ディジタルホログラム技術を融合した大容量ホログラフィックメモリシステムの研究

结合数字全息技术的大容量全息存储系统研究

• 批准号: 15J11996
• 负责人: 信川 輝吉
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Wakayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J11996/
• 关键词: 光メモリ; ホログラフィ; ホログラフィックメモリ; 計算機合成ホログラム; ディジタルホログラフィ; 空間光変調器; 干渉計測; ディジタル信号処理

本研究の目的は，ディジタルホログラム技術を導入したホログラフィックメモリシステムを構築し，光波の振幅・位相の両方を活用することにより，大容量化を達成することである．本年度の研究では，昨年度に考案した，機械的な走査機構が不要な多層記録，ナイキストサイズの限界を超えて微小領域にホログラムを記録する超解像記録，2つの高密度記録技術それぞれに，振幅・位相多値記録技術の導入による大容量化を図り，それらの有用性を数値解析・実験により検証した．その結果，多層記録では，振幅2値・位相4値の多値情報を少なくとも3層に記録・再生可能であることを実証した．また，超解像記録では，振幅2値・位相2値の多値情報をナイキストサイズ以下の微小領域に記録・再生可能であることを実証した．以上の結果から，大容量化を達成するためには，位相情報の積極的な活用が有効であるということを示したとともに，本研究で提案するディジタルホログラム技術を導入したホログラフィックメモリシステムを用いれば，外乱に堅牢で小型・簡易な光学系により，振幅・位相情報の記録・再生が可能であることを実証した．さらなる大容量化の進展を目的とし，光波の振幅・位相に加えて，光波の偏光を活用することを検討した．位相ホログラムを用いた光波の振幅・位相・偏光の制御技術を考案し，偏光ホログラフィの理論に基づいて多次元情報の記録・再生が可能であることを実験的に実証した．さらに，偏光分布を空間的に制御することにより，ピクセル間干渉のノイズ成分の除去が可能という知見が得られた．

这项研究的目的是建立一个使用数字全息技术并利用光波的振幅和相位实现大容量的全息记忆系统。在今年的研究中，我们设计了不需要机械扫描机制的多层记录，超分辨率记录，这些记录录制了超出Nyquist尺寸限制的小区域的全息图，以及振幅和相位多值录音技术的引入，以提高两种高密度录制技术的能力，并通过实验和Verified和Numified和Numified和Numerified和Numified and Numified。结果，证明了具有二进制幅度和4相值的多级信息可以在多层记录中至少在三层上记录和再现。此外，已经证明，可以在超分辨率记录中以低于奈奎斯特大小的小面积记录和再现二元振幅和二进制值的多价信息。从以上结果表明，积极使用相位信息可以有效地实现大容量，并且还证明，使用全息记忆系统结合了本研究中提出的数字全息图技术，可以使用可靠的，紧凑的和简单的光学系统来记录和再现振幅和相位信息，从而可以强大的光学系统来实现外部扰动。为了进一步提高能力，我们考虑了除光波的振幅和相外，还利用了光波的极化。我们设计了一项技术，用于使用相全息图控制光波的幅度，相位和极化，并在实验上证明可以根据极化全息理论记录和复制多维信息。此外，已经发现，通过空间控制极化分布，可以消除像素间干扰的噪声成分。

项目成果

超解像ホログラフィックメモリの多値信号記録

超分辨率全息存储器中的多级信号记录

• 发表时间: 2016
• 作者: T. Nobukawa;Y. Wani;and T. Nomura;T. Nobukawa and T. Nomura;信川輝吉，野村孝徳;米田成，最田裕介，信川輝吉，野村孝徳;T. Nobukawa and T. Nomura;T. Nomura and T. Nobukawa;信川輝吉，野村孝徳
• 通讯作者: 信川輝吉，野村孝徳

Holographic storage system based on digital holography for recording a phase data page in a compact optical setup

基于数字全息术的全息存储系统，用于在紧凑的光学装置中记录相位数据页

• 发表时间: 2016
• 作者: T. Nobukawa;X. Lin;A. Wu;J. Zang;Y. Huang;T. Nomura;and X. Tan;T. Nobukawa and T. Nomura
• 通讯作者: T. Nobukawa and T. Nomura

Recording a phase data page in super-resolution holographic data storage for high light efficiency

在超分辨率全息数据存储中记录相位数据页以实现高光效率

• 发表时间: 2015
• 作者: T. Morimoto;T. Nobukawa;and T. Nomura;T. Nobukawa and T. Nomura;T. Nobukawa and T. Nomura
• 通讯作者: T. Nobukawa and T. Nomura

Inverse encoding in double-phase hologram generated by a phase-only spatial light modulator

仅相位空间光调制器生成的双相位全息图中的逆编码

• 发表时间: 2016
• 作者: T. Nobukawa;Y. Wani;and T. Nomura;T. Nobukawa and T. Nomura;信川輝吉，野村孝徳;米田成，最田裕介，信川輝吉，野村孝徳;T. Nobukawa and T. Nomura;T. Nomura and T. Nobukawa;信川輝吉，野村孝徳;信川輝吉，野村孝徳;T. Nobukawa and T. Nomura
• 通讯作者: T. Nobukawa and T. Nomura

Holographic data storage by use of computer generated hologram

使用计算机生成的全息图进行全息数据存储

• 发表时间: 2016
• 作者: T. Nobukawa;Y. Wani;and T. Nomura;T. Nobukawa and T. Nomura;信川輝吉，野村孝徳;米田成，最田裕介，信川輝吉，野村孝徳;T. Nobukawa and T. Nomura;T. Nomura and T. Nobukawa
• 通讯作者: T. Nomura and T. Nobukawa