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体全息存储系统的研究

体全息存储因其存储密度高、传输速率快、随机访问时间短等优点而倍受人们关注。本论文从存储材料、光电器件、光学成像系统、编码技术、控制系统等各方面对体全息存储系统展开研究。存储材料方面:生长并加工了掺杂铈铁系列铌酸锂晶体,对有机光折变聚合物进行了有益的调研;光电器件方面:通过调研,选取了适合于体全息存储的空间光调制器和CMOS摄像机,对体全息存储系统中所用的各种光学元件进行了深入研究;光学成像系统方面:对空间光调制器和CMOS摄像机的成像匹配进行了研究;编码技术方面:深入讨论了Reed-Solomon纠错编码、6:8平衡调制编码以及数据交织,设计了相应的编码解码程序;控制系统方面:从硬件和软件两方面着手,设计并实现了一套全新的体全息数据存储控制系统。硬件方面:采用双头显卡,双显示器和视频分配器实现对空间光调制器的控制,通过IEEE1394接口控制CMOS摄像机;软件方面:以Linux为平台,以面向对象程序设计语言C++为工具,大量采  (本文共76页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京理工大学
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利用相位调制降低同轴全息系统页间噪声的方法研究

大数据时代的到来对信息存储提出了更高的要求。体全息存储由于具有存储密度高,数据传输速率高等优点,是一种很有前景的存储技术。传统的离轴全息存储系统复杂的双轴结构难以保证系统的稳定性。这制约了离轴全息存储器的发展。同轴全息存储系统是单一光轴的光学系统,同时光盘采用类似CD、DVD的反射式结构。同轴全息存储系统与传统的光盘驱动器结构类似,所以可以借鉴已经发展成熟的伺服技术保证光盘写入和读取过程中的系统稳定性。位移复用是同轴全息存储的主要复用方式,同时位移复用导致了页间噪声的存在,页间噪声的大小决定了位移复用的间隔,进而影响存储密度。所以缩短位移容限是同轴全息存储领域的重要课题。相位调制已经广泛应用于体全息存储中,比如正交相位编码,散斑复用等。本论文提出一种利用对物光相位调制降低同轴全息存储系统的页间噪声。本论文首先建立了同轴全息的仿真模型,并在此基础上分析了同轴全息存储系统中不同参考光图案对布拉格简并和点扩散函数的影响;然后采用体全息...  (本文共65页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京工业大学
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用数字信号处理方法抑制体全息存储系统中噪声的方法研究及实现

随着21世纪人类进入了信息化社会和数字多媒体技术的广泛应用,各种媒体数据量已进入一个“爆炸性”的增长时期,研究和开发大容量、高性能存储器的任务已迫在眉睫。体全息存储器以其鲜明的特点和发展潜力成为这一研究领域的重要发展方向。存储信息的高保真度是存储器实用化和产品化必要前提。因此,如何高效地抑制存储系统中的噪声是体全息存储技术的一个重要研究方向。本论文的研究内容就是以此为目标,应用数字信号处理技术,对体全息存储系统中噪声的抑制方法展开了研究。论文从另一个角度出发,将存储系统看作一个通信系统,进行了相关技术的研究,主要完成了以下方面研究工作:1.对存储系统的噪声进行了详细的分析,并按噪声对再现图像的影响效果进行分类,建立了存储信道的噪声模型,还通过对存储信道的模拟对噪声强度进行了定量分析的研究。2.通过对现有的存储实验系统进行分析,设计了基于数字信号处理技术的体全息存储方案,在国内首次实现了视频数据的存储、读取和回放。3.提出了一种适...  (本文共71页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京工业大学
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小型全息存储器的设计和验证

体全息存储是当前最有潜力的高速大容量信息存储技术,在信息处理、航空航天、多媒体和大型数据库等领域有很广阔的应用前景。但是,通常所用的体全息存储系统过于庞大,只能固定在全息防震平台上,并且难于调节。这些都限制了全息存储器的实用化进程。为了使全息存储器实用化和产品化,必须首先使其小型化,使系统集成在一小块空间中。本文详细描述了小型化全息存储器的设计和验证。介绍了体全息存储的原理,重点讨论了全息存储的角度选择特性。对于体全息存储中普遍采用的光折变晶体,给出了描述载流子激发和输运的带输运模型。小型化存储器重点之一是寻找小型化激光源。通过调研,选择了体积小功率相对较高的激光二极管泵浦小型固体激光器。为了验证该小型激光器用于全息存储的可行性,重点研究了激光器的相干性、频率稳定性和功率稳定性,进而使用该激光光源进行了实际的全息存储实验,得到了满意的实验结果,证明该类激光二极管泵浦的小型固体激光器可以作为全息存储的光源。同时,对全息存储材料特性...  (本文共58页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京工业大学
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盘式体全息存储关键技术研究

信息技术和计算机技术的高速发展对信息存储技术提出了更高的要求。体全息存储技术以其存储密度高、存储容量大,数据传输速率高、数据搜索时间短等优势成为一种颇具潜力的海量信息存储技术。近年来,体全息存储领域的研究热潮持续高涨。如何充分发挥体全息存储的优势,实现高存储密度、大存储容量,高数据传输速率的全息信息存储,并完善体存储器的各项性能,推进体全息存储技术的实用化,是近年来体全息存储领域的研究热点。三维盘式全息存储方案以其相对简单的光路读写机构以及与现有光盘系统的兼容性,更适合大容量数据存储的应用,因而也更具实用意义。本论文立足于体全息存储领域的研究前沿,在已有的理论及研究基础上,着重于如何实现高密度、高保真度、非易失性的盘式体全息存储的研究。并进一步优化盘式全息存储的方案和系统,以改善和提高盘式全息存储系统的各项性能,推进三维盘式全息存储技术的实用化进程。本论文从研究光折变晶体的全息存储性能入手,深入研究了多重全息存储条件下晶体噪声特...  (本文共132页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
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反射式体全息存储与显示技术的研究

体全息存储作为一种三维存储技术,它在存储容量、数据传输速率等方面具有独特的优势。本文在对反射式体全息存储技术研究的基础上,设计了整个存储系统光路及角度复用闭环控制系统,分析了存储材料的性能,并初步构建了基于反射式体全息存储的全息显示系统。首先,对体全息存储技术进行阐述和研究,在比较透射式和反射式体全息存储光路及相关理论的基础上,设计并构建了实际的反射式体全息存储系统,对系统中各部分光路进行分析,给出了系统核心器件的选择。其次,在反射式体全息存储系统中,改进常用的角度复用方案,提出了仅通过机械运动平台的移动就可以实现参考光束入射角度变化的双透镜共焦法。采用光栅尺作为位置检测单元,构建角度复用闭环控制系统,该系统有效的保证了全息图像存储及再现的精度,实验证明,角度复用闭环系统工作稳定可靠,再现图像效果良好。同时,研究了系统中作为核心部件的存储材料的性能,重点分析了掺杂量和极化处理对光折变晶体性能的影响,并自行研制了极化设备。性能测试...  (本文共77页) 本文目录 | 阅读全文>>