全息存储材料
导师分组
专 业 指 导 小 组 基本组成和基本任务
基本组成 陈历学， 丁卫强，王晓鸥，孙芳魁，刘丽萍， 陈历学，赵 远，丁卫强，王晓鸥，孙芳魁，刘丽萍， 孙秀冬，侯春风，唐圭新，裴延波，姜向前，时红艳 孙秀冬，侯春风，唐圭新，裴延波，姜向前， 姜永远，张学如，张伶俐， 孟庆鑫， 姜永远，张学如，张伶俐，杨 彬，孟庆鑫，郭忠义 周忠祥， 周忠祥，张 宫德维， 宇，姚凤凤，张 锐，宫德维，田 浩 姚凤凤， 昆，赵海发，姜泽辉，方光宇 赵海发，姜泽辉， 丽
副教授(硕士导师 硕士导师) 刘丽萍 副教授 硕士导师 【学历】东北师大物理系毕业、哈工大光学工程硕士、 学历】东北师大物理系毕业、哈工大光学工程硕士、 哈工大光电子博士、哈工大中物理系博士后。 哈工大光电子博士、哈工大中物理系博士后。 研究】光学设计、 【研究】光学设计、激光检测和激光雷达中的光学系统 设计。 设计。 教学】大学物理，光学设计， 【教学】大学物理，光学设计，光电检测 丁卫强讲师(博士 ： 丁卫强讲师 博士)： 博士 【学历】2001年毕业于哈工大物理系，2006获哈工大理 学博士学位。 【研究方向】 光子晶体、纳米光子学器件，集成光子器 件等微纳光子结构中的线性及非线性光学现象；擅长该 领域的数值模拟研究。在Appl. Phys. Lett.等杂志上发表 多篇学术论文。 参与国家自然科学基金项目。 【教学】光学设计、光信息专业实验。
孙秀冬教授简历和研究方向
简历】孙秀冬，博士，教授，博士生导师， 【简历】孙秀冬，博士，教授，博士生导师，现任哈尔滨工业大学物理系
主任，黑龙江省物理学会副理事长。 年毕业于北京大学物理系， 主任 ， 黑龙江省物理学会副理事长。 1984年毕业于北京大学物理系，分 年毕业于北京大学物理系 别于1989年、1995年在哈工大光学学科获得理学硕士和博士学位；1995 年在哈工大光学学科获得理学硕士和博士学位； 别于 年 年在哈工大光学学科获得理学硕士和博士学位 年晋升为副教授， 年破格晋升为教授； 年被聘为博士生导师。 年晋升为副教授，1998年破格晋升为教授；1999年被聘为博士生导师。 年破格晋升为教授 年被聘为博士生导师 1998-1999年赴英国伯明翰大学物理与天文学院纳米物理实验室访问。 年赴英国伯明翰大学物理与天文学院纳米物理实验室访问。 年赴英国伯明翰大学物理与天文学院纳米物理实验室访问 1998年获霍英东全国高等院校青年教师奖，2000年获黑龙江省青年科技 年获霍英东全国高等院校青年教师奖， 年获霍英东全国高等院校青年教师奖 年获黑龙江省青年科技 奖 ， 2002年获教育部优秀青年教师资助计划和黑龙江省杰出青年基金资 年获教育部优秀青年教师资助计划和黑龙江省杰出青年基金资 年入选教育部新世纪优秀人才支持计划， 助，2004年入选教育部新世纪优秀人才支持计划，2006年获黑龙江省科 年入选教育部新世纪优秀人才支持计划 年获黑龙江省科 学技术二等奖。 学技术二等奖。
铌酸锂的性质及应用
铌酸锂的性质及应用一、晶体基本介绍铌酸锂(LINbO3，LN)晶体是一种集压电、铁电、热释电、非线性、电光、光弹、光折变等性能于一体的多功能材料，具有良好的热稳定性和化学稳定性，可以利用提拉法生长出大尺寸晶体，而且易于加工，成本低，是少数经久不衰、并不断开辟应用新领域的重要功能材料。
目前，已经在红外探测器、激光调制器、光通讯调制器、光学开关、光参量振荡器、集成光学元件、高频宽带滤波器、窄带滤波器、高频高温换能器、微声器件、激光倍频器、自倍频激光器、光折变器件(如高分辨的全息存储)、光波导基片和光隔离器等方面获得了广泛的实际应用，被公认为光电子时代光学硅的主要侯选材料之一。
基于准相位匹配技术的周期极化铌酸锂(PeriodieallyPoledLiNbO3，PPLN)，可以最大程度地利用其有效非线性系数，广泛应用于倍频、和频/差频、光参量振荡等光学过程，在激光显示和光通信领域具有广阔的应用前景，因而成为非常流行的非线性光学材料。
二、基本化学性质铌酸锂晶体简称LN，属三方晶系，钛铁矿型(畸变钙钛矿型)结构，AB03型晶体结构的一种类型。
其原子堆积为ABAB堆积，并形成畸变的氧八面体空隙，1/3被A离子占据，1/3被B离子占据，余下1/3则为空位。
此类结构的主要特点是:A和B两种阳离子的离子半径相近，且比氧离子半径小得多。
分子式为LiNbO3，分子量为147.8456。
相对密度4.30，晶格常数a=0.5147 nm，c=1.3856 nm，熔点1240℃，莫氏硬度5，折射率n0=2.797，ne=2.208(λ=600 nm)，界电常数ε=44，ε=29．5，ε=84，ε=30，一次电光系数γ13=γ23=10×10m/V，γ33=32×10m/V．Γ22=-γ12=-γ61=6.8×10m/V，非线性系数d31=-6.3×10 m/V，d22=+3.6×10m/V，d33=-47×10m/V。
具有成像功能的多重体全息光栅光谱色散器件_曹良才
曹良才＊＊ , 马晓苏 , 何庆声 , 邬敏贤 , 金国藩
(清华大学精密仪器与机械学 系 , 精密测量技术与仪器国家重点实验室 , 北京 100084)
摘要 :根据体全息光栅的透镜作用 , 使 用平行 光和 会聚 光记录 多重 光栅 , 光谱 无需 会聚透 镜即 可成像 。 在器件的设计中 , 分析了 LiN bO 3 晶体材料色散的影响 , 并实验中对曝光时序实时监控 , 制作了 8 重光栅 的光谱成像色散器件 , 整个输 出谱面的宽度尺寸为 8 mm 。 关键词 :成像光谱仪 ;多重体全息光栅 ;角度-波长复用 ;布喇格选择性 中图分类号 :O433 .1 , TH744.1, T Q597 .92 文献标识码 :A 文章编号 :1005-0086(2004)01-0001-04
源为 Ar +激光器(波长为 514 nm), 激光经过滤波和 扩束之 后由 偏 振 分 光 棱 镜(PBS )将 光 束 分 为 参 考 光 和物光 , 然后由 2 个反射镜(M1 和 M 2)反射到晶体 (Fe :LiNbO3 , 0 .05 % Wt , 2 m m 厚)上记录体全息光 栅 。 其中 , 在物光光路晶体的前方放置 1 个长焦距透 镜(f =300 m m)。转动工作台 RS1 和 RS2 的转动精 度均为 0 .02°, 平移工作台 PS 的精度为 0 .25 μm/ 步 , 行程为 10 cm , 通过平动和转动工作台可以满足记录
Abstract :Based on the lens function of the volume holographic grating , a device with both spectral and imaging function is recorded using a plane wave front and a convergent spherical one.Thus the spectrum is formed without a lens to focus the spectrum on the output plane.The effect of dispersion of the LiNbO3 on the elements is considered in the design process.Experiment on the fabrication of 8-channel imaging spectral device is presented, including the real-time control of the recording time schedule .The width of the whol e output spectrum on the screen is as small as 8 mm. Key words:imaging spectrometer ;mul tiplexed volume holographic grating ;angle-and-wavelength multiplexing;Bragg selectivity
光响应智能材料
光响应智能材料
1. 光致变色材料
这类材料在光照下会发生可逆的颜色变化,常见的有溶液型和固体型光致变色材料。
它们被广泛应用于光敏打印、光存储、智能窗户等领域。
2. 光致形变材料
当光照射到这些材料时,它们会发生可控的弯曲或扭曲形变。
这种性质可用于制造光驱动微型机器人、智能遮阳系统等。
3. 光致凝胶材料
这是一类由高分子网络和溶剂组成的凝胶材料,在光照下会发生体积相变或形状变化。
它们可应用于人工肌肉、智能阀门等领域。
4. 光致液晶材料
当光照射到这种材料时,其液晶排列方式会发生改变,从而导致光学性质的可逆变化。
这一性质使其成为光开关、全息存储等的理想选择。
光响应智能材料的独特性质,为材料科学和相关应用领域带来了新的机遇和挑战。
未来,通过分子设计和材料改性等手段,人们将开发出更多种类的光响应智能材料。
光信息存储技术
光信息存储技术在当今信息爆炸的时代，数据的存储和处理需求呈指数级增长。
光信息存储技术作为一种新兴的、具有巨大潜力的存储手段，正逐渐引起人们的广泛关注。
光信息存储技术，简单来说，就是利用光来记录和读取信息的技术。
它与传统的磁存储和电存储技术相比，具有许多独特的优势。
首先，光存储具有极高的存储密度。
这意味着在相同的物理空间内，光存储能够容纳更多的数据。
想象一下，一张小小的光盘就可以存储数部高清电影或者成千上万的文档，这在很大程度上节省了存储空间。
而且，随着技术的不断进步，光存储的密度还在不断提高，未来有望实现更大容量的存储。
其次，光存储的稳定性非常出色。
光存储介质不像磁盘那样容易受到磁场干扰，也不像闪存那样存在写入次数的限制。
这使得光存储的数据能够长期保存，并且在恶劣的环境条件下也能保持其完整性。
对于那些需要长期保存的重要数据，如历史档案、科研资料等，光存储无疑是一种可靠的选择。
再者，光存储的读取速度也相当快。
通过激光束的快速扫描，可以迅速获取存储在光盘上的信息。
这使得在处理大量数据时，能够大大提高工作效率。
那么，光信息存储技术是如何实现的呢？目前常见的光存储技术主要包括光盘存储和全息存储。
光盘存储是我们比较熟悉的一种形式，例如 CD、DVD 和蓝光光盘等。
在光盘的表面，有许多微小的凹坑和平面，这些凹坑和平面的排列方式代表了二进制的数据“0”和“1”。
当激光照射到光盘表面时，根据反射光的强弱变化，就可以读取到存储的信息。
而全息存储则是一种更为先进的技术。
它利用光的干涉原理，将数据以三维的方式存储在介质中。
与传统的平面存储方式不同，全息存储可以在同一空间内存储多个数据页，从而极大地提高了存储容量。
在光信息存储技术的发展过程中，材料的研究也至关重要。
优质的存储材料需要具备良好的光学性能、物理化学稳定性以及可加工性。
目前，研究人员正在不断探索新的材料，如有机聚合物、纳米材料等，以进一步提高光存储的性能。
然而，光信息存储技术也面临着一些挑战。
数字全息存储器的研究及进展
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图 １ 存 储 器 层 次 结 构 图 和 ＲＡ Ｄ 等 存 储 设 备 ． 们 通 过 Ｓ ＡＭ 、 ＲＡＭ 和 计 算 机 进 Ｉ 它 Ｒ Ｓ 行 数 据 交 换 ． 后 一 种 就 是 用 于 文 档 存 储 的 磁 带 机 设 备 ． 们 最 它
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２ 当 前 存 储 器 的 结 构 及 其 特 点
在过 去 的几 十年 ， 算 机 技术 得 到 了突 飞猛 进 的发展 ， 计 已 经 开 发 出 大 量 的 存 储 技 术 并 被 应 用 的 实 际 生 活 中 ．目前 在 国 际 市 场 上 常 见 的 存 储 设 备 有 Ｓ ＡＭ 、 Ｒ ＤＲＡＭ 、 ｌｓ Ｐ ＯＭ Ｆ ａｈＥＥ Ｒ
的 容 量 很 大 ， 数 据 存 取 时 间 和 传 输 时 间 也 最 长 ． 然 这 些 已 但 虽
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经 成 熟 的 技 术 目前 还 在 不 断 取 得 进 步 ， 是 由 于 内 在 的 原 因 但 几 乎很难 同时达 到 高容 量 、 带 宽 （ 率 ）数 据存取 时 间短这 高 速 、 三个 方 面的特 点 ． 计算 机 其它 技 术 不断提 高和 改进 的今 天 ， 在 存 储 技 术 正 日益 成 为 制 约 计 算 机 整 体 性 能 提 高 的 一 个 瓶 颈 ．
和 ＲＡＩ 磁 带 ， 盘 ， 盘 ， 光 盘 、 光 盘 以 及 固 态 盘 等 等 ． Ｄ、 硬 软 和 磁
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为满 足 高性 能 计 算 应 用 和互 联 网 络对 新 型存 储 器 的要 求 ． 研 究下 一代 存储 技术 和 系统 来解 决这 个 日益突 出的 问题就 显得 具 有 重 要 意 义和 价 值． 全 息 存储 技 术 就 是在 这 种环 境 下应 体
全息照相及其应用
全息照相及其应用摘要：全息照相与普通照相不同，普通照相只记录了被摄物体表面反射光的强度信息，形成的是二维平面图像，其像点与物点一一对应。
而全息照相利用波的干涉，借助参考光记录物体光波的振幅与位相的全部信息，在记录介质上得到的不是物体的像，而是只有在高倍显微镜下才能观察得到的细密条纹。
随着科技的发展，全息技术已经得到非常广泛的应用。
本文首先回顾了全息照相的历史，其次通过对全息照相原理的介绍,肯定了全息照相的拍摄要求，最后介绍了全息照相的应用，并对全息术的应用前景进行了展望。
关键词：全息照相；全息应用；应用前景Hologram and Its ApplicationAbstract:Hologram is different from ordinary photograph which only records the light intensity of the subject surface. Therefore, the image recorded by ordinary photograph is a two-dimensional image, and one point of the image is corresponding to the one point of the object. While hologram records the information of amplitude and phase of object waves by making use of interference of waves and through interference light. The image of the object can’t be gotten from the recording medium, but some fine stripes that are only observed in the high-power microscope. With the development of technology, holographic technology has been very widely used. This paper firstly reviews the history of hologram. Then the holographic principle is introduced and the recording requirements of hologram are affirmed. Finally, the paper gives an introduction about the application of hologram and has an outlook about the application prospect of hologram.Key words: Hologram; Holographic applications;Application prospect我们看到的世界是三维的、彩色的,这是因为每个物体发射的光被人眼接受时,光的强弱、射向和距离、颜色都不同。
北邮全息实验室观后感
光学全息原理及应用一、全息图成像原理物体通过成像系统所成的像中包含着物体的信息，这种信息存在于物象之间光波经过的任一平面上。
正是光波承载着物体信息经过这些平面向象面传播，因而在该平面把携带信息的广播波前记录下来，将可以在另一时间和场所，采用适当的方法把波前再现出来，使之继续传播，以产生一个可观察得像。
这就是全息术的基本思想。
二、全息技术的应用在北京邮电大学的参观后，回到学校我进一步搜索了全息技术在我们生活中的应用。
（1）全息干涉计量术全息干涉计量术是全息术诞生以来最广泛地得到实际应用的一个领域。
早期的工作是开创以全息术为基本手段对非透明的漫射物表面静态和动态变化的信息进行检测的理论和方法。
这亦即是利用全息术的空间波前再现原理，非接触地进行对物体表面三维测量而获得信息。
全息干涉计量术在微应力分析、表面微位移测量、形状和等高线的检测、振动分析、无损检测等领域得到了广泛的应用。
由于它能解决一般的干涉计量术以及其他手段难以解决的问题，所以该技术很快渗透到机械学、流体力学、断裂力学、空气动力学、声学、航空航天、化工、高分子化学、医学、生物学等学科领域中去。
（2）全息存储全息存储在存储容量方面具有巨大的优势，加上其具有冗余度高、数据读取速率高及可并行读取等独特优点，被认为最有潜力与传统的磁性存储技术竞争。
所以，全息存储从全息术诞生之日起，就受到了充分的注意。
高密度和大容量的全息存储是利用全息术将要存储的信息制作成傅里叶变换点全息图，这些按页面方式存储的点全息图可以排成二或三维阵列存储在记录介质上，也可以像CD唱片的旋转轨迹那样排列存储在圆盘上。
用于全息存储的记录材料较多，有可永久保存的银盐干版、光聚合物及光致抗蚀剂等，也有可擦除重复使用的光导热塑料、有机或无机的光致变色和光折变材料。
（3）模压全息术至今已产业化的模压全息术在早期的文献和光全息学专著中都没有出现，但全息专家们对于花费长时间在实验室中一张一张地制作小幅的全息图已感到不满足，因此考虑到必须研究全息图的复制技术。
新型全息用光致聚合物的研究
体全息存储技术是一种最有可能率先进入实用化的高密度光学信息存储技术 ． ． ２ Ｊ
目前制约该技术走 向市场的关键是缺乏性能优异 的存储 材料 ． 光致聚合物是利用光聚合 前 后 材料 的折 射率 变化 来进 行 信 息 的 存 储 ， 有 高灵 敏 度 、 具 高分 辨 率 、 衍 射 效 率 、 高 高信
噪比、 成本低廉 、 工艺简单等特点 ， 容易做成大面积 的盘式结构 ， 被公认为是最有实用化 前景的体全息存储材料 ． 美国和 日本的多家大公司 已先后推出 了自己的实验样片 ， 所用 光致聚合物材料都 申请了专利保护【８． ３］ － 国内对全息用光致聚合物的研究起步较 晚， 目前报道的工作主要集 中在聚乙烯醇／ 丙烯酰胺材料［１ 和类 Ｄ Ｐ ｎ 材料［ ，］由于都采用 高分 子材料做成膜树脂 ， ９０ ，］ ｕ ｏｔ １１ ． １２ 制样 时 要使用大量 的溶剂 ， 致使样片尺寸很难做到一定的厚度 ， 以满足实用化 的需求． 难 本论文 中研究 了一种新型的全息用光致聚合物 ， 以液态环氧树脂和胺固化剂双组分体系做成膜
系， 息记 录组分 为光 引发 自由基 聚合 体 系． 全 用新 合 成的 高效 光 敏 染料 ＤＥ ＭＣ Ａ
做 光敏 剂 ， 通过 配 方 调 整 ， 备 了一 系列 的 样 片 ， ４ ７ ｎ 的蓝 光 为 记 录 光 ， 制 以 ５ ｍ
６２ ８ｎ 的红 光 为探针 光 ， 究 了样 片 的衍 射 效 率 、 敏度 、 射 率调 制度 等 全 ３ 。 ｍ 研 灵 折 息性 能 ． 结果表 明 ， 通过 调 整材 料 的配 方组 成 、 组 分 的含 量 及 样 片 的膜 厚 等 因 各
光学全息的概念
光学全息的概念
光学全息是一种利用激光光束将物体的三维信息记录下来的技术。
它是将物体的光学信息以干涉的形式进行记录，并在重建时使用激光光束进行投影，使得重建图像具有立体感和真实感。
全息技术的关键是利用干涉效应。
在全息记录过程中，一束激光光束被分为两束：一个作为"物体光"，照射到物体上并反射回来；另一个作为"参考光"，直接照射到记录介质上。
当物体光与参考光在记录介质上交叉时，它们会产生干涉图样。
全息记录介质通常是一层复杂的光敏材料，如光敏胶片或光致聚合材料。
在重建时，使用与记录过程中使用的参考光相同的激光光束照射记录介质，使得重建光与记录光场相干叠加。
这样，通过干涉效应，重建出一幅与原始物体光场一致的全息图像。
重建的图像可以捕捉到物体的深度、形状和纹理等三维信息，因此具有立体感和真实感。
光学全息技术在许多领域都有广泛的应用，例如三维显示、全息显微术、全息存储、安全防伪等。