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体全息存储系统的研究
作 者: 张友宝
导 师: 王义杰
学 校: 哈尔滨理工大学
专 业: 光学工程
关键词: 体全息存储系统 掺杂铈铁铌酸锂晶体 Reed-Solomon编码 6平衡调制编码
分类号: TP333
类 型: 硕士论文
年 份: 2006年
下 载: 252次
引 用: 2次
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内容摘要
体全息存储因其存储密度高、传输速率快、随机访问时间短等优点而倍受人们关注。本论文从存储材料、光电器件、光学成像系统、编码技术、控制系统等各方面对体全息存储系统展开研究。 存储材料方面:生长并加工了掺杂铈铁系列铌酸锂晶体,对有机光折变聚合物进行了有益的调研;光电器件方面:通过调研,选取了适合于体全息存储的空间光调制器和CMOS摄像机,对体全息存储系统中所用的各种光学元件进行了深入研究;光学成像系统方面:对空间光调制器和CMOS摄像机的成像匹配进行了研究;编码技术方面:深入讨论了Reed-Solomon纠错编码、6:8平衡调制编码以及数据交织,设计了相应的编码解码程序;控制系统方面:从硬件和软件两方面着手,设计并实现了一套全新的体全息数据存储控制系统。硬件方面:采用双头显卡,双显示器和视频分配器实现对空间光调制器的控制,通过IEEE1394接口控制CMOS摄像机;软件方面:以Linux为平台,以面向对象程序设计语言C++为工具,大量采用开源社区的优秀程序库及类库(如rscode, Xlib, libdc1394, wxSerial, pthreads, blitz++, wxWidgets等)实现了编码解码以及对硬件的控制操作。 最后搭建了一套完整的存储光路。重点研究了编码格图的存储,目前存储的最好效果是8×8个空间光调制器的像素代表一个数据位的编码图。另外,还对光纤在体全息存储系统中的应用进行了有益的探索实验。
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全文目录
摘要 5-6 Abstract 6-9 第1章 绪论 9-14 1.1 国内外发展概况 9-10 1.2 体全息存储的优点 10-11 1.3 体全息存储技术的当前发展现状 11-13 1.4 主要研究内容 13-14 第2章 光折变存储材料 14-26 2.1 光折变效应的机理 14-16 2.2 无机光折变晶体材料 16-22 2.2.1 铌酸锂晶体的结构与基本性质 16-17 2.2.2 掺杂铈铁铌酸锂晶体的生长及加工 17-22 2.3 有机光折变聚合物材料 22-23 2.4 二波耦合 23-24 2.5 光折变存储材料的主要指标参数 24-25 2.6 本章小结 25-26 第3章 主要光电器件 26-37 3.1 激光器 26-27 3.2 空间光调制器 27-28 3.3 探测器CCD vs.CMOS 28-31 3.4 复用技术与复用设备 31-34 3.4.1 角度复用 31 3.4.2 波长复用 31-32 3.4.3 位相编码复用 32-33 3.4.4 空间角度联合复用 33-34 3.5 光学元件 34-36 3.5.1 半波片与偏振片 34-36 3.5.2 极化分束器 36 3.5.3 傅立叶变换透镜 36 3.6 本章小结 36-37 第4章 通道编码技术 37-47 4.1 纠错编码 37-39 4.2 调制编码 39-44 4.2.1 编码 39-40 4.2.2 码字检测 40-44 4.3 数据交织 44-45 4.4 数字图像技术 45-46 4.4.1 数字图像的制作 45 4.4.2 数字图像的采集和处理 45-46 4.5 本章小结 46-47 第5章 存储系统 47-56 5.1 全息存储的原理 47-48 5.2 信息图像采集系统 48-51 5.3 控制系统 51-55 5.3.1 信息图像的加载 51-52 5.3.2 信息图像的采集 52-53 5.3.3 软件系统 53-55 5.4 本章小结 55-56 第6章 实验 56-69 6.1 晶体记录功能的验证实验 56-58 6.2 复用实验 58 6.3 擦除及暗存储时间实验 58-59 6.4 衍射效率的测量 59-60 6.5 典型存储光路 60-61 6.6 编码格图的存储 61-66 6.7 光纤在存储系统中的应用 66 6.8 系统噪声分析 66-68 6.9 本章小结 68-69 结论 69-70 参考文献 70-74 附录 74-75 攻读硕士学位期间所发表的论文 75-76 致谢 76
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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 电子数字计算机(不连续作用电子计算机) > 存贮器
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