sarkadi tamás 5.évf. mérnök-fizikus hallgató bme konzulensek: dr koppa pál atomfizika tansz....
DESCRIPTION
Holografikus adattárolásban alkalmazott fázismodulált adatlapok kódolása kettőstörő kristály segítségével. Sarkadi Tamás 5.évf. mérnök-fizikus hallgató BME Konzulensek: dr Koppa Pál Atomfizika tansz. BME dr Lőrincz Emőke Atomfizika tansz. BME. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Sarkadi Tamás 5.évf. mérnök-fizikus hallgató BME Konzulensek: dr Koppa Pál Atomfizika tansz. BME](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062304/56813a64550346895da25cf8/html5/thumbnails/1.jpg)
Holografikus adattárolásban alkalmazott fázismodulált
adatlapok kódolása kettőstörő kristály segítségével
Sarkadi Tamás 5.évf. mérnök-fizikus hallgató BME
Konzulensek:
dr Koppa Pál Atomfizika tansz. BMEdr Lőrincz Emőke Atomfizika tansz. BME
![Page 2: Sarkadi Tamás 5.évf. mérnök-fizikus hallgató BME Konzulensek: dr Koppa Pál Atomfizika tansz. BME](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062304/56813a64550346895da25cf8/html5/thumbnails/2.jpg)
I. BevezetésA holografikus adattárolás alapelveAdatbeírás:-adatok kódolása a hullámfrontba-hullámfront optikai Fourier transzformációja -interferencia a referencianyalábbal a hordozó felületén →
hologram
SLM modulátor
Referencia nyaláb
Hologram kemez
Fourier optika
Koherens fény
![Page 3: Sarkadi Tamás 5.évf. mérnök-fizikus hallgató BME Konzulensek: dr Koppa Pál Atomfizika tansz. BME](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062304/56813a64550346895da25cf8/html5/thumbnails/3.jpg)
A holografikus adattárolás alapelve
Adatolvasás:-Hologram megvilágítása a referencianyalábbal-Adatok dekódolása a hullámfrontból
CCD kamera
Referencia nyaláb
Hologram kemez
Fourier optika
![Page 4: Sarkadi Tamás 5.évf. mérnök-fizikus hallgató BME Konzulensek: dr Koppa Pál Atomfizika tansz. BME](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062304/56813a64550346895da25cf8/html5/thumbnails/4.jpg)
Adatlap kódolása
Adatmátrix
1 01 1
10
00
1 00
00
Modulálthullámfront
INTENZITÁS NEM HORDOZ
INFORMÁCIÓT!
Hologram(Fourier-sík)
Rekonstruáltkép
![Page 5: Sarkadi Tamás 5.évf. mérnök-fizikus hallgató BME Konzulensek: dr Koppa Pál Atomfizika tansz. BME](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062304/56813a64550346895da25cf8/html5/thumbnails/5.jpg)
Fázismodulált kód kiolvasásaanizotróp kristállyal
Referencianyaláb
Hologram lemez
Fourier optika
Kettőstörő kristály
CCD kamera
Kettőstörő kristály segítségével interferenciát hozunk létre a hullámfront, és annak kamera síkjában eltolt képe között
![Page 6: Sarkadi Tamás 5.évf. mérnök-fizikus hallgató BME Konzulensek: dr Koppa Pál Atomfizika tansz. BME](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062304/56813a64550346895da25cf8/html5/thumbnails/6.jpg)
Fázismodulált kód kiolvasása anizotróp kristállyal
A detektoron történő amplitúdó összegzés
Eredeti hullámfront
Eltolt hullámfront
Interferenciakép
![Page 7: Sarkadi Tamás 5.évf. mérnök-fizikus hallgató BME Konzulensek: dr Koppa Pál Atomfizika tansz. BME](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062304/56813a64550346895da25cf8/html5/thumbnails/7.jpg)
Interferencia létrehozása
konstruktív
Kettőstörő kristály 45x45 bit méretű adattábla
destruktív
:=„pozitív kódolás”
:=„negatív kódolás”
![Page 8: Sarkadi Tamás 5.évf. mérnök-fizikus hallgató BME Konzulensek: dr Koppa Pál Atomfizika tansz. BME](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062304/56813a64550346895da25cf8/html5/thumbnails/8.jpg)
Melyik kódolás az előnyösebb?
Valós eset fázishibák:
0
0
0 0
0
0
π+Δφ
SLM moduláció:
‘off’=0 , ‘on’=π+Δφ
π+Δφ
π+Δφ
Sugárkomponensek közti
fáziskülönbség: Δψ
Δψ
Kettőstörő kristály okozta fázishiba
Fénymoduláció fázishibája
![Page 9: Sarkadi Tamás 5.évf. mérnök-fizikus hallgató BME Konzulensek: dr Koppa Pál Atomfizika tansz. BME](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062304/56813a64550346895da25cf8/html5/thumbnails/9.jpg)
Pozitív kódolás
‘on’+’on’ ‘off’+’off’
ΔφΔψ Δψ
Δψ+ Δφ
‘off’+’on’
Δψ- Δφ
’on’+’off’
Sötét pixelek amplitúdója eltér!
![Page 10: Sarkadi Tamás 5.évf. mérnök-fizikus hallgató BME Konzulensek: dr Koppa Pál Atomfizika tansz. BME](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062304/56813a64550346895da25cf8/html5/thumbnails/10.jpg)
Negatív kódolás
‘on’+’on’ ‘off’+’off’
Δφ
ΔψΔψ
Δψ+ Δφ
‘off’+’on’
Δψ-Δφ
’on’+’off’
Sötét pixelek amplitúdója egyezik!
![Page 11: Sarkadi Tamás 5.évf. mérnök-fizikus hallgató BME Konzulensek: dr Koppa Pál Atomfizika tansz. BME](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062304/56813a64550346895da25cf8/html5/thumbnails/11.jpg)
Kódolási módszerek összehasonlítása a gyakorlatban
LézerFény-modulátor
Fourier-lencse
Apertúra Kettőstörőkristály
CCDkamera
Polár-szűrő
45oAz adattároló rendszer modellje
Beírás Rekonstrukció
SLM-en megjelenített
fáziskép
CCD kamerán megjelenő kimeneti kép
Kísérleti elrendezés
Numerikus modell
![Page 12: Sarkadi Tamás 5.évf. mérnök-fizikus hallgató BME Konzulensek: dr Koppa Pál Atomfizika tansz. BME](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062304/56813a64550346895da25cf8/html5/thumbnails/12.jpg)
Kódolási módszerek összehasonlítása a gyakorlatban
-12
-10
-8
-6
-4
-2
0
0 25 50 75 100 125 150
Apertúra [%]
Hib
aa
rán
y
Mérés
Szimuláció
-5
-4
-3
-2
-1
0
0 25 50 75 100 125 150 175
Apertúra [%]
Hib
aa
rán
y
Mérés
Szimuláció
Pozitív kódolás Negatív kódolás
Bitek intenzitás szerinti
eloszlása
Bit világosság
Gyako
risá
gIllesztett görbék
Hibaarány
Hibaarány függése a hologram méretétől
Sötét bitekből kétféle típus létezik
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
Pozitív kódolás Negatív kódolás
Apertúra=100%
φ=0,05π
ψ=0,05π
Apertúra=100%
φ=0,05π
ψ=0,05π
![Page 13: Sarkadi Tamás 5.évf. mérnök-fizikus hallgató BME Konzulensek: dr Koppa Pál Atomfizika tansz. BME](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062304/56813a64550346895da25cf8/html5/thumbnails/13.jpg)
ÖsszefoglalásI. Eredményeink:
Kettőstörő kristállyal működő kiolvasórendszer modelljének:
-kísérleti megvalósítása
-numerikus szimulációja
-kódolási módszerek vizsgálata
-A kiolvasási hiba arány 10-11 nagyságrend alá szorítása
-5
-4
-3
-2
-1
0
0 25 50 75 100 125 150 175
Apertúra [%]
Hib
aa
rán
y
Mérés
Szimuláció
-12
-10
-8
-6
-4
-2
0
0 25 50 75 100 125 150
Apertúra [%]
Hib
aa
rán
y
Mérés
Szimuláció
![Page 14: Sarkadi Tamás 5.évf. mérnök-fizikus hallgató BME Konzulensek: dr Koppa Pál Atomfizika tansz. BME](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062304/56813a64550346895da25cf8/html5/thumbnails/14.jpg)
Köszönöm a figyelmet
Köszönöm témavezetőim segítségét