Ⅰ 光全息存储原理
原理是:利用物光和参考光干涉在感光胶片上记录一幅干涉图样,呈错综复杂、透明度不同的花纹,称为全息(即全息照片),相当于把胶片制成一不规则的光栅,然后利用全息图对适当照明光的衍射,把原三维影像提取出来。后一过程称为重现。全息图是一个天然的信息存储器,可把"冻结"了的景物重新"复活"在人们眼前。由于这一独特性能全息图有极其广泛的应用。如用于研究火箭飞行的冲击波、飞机机翼蜂窝结构的无损检验等。现在不仅有激光全息,而且研究成功白光全息、彩虹全息,以及全景彩虹全息,使人们能看到景物的各个侧面。全息三维立体显示正在向全息彩色立体电视和电影的方向发展。
除用光波产生全息图外,已发展到可用计算机产生全息图。全息图用途很广,可作成各种薄膜型光学元件,如各种透镜、光栅、滤波器等,可在空间重叠,十分紧凑、轻巧,适合于宇宙飞行使用。使用全息图贮存资料,具有容量大、易提取、抗污损等优点。
Ⅱ 激光有哪些特点,具有哪些重要应用
激光的特点
1、定向发光
普通光源是向四面八方发光。要让发射的光朝一个方向传播,需要给光源装上一定的聚光装置,如汽车的车前灯和探照灯都是安装有聚光作用的反光镜,使辐射光汇集起来向一个方向射出。激光器发射的激光,天生就是朝一个方向射出,光束的发散度极小,大约只有0.001弧度,接近平行。
1962年,人类第一次使用激光照射月球,地球离月球的距离约38万公里,但激光在月球表面的光斑不到两公里。若以聚光效果很好,看似平行的探照灯光柱射向月球,按照其光斑直径将覆盖整个月球。
2、亮度极高
在激光发明前,人工光源中高压脉冲氙灯的亮度最高,与太阳的亮度不相上下,而红宝石激光器的激光亮度,能超过氙灯的几百亿倍。因为激光的亮度极高,所以能够照亮远距离的物体。
红宝石激光器发射的光束在月球上产生的照度约为0.02勒克斯(光照度的单位),颜色鲜红,激光光斑明显可见。若用功率最强的探照灯照射月球,产生的照度只有约一万亿分之一勒克斯,人眼根本无法察觉。
激光亮度极高的主要原因是定向发光。大量光子集中在一个极小的空间范围内射出,能量密度自然极高。
3、颜色极纯
光的颜色由光的波长(或频率)决定。一定的波长对应一定的颜色。太阳光的波长分布范围约在0.76微米至0.4微米之间,对应的颜色从红色到紫色共7种颜色,所以太阳光谈不上单色性。发射单种颜色光的光源称为单色光源,它发射的光波波长单一。
比如氪灯、氦灯、氖灯、氢灯等都是单色光源,只发射某一种颜色的光。单色光源的光波波长虽然单一,但仍有一定的分布范围。
如氪灯只发射红光,单色性很好,被誉为单色性之冠,波长分布的范围仍有0.00001纳米,因此氪灯发出的红光,若仔细辨认仍包含有几十种红色。由此可见,光辐射的波长分布区间越窄,单色性越好。
激光加工主要涉及:激光焊接、激光切割、激光打标、激光雕刻等.现在一般的激光加工都采用了多项先进技术,多功能集成度高、实用性强、自动化程度高、操作简单、结果直观,而且加工过程中可实现动态同步跟踪显示,具有程序错误自动诊断、限位保护等功能。
(2)激光全息存储技术的应用扩展阅读
在工业上,通常将激光分成连续波(CW)、准连续(QCW)、短脉冲(Q-Switched)、超短脉冲(Mode-Locked)四类。连续波以多模连续光纤激光器为代表,占据了当前工业市场的大部分份额,广泛应用于切割、焊接、熔覆等领域,具有光电转换率高、加工速度快等特点。
准连续波又称长脉冲,可产生ms~μs量级的脉冲,占空比为10%,这使得脉冲光具有比连续光高十倍以上的峰值功率,对于钻孔、热处理等应用来说非常有利。
短脉冲指的是ns量级的脉冲,广泛的应用于激光标刻、钻孔、医疗、激光测距、二次谐波的产生、军事等领域。超短脉冲则是我们所说的超快激光,包括达到ps、fs量级的脉冲激光。
Ⅲ 全息存储器的全息存储器的工作原理
该技术利用了嗜盐杆菌进化上的适应方法,当氧的浓度变得很低时,可以制成光敏膜蛋白质。
这种蛋白质就是人们所熟知的视紫红质菌(噬菌调理素),这是一种类似于视紫红质的紫色颜料,出现于盐杆菌属的细菌膜,它把阳光直接转变成化学能。当蛋白质吸收光线以后,经过一系列的化学状态,释放出一个质子,最终自身结构重新排列。
当蛋白质处于周期中的某些状态时,可以吸收光线形成全息图。在天然环境中,这些状态只能短暂地维持:整个周期只需要10——20毫秒。但是之前的研究显示,在其化学周期快结束时,用红色光照射蛋白质能迫使它变成一种可用的状态——这就是“Q 态”,能够持续数年。
问题是很难在自然生成的蛋白质上产生Q态。化学系的分子生物学家罗伯特领导的团队采用基因方式处理嗜盐杆菌,使之能产生一种蛋白质,这种蛋白质进入Q态较为容易。
做为全息系统的一部分,这种蛋白质悬浮在一种高分子凝胶中。绿色激光束分成两部分,其中一束对数据进行编码。激光束调制凝胶,用干涉图样印记在蛋白质上来存储数据。读取数据时,系统发出一个单一的、低功率的红色激光束回溯干涉图样。蓝色激光用来擦除数据。
Ⅳ 全息存储器的全息存储技术
随着技术的进步,人们对信息的需求越来越多,对大量信息的存储要求越来越高,“下一代DVD”的标准之争越演越烈。全息存储技术将会让几十GB容量的“下一代DVD光盘”相形见绌,将全息技术运用在存储上面,能在一个方糖块的体积大小上保存1000GB(ITB)的信息容量,这些一切离我们已经很近,全息存储时代的大幕将在2006年拉开:
什么是全息摄影技术(holography):全息即“全部信息”的意思。它与一般的摄影机摄影不同。它是用一条激光束将一个物体照亮,使其反射到那个底板上去,再用另人睛条光束,经过平面镜,也反射到那个底板上去,两者在底板上形成一幅“干涉图样”。底板再受到第二条波长相同的激光束照射时,就会显现出清晰的图象。
容量更高、速度更快、可靠性更强,永远是用户对硬盘孜孜以求的目标。在美国《福布斯》杂志近期评选出的本年度科技流行趋势中,全息存储技术赫然位列其中。
全息存储器崭露头角
目前现有得DVD单片容量为8.5GB,而下一代DVD存储容量能够达到50GB,被《福布斯》杂志评为未来10大“最酷”技术之一的全息存储技术理论上可以达到1000GB以上的数据,目前的全息存储产品已经达到了300GB的容量,是所谓的下一代DVD存储容量的6倍。全息存储技术的研发已经持续了40多年,一直没有真正的实现,最近日本、美国的几家公司相继宣布,将在2006年推出可以商业化销售的全息存储产品。其中,美国的印菲斯技术公司,以传统的“双光束干涉法”为基础研制出全息存储器,其信号光束和参照光束分别来自不同的方向,照射在同一位置上。日本日立万胜公司宣布,采用这种技术研制出了容量为300GB的全息存储器,今年9月将推向市场。另外日本Optoware公司采用同线全息技术,其信号光束和参照光束来自相同的方向,他们研发出了容量为200GB的全息存储器,将于今年年中投放市场。
Ⅳ 激光模压全息技术给我们生活带来了什么
买东西时,常常可在商品的外包装上看到一些彩色闪光的防伪商标。当你上下左右移动它,并从不同的角度注视时,上面的图案或景物就会呈现各种不同的姿态。这些形象逼真、富有立体感的图像令你赞叹不已。这就是激光模压全息技术的产物。
该图案采用了全息照相技术。为了提高观赏价值,还应用。光衍射现象,赋予图片一种附加的彩虹色彩,即称为“彩虹全息图。”
我们所看到的全息图片,主要是采用精湛的模压印刷方法,加工仅需一张全息原版就能印制出成千上万张复制品。由于激光模压全息生产属高新技术范畴,再加上制版工艺的特殊性,连制作者本人也难以造出两张一模一样的全息模压原版,别人要仿制就更不可能了,因此各种名优产品商标、特殊票证(如信用卡、护照签证、钱币)等等都可用它来作防伪标识,其应用前景非常广阔。