯示器可以是用于顯示在諸如空間光調(diào)制器(SLM)或液晶光閥(LCLV)的系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)分組的任何器件。在一個(gè)實(shí)施例中，在顯示器的顯示屏幕上表示的多個(gè)比特被提供為透明和半透明像素(即數(shù)據(jù)分組)的二維圖樣。所顯示的數(shù)據(jù)分組是從諸如計(jì)算機(jī)程序、因特網(wǎng)等的任何來源得到的。在因特網(wǎng)存儲(chǔ)應(yīng)用中，所顯示的分組可以類似于因特網(wǎng)的分組那樣被格式化。
基準(zhǔn)激光束與作為攜帶要存儲(chǔ)的信息的激光束的目標(biāo)光束相干地干涉，以形成干涉圖樣或全息圖，它由于在折射率中的擾動(dòng)而被存儲(chǔ)在主存儲(chǔ)器180中。因此，每個(gè)全息圖被以基準(zhǔn)光束的獨(dú)特角度存儲(chǔ)。在同一體積內(nèi)存儲(chǔ)的各個(gè)全息圖之間的間隔依賴于全息圖的基準(zhǔn)光束角度變化，以便允許使用僅僅用于限定的角度值的體積而在相位上檢索它。注意基準(zhǔn)光束可以使用一組反光鏡進(jìn)行各種反射和定向，以修改基準(zhǔn)光束相對(duì)于目標(biāo)光束的入射角。因此，通過這種機(jī)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)角度多路技術(shù)。換句話說，通過經(jīng)由反光鏡依序改變基準(zhǔn)光束的角度來執(zhí)行角度多路技術(shù)。
讀取階段從主全息存儲(chǔ)器180檢索所存儲(chǔ)的信息需要使用讀取的光束，其特征對(duì)應(yīng)于寫入或存儲(chǔ)所使用的那些(波長(zhǎng)、入射角和在存儲(chǔ)材料中的位置)。這個(gè)讀取的光束由于對(duì)應(yīng)于光束的特征的折射率中的擾動(dòng)而引起衍射，由此建立了被存儲(chǔ)的調(diào)制光束。
被讀取的光束可以被編址讀取系統(tǒng)控制，所述編址讀取系統(tǒng)包括與激勵(lì)器(即，電流計(jì)或微型電動(dòng)機(jī))相關(guān)聯(lián)的反光鏡或微反光鏡，因此能夠進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，這使得每個(gè)反光鏡可以被定位在期望的方向上。這些反光鏡被定位在通過軟件定義的點(diǎn)或節(jié)點(diǎn)上，用于角度地指出變址波陣面245(如圖2所示)到主全息存儲(chǔ)器180中的限定的坐標(biāo)(X，Y)的一個(gè)點(diǎn)。也可以通過光柵或聲音光學(xué)的動(dòng)態(tài)裝置或兩者的組合使用或其他微技術(shù)來實(shí)現(xiàn)激光束角度處理。
在角度多路技術(shù)中，被讀出的光束被定位以便以對(duì)應(yīng)的編址角度訪問在主全息存儲(chǔ)器180中的限定點(diǎn)(X，Y)包括的數(shù)據(jù)分組。讀取程序類似于與選擇基準(zhǔn)角度值相關(guān)聯(lián)的寫入或記錄程序。但是，可以使用比記錄程序更大的容錯(cuò)度來執(zhí)行讀取程序。有可能使用很緊湊的固態(tài)類型激光源來用于讀取處理，因?yàn)樽x取所需要的激光功率比用于記錄的要小得多。
復(fù)制階段激光器120發(fā)射出激光束125，激光束125然后被光學(xué)單元140選擇路由和變換。光學(xué)單元140然后產(chǎn)生校準(zhǔn)激光束145。校準(zhǔn)激光束145被配置來在主全息存儲(chǔ)器180中將分組編址。在一個(gè)實(shí)施例中，校準(zhǔn)激光束145是平面波陣面。光學(xué)單元的功能可以包括激光束125的過濾、調(diào)整、校準(zhǔn)和執(zhí)行直徑適配。光學(xué)單元140的其他功能可以是選擇路由、旋轉(zhuǎn)和聚焦/散焦以使得從光學(xué)單元140出現(xiàn)的激光束125被校準(zhǔn)以產(chǎn)生校準(zhǔn)激光束145。校準(zhǔn)激光束145從光學(xué)單元140輸出而以選擇的角度和與軸相關(guān)的幾何位置到達(dá)主全息存儲(chǔ)器180。注意，在存儲(chǔ)器平面中，每個(gè)頁(yè)面(分組)具有在存儲(chǔ)器(例如，主全息存儲(chǔ)器180)上的x-y位置和光束編址特定角度。換句話說，以位于存儲(chǔ)器的位置(矩陣點(diǎn))上的激光束來尋址頁(yè)面，并且所述激光束具有對(duì)應(yīng)于要復(fù)制的選擇頁(yè)面的角度。
主全息存儲(chǔ)器180被夾具(未示出)定位為接近待印制的全息片存儲(chǔ)器190和與其平行。主全息存儲(chǔ)器180和待印制的全息片存儲(chǔ)器190相隔一個(gè)間隙。動(dòng)態(tài)滑動(dòng)縫隙孔徑130被定位在主全息存儲(chǔ)器180和待印制的全息片存儲(chǔ)器190之間的間隙中。主全息存儲(chǔ)器180和待印制的全息片存儲(chǔ)器190被安裝在旋轉(zhuǎn)臺(tái)150上，旋轉(zhuǎn)臺(tái)150圍繞旋轉(zhuǎn)軸170角度旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)臺(tái)150用于改變校準(zhǔn)激光束145的入射角以實(shí)現(xiàn)在主全息存儲(chǔ)器180上讀取的全息圖的復(fù)用復(fù)制。動(dòng)態(tài)滑動(dòng)縫隙孔徑130用于控制復(fù)用印制。
為了復(fù)制全息圖，通過適當(dāng)?shù)男?zhǔn)激光束145對(duì)于主全息存儲(chǔ)器180的照明從攜帶復(fù)用的數(shù)據(jù)分組的主全息存儲(chǔ)器180重建波陣面。在一個(gè)實(shí)施例中，所述裝置用于將主全息存儲(chǔ)器180的多個(gè)復(fù)用全息圖復(fù)制到待印制的存儲(chǔ)器190上。如上所述，當(dāng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)150角度旋轉(zhuǎn)校準(zhǔn)激光束145時(shí)，校準(zhǔn)激光束145的入射角改變。在每個(gè)角度位置，校準(zhǔn)激光束145重建波陣面并且復(fù)制其對(duì)應(yīng)的復(fù)用全息圖。所述縫隙選擇具有特定復(fù)用角度的列衍射波陣面而不向其他列輸出數(shù)據(jù)波陣面增加噪音，并且防止來自可能使得復(fù)制處理變差的其他列的噪音。
現(xiàn)在參見圖2，其中示出了按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、用于復(fù)制透射全息圖的裝置。整個(gè)裝置200包括在圖1中的裝置100中所示的元件，其中對(duì)于這個(gè)特定實(shí)施例在圖2中示出了附加的細(xì)節(jié)。
裝置200包括主存儲(chǔ)器180、待印制的存儲(chǔ)器190、動(dòng)態(tài)縫隙130和激光平面波陣面245。激光平面波陣面245是通過用于復(fù)制的連續(xù)波(cw)或脈沖激光產(chǎn)生的。在一個(gè)實(shí)施例中，激光平面波陣面產(chǎn)生脈沖激光。脈沖激光的使用將加速?gòu)?fù)制處理和降低穩(wěn)定性限制。
在這個(gè)實(shí)施例中的主存儲(chǔ)器180是具有前表面232和表面后234的過渡全息圖。待印制的存儲(chǔ)器190同樣具有前表面238和后表面240。動(dòng)態(tài)縫隙孔徑130被布置在主存儲(chǔ)器180和待印制的存儲(chǔ)器190之間，并且被夾具(未示出)固定，這允許動(dòng)態(tài)縫隙130通過待印制的存儲(chǔ)器190的表面238的線性變換。如上所述，來自包括平面波陣面245的激光器120的光以角度太塔(θi)入射在主存儲(chǔ)器180的后表面234上，其中“i”是正整數(shù)(1≤i≤20)。這個(gè)光被記錄在主存儲(chǔ)器180上的衍射圖樣衍射，并且全息數(shù)據(jù)被從主存儲(chǔ)器180的后表面234發(fā)送到前表面232。衍射的波陣面通過要印制的動(dòng)態(tài)縫隙130，由此將所述圖樣曝光到待印制的存儲(chǔ)器190的前表面238。
在一個(gè)實(shí)施例中，主存儲(chǔ)器180包括數(shù)據(jù)/信息的頁(yè)面的陣列，它在大小上對(duì)應(yīng)于在動(dòng)態(tài)縫隙孔徑130中的獨(dú)立縫隙或開口。單列的數(shù)據(jù)頁(yè)面因此通過動(dòng)態(tài)縫隙孔徑130，并且曝光未曝光存儲(chǔ)片前表面238(即多肽層(polypeptide layer))，由此從主存儲(chǔ)器180向待印制的存儲(chǔ)器190復(fù)制全息圖。在一個(gè)實(shí)施例中，主存儲(chǔ)器180和待印制的存儲(chǔ)器190由諸如多肽材料的有機(jī)材料構(gòu)造，并且按照在下述共同待審的專利申請(qǐng)中所述的技術(shù)被制造題目為“使用多肽材料的光子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)和及其制造它的方法”，序號(hào)PCT/FR0I/02386，它在此通過引用被并入。
現(xiàn)在參見圖3，其中示出了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，它包括用于復(fù)制反射全息圖的裝置300。在這個(gè)實(shí)施例中，主存儲(chǔ)器180是具有前232和后234表面的反射全息圖。待印制的存儲(chǔ)器190包括后240和前238表面。動(dòng)態(tài)縫隙孔徑130被布置在主存儲(chǔ)器180和待印制的存儲(chǔ)器190之間。平面波陣面245以角度太塔(θi)入射在主存儲(chǔ)器180的前表面232上。平面波陣面245被在主存儲(chǔ)器180上的衍射圖樣衍射。被衍射的數(shù)據(jù)頁(yè)面從前表面232傳播到前表面238，并且通過縫隙開口130。數(shù)據(jù)光束的頁(yè)面與校準(zhǔn)激光束245相干涉以形成被印制在待印制的存儲(chǔ)器190的前表面238上的圖樣。在一個(gè)實(shí)施例中，前表面238是多肽層的表面。
圖2和3分別描述了透射全息圖和反射全息圖的復(fù)制；但是，可以考慮，任何多路技術(shù)方法(即，角度多路技術(shù))可以被應(yīng)用以產(chǎn)生多個(gè)多路全息圖的復(fù)制。
參見圖4，其中示出了按照本發(fā)明的、用于復(fù)制全息圖的裝置的附加細(xì)節(jié)。圖4示出了裝置400的示意圖，它可以與上述圖1-3中的裝置結(jié)合使用。動(dòng)態(tài)縫隙130包括單列孔徑410(包括分組4101到410N)，它在位置和大小上對(duì)應(yīng)于在主存儲(chǔ)器180上存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的獨(dú)立頁(yè)面。被擴(kuò)展的激光束415通過動(dòng)態(tài)縫隙獨(dú)立孔徑410，由此產(chǎn)生獨(dú)立的光束4201到420N(N是正整數(shù))列，它們輸出沿著信息列上的多個(gè)分組。每個(gè)衍射圖樣包括幾個(gè)編碼的數(shù)據(jù)分組。這導(dǎo)致以指定角度從主存儲(chǔ)器180向構(gòu)成另一個(gè)記錄介質(zhì)的復(fù)制片190(多肽層)的傳送。
為了從主存儲(chǔ)器180向另一個(gè)記錄介質(zhì)(即，待印制的存儲(chǔ)器190)復(fù)制多個(gè)全息圖，被擴(kuò)展和校準(zhǔn)的激光束415可以在角度上旋轉(zhuǎn)或以不同的角度太塔(θi)傾斜。當(dāng)激光束415以不同的角度太塔(θi)向主存儲(chǔ)器180發(fā)出并且通過動(dòng)態(tài)縫隙130的獨(dú)立孔徑410時(shí)，來自主存儲(chǔ)器180的另一個(gè)數(shù)據(jù)頁(yè)面被復(fù)制到待印制的存儲(chǔ)器190中。在一個(gè)實(shí)施例中，在主存儲(chǔ)器180、縫隙系統(tǒng)130和復(fù)制的存儲(chǔ)器190中的至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，激光束是靜態(tài)的。在另一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)主存儲(chǔ)器180、復(fù)制的存儲(chǔ)器190和縫隙系統(tǒng)130中的一個(gè)或多個(gè)靜止時(shí)激光束移動(dòng)。
在一個(gè)實(shí)施例中，動(dòng)態(tài)縫隙130可以具有多列孔徑。每列被調(diào)整以便它在位置和大小上對(duì)應(yīng)于在主存儲(chǔ)器180中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的獨(dú)立頁(yè)面。而且，根據(jù)哪個(gè)數(shù)據(jù)要被復(fù)制到待印制的存儲(chǔ)器190，每列可以選擇性地打開或關(guān)閉。在另一個(gè)實(shí)施例中，動(dòng)態(tài)縫隙130可以具有單行或多行孔徑，每行在位置上對(duì)應(yīng)于在主存儲(chǔ)器180中存儲(chǔ)的具體數(shù)據(jù)?？梢钥紤]，縫隙或開口130的形狀和大小可以根據(jù)來自主存儲(chǔ)器180的衍射圖樣的幾何特征而改變。
現(xiàn)在參見圖5A和5B，其中示出了在圖1-3中所述的復(fù)制處理中使用的兩個(gè)實(shí)施例中描述的裝置的示意圖。所述裝置包括主存儲(chǔ)器180、待復(fù)制的存儲(chǔ)器190、輸入光束505和輸出光束515。輸入光束505是校準(zhǔn)激光束(即圖1中的校準(zhǔn)激光束)，它被用作在主存儲(chǔ)器180到待復(fù)制的存儲(chǔ)器190的復(fù)制建立中的平行光束。在主存儲(chǔ)器180中的信息要使用作為目標(biāo)光束的輸出光束515被復(fù)制到待復(fù)制的存儲(chǔ)器190。主存儲(chǔ)器180的這個(gè)輸出光束515在主存儲(chǔ)器180中被加載了數(shù)據(jù)/信息。換句話說，這個(gè)輸出光束515表示要用于存儲(chǔ)器被記錄為復(fù)制品的目標(biāo)光束。
圖5A中的實(shí)施例描述了這樣的情況，其中包括要復(fù)制在待復(fù)制的存儲(chǔ)器190上的分組的光束的大小大于包括主存儲(chǔ)器180的分組的光束的大小。在圖5B中的實(shí)施例描述了這樣的情況下，其中主存儲(chǔ)器180和待復(fù)制的存儲(chǔ)器190的分組的大小相同。輸出光束515被控制以產(chǎn)生待復(fù)制的存儲(chǔ)器190的期望的復(fù)制分組大小。
圖6是圖解引發(fā)用于主存儲(chǔ)器記錄的輸出校準(zhǔn)光束的特定光束處理的光學(xué)圖。所述圖是示出用于控制目標(biāo)光束的透鏡的選擇以制作按照本發(fā)明的主存儲(chǔ)器180的全息圖的圖示。光學(xué)器件600包括空間光調(diào)制器(SLM)610、第一透鏡620、第二透鏡630、第一平行光束605、第二平行光束615和焦點(diǎn)A。
SLM 610顯示要記錄到圖1-4中所示的主存儲(chǔ)器180的圖像。從SLM 610輸出具有第一光束大小h1的第一平行目標(biāo)光束605。第一平行光束605是目標(biāo)光束，它被加載了要記錄以構(gòu)成主存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)。第一平行光束605被第一透鏡620會(huì)聚到焦點(diǎn)A。第二透鏡630將來自焦點(diǎn)A的光束校準(zhǔn)為具有第二光束大小h2的平行目標(biāo)光束615。第一和第二透鏡620和630的選擇依賴于來自SLM 610的在主存儲(chǔ)器中的目標(biāo)光束(分組數(shù)據(jù)光束)大小和要記錄在待復(fù)制的存儲(chǔ)器190上的分組的大小。在透鏡620和630之間的焦距是第一和第二距離f1和f2的組合。在具有大小h1的目標(biāo)光束605和具有大小h2的目標(biāo)光束615之間的關(guān)系被定義在下面的公式中
h2h1=f2f1]]>其中h1是在SLM 610和透鏡620之間的平行校準(zhǔn)目標(biāo)激光束的大小。
h2是在透鏡630后的平行校準(zhǔn)目標(biāo)激光束的大小。這個(gè)光束大小將成為在主存儲(chǔ)器(即，主存儲(chǔ)器180)中的一個(gè)點(diǎn)的大小。
f1是被會(huì)聚到焦點(diǎn)A的透鏡620的焦距。
f2是被從焦點(diǎn)A偏離的透鏡630的焦距。
本發(fā)明不限于在此所述的具體實(shí)施例的范圍。事實(shí)上，除了在此所述的那些之外，本申請(qǐng)意欲覆蓋本發(fā)明的任何修改，并且本發(fā)明不限于已經(jīng)給出的細(xì)節(jié)。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)由所附的權(quán)利要求及其法律等同內(nèi)容確定，而不是由給出的示例確定。
權(quán)利要求
1.一種裝置，包括主存儲(chǔ)器，其上存儲(chǔ)了多個(gè)信息頁(yè)面；未曝光存儲(chǔ)器，靠近所述主存儲(chǔ)器，所述未曝光存儲(chǔ)器和主存儲(chǔ)器相隔一個(gè)間隙；孔徑單元，被布置在所述間隙中，具有多個(gè)孔徑開口，每個(gè)開口對(duì)應(yīng)于主存儲(chǔ)器中的獨(dú)立頁(yè)面，所述孔徑單元位于穿過主存儲(chǔ)器的表面，以便所述開口對(duì)應(yīng)于所選擇的信息頁(yè)面；光源，產(chǎn)生光束，所述光束將存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)從主存儲(chǔ)器向所述未曝光存儲(chǔ)器傳送。
2.按照權(quán)利要求1的裝置，還包括夾具，用于固定與所述未曝光的平行的主存儲(chǔ)器。
3.按照權(quán)利要求1的裝置，還包括用于將孔徑單元滑動(dòng)通過主存儲(chǔ)器的所述表面的部件。
4.按照權(quán)利要求2的裝置，還包括旋轉(zhuǎn)臺(tái)，它具有平面頂表面和與所述頂表面垂直的軸旋轉(zhuǎn)件，所述夾具被布置在所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)上，以便主存儲(chǔ)器和未曝光存儲(chǔ)器的平面與所述臺(tái)的頂面垂直。
5.按照權(quán)利要求4的裝置，其中所述光束通過主存儲(chǔ)器然后到達(dá)所述未曝光存儲(chǔ)器。
6.按照權(quán)利要求5的裝置，其中所述主存儲(chǔ)器是透射全息圖。
7.按照權(quán)利要求6的裝置，其中所述未曝光存儲(chǔ)器和主存儲(chǔ)器具有前側(cè)和后側(cè)，并且被布置使得主存儲(chǔ)器后側(cè)靠近所述未曝光器件的前側(cè)，并且光束入射在主器件的前側(cè)，而且未曝光器件被布置使得光束在通過主存儲(chǔ)器和孔徑單元后入射在其前側(cè)。
8.按照權(quán)利要求7的裝置，其中所述主存儲(chǔ)器和未曝光存儲(chǔ)器的后側(cè)被多肽層支持。
9.按照權(quán)利要求1的裝置，其中所述光束是平面波陣面。
10.按照權(quán)利要求1的裝置，其中所述未曝光存儲(chǔ)器和主存儲(chǔ)器具有前側(cè)和后側(cè)，并且被布置使得主存儲(chǔ)器后側(cè)靠近所述未曝光器件的前側(cè)，并且其中光束被衍射離開主單元，而且由主存儲(chǔ)器衍射的數(shù)據(jù)光束到達(dá)未曝光存儲(chǔ)器的前側(cè)。
11.按照權(quán)利要求10的裝置，其中主存儲(chǔ)器是反射全息圖。
12.按照權(quán)利要求11的裝置，其中主存儲(chǔ)器被布置使得光束被入射在主存儲(chǔ)單元的前側(cè)并且從前表面衍射出，未曝光存儲(chǔ)器被布置使得所述衍射光束入射在未曝光存儲(chǔ)器的前側(cè)上。
13.按照權(quán)利要求12的裝置，其中所述光束是平面波陣面。
14.按照權(quán)利要求1的裝置，其中主存儲(chǔ)器和未曝光存儲(chǔ)器包括有機(jī)材料。
15.按照權(quán)利要求14的裝置，其中有機(jī)材料是多肽材料。
16.一種裝置，包括主存儲(chǔ)器，其上存儲(chǔ)有信息頁(yè)面；未曝光存儲(chǔ)器，靠近主存儲(chǔ)器，所述未曝光存儲(chǔ)器與主存儲(chǔ)器相隔一間隙；孔徑單元，被布置在所述間隙中，具有對(duì)應(yīng)于在主存儲(chǔ)器中列中獨(dú)立頁(yè)面的開口，所述孔徑單元位于穿過主存儲(chǔ)器的表面，以便所述開口對(duì)應(yīng)于所選擇的信息頁(yè)面；光源，產(chǎn)生從主存儲(chǔ)器向未曝光存儲(chǔ)器傳送存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)的光束。
17.按照權(quán)利要求16的裝置，還包括夾具，用于固定與未曝光存儲(chǔ)器平行的主存儲(chǔ)器。
18.按照權(quán)利要求16的裝置，還包括用于將孔徑單元滑動(dòng)通過主存儲(chǔ)器的所述面的部件。
19.按照權(quán)利要求17的裝置，還包括旋轉(zhuǎn)臺(tái)，它具有平面頂表面和與所述頂表面垂直的軸旋轉(zhuǎn)件，所述夾具被布置在所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)上，以便主存儲(chǔ)器和未曝光存儲(chǔ)器的平面與所述臺(tái)的頂面垂直。
20.按照權(quán)利要求19的裝置，其中所述光束通過主存儲(chǔ)器以到達(dá)所述未曝光存儲(chǔ)器。
21.按照權(quán)利要求20的裝置，其中所述主存儲(chǔ)器是透射全息圖。
22.按照權(quán)利要求21的裝置，其中所述未曝光存儲(chǔ)器和主存儲(chǔ)器具有前側(cè)和后側(cè)，并且被布置使得主存儲(chǔ)器后側(cè)靠近所述未曝光存儲(chǔ)器的前側(cè)，并且光束入射在主單元的前側(cè)，而且未曝光存儲(chǔ)器被布置使得光束在通過主存儲(chǔ)器和孔徑單元后入射在其前側(cè)。
23.按照權(quán)利要求16的裝置，其中所述光束是平面波陣面。
24.按照權(quán)利要求16的裝置，其中所述未曝光存儲(chǔ)器和主存儲(chǔ)器具有前側(cè)和后側(cè)，并且被布置使得主存儲(chǔ)器后側(cè)靠近所述未曝光器件的前側(cè)，并且其中光束被衍射離開主單元，而且到達(dá)未曝光存儲(chǔ)器的前側(cè)以將未曝光存儲(chǔ)器曝光到在主存儲(chǔ)器上的衍射存儲(chǔ)器圖樣。
25.按照權(quán)利要求24的裝置，其中未曝光存儲(chǔ)器的前側(cè)和主存儲(chǔ)器的后側(cè)包括多肽層。
26.按照權(quán)利要求24的裝置，其中主存儲(chǔ)器是反射全息圖。
27.按照權(quán)利要求26的裝置，其中主存儲(chǔ)器被布置使得光束入射在主存儲(chǔ)單元的前側(cè)并且從前表面衍射出，未曝光存儲(chǔ)器被布置使得所述衍射光束入射在未曝光存儲(chǔ)器的前側(cè)。
28.按照權(quán)利要求27的裝置，其中所述光束是平面波陣面。
29.按照權(quán)利要求16的裝置，其中主存儲(chǔ)器和未曝光存儲(chǔ)器包括衍射圖樣，它們作為透鏡，由此基準(zhǔn)光束當(dāng)通過主存儲(chǔ)器時(shí)被校準(zhǔn)。
30.按照權(quán)利要求16的裝置，其中主存儲(chǔ)器和未曝光存儲(chǔ)器包括有機(jī)材料。
31.按照權(quán)利要求30的裝置，其中有機(jī)材料是多肽材料。
32.一種方法，包括提供主存儲(chǔ)器，其上存儲(chǔ)了多個(gè)信息頁(yè)面；提供未曝光存儲(chǔ)器，它靠近所述主存儲(chǔ)器，所述未曝光存儲(chǔ)器和主存儲(chǔ)器相隔一間隙；在所述間隙中布置孔徑單元，它具有對(duì)應(yīng)于在主存儲(chǔ)器中的獨(dú)立頁(yè)面列的開口，所述孔徑單元位于穿過主存儲(chǔ)器的表面，以便所述開口對(duì)應(yīng)于所選擇的信息頁(yè)面；從光源產(chǎn)生光束，所述光束將存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)從主存儲(chǔ)器向所述未曝光存儲(chǔ)器傳送。
33.按照權(quán)利要求32的方法，還包括提供夾具，用于固定與所述未曝光存儲(chǔ)器平行的主存儲(chǔ)器。
34.按照權(quán)利要求32的方法，還包括將孔徑單元滑動(dòng)通過主存儲(chǔ)器的所述面。
35.按照權(quán)利要求33的方法，還包括旋轉(zhuǎn)臺(tái)，它具有平面頂表面和與所述頂表面垂直的軸旋轉(zhuǎn)件，所述夾具被布置在所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)上，以便主存儲(chǔ)器和未曝光存儲(chǔ)器的平面與所述臺(tái)的頂面垂直。
36.按照權(quán)利要求35的方法，其中所述光束通過主存儲(chǔ)器以到達(dá)所述未曝光存儲(chǔ)器。
37.按照權(quán)利要求36的方法，其中所述主存儲(chǔ)器是透射全息圖。
38.按照權(quán)利要求37的方法，其中所述未曝光存儲(chǔ)器和主存儲(chǔ)器具有前和后側(cè)，并且被布置使得主存儲(chǔ)器后側(cè)靠近所述未曝光存儲(chǔ)器的前側(cè)，并且光束入射在主存儲(chǔ)器的前側(cè)，而且未曝光存儲(chǔ)器被布置使得光束在通過主存儲(chǔ)器和孔徑單元后入射在其前側(cè)。
39.按照權(quán)利要求38的方法，其中所述主存儲(chǔ)器的前側(cè)和未曝光存儲(chǔ)器的后側(cè)包括多肽層。
40.按照權(quán)利要求32的方法，其中所述光束是平面波陣面。
41.按照權(quán)利要求32的方法，其中所述未曝光存儲(chǔ)器和主存儲(chǔ)器具有前和后側(cè)，并且被布置使得主存儲(chǔ)器前側(cè)靠近所述未曝光器件的前側(cè)，并且其中光束被反射離開主單元，并且到達(dá)未曝光存儲(chǔ)器的前側(cè)以將未曝光存儲(chǔ)器曝光到在主存儲(chǔ)器上的衍射圖樣。
42.按照權(quán)利要求41的方法，其中所述主存儲(chǔ)器的前側(cè)和未曝光存儲(chǔ)器的后側(cè)包括多肽層。
43.按照權(quán)利要求42的方法，其中主存儲(chǔ)器是反射全息圖。
44.按照權(quán)利要求43的方法，其中主存儲(chǔ)器被布置使得光束入射在主存儲(chǔ)單元的前側(cè)并且從前表面反射出，未曝光存儲(chǔ)器被布置使得所述反射光束入射在未曝光存儲(chǔ)器的前側(cè)上。
45.按照權(quán)利要求43的方法，其中所述光束是平面波陣面。
46.按照權(quán)利要求46的方法，其中主存儲(chǔ)器和未曝光存儲(chǔ)器包括有機(jī)材料。
47.按照權(quán)利要求46的方法，其中所述有機(jī)材料是多肽材料。
48.一種系統(tǒng)，包括激光器，用于產(chǎn)生相干光；光學(xué)單元，連接到激光器，用于校準(zhǔn)激光束；和復(fù)制器件，連接到所述光學(xué)單元，用于接收校準(zhǔn)的激光束，所述復(fù)制器件包括主存儲(chǔ)器，其上存儲(chǔ)有信息頁(yè)面；未曝光存儲(chǔ)器，靠近主存儲(chǔ)器，所述未曝光存儲(chǔ)器與主存儲(chǔ)器相隔一間隙；孔徑單元，在所述間隙中，具有對(duì)應(yīng)于在主存儲(chǔ)器中獨(dú)立頁(yè)面的開口，所述孔徑單元位于穿過主存儲(chǔ)器的表面，以便所述開口對(duì)應(yīng)于所選擇的信息頁(yè)面；和校準(zhǔn)的光束，來自所述光學(xué)單元，用于從主存儲(chǔ)器向未曝光存儲(chǔ)器傳送存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)。
49.按照權(quán)利要求48的系統(tǒng)，還包括夾具，用于固定與未曝光存儲(chǔ)器平行的主存儲(chǔ)器。
50.按照權(quán)利要求48的系統(tǒng)，還包括用于將孔徑單元滑動(dòng)通過主存儲(chǔ)器的所述表面的部件。
51.按照權(quán)利要求49的系統(tǒng)，還包括旋轉(zhuǎn)臺(tái)，它具有平面頂表面和與所述頂表面垂直的軸旋轉(zhuǎn)件，所述夾具被布置在所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)上，以便主存儲(chǔ)器和未曝光存儲(chǔ)器的平面與所述臺(tái)的頂面垂直。
52.按照權(quán)利要求51的系統(tǒng)，其中所述被校準(zhǔn)的光束通過主存儲(chǔ)器以到達(dá)所述未曝光存儲(chǔ)器。
全文摘要
一種存儲(chǔ)多個(gè)信息頁(yè)面的主存儲(chǔ)器。未曝(unexposed)光存儲(chǔ)器(190)靠近所述主存儲(chǔ)器(180)。所述未曝光存儲(chǔ)器和主存儲(chǔ)器相隔一個(gè)間隙?？讖絾卧?130)被布置在所述間隙中。所述孔徑具有單個(gè)孔徑開口。每個(gè)開口在大小上對(duì)應(yīng)于主存儲(chǔ)器中具有存儲(chǔ)器的特定多路技術(shù)處理的角度的列的獨(dú)立頁(yè)面。所述孔徑單元位于穿過主存儲(chǔ)器的一個(gè)面，以便所述開口對(duì)應(yīng)于所選擇的信息頁(yè)面。光源(120)產(chǎn)生將存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)從主存儲(chǔ)器向所述未曝光存儲(chǔ)器傳送的光束。
文檔編號(hào)G03H1/10GK1625720SQ02828809
公開日2005年6月8日 申請(qǐng)日期2002年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月26日
發(fā)明者伊德里斯·埃爾哈菲迪, 羅馬阿爾達(dá)·格齊馬拉, 帕特里克·梅魯伊斯 申請(qǐng)人:迪維安公司