Блок обращения для голографического запоминающего устройства

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в голографических запоминающих устройствах для повышения их информационной емкости. Цель изобретения - повышение информационной емкости блока. Блок обращения для голографического запоминающего устройства содержит коллимирующий узел, управляемый расщепитель пучка, узел отклонения пучка, фокусирующий узел, матрицу опорных голограмм, узел формирования пучка, носитель информации, узел управления с соответствующими функциональными связями. 2 з.п. ф-лы. 2 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в голографических запоминающих устройствах для повышения их информационной емкости. Цель изобретения повышение информационной емкости блока обращения. На фиг. 1 представлена оптическая схема блока обращения для голографического запоминающего устройства; на фиг. 2 схема узла управления. Блок обращения для голографического запоминающего устройства содержит коллимирующий узел 1, управляемый расщепитель 2 пучка, узел 3 отклонения пучка, фокусирующий узел 4, матрицу 5 опорных голограмм, узел 6 формирования пучка, носитель 7 информации, узел 8 управления. Коллимирующий узел 1 может быть выполнен, например, в виде линзового растра. Управляемый расщепитель 2 пучка имеет n оптических входов, каждому из которых соответствует два оптических выхода. Расширитель 2 обеспечивает либо разделение входного пучка на сигнальный и вспомогательный, либо направление входного пучка во вспомогательный канал. В качестве управляемого расщепителя могут использоваться, например, каскад электрооптического дефлектора, на выходе которого установлен переключатель поляризации света, обеспечивающий одинаковую поляризацию выходных пучков, жидкокристаллический или акустооптический (угловой) дефлектор, на выходе которого установлена дифракционная решетка, обеспечивающая параллельность выходных пучков, или управляемая поликубическая система, состоящая из n поляризационных светоделительных кубов, перед входными плоскостями которых установлены переключатели поляризации, а на одном из выходов каждого куба расположена поворотная призма, обеспечивающая параллельность отраженного кубом пучка проходящему, и переключатель поляризации света, обеспечивающий одинаковую поляризацию выходных пучков. Узел 3 отклонения пучка может состоять, например, из последовательно расположенных линзового растра и акустического дефлектора или из последовательно расположенных электрооптического дефлектора и линзового растра, при этом в дефлекторах имеется, например, матрица сквозных отверстий. Фокусирующий узел 4 может быть выполнен, например, в виде линзового растра. Матрица 5 опорных голограмм служит для образования опорных или считывающих пучков и может быть выполнена, например, на объемной среде (например, ниобате лития). Каждая опорная голограмма матрицы 5 состоит из зарегистрированных "внавал" элементарных опорных голограмм, каждая из которых образована фурье-образом изображения транспаранта голографического запоминающего устройства, все ячейки которого работают на пропускание и параллельным пучком. Элементарные опорные голограммы каждой опорной голограммы матрицы 5 разделены таким образом (например, углом Брегга), чтобы каждая из них могла восстанавливаться независимо от других. Узел 6 формирования пучка предназначен для коллимирования или фокусирования пучков, восстановленных с опорных голограмм, и может быть составлен из одного или двух линзовых растворов. Носитель 7 информации осуществляет реверсивное объемное хранение информации в виде матрицы наложенных микроголограмм микространиц информации, например, в парафазном коде. Носитель 7 может быть выполнен, например, на основе ниобата лития или на любой подходящей объемной среде, допускающей запись, считывание и стирание информации в виде микроголограмм. Блок обращения работает совместно с управляемым проекционным блоком 9 голографического запоминающего устройства. В состав управляемого проекционного блока 9 входят: проекционный узел 10, рэндомизирующая маска 11, управляемый транспарант 12, фокусирующий узел 13, управляемый мультипликатор 14, коллективный узел 15. Управляемый проекционный блок 9 обеспечивает произвольную адресацию изображения управляемого транспаранта 12 в любое из n адресных положений (где n 1,2,3. m, а m число участков, на которых хранятся микроголограммы на носителе) и направление его на любой К-й выход управляемого мультипликатора 14, т.е. К-й выход блока 9 (где К 1,2,3, p, а p число носителей информации в голографическом запоминающем устройстве). Таким образом, на любом К-м выходе блока 9 имеется n адресных положений (адресных выходов) светового пучка. Проекционный узел 10 обеспечивает освещение управляемого транспаранта 12 параллельными пучками и может быть выполнен в виде объектива. Рэндомизирующая маска 11 обеспечивает равномерное распределение света по полю микроголограммы и может быть выполнена на основе фотослоев или жидких кристаллов. Управляемый транспарант 12 осуществляет пространственно-временную модуляцию проходящих световых пучков в соответствии с кодом, предназначенным для записи информации, и может быть выполнен, например, на основе жидких кристаллов с матричной или индивидуальной адресацией. Фокусирующий узел 13 может быть выполнен в виде объектива. Управляемый мультипликатор 14 осуществляет, например, направление изображений транспаранта 12 на любой носитель 7 информации и может быть выполнен на основе управляемых поликубических систем. Коллективный узел 15 обеспечивает параллельность оптических осей выходных пучков блока 9 оптической оси блока обращения. Узел 15 может быть выполнен в виде объектива. Узел 8 управления обеспечивает работу блока обращения в составе голографического запоминающего устройства. Узел 8 может состоять например, из генератора 16 синхроимпульсов, формирователя 17 управляющих сигналов, буферного накопителя 18, формирователей 19, 20 управляющих сигналов, канала 21 ввода. Блок обращения к голографическому запоминающему устройству работает следующим образом. В режиме записи информации в управляемом проекционном блоке 9 производится освещение через проекционный узел 10 и рэндомизирующую маску 11 управляемого транспаранта 12 под углом, соответствующим адресу места записи микроголограммы на К-й носитель 7 блока обращения для голографического запоминающего устройства. Фокусируемое узлом 13 изображение транспаранта 12 направляется управляемым мультипликатором 14 на определенный К-й носитель 7 блока обращения. Коллективный узел 15 обеспечивает параллельность оптической оси любого пучка на выходе проекционного блока 9 оптической оси блока обращения. Таким образом, на n-м адресном выходе проекционного блока 9, соответствующем адресу n-го участка на К-м носителе информации 7, на соответствующем адресу n-го участка на К-м носителе информации 7, на котором должна записываться микроголограмма, появляется сфокусированное изображение кода, отображенного на транспаранте 12. Пучок, переносящий это изображение, подается на вход блока обращения, коллимируется узлом 1 и поступает на n-й вход управляемого расщепителя 2 пучка. По команде генератора 16 формирователь 17 подает управляющие напряжения на расщепитель 2 и он разделяет входной пучок на сигнальный и вспомогательный. Сигнальный пучок проходит через отверстия в дефлекторе, фокусируется узлом 4 и на n-м участке носителя 7 формируется фурье-образ изображения транспаранта 12. Вспомогательный пучок поступает на вход узла 3 отклонения пучка. По команде генератора 16 из канала 21ввода в накопитель 18 поступает код адреса S-й (где S 1,2,3,g, а g число микроголограмм, записываемых на одном участке носителя) микроголограммы, которая должна храниться на n-м участке носителя 7. По команде генератора 16 этот код поступает на формирователь 19, который подает управляющие напряжения на дефлектор узла 3. Согласно поданному S-му коду узел отклонения пучка 3 направляет, например, под соответствующим углом вспомогательный пучок на n-ю опорную голограмму матрицы S и восстанавливает соответствующую ему S-ю элементарную опорную голограмму. Восстановленный с нее пучок формируется и направляется узлом 6 в качестве опорного пучка под углом, соответствующим S-му адресу записи микроголограммы, на n-й участок носителя 7. На n-м участке носителя 7 образуется объемная интерференционная картина между соответствующим сигнальным и опорным пучками. По сигналу с генератора 16 формирователь 20 подает напряжение на носитель 7. Производится запись микроголограммы на носитель 7. По окончании записи микроголограммы напряжение с носителя 7 по команде узла 8 снимается. Подавая на дефлектор узла 3 различные S-е адреса и меняя информацию транспаранта 12, можно на одном n-м участке носителя 7 записать g микроголограмм с различной информацией. В режиме считывания информации все рабочие ячейки транспаранта 12 переводятся в режим пропускания света. Освещение S-й микроголограммы n-го участка носителя 7 осуществляется той же оптоэлектронной системой, что и при ее записи. Однако при считывании по команде узла 8 управляемый расщепитель 2 пучка направляет весь световой пучок только во вспомогательный канал. Поэтому S-я микроголограмма n-го участка носителя 7 освещается только считывающим (опорным) пучком и с нее восстанавливается искомое изображение. При стирании информации оптоэлектронная система блока обращения работает так же, как и в режиме считывания информации, а на носитель 7 по команде узла 8 подается сигнал, разрешающий стирание.

Формула изобретения

1. Блок обращения для голографического запоминающего устройства, содержащий последовательно расположенные и оптически связанные коллимирующий узел и управляемый расщепитель пучка, выходы первой группы которого через фокусирующий узел оптически связаны с носителем информации, выходы матрицы опорных голограмм оптически связаны через узел формирования пучков с носителем информации, узел управления, первый и второй выходы которого подключены соответственно к управляемому расщепителю пучка и носителю информации, отличающийся тем, что, с целью повышения информационной емкости блока, в него введен узел отклонения пучка, причем выходы второй группы управляемого расщепления пучка оптически связаны с соответствующими входами узла отклонения пучка, выходы которого оптически связаны с соответствующими входами матрицы опорных голограмм, третий выход узла управления подключен к входу узла отклонения пучка. 2. Блок по п. 1, отличающийся тем, что узел отклонения пучка содержит последовательно расположенные и оптически связанные линзовый растр и дефлектор. 3. Блок по п. 1, отличающийся тем, что узел отклонения пучка содержит последовательно расположенные и оптически связанные дефлектор и линзовый растр.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2