スピン・エレクトロニクスグループ
マグノニクス

ナノ構造磁性材料や磁気現象などのスピン工学分野を中核にして、光や高周波電磁界、超音波や熱、電子伝導などとの協調現象を巧みに利用した基礎から応用にわたる研究を行っています。

コリニア光フェーズロック方式ホログラフィックメモリ

記録

 Fig.1にコリニア光フェーズロック法の光学系を示します。 記録を行う際には、振幅変調用の空間光変調器と位相変調用の空間光変調器を用います。

  1. まず、レーザー光を空間光振幅変調器で変調して、信号光と参照光を生成します。
  2. 次に空間光位相変調器を用いて信号光に位相変調をかけます。位相変調の際には、 多値記録を行うために多諧調に変調します。

 このようにして記録するページデータを生成します。ホログラムはその原理上、 光の強度(振幅)情報だけでなく位相情報も記録することができます。そのため、 先に述べた通常のコリニア方式と同様な方式で記録を行うことで位相情報の記録ができます。

Fig. 1 コリニア光フェーズロック法式ホログラフィックメモリの記録原理

再生

 Fig. 2にコリニアフェーズロック法による再生の概略図を示します。 再生は、参照光を記録材料に照射することにより行われます。

  1. レーザー光を空間光振幅変調器で変調し、参照光のみを生成します。
  2. その後、参照光に加えてフェーズロック光を照射します。

 このフェーズロック光は、記録時の信号光と見かけ上は同じであり、 同じ光路をたどるようになっています。空間光振幅変調器で生成された 参照光とフェーズロック光は位相変調器上に結像されますが、ここで、 フェーズロック光にのみ均一な位相を与えます。このとき与えた位相が、 記録した情報に対して基準位相となります。位相変調後、これらの光が 記録材料に照射されますが、参照光は信号光を再生する役割を持っています。 一方、フェーズロック光は再生された信号光と位相干渉する役割を持ちます。 位相干渉を行うことにより、フェーズロック光と信号光の相対的な位相差により 光強度が変化します。この位相干渉像をイメージセンサで取得することにより、 位相情報を強度情報として読み取ることができます。以上が、位相情報の記録再生の原理です。

Fig. 2 コリニア光フェーズロック法式ホログラフィックメモリの再生原理