1 福建师范大学光电与信息工程学院医学光电科学与技术教育部重点实验室，福建 福州 350117
2 福建师范大学光电与信息工程学院福建省光子技术重点实验室，福建 福州 350117
通过调制具有不同编码单元的参考光，对信息光进行分页式加密存储。提出两种参考光编码加密模式，即扇形参考光编码模式和随机位置参考光编码模式，并对这两种方法进行验证。实验结果表明，这两种方式都通过正交相位编码完成加密解密的过程。对两种方法的加密性进行评估，不同密钥对应的加密信息之间的相似度均值分别为0.57和0.02，均方误差的平均值分别为537和1872。随机位置参考光编码模式下的同轴系统安全性更高。正交相位加密技术可以有效地防止存储数据被非法访问和窃取，保证了数据的安全性。
全息 全息数据存储 同轴系统 正交相位 加密 中国激光
2023, 50(18): 1813017
林达奎 1,2,3,4,5宋海洋 1,2,3,4,5李枷楠 1,2,3,4,5王琨 1,2,3,4,5[ ... ]谭小地 1,2,3,4,5,*
1 福建师范大学光电与信息工程学院，福建 福州 350117
2 医学光电科学与技术教育部重点实验室，福建 福州 350117
3 福建省光子技术重点实验室，福建 福州 350117
4 福建省光电传感应用工程技术研究中心，福建 福州 350117
5 福建师范大学信息光子学研究中心，福建 福州 350117
大数据时代对数据存储提出了新的需求，数据的存储安全关乎社会稳定与发展。全息加密光存储具有高存储密度、快读取速度、长保存寿命等特点，为海量数据存储提供了有效的解决方案，是保障数据存储安全的有力手段。聚焦于全息光存储领域，论述了以振幅、相位和偏振等作为调制变量的全息加密光存储的基本原理，介绍了常见的全息加密光存储技术及其性能影响因素，梳理了大量密钥的管理方法，最后总结了各技术特点，并对全息加密光存储的未来发展进行了展望。
全息 全息存储 全息加密光存储 光的多维调制 存储安全 中国激光
2023, 50(18): 1813009
1 福建师范大学光电与信息工程学院，福建 福州 350117
2 中国计量科学研究院，北京 100029
3 河北民族师范学院化学与化工学院，河北 承德 067000
4 西安电子科技大学光电工程学院，陕西 西安 710071
大数据时代对数据存储提出了新的要求，为克服目前存储技术无法逾越的障碍，全息存储回到人们的视野，为了解决传统全息存储的记录密度与理论值相差较大的问题，本文作者团队提出了将光的振幅、相位和偏振均作为调制变量的多维调制全息数据存储技术；为验证多维调制的实验结果，针对具有偏振响应的全息存储材料特性提高方面也开展了研究。这些研究成果加速了全息存储技术应用的产业化步伐。本文以该团队在北京理工大学期间开展的多维调制全息数据存储技术的研究成果为基础，分别从光的振幅、相位和偏振调制机理出发，综述了各个调制方法的理论基础和应用实例，以及提高全息存储材料性能的有效手段，最后进行了总结和展望。
全息存储 多维调制 大数据保存 存储密度 光学学报
2023, 43(15): 1500004
1 北京理工大学光电学院，北京 100081
2 福建师范大学光电与信息工程学院，福建省光子技术重点实验室，福建 福州 350007
本文提出了一种用于实现大视场紧凑型的增强现实眼镜显示器的方法。采用平面波导以及嵌入的窄带负滤光膜来完成图像的传导和耦合。整个光学系统结构简单，并且具有体积小、质量轻的优点。在此方法下，通过建立光线在波导中的几何导光模型，分析了图像传导的约束条件，得到了波导结构的设计参数以及其与显示视场角之间的关系。根据计算结果，制作了一个3 mm 厚的波导耦合器件来进行原理验证。实验结果表明，利用设计的波导元件及搭建的增强现实眼镜显示器的光学系统可以实现虚拟图像的传导以及其与真实环境的融合，测得的显示视场角约为50°。
增强现实 眼镜显示器 波导 视场角 augmented reality smart glasses waveguide field of view
1 福建师范大学光电与信息工程学院，福建 福州 350117
2 福建省光子技术重点实验室，福建 福州 350117
3 医学光电科学与技术教育部重点实验室，福建 福州 350117
本文对过去50年中光全息数据存储技术的发展进行了综述。随着关键器件和材料的不断发展，光全息数据存储技术也日臻成熟。当下正值大数据时代，对数据存储密度和数据存取速度的需求比以往任何时候都要大，光全息数据存储以其超大存储容量、超快读取速度、超长保存寿命等优势，成为下一代数据存储技术的有力候选者。其中同轴全息存储系统以其结构紧凑、操作简单、兼容性强等特点将成为全息存储技术进一步实用化的基石。同时新型的相位调制光全息数据存储系统正成为研究热点，新一轮的飞速发展时机已至。
光全息 数据存储 大数据 相位调制 optical holography data storage big data phase modulation
Author Affiliations
Abstract
School of Optics and Photonics, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China
We propose four-level phase pair encoding and decoding with single interferometric phase retrieval for holographic data storage. Inherent with phase pair encoding, phase shifting is generated by assigning a certain phase difference between two pixels of the phase pair. Multiple phase shifting operations are not required. In addition, a phase-readout reference beam can be a plane beam with an arbitrary phase in our method because phase shifting can be encoded on the phase-only spatial light modulator easily and accurately. Therefore, our method can not only increase the data transfer rate, but also improve the robustness of the holographic data storage system. Although the code rate of our method needs to be sacrificed by half, the code rate is still twice that of amplitude code when four-level phase encoding is used. We demonstrated experimentally that there is only a 1×10 2 order of bit error rate before error correcting, which is acceptable. We believe our method will further advance the phase-modulated holographic data storage technique.
210.2860 Holographic and volume memories Chinese Optics Letters
2018, 16(3): 032101
1 试验物理与计算数学国家重点实验室, 北京 100076
2 北京航天长征飞行器研究所, 北京 100076
3 北京理工大学光电学院, 北京 100081
以历史为引线, 综述了体全息存储技术的研究历史、现状和未来的发展趋势。列举了体全息存储原理、特点以及国内外体全息存储的发展历程。分别介绍了体全息存储驱动器结构、存储材料、信道处理的关键技术的现状, 并对相位型及偏振型体全息存储的最新进展进行了展望。对阻碍体全息存储实用化的技术问题进行了分析, 认为页间串扰噪声、材料散射噪声、材料收缩是限制存储密度的3个瓶颈问题, 是后续研究需要重点解决的问题。
光数据存储 全息 体全息存储 中国激光
2017, 44(10): 1000001
