[发明专利]一种多灰阶体全息存储方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种体全息存储方法，特别是关于一种多灰阶体全息存储方法。

背景技术

如图1所示，在全息存储光路中，空间调制器(SLM)2位于傅立叶变换透镜前组4的前焦面上，物光1通过空间调制器2调制后得到物光3，物光3再经过傅立叶变换透镜前组4形成相应的傅立叶变换谱5，傅立叶变换谱5与参考光6在存储介质7上发生干涉，该干涉图样形成全息图，记录在存储介质7上。当单独采用参考光6照射存储介质7时，被存储介质7上存储的全息图衍射出的光场8经过傅立叶变换透镜后组9后，在傅立叶变换透镜后组9的后焦面处的探测器10上再现出物光1。从记录和再现效果上看，傅立叶变换透镜前组4的前焦面相当于物平面，傅立叶变换透镜后组9的后焦面相当于像平面。

空间光调制器2可以将各种形式的信息加载为物平面的二维信息页，构成体全息存储的输入单元。也就是说，准直后的平行光即物光1，经过空间光调制器2的像素阵列调制后，出射的光场分布就形成了与空间光调制器2像素阵列对应的二维信息页，也就是物光3。该二维信息页可以对应于存储的一整幅图像，也可以是由每个像素所表示的数据(通常像素的强度表示数据的大小)按照一定顺序排列成的页面，甚至可以是经过编码等处理后形成的二维数据的页面分布。

二值空间光调制器作为全息存储系统中最广泛采用的输入器件，其具有制造、使用简单，价格低廉，信息页上载速率快的优点。但是，二值空间光调制器是通过改变每个像素的状态来控制透射/反射光场的强度，而且每个像素只存在不透光/不反光(OFF)和透光/反光(ON)两个状态(或两个灰阶)，也就是说，二值空间光调制器只能对两个灰阶信息的二维信息页进行存储，而无法对多个灰阶信息的二维信息页进行存储。

于是，出现了可以表达多个灰阶信息的二维信息页的多灰阶空间调制器。然而，多灰阶空间调制器与二值空间光调制器相比，其具有自身的一些缺陷，比如线性度不高引起的探测器10难以区分各个灰阶，对比度不高使得存储介质7上记录的数据信噪比不高，而且上载图片速度慢等。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种采用二值空间调制器来实现多灰阶体全息存储方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种多灰阶体全息存储方法，其包括以下步骤：

1)选定一K+1个灰阶的待存储信息和一具有二值空间调制器的体全息存储系统，K大于1且为整数；

2)将K+1个灰阶的待存储信息对应的多灰阶矩阵分解为一系列二值灰阶矩阵的累加；

3)选定并固定参考光的各参数不变；

4)将物光照射的时间分成K个时间段序列，具体为：

K个时间段序列分别为T_E1，T_E2，...，T_Ek，...，T_EK，

T_E1＝Δt，

TE2=(2-1)Δt,]]>

TEk=(k-k-1)Δt,]]>