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Theses Year : 2005

Microstructured holographic memories with Lippmann gratings

Mémoires holographiques microstructurées à réseaux de Lippmann

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Abstract

Holographic data storage is presently very promising to strongly increase the capacities and data rates of removable optical memories. The architecture of holographic memory targeted in the long term by the present work consists in a data layer that is structured into a matrix of microfibers set perpendicular to the disk surface. Holograms are Bragg gratings that are wavelength multiplexed in each microfiber. The targeted storage medium is a photopolymer doped with bistable molecular centers : the photopolymer is used for the microfiber structuration and the bistable centers for the grating recording. The influence of the discrete distribution of the centers and of the non-linearity of their optical response on the readout signal to noise ratio has firstly been estimated thanks to preliminary modeling work. Besides, a recording-readout procedure based on a Lippmann type configuration has been defined so as to simplify the memory architecture and increase the readout signal thanks to a homodyne detection of the holograms. The practical implementation of this procedure has been studied afterwards thanks to two experimental recording-readout setups. The first one has led to a demonstration of the procedure in a simplified configuration, limiting the difficulties arising from the recording material and geometry, that shows good agreement with our theoretical model. The results obtained have then been used to build a second setup to validate our procedure in a more realistic configuration involving a photopolymer as storage medium.
Le stockage holographique de données est actuellement une voie très prometteuse pour accroître de manière conséquente les capacités et débits des mémoires optiques amovibles. L'architecture de mémoire holographique visée à long terme par ces travaux consiste en une couche de données structurée en une matrice de microfibres perpendiculaires au disque. Les hologrammes sont des réseaux de Bragg multiplexés en longueur d'onde dans chaque microfibre. Le matériau d'enregistrement envisagé est un photopolymère dopé par des centres moléculaires bistables, le photopolymère servant à la structuration en microfibres et les centres à l'enregistrement des réseaux. L'impact de la répartition discrète de ces centres et de la non linéarité de leur réponse optique sur le rapport signal sur bruit de lecture a tout d'abord été évalué par de premières modélisations. Par ailleurs, une procédure d'écriture-lecture en configuration de type Lippmann a été définie afin de simplifier l'architecture de la mémoire et accroître le signal de lecture grâce à une détection homodyne des hologrammes. La mise en œuvre pratique de cette procédure a alors par la suite été étudiée au travers de deux dispositifs expérimentaux d'écriture-lecture. Le premier montage a ainsi abouti à une démonstration de la procédure dans une configuration simplifiée, limitant les difficultés relatives au matériau et à la géométrie d'enregistrement, en bon accord avec notre modèle théorique. L'acquis obtenu avec cette première démonstration a ensuite été utilisé pour mettre en place un second dispositif, afin de valider notre procédure dans une configuration plus réaliste impliquant un photopolymère comme milieu de stockage.
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Dates and versions

tel-00584355 , version 1 (08-04-2011)

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  • HAL Id : tel-00584355 , version 1

Cite

Guillaume Maire. Mémoires holographiques microstructurées à réseaux de Lippmann. Physique Atomique [physics.atom-ph]. Université Paris Sud - Paris XI, 2005. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00584355⟩
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