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基本信息

項目名稱:
菌紫質薄膜的偏振全息存儲的研究
小類:
數理
簡介:
作為一種光學信息存儲技術,全息光存儲具有高冗余度,高存取速率、高存儲密度、高尋址速度等顯著優點,成為目前光存儲技術領域研究重點。菌紫質是一種生物光致變色材料,以它的高靈敏度,高抗疲勞性,高穩定性而深受人們的重視,是目前國際上光信息處理和光存儲的熱點研究材料之一。
詳細介紹:
(1)首先簡單介紹了基因改性菌紫質BR-D96N 薄膜的光致變色特性和光致各向異性特性,并介紹了全息光存儲技術基本知識。 (2)利用克雷默斯——克朗尼(Kramers-Kronig)變換關系,從光致變色光譜理論計算了隨光致變色反應產生的折射率變化量光譜。 (3)對不同偏振記錄全息的衍射光偏振態及衍射效率進行了理論分析與推導,并且用MATLAB軟件理論計算了菌紫質薄膜普通全息衍射效率光譜。 (4)以BR-D96N 薄膜作為記錄材料,進行了參考光再現全息光存儲技術與共軛光再現全息光存儲技術之間的比較。 (5)以BR-D96N 薄膜作為記錄材料,進行了透射式全息光存儲技術與反射式全息光存儲技術之間的比較。 (6)以BR-D96N 薄膜作為記錄材料,進行了不同偏振記錄全息存儲技術之間的比較。利用BR-D96N薄膜的光致變色特性,記錄了普通全息存儲,包括同線偏振全息存儲和同圓偏振全息存儲。利用BR-D96N薄膜的光致各向異性特性,記錄了偏振全息存儲,包括正交線偏振全息存儲和正交圓偏振全息存儲。實驗結果表明,與其他偏振全息記錄相比,正交圓偏振光記錄可實現衍射光偏振狀態與散射噪聲偏振狀態的分離,得到高信噪比的衍射像,同時還具有高的衍射效率。 (7)以BR-D96N 薄膜作為記錄材料,進行偏振復用全息存儲。并發現用偏振復用全息存儲的方法可以實現圖像相加減處理。

作品專業信息

撰寫目的和基本思路

目 的:將一種基因改性菌紫質(BR-D96N)光致變色材料作為全息光盤記錄材料,對不同全息存儲技術進行比較。 基本思路:以BR-D96N 薄膜作為記錄材料,進行參考光再現全息光存儲技術與共軛光再現全息光存儲技術之間的比較,透射式全息光存儲技術與反射式全息光存儲技術之間的比較,以及不同偏振(同線、同圓、正交線、正交圓)記錄全息存儲技術之間的比較。

科學性、先進性及獨特之處

以BR-D96N 薄膜作為記錄材料,實現了偏振全息存儲;利用偏振全息的特性,可以實現信息的偏振復用與圖像處理中的相加減功能。

應用價值和現實意義

全息存儲是一種重要的高密度存儲技術,也是較早開展研究的光學存儲技術之一。對菌紫質薄膜偏振全息存儲理論與實驗的研究,是可擦重寫的全息存儲器件(HVD-RW)研發的基礎。如果我們從現在開始重視研究,或許還可以在國際HVD-RW產品的研究領域占到一席之地。

學術論文摘要

簡單介紹了基因改性菌紫質BR-D96N 薄膜的光致變色特性和光致各向異性特性,并介紹了全息光存儲技術基本知識;利用克雷默斯——克朗尼變換關系,從光致變色光譜理論計算了隨光致變色反應產生的折射率變化量光譜;對不同偏振記錄全息的衍射光偏振態及衍射效率進行了理論分析與推導,并且用MATLAB軟件理論計算了菌紫質薄膜普通全息衍射效率光譜;以BR-D96N 薄膜作為記錄材料,進行了參考光再現全息光存儲技術與共軛光再現全息光存儲技術之間的比較;進行了透射式全息光存儲技術與反射式全息光存儲技術之間的比較;進行了不同偏振記錄全息存儲技術之間的比較。利用BR-D96N薄膜的光致變色特性,記錄了普通全息存儲。利用BR-D96N薄膜的光致各向異性特性,記錄了偏振全息存儲,包括正交線偏振全息存儲和正交圓偏振全息存儲。實驗結果表明,與其他偏振全息記錄相比,正交圓偏振光記錄可實現衍射光偏振狀態與散射噪聲偏振狀態的分離,得到高信噪比的衍射像,同時還具有高的衍射效率;最后以BR-D96N 薄膜作為記錄材料,進行偏振復用全息存儲。并發現用偏振復用全息存儲的方法可以實現圖像相加減處理。

獲獎情況

2008.12《光子學報》(增刊)第37卷VOL.37 BR-D96N薄膜全息圖像存儲與圖像處理研究

鑒定結果

參考文獻

門克內木樂. 博士學位論文“俘精酸酐光致變色特性及應用研究”. 西安:中科院西安光學精密機械研究所,2005年8月. 24-80

同類課題研究水平概述

美國和日本在全息存儲方面投入了大量的研究工作,2006年年底第一代全息光盤上市,而我國全息存儲技術的研究還在實驗階段,距離產品化還有很大距離。在信息存儲材料領域,有機光致變色材料被認為是最有希望應用于可擦重寫式快速高密度光盤的記錄材料。美國、日本、德國及前蘇聯在有機光致變色材料方面投入了大量的研究工作,我國也將其列入了863,973高技術計劃。因此,有機光致變色材料的全息光存儲應用研究不僅是一項帶有基礎性和前瞻性的應用研究,而且非常接近實用化階段,具有廣闊的市場前景,值得引起高度的重視。
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