本發(fā)明涉及同軸全息存儲，尤其涉及一種同軸全息存儲系統(tǒng)及其力矩器裝置。

背景技術：

1、伴隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能技術的發(fā)展,人們在生活中產生的數(shù)據(jù)也在爆炸性增長。根據(jù)國際數(shù)據(jù)公司idc預測，全球2024年將生成159.2zb數(shù)據(jù)，2028年將增加一倍以上，達到384.6zb。其中，絕大部分數(shù)據(jù)信息為不常讀取的冷數(shù)據(jù)。因此，低能耗、長壽命、大容量的冷數(shù)據(jù)存儲技術發(fā)展迫在眉睫。傳統(tǒng)光存儲憑借低成本、低能耗、長壽命等優(yōu)點成為冷數(shù)據(jù)存儲的重要手段，近幾年新興的全息存儲可以解決傳統(tǒng)光存儲容量低、讀取速度慢的問題。

2、同軸全息存儲系統(tǒng)是一種三維數(shù)據(jù)存儲技術，它利用激光束和全息圖來記錄數(shù)據(jù)。在同軸全息存儲系統(tǒng)中，物鏡的位置通常是固定的，而為了實現(xiàn)聚焦，則通過調整全息光盤來達到所需的聚焦效果。但全息光盤由電機驅動旋轉，整體質量較大，整體移動時難以實現(xiàn)高精度、快速的控制。

技術實現(xiàn)思路

1、為此，需要提供一種同軸全息存儲系統(tǒng)及其力矩器裝置，解決全息光盤由電機驅動旋轉，整體質量較大，整體移動時難以實現(xiàn)較好控制的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本實施例提供一種同軸全息存儲系統(tǒng)的力矩器裝置，包括物鏡、第一支架、第一框架、聚焦移動機構、反射鏡與循跡移動機構，所述物鏡設在所述第一支架上，所述第一支架通過所述聚焦移動機構設在所述第一框架上，所述聚焦移動機構用于使所述第一支架以及所述物鏡沿聚焦方向移動，所述反射鏡設在所述第一框架上，所述反射鏡相對所述第一框架可轉動設置，所述第一框架設在所述循跡移動機構上，所述循跡移動機構用于使所述第一框架、所述反射鏡以及所述物鏡沿循跡方向移動，其中所述聚焦方向垂直于所述循跡方向。

3、進一步的，還包括第二框架，所述循跡移動機構包括兩個循跡移動組件，所述循跡移動組件包括永磁鐵、循跡線圈與循跡懸絲，所述永磁鐵設在所述第二框架上，所述永磁鐵位于所述循跡線圈的一側，所述循跡線圈設在所述第一框架上，所述循跡懸絲設在所述第一框架、所述第二框架上，所述循跡線圈有彈性且具有彎曲的部位，其中所述循跡線圈通電產生磁場，與所述永磁鐵所在的磁場相互作用產生循跡方向的電磁力，搭配所述循跡懸絲的彈力，以使所述循跡線圈沿循跡方向移動。

4、進一步的，所述聚焦移動機構包括兩個聚焦移動組件，兩個所述聚焦移動組件位于所述物鏡的兩側，所述聚焦移動組件包括聚焦線圈與聚焦懸絲，兩個所述聚焦移動組件共用一個所述聚焦線圈，所述聚焦線圈位于所述循跡線圈的內側，所述聚焦線圈設在所述第一支架上，所述第一支架通過所述聚焦懸絲設在所述第一框架上，聚焦懸絲有彈性且具有彎曲的部位，其中所述聚焦線圈通電產生磁場，與所述永磁鐵所在的磁場相互作用產生聚焦方向的電磁力，搭配所述聚焦懸絲的彈力，以使所述聚焦線圈沿聚焦方向移動。

5、進一步的，所述聚焦移動組件還包括第一固定塊，所述聚焦懸絲與所述第一固定塊連接，所述第一固定塊與所述第一支架插接，以使所述聚焦懸絲通過所述第一固定塊設在所述第一框架上，所述聚焦懸絲、所述第一固定塊為導體，所述聚焦懸絲/所述循跡懸絲、所述第一固定塊、所述聚焦線圈/所述循跡線圈之間通過電線電連接。

6、進一步的，還包括軛鐵，所述軛鐵為u型結構，所述永磁鐵、所述循跡線圈、所述聚焦線圈均位于所述軛鐵內，所述永磁鐵與所述軛鐵插接。

7、進一步的，所述聚焦懸絲沿所述循跡方向延伸，所述循跡懸絲垂直于所述聚焦懸絲，且延伸方向垂直于所述聚焦方向，所述聚焦懸絲、所述循跡懸絲上下錯開。

8、進一步的，所述循跡移動組件具有兩個循跡懸絲，分別為上循跡懸絲與下循跡懸絲，所述上循跡懸絲的截面積不同于所述下循跡懸絲的截面積。

9、進一步的，所述循跡移動組件還包括第二固定塊，所述循跡懸絲與所述第二固定塊連接，所述第二固定塊與所述第一框架插接，以使所述循跡懸絲通過所述第二固定塊設在所述第一框架上，所述循跡懸絲、所述第二固定塊為導體，所述循跡懸絲、所述第二固定塊、所述循跡線圈之間通過電線電連接。

10、進一步的，所述循跡移動組件具有兩個所述循跡線圈，兩個所述循跡線圈并排設置，并與所述第一框架插接。

11、為實現(xiàn)上述目的，本實施例還提供一種同軸全息存儲系統(tǒng)，包括：

12、半導體激光器，用于發(fā)出第一光線；

13、單縱模激光器，用于發(fā)出第二光線；

14、偏振分束器，設在所述半導體激光器的一側，用于反射所述第一光線；

15、準直透鏡，設在所述偏振分束器的一側，用于準直經所述偏振分束器反射的所述第一光線；

16、二向色分束器，設在所述準直透鏡的一側，用于合束第一光線與第二光線；

17、1/4波片，設在所述二向色分束器的一側，用于供所述合束光線透過；

18、力矩器裝置，如上述任意一項實施例所述同軸全息存儲系統(tǒng)的力矩器裝置，所述力矩器裝置設在所述1/4波片的一側，所述力矩器裝置的反射鏡用于反射透過所述1/4波片的所述合束光線，所述力矩器裝置的物鏡用于將所述合束光線的第一光線匯聚在全息光盤對應的理想焦面上，將所述合束光線的第二光線匯聚在全息光盤對應的理想焦面上；

19、其中，所述力矩器裝置還包括四象限探測器與控制器，所述四象限探測器用于檢測所述第一光線攜帶的聚焦誤差信號與循跡誤差信號，所述控制器用于根據(jù)所述聚焦誤差信號控制所述聚焦移動機構使所述第一支架以及所述物鏡沿聚焦方向移動，以及根據(jù)所述循跡誤差信號控制所述循跡移動機構使所述第一框架、所述反射鏡以及所述物鏡沿循跡方向移動。

20、區(qū)別于現(xiàn)有技術，上述技術方案具有如下有益效果：

21、相比于直接移動全息光盤及其驅動旋轉的電機，本申請通過移動質量較輕的物鏡和反射鏡來實現(xiàn)聚焦和循跡，易于操作，精度易于控制。此外，采用物鏡和反射鏡同步循跡的方式，可使入射光在循跡伺服時保持同一個入射角度，滿足了同軸全息存儲系統(tǒng)中讀寫光入射角度需要一致的要求。

技術特征：

1.一種同軸全息存儲系統(tǒng)的力矩器裝置，其特征在于，包括物鏡、第一支架、第一框架、聚焦移動機構、反射鏡與循跡移動機構，所述物鏡設在所述第一支架上，所述第一支架通過所述聚焦移動機構設在所述第一框架上，所述聚焦移動機構用于使所述第一支架以及所述物鏡沿聚焦方向移動，所述反射鏡設在所述第一框架上，所述反射鏡相對所述第一框架可轉動設置，所述第一框架設在所述循跡移動機構上，所述循跡移動機構用于使所述第一框架、所述反射鏡以及所述物鏡沿循跡方向移動，其中所述聚焦方向垂直于所述循跡方向。

2.根據(jù)權利要求1所述的力矩器裝置，其特征在于，還包括第二框架，所述循跡移動機構包括兩個循跡移動組件，所述循跡移動組件包括永磁鐵、循跡線圈與循跡懸絲，所述永磁鐵設在所述第二框架上，所述永磁鐵位于所述循跡線圈的一側，所述循跡線圈設在所述第一框架上，所述循跡懸絲設在所述第一框架、所述第二框架上，所述循跡懸絲有彈性且具有彎曲的部位，其中所述循跡線圈通電產生磁場，與所述永磁鐵所在的磁場相互作用產生循跡方向的電磁力，搭配所述循跡懸絲的彈力，以使所述循跡線圈沿循跡方向移動。

3.根據(jù)權利要求2所述的力矩器裝置，其特征在于，所述聚焦移動機構包括兩個聚焦移動組件，兩個所述聚焦移動組件位于所述物鏡的兩側，所述聚焦移動組件包括聚焦線圈與聚焦懸絲，兩個所述聚焦移動組件共用一個所述聚焦線圈，所述聚焦線圈位于所述循跡線圈的內側，所述聚焦線圈設在所述第一支架上，所述第一支架通過所述聚焦懸絲設在所述第一框架上，聚焦懸絲有彈性且具有彎曲的部位，其中所述聚焦線圈通電產生磁場，與所述永磁鐵所在的磁場相互作用產生聚焦方向的電磁力，搭配所述聚焦懸絲的彈力，以使所述聚焦線圈沿聚焦方向移動。

4.根據(jù)權利要求3所述的力矩器裝置，其特征在于，所述聚焦移動組件還包括第一固定塊，所述聚焦懸絲與所述第一固定塊連接，所述第一固定塊與所述第一支架插接，以使所述聚焦懸絲通過所述第一固定塊設在所述第一框架上，所述聚焦懸絲、所述第一固定塊為導體，所述聚焦懸絲/所述循跡懸絲、所述第一固定塊、所述聚焦線圈/所述循跡線圈之間通過電線電連接。

5.根據(jù)權利要求3所述的力矩器裝置，其特征在于，還包括軛鐵，所述軛鐵為u型結構，所述永磁鐵、所述循跡線圈、所述聚焦線圈均位于所述軛鐵內，所述永磁鐵與所述軛鐵插接。

6.根據(jù)權利要求3所述的力矩器裝置，其特征在于，所述聚焦懸絲沿所述循跡方向延伸，所述循跡懸絲垂直于所述聚焦懸絲，且延伸方向垂直于所述聚焦方向，所述聚焦懸絲、所述循跡懸絲上下錯開。

7.根據(jù)權利要求2所述的力矩器裝置，其特征在于，所述循跡移動組件具有兩個循跡懸絲，分別為上循跡懸絲與下循跡懸絲，所述上循跡懸絲的截面積不同于所述下循跡懸絲的截面積。

8.根據(jù)權利要求2所述的力矩器裝置，其特征在于，所述循跡移動組件還包括第二固定塊，所述循跡懸絲與所述第二固定塊連接，所述第二固定塊與所述第一框架插接，以使所述循跡懸絲通過所述第二固定塊設在所述第一框架上，所述循跡懸絲、所述第二固定塊為導體，所述循跡懸絲、所述第二固定塊、所述循跡線圈之間通過電線電連接。

9.根據(jù)權利要求2所述的力矩器裝置，其特征在于，所述循跡移動組件具有兩個所述循跡線圈，兩個所述循跡線圈并排設置，并與所述第一框架插接。

10.一種同軸全息存儲系統(tǒng)，其特征在于，包括：

技術總結
本發(fā)明公布一種同軸全息存儲系統(tǒng)及其力矩器裝置，其中力矩器裝置包括物鏡、第一支架、第一框架、聚焦移動機構、反射鏡與循跡移動機構，所述物鏡設在所述第一支架上，所述第一支架通過所述聚焦移動機構設在所述第一框架上，所述聚焦移動機構用于使所述第一支架以及所述物鏡沿聚焦方向移動，所述反射鏡設在所述第一框架上，所述反射鏡相對所述第一框架可轉動設置，所述第一框架設在所述循跡平移動機構上，所述循跡移動機構用于使所述第一框架、所述反射鏡以及所述物鏡沿循跡方向移動，其中所述聚焦方向垂直于所述循跡方向。相比于直接移動全息光盤及其驅動旋轉的電機，本申請通過移動質量較輕的物鏡和反射鏡來實現(xiàn)聚焦和循跡，精度易于控制。

技術研發(fā)人員：譚小地,楊如鵬,林梟
受保護的技術使用者：福建師范大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6