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全息记忆系统，该记忆系统引入数字全息技术，并通过利用光波的振幅和相位来实现大容量。在今年的研究中，不需要去年设计的机械扫描机制的多层记录，这是一项超分辨率记录，在微观区域中记录了超出耐克尺寸极限的全息图，以及两种高密度记录技术。我们旨在通过引入钠值记录技术来扩大能力，并通过数值分析和实验来验证其有用性。结果，多层记录表明，振幅为2和4阶段4的多值信息至少在至少三层中播放。此外，超分辨率记录表明，可以在带有Nike的微观区域中记录和再生两个幅度和两个相比的多数信息。基于上述结果，它表明阶段信息是活跃的，以实现大容量，并使用全息记忆系统，该系统引入了本研究中提出的数字全息技术。在外部干扰中录制和播放，具有健壮，小巧和简单的光学系统。为了实现进一步的能力，我们检查了除光波的振幅和相位外，还要使用光波。我们使用相全息图设计了极化的幅度，相位和极化，并提供了实验证明，可以根据极化全息图理论记录和播放多维信息。此外，可以通过空间控制极化分布来消除像素的噪声成分。

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

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

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

コニカル位相参照光の計算機合成ホログラムを用いたホログラフィックメモリシステム

使用计算机生成锥形相位参考光束全息图的全息存储系统

• 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
• 通讯作者: 信川輝吉，野村孝徳