详细描述了用光纤耦合、波长复用的全息光盘存储光路,指出在全息光盘驱动器即将市场化的今天,由于其光路简单、光学元件较少、性价比高,很有可能成为新的全息光盘驱动器的核心技术之一。由于短波长单模光纤及其双波长光纤分束器件的要求比较高,而用多模光纤进行准单模输出调整,以及用分光棱镜进行光束的分光,同时用对双波长敏感的光致聚合物材料进行存储,其光谱灵敏度均匀,光谱范围互不重叠。实验结果表明,光路结构合理,存储效果良好。

给出描述光波通过傍轴光学系统衍射的柯林斯公式及其逆运算表达式,然后将数字全息检测研究中的物平面及CCD探测平面视为ABCD系统的输入平面及输出平面,提出通过柯林斯公式的逆运算进行波面重构的一种计算方法。为便于该方法的实际应用,研究了参考光是球面波时全息图的频谱结构,并从理论上证明,全息图的频率空间中存在可以通过滤波器分离的物光及共轭物光的频谱。最后,通过理论模拟及实验研究证明了使用柯林斯公式的逆运算重构波面的可能性。

介绍了一种以聚乙烯醇为粘结剂,丙烯酰胺和亚甲基双丙烯酰胺作为单体,赤藓红和亚甲基蓝作为光引发剂,三乙醇胺作为共引发剂的光致聚合物材料。材料能同时对红光和绿光敏感,用红光和绿光分别对材料曝光,测得的两种衍射效率分别不低于30%,灵敏度不低于25 cm2/J。该材料对红光的最大响应空间频率为2274 lp/mm,相应的衍射效率为27.73%,响应范围为1600～2800 lp/mm;对绿光的最大响应空间频率为2350 lp/mm,相应的衍射效率为25.72%,响应范围为1700～3000 lp/mm。在材料的同一点上进行红光和绿光的波长复用全息存储,当用红光或绿光再现时单幅图像清晰,信噪比高,两幅图像之间无任何干扰,该材料适合双波长全息存储。

提出了适用于光聚物厚膜盘状高密度全息存储的角度空间复用相结合的存储方法。研究了光路设置对记录容量和密度的影响,分析和计算表明:对全息光盘光聚物全息存储介质来说,新方法可以获得比空间角度复用存储方法高近一个数量级的存储容量和密度,当使用平面波做参考光、介质内参物光入射角度在32°时是获得最大存储容量和密度的最佳设置;对500 μm厚的光聚物介质,存储密度可达到42 bit/μm2,用CD ROM同样大小的全息光盘,在其相同的有效记录面积上,其总容量可以达到400 Gbit,表明新方法是实用化光聚物盘状全息存储比较理想的方法。

叙述了光纤飞行头在计算机存储器中应用的可能性，指出由于带光阻透镜的单模光纤，其质量轻、光路简单、易于调整及可并行输入等优点，可以在光盘驱动器中发挥作用。介绍的光纤飞行头跟踪、伺服的原理和读写光路，有可能在光盘驱动器上使用。

研究了光聚物高密度全息存储材料在全息记录过程中曝光量、曝光时间、厚度收缩比例、折射率调制度及记录角度等因素对布喇格偏移的影响规律,结果表明:曝光量一定时,布喇格偏移与曝光时间的关系不大,当曝光量不一定时布喇格偏移随曝光时间增加缓慢增加最后达到饱和;而布喇格偏移随厚度收缩比例和折射率调制度的增加以接近正比例的关系增加;记录光栅的倾斜度越大则布喇格偏移也越大.这些结论对光聚物高密度全息存储研究具有重要的意义.

本文用实验方法研究了光致聚合物的曝光时间常量、曝光能量常量、动态范围、曝光灵敏度和折射率调制度等高密度全息存储参量随样品厚度的变化规律,结果表明随着样品厚度的增加,曝光能量常量、曝光时间常量及材料的动态范围也增加,但材料的曝光灵敏度却减小,而折射率调制度却没有明显的变化规律.

采用自制的装置研究了Ag5In5Sb47Te33薄膜的静态记录性能与记录激光的功率和脉冲宽度的关系,并对其记录畴形貌特点进行了直接观察.结果表明只有记录激光的功率和脉冲宽度在一定范围之内才能起到信息记录的作用,所得的记录畴形貌十分清晰,基本为非晶态Ag5In5Sb47Te33;小于该范围的激光能量不能使材料结构发生较大的变化,所得的记录畴形貌模糊,反射率对比度低于2%;大于该范围所得的记录畴由烧蚀区和其周围的非晶态Ag5In5Sb47Te33组成.另外,得到了记录激光功率为12 mW、脉冲宽度为90 ns的Ag5In5Sb47Te33薄膜的短波长最佳记录条件,其记录畴的反射率对比度为22%,直径为380 nm～400 nm.

报导了一种新型的对绿光敏感的光致聚合物材料.该材料以丙烯酰胺为单体,由光引发剂,共引发剂,成膜物等组成.本材料记录的全息图衍射效率可达55%.在光聚物上采用角度复用技术存储了10幅图像,得到的再现像信噪比较高.说明该材料适合于大容量体全息存储.

报道了一种以丙烯酰胺为单体的光致聚合物材料.通过对组成材料的三乙醇胺(TEA)、丙烯酰胺(AA)和亚甲基双丙烯酰胺(BAA)浓度的优化实验发现,三乙醇胺浓度有一个最佳值,当保持亚甲基双丙烯酰胺与丙烯酰胺的浓度比为1:6时,材料中丙烯酰胺的浓度达到0.25 mol/L后,衍射效率便达到最大值.材料的灵敏度随着丙烯酰胺的增加而不断地提高.在光聚物介质上能够记录信噪比较高的图像,说明该材料适合于大容量体全息存储.