A Study on a Phase-encoded Multiplexing Method in Holographic Memory System

홀로그래픽 메모리시스템에서 위상 다중화 인코딩에 관한 연구

For an effective phase-multiplexing in holographic memory system, four types of phase code used as reference beam are generated. In case of $32 {\times} 32$ address beam, a phase error with 0%, 5%, 10% 15%, 20%, and 25% error rate, is purposely added to the real phase values in order to consider the practical SLM's nonlinear characteristics of phase modulation in computer simulation, cross talks and SNRs are comparatively analysed for these phase-codes by the auto and cross-correlation. Pseudo-Random(PSR) Phase Code has the lowest cross-correlation mean value of 0.067 among four types of Phase Code, which means the SNR of the PSR is higher than other Phase Codes. Also, the standard deviation of the PSR phase code indicating the degree of recalled data degradation is the lowest value of 0.0113.

본 논문에서는 홀로그래픽 메모리 시스템에서 효율적인 위상다중화를 위하여 기준빔으로 구현되는 네가지 형태의 위상코드를 생성시켰다. 프로그램적으로 $32 {\times} 32$의 동일한 픽셀수로 발생된 위상코드에 대하여 어드레스빔의 갯수를 계산하였고, 실제 광시스템에서 SLM의 비선형적 위상변조 특성을 고려하여 0%, 5%, 10% 15%, 20%, 25%의 에러율을 갖는 위상값을 의도적으로 부가하여 네 가지 형태의 위상코드들에 대한 각각 자기상관성분 및 상호상관성분을 시뮬레이션을 통해 계산함으로서 위상코드 간의 cross talk 및 신호대 잡음비를 비교, 분석하였다. 그 결과 $32 {\times} 32$의 픽셀수에 대해서는 의사랜덤 위상코드의 상호 상관에 의한 평균값이 0.067로 다른 형태의 랜덤위상코드들의 신호대 잡음비와 비교하여 가장 작게 나타났으며, 임의의 어드레스빔에 의한 순간적인 영상누화를 나타내는 표준편차값도 의사랜덤 위상코드가 0.0113으로 가장 작게 나타났다. 또한 픽셀수에 따른 영향을 분석하기 위해 $32 {\times} 32$, $64 {\times} 64$, $128 {\times} 128$, $256 {\times} 256$ 과 같이 어드레스의 빔 크기에 해당하는 픽셀수를 증가하여 같은 방법으로 시뮬레이션을 수행하였다.