[發明專利]體全息存儲演示裝置及高厚度全息光盤組成和制備方法

在審

• 申請號: 201410361134.6
• 申請日: 2014-07-28
• 公開（公告）號: CN104217732A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 劉鴻鵬;王維波
• 申請（專利權）人: 中國民航大學
• 主分類號: G11B7/007
• 分類號: G11B7/007
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 龐學欣

技術領域

本發明屬于全息存儲技術領域，特別是涉及一種體全息存儲演示裝置及高厚度全息光盤組成和制備方法。

背景技術

隨著經濟社會對于信息存儲容量和密度要求的持續增長，一次寫入永久讀取型信息存儲介質及存儲方式在信息較長時期存儲領域不斷發展。其中，以CD、DVD為代表的二維面存儲技術逐漸顯示出其局限性，較低的存儲容量與密度使之正逐漸被淘汰。而以體全息存儲技術為代表的三維存儲技術正逐步進入實用化階段。體全息信息存儲技術是利用攜帶二維編碼信息的信號光與參考光的空間干涉，將該干涉條紋記錄于光敏材料內部，通過材料內部的成分濃度調制或空間電荷調制，從而導致材料的折射率空間調制分布，將信息以體光柵形式記錄于存儲介質內部。由于記錄的是體光柵，同時當材料厚度大于500微米時，能夠實現高存儲容量與密度，甚至實現多層存儲，因此體全息存儲技術成為下一代信息存儲技術的重要研究領域。

然而高厚度的體全息存儲介質的缺失使得實現大存儲容量變得困難。目前以丙烯酰胺為單體的存儲體系均以薄膜材料為主，這對于實現高存儲容量存在諸多不利因素，如存在有效厚度低、角度選擇性曲線較寬、單點復用圖像較少等顯著缺點。以聚甲基丙烯酸甲酯為基底的光致聚合物材料由于其較高的材料有效厚度，較好的尺寸穩定性而受到關注。因此，以高厚度材料作為存儲介質將使得體全息存儲具有較高的應用潛力。

另一方面，雖然體全息存儲技術提出至今已有將近50年的時間，然而仍然沒有進入實用化階段。這一方面受限于技術領域的成熟程度，同時也受限于目前存儲市場的重視程度。因此研制一種體全息信息存儲演示實驗儀器，用于高校或科研院所的教學和科研演示工作，將會有助于使受眾對目前未普及技術進行深入的了解和掌握。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種體全息存儲演示裝置及高厚度全息光盤組成和制備方法。

為了達到上述目的，本發明提供的體全息存儲演示裝置包括半導體激光器、第一空間濾波器、偏振分光棱鏡、半波片、第二空間濾波器、第一快門、第二快門、第一全反鏡、第二全反鏡、透射式空間光調制器、凸透鏡、電控旋轉臺和計算機；其中半導體激光器、第一空間濾波器、偏振分光棱鏡、第二快門、第二空間濾波器和第二全反鏡從左至右相隔距離設置成一排，并且半導體激光器的發射口面對第一空間濾波器；第一空間濾波器的前后側各設有一個帶有小孔的孔板；半波片、第一快門和第一全反鏡從后至前相隔距離設置在偏振分光棱鏡前方；透射式空間光調制器、凸透鏡和電控旋轉臺從后至前相隔距離設置在第二全反鏡前方，電控旋轉臺的軸心處用于放置高厚度全息光盤，同時第一全反鏡和電控旋轉臺的軸心位于同一條橫線上；計算機與第一快門和第二快門電連接。

所述的體全息存儲演示裝置還包括一個CCD或光電探測器，其設置在電控旋轉臺前方，并且與計算機、第一快門和第二快門電連接。

所述的半導體激光器為532納米波長的二極管泵浦的半導體激光器。

所述的凸透鏡與高厚度全息光盤中心之間的距離為1毫米，這樣能夠消除高能量匯聚物光導致的散射噪聲。

本發明提供的高厚度全息光盤由以重量份計的下列組分組成：

所述的SiO₂納米粒子的平均直徑為10nm。

本發明提供的高厚度全息光盤的制備方法是：首先將按照上述重量稱量的作為光敏劑的菲醌、作為熱引發劑的偶氮二異丁氰和作為熱致聚合單體的甲基丙烯酸甲酯共混，然后在50℃下通過超聲波振蕩使其混合均勻并充分互溶，之后放置30分鐘以產生沉淀，然后過濾，將SiO₂納米粒子加入到過濾后的澄清液中而制成混合液，將上述混合液升溫至55℃，并持續超聲振蕩5分鐘，而后停止振蕩，之后移至圓盤型玻璃模具內，升溫至65℃，維持該溫度并在干燥箱內固化48小時而制成毛坯，最后將上述毛坯利用氧化鋁拋光粉在300-500r/min的轉速下使用拋光機進行表面拋光，由此制成高厚度全息光盤16，厚度范圍為500微米至3毫米。