A Study on Phase-Multiplexed Volume Hologram using Spatial Light Modulator

For an effective phase multiplexing in a volume holographic system, four types of phase code, pseudo random code(PSC), Hadamard matrix(HAM), pure random code(PRC), equivalent random code(ERC), used as reference beams 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. Crosstalks and SNRs(signal-to-ratio) are comparatively analyzed for these phase codes by the auto-correlation and cross-correlation. PSC has the lowest cross-correlation mean value of 0.067 among four types of phase code, which means the SNR of the pseudo random phase code is higher than other phase codes. Also, the standard deviation of the pseudo random phase code indicating the degree of recalled data degradation is the lowest value of 0.0113. In order to analyze the affect by variation of pixel size, simulation is carried out by same method for the case of $32{\times}32$, $64{\times}64$, $128{\times}128$, $256{\times}256$ address beams.

공간광변조기를 이용한 위상다중화 체적 홀로그램에 관한 연구

각다중화 방법과 함께 널리 사용되고 있는 위상다중화의 방법으로 PSC(pseudo random code)를 제안하고 기존의 위상부호인 PRC(pure random code), ERC(equivalent random code), HAM(Hadamard matrix)등과 성능을 비교분석 하였다. 프로그램적으로 $32{\times}32$의 동일한 화소수로 각 위상부호를 발생시키고, 실제 광시스템에서 공간광변조기의 비선형적 위상변조 특성을 고려하여 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%의 에러율을 갖는 위상값을 의도적으로 부가함으로써 네 가지 형태의 위상부호들을 구한 다음 각각의 자기상관 및 상호상관 성분을 시뮬레이션 하였다. 이를 통해 위상부호간의 영상누화 및 신호대 잡음비를 비교, 분석하였다. 그 결과 $32{\times}32$의 화소수에 대해서는 PSC의 상호상관에 의한 평균값이 0.067로 다른 형태의 위상부호들의 신호대 잡음비와 비교하여 가장 작게 나타났으며, 임의의 어드레스빔에 의한 순간적인 영상누화를 나타내는 표준편차값도 PSC가 0.0113으로 가장 작게 나타났다. 또한, 어드레스의 빔크기에 해당되는 화소수를 $32{\times}32$, $64{\times}64$, $128{\times}128$, $256{\times}256$ 등과 같이 변화시키면서 화소수에 따른 영향을 분석하였다.