Методы синтеза и записи голограмм Фурье в голографических запоминающих устройствах архивного хранения цифровой информации тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.07, кандидат наук Донченко Сергей Сергеевич

• Донченко Сергей Сергеевич
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Донченко Сергей Сергеевич

Введение

Глава 1. Обзор голографических методов хранения информации и

постановка задачи исследований

1.1. Применение архивных запоминающих устройств для хранения цифровой и аналоговой информации

1.2. Классификация и сравнительный анализ архивных

1.2.1. Оптические дисковые системы побитовой записи цифровой информации типа CD,DVD, Blu-Ray

1.2.2. Оптическая дисковая система компании Panasonic для мультитерабайтной архивной записи цифровой информации

1.2.3. Система записи оптической информации, основанная на записи субмикронных дифракционных решеток в легированном стекле

1.3. Классификация и анализ голографических запоминающих

устройств

1.3.1. Анализ голографических запоминающих устройств компании Optware

1.3.2. Анализ голографического запоминающего устройства компании Sony

1.3.3. Анализ голографического запоминающего устройства компании InPhase

1.3.4. Анализ голографического запоминающего устройства компании Akonia Holographies

1.3.5. Анализ голографического запоминающего устройства Института Автоматики и Электрометрии

1.3.6. Анализ метода оптической записи информации на фототерморефрактивных стеклах С.Пб.ГУ ИТМО

1.3.7. Голографическое запоминающее устройство, разработанное в МГТУ им Н.Э. Баумана

1.4. Обзор фоточувствительных регистрирующих материалов

для голографических запоминающих устройств

1.5. Обоснование оптического проекционного метода

получения микроголограмм Фурье для

1.5.1. Структурно-функциональная схема получения мультиплексированных одномерных

1.5.2. Структурно-функциональная схема с постраничным считыванием информации с мультиплексированных одномерных

1.5.3. Структурно-функциональная схема с построчным считыванием информации с мультиплексированных одномерных

Глава 2. Проекционный оптический метод получения микроголограмм Фурье в голографических запоминающих устройствах

2.1. Методы расчёта величины вероятности битовой

ошибки

2.2. Обзор методов компьютерного синтеза двумерных

голографических структур

2.2.1. Метод компьютерного синтеза голограмм Френеля

2.2.2. Метод компьютерного синтеза голограмм Фурье и оптические эквивалентные схемы получения и восстановления

2.3. Оценка плотности хранения цифровой информации голографическим методом с помощью компьютерно-синтезированных двумерных

2.4. Метод компьютерного синтеза и мультиплексирования одномерных

2.4.1. Оптическая эквивалентная схема компьютерного синтеза одномерных голограмм Фурье

2.4.2. Влияние алгоритма кодировки входной страницы цифровых данных на качество одномерных

2.4.3. Влияние параметров фазовой маски и количества уровней квантования голографической структуры на качество одномерной

2.4.4. Оценка согласования размерности одномерной КС ГФ с размерностью пространственного модулятора света

2.5. Описание преобразования оптических сигналов в проекционной оптической системе получения

2.5.1. Анализ влияния нелинейности характеристики передачи градаций пространственного модулятора света на

2.5.2. Анализ влияния неравномерности осветительного пучка на качество

2.5.3. Анализ влияния оптической передаточной функции оптической системы на качество

2.5.4. Анализ влияния параметров фотоматериала и физико-химических процессов обработки материала на качество получения

Выводы по Главе

Глава 3. Методы восстановления бинарного изображения кодированных цифровых страниц информации с двумерных и

одномерных

3.1. Метод постраничного восстановления бинарного изображения страниц цифровой информации с двумерных

3.1.1. Математическое описание оптической системы восстановления бинарного изображения страницы цифровой информации с двумерной

3.1.2. Анализ влияния «соседних» мультиплексированных микроголограмм Фурье на качество восстановленного бинарного изображения

3.2 Метод построчного восстановления бинарного изображения страницы цифровой информации с мультиплексированных

одномерных

3.2.1 Математический анализ преобразования сигналов в оптической системе восстановления бинарного изображения страниц цифровой информации с мультиплексированных одномерных микроголограмм

Фурье при построчном считывании

3.2.2. Анализ влияния «соседних» мультиплексированных микроголограмм Фурье на качество восстановленного

бинарного изображения

3.3. Метод постраничного восстановления бинарного изображения страниц цифровой информации с мультиплексированных одномерных микроголограмм Фурье 102 3.3.1. Математическое описание оптической системы восстановления страниц цифровой информации с одномерной мультиплексированной микроголограмм Фурье при построчном считывании

3.4. Анализ влияния параметров источника излучения и

фотоприемника на качество восстановленного изображения бинарной страницы цифровой информации в оптической системе с одномерной мультиплексированной МГФ при

постраничном считывания

Выводы по Главе

Глава 4. Экспериментальные исследования макетов ОЭП для получения двумерных и мультиплексированных одномерных микроголограмм Фурье и считывания с них цифровой информации

4.1. Функциональная оптическая схема и методика проектирования макета ОЭП для проекционного метода получения двумерных и одномерных мультиплексированных

4.1.1. Методика проектирования оптико-электронных приборов для проекционного метода получения двумерных

и одномерных мультиплексированных

4.1.2. Результаты исследования по использованию лазерных

и светодиодных источников излучения

4.1.3. Результаты исследования по использованию жидкокристаллических пространственных модуляторов света различных типов и микродисплеев типа OLED для ввода цифровой информации в оптический канал

4.1.4. Исследование режимов экспонирования и химической обработки фото пластин ВРП для определения их линейного участка и динамического диапазона

4.1.5 Исследование дифракционной эффективности

микроголограмм Фурье

4.2. Функциональная оптическая схема макета ОЭП для построчного восстановления страниц цифровой информации

с одномерных мультиплексированных микроголограмм

Фурье

4.3. Функциональная оптическая схема и методика проектирования макета ОЭП для постраничного восстановления страниц цифровой информации с одномерных мультиплексированных

4.3.1. Методика проектирования макета ОЭП для постраничного восстановления цифровой страницы данных с одномерных мультиплексированных

4.3.2. Результаты экспериментального исследования работы макетов ОЭП для восстановления цифровой страницы данных с матриц

4.3.3. Результат разработки и экспериментального исследования алгоритма декодирования информации

Выводы по Главе

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

БИ СЦИ- бинарное изображение страницы цифровой информации ГЗУ - голографическое запоминающее устройство ЗУ - запоминающее устройство

КСГФ - компьютерно -синтезированная голограмма Фурье МГФ - микроголограмма Фурье

МПФ - модуляционная передаточная функция оптической системы МФПУ - матричное фотоприёмное устройство НЧ - низкочастотный

ЖК ПМС - жидко -кристаллический пространственный модулятор света

ОСШ - отношение сигнал/шум

СЦИ - страница цифровой информации

ФП - фоточувствительная пластина

ФПУ - фотоприёмное устройство

ФМ - фазовая маска, используемая при компьютерном синтезе голограмм Фурье

BER - Bit Error Rate (Вероятность битовой ошибки) ОЭП - Оптико-электронный прибор

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методы синтеза и записи голограмм Фурье в голографических запоминающих устройствах архивного хранения цифровой информации»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. В настоящее время оптические запоминающие устройства активно используются для долговременного (архивного) хранения больших массивов цифровой информации [1,2], например, аэрокосмических изображений [3], полученных в результате дистанционного зондирования Земли; медицинских томографических изображений [4,5], биометрических данных для паспортов и виз [6]. Оценки [1,2] показывают, что количество поступающей только за 1 год цифровой информации достигает единиц Экзабайт.

Наибольшее распространение для долговременного хранения цифровой информации получили оптические запоминающие устройства на оптических дисках диаметром 120 мм (CD, DVD, BLU-RAY), которые по сравнению с носителями на жестких магнитных дисках и магнитных лентах невосприимчивы к электромагнитным помехам. При этом величина вероятности битовых ошибок (Bit Error Rate - BER) для таких устройств должна быть не более ~ 10-4 [стандарт White Paper Blu-ray Disc™ Format, General, 2015]. Однако такие устройства [например, Panasonic LB-DH8, Япония] подошли к теоретическому пределу по плотности записи цифровой информации (0.018 Гбит/мм2) [7] и позволяют хранить информацию в соответствии со спецификацией не более 10 лет. Повышение информационной емкости таких устройств производится путем увеличения количества оптических дисков и роботизированных приводов, что существенно увеличивает их массо-габаритные параметры, энергопотребление и стоимость.

Перспективным путем повышения информационной емкости оптических запоминающих устройств для архивного хранения (до 50 лет) цифровой информации является применение голографических методов записи цифровой информации, в частности, записи на один и тот же участок носителя нескольких

голограмм (мультиплексирование). На основе носителей информации в виде голографических дисков (или карт) создаются голографические запоминающие устройства (ГЗУ) [8-11], подразделяемые на ГЗУ записи цифровой информации и ГЗУ считывания цифровой информации.

Разработкой и созданием ГЗУ в России занимались в лабораториях под руководством Микаэляна А.Л., Бобринева В.И. (НИИ Радиооптики, Москва), Вишнякова Г.Н., Левина Г.Г (ФГУП «ВНИИОФИ», Москва), Твердохлеба П.Е., Штейнберга И.Ш. (Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения РАН), Шойдина С.А. (Сибирский государственный университета геосистем и технологий, Новосибирск), Одинокова С.Б. (МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва). За рубежом разработкой ГЗУ занимаются в лабораториях под руководством K. Tanaka (SONY, Япония) [12,13], Y. Kaneko, H. Horimai (OPTWARE, Япония) [13-15], K. Kurtis, T. Shimura (Inphase и Akonia Holographies, США) [16- 19].

Вышеперечисленными учеными были разработаны прототипы ГЗУ, построенные на основе классического двухлучевого интерференционного метода записи мультиплексированных микроголограмм Фурье (МГФ, площадью < 1 мм2) в фоторегистрирующих средах толщиной не менее 20 мкм и достигли плотности записи цифровой информации ~0.8 Гбит/мм2. Однако, такие ГЗУ имеют ряд недостатков:

- необходимость применения виброизолирующих оптических столов и оптико-механических элементов и узлов при записи микроголограмм Фурье приводит к значительному увеличению массо-габаритных параметров ГЗУ;

-необходимость использования дорогостоящих фотополимерных регистрирующих сред с толщиной слоя от 100 мкм и до 1 мм для мультиплексной записи МГФ приводит к повышенными требованиями по однородности и неравномерности толщины слоя среды (не более ± 300 нм);

- невозможность контроля параметров голограммы при ее записи на фоточувствительную регистрирующую среду и появление дополнительных

помех в восстановленном изображении от мультиплексированных голограмм при считывания цифровой информации с голографического носителя приводит к увеличению значения вероятности битовой ошибки BER(Bit Error Rate) до величины 1.6-10-3. Таким образом тема диссертации является актуальной.

Для решения вышеперечисленных недостатков существующих ГЗУ автором предложено вместо классического двухлучевого интерференционного метода записи голограмм использовать метод синтеза одномерных МГФ, которые представляются в компьютере в виде матрицы отсчетов полутонового изображения, и метода записи компьютерно-синтезированных одномерных МГФ на фоточувствительную регистрирующую среду с помощью проекционной оптической системы и пространственного модулятора света (ПМС).

Целью диссертационной работы являлась разработка методов синтеза одномерных микроголограмм Фурье, методов записи одномерных мультиплексированных микроголограмм Фурье на голографический носитель и создание малогабаритных архивных голографических запоминающих устройств с уменьшенной вероятностью битовой ошибки BER~10-6 и пониженными требованиями к виброизоляции.

Для достижения поставленной цели диссертации были поставлены и решены следующие задачи:

1. Проведен сравнительный анализ известных голографических методов записи и восстановления страниц цифровой информации с повышенной информационной плотностью (до 1 Гбит/мм2 на носитель информации в виде диска диаметром 120 мм).

2. Разработано математическое описание метода синтеза одномерных микроголограмм Фурье, входными данными для которых является цифровая информация, представленная в виде страниц цифровой информации (СЦИ).

3. Разработан метод записи одномерных мультиплексированных микроголограмм Фурье в проекционной некогерентной оптической системе на основе компьютерно-синтезированных одномерных микроголограмм Фурье.

4. Разработан метод расчета вероятности битовых ошибок BER для ГЗУ с проекционной оптической системой записи голограмм, который характеризует качество функционирования ГЗУ.

5. Разработаны методы раздельного восстановления страниц цифровой информации с мультиплексированных одномерных микроголограмм Фурье.

6. Разработаны когерентные оптические системы для ГЗУ-считывания цифровой информации и проведен математический анализ преобразования оптических полей и сигналов в них.

7. Проведены экспериментальные исследования макета ГЗУ-записи для получения одномерных мультиплексированных МГФ и макета ГЗУ-считывания для восстановления бинарных изображений страниц цифровой информации.

Методы исследования. При решении поставленных задач использовался математический аппарат частотного анализа оптических систем, статистической обработки результатов экспериментов, теории вероятности, а также методы математического и компьютерного моделирования.

Научная новизна полученных в работе результатов:

1. Предложен новый метод синтеза одномерных МГФ для ГЗУ записи цифровой информации, учитывающий параметры дискретизации СЦИ и фазовой маски, нелинейности модуляционной характеристики ПМС, МПФ некогерентной проекционной оптической системы, что позволило получить МГФ на фоторегистрирующей среде с расчетными параметрами и повышенной дифракционной эффективностью.

2. Впервые предложен метод записи одномерных микроголограмм Фурье в проекционной некогерентной оптической системе с угловым мультиплексированием, что позволило отказаться от классической двухлучевой интерференционной схемы получения микроголограмм Фурье и в несколько раз повысить допуск на амплитуду вибрации при экспонировании.

3. Впервые предложены когерентные анаморфотные оптические системы для раздельного считывания одномерных мультиплексированных МГФ, что

позволило уменьшить величину вероятности битовой ошибки BER на 2 порядка по сравнению с существующими устройствами ГЗУ считывания цифровой информации.

Практическая значимость результатов работы заключается в том, что разработанные методы синтеза и записи МГФ и созданные на их основе ГЗУзаписи и ГЗУ считывания цифровой информации могут быть использованы для хранения цифровой информации (в частности, на предприятии АО «НПО «Криптен»), за счёт увеличения плотности записи информации на 20% и сниженной вероятности битовых ошибок BER на 3 порядка по сравнению с дисками BLU-Ray.

Положения, выносимые на защиту:

1. Разработанный метод синтеза одномерных голограмм Фурье позволяет на 6-10% увеличить дифракционную эффективность микроголограмм Фурье, полученных на фоточувствительной регистрирующей среде, за счет учёта параметров дискретизации страницы цифровой информации и фазовой маски, линеаризации модуляционной характеристики пространственного модулятора света, модуляционно-передаточной функции некогерентной проекционной оптической системы.

2. Разработанный метод записи с угловым мультиплексированием одномерных микроголограмм Фурье в некогерентной проекционной оптической системе позволяет уменьшить габаритные размеры ГЗУ записи цифровой информации до 10 раз, массу до 20 раз, повысить допуск на амплитуду колебаний в 2 раза и получить плотность записи ~ 0.0189 Гбит/мм2 для голографического диска на основе галогенидосеребряных фоточувствительных регистрирующих сред.

3. Использование анаморфотной оптической системы со специальными пространственными фильтрами в ГЗУ считывания цифровой информации позволяет восстанавливать бинарные изображения СЦИ с одномерных мультиплексированных микроголограмм Фурье обеспечивает вероятность

битовой ошибки BER ~1.4-10-6, что подтверждается результатами экспериментальных исследований.

Достоверность выводов диссертационной работы обеспечивается согласованностью теоретических положений и результатов экспериментальных исследований.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации докладывались и обсуждались на III и IV Международных конференциях по фотонике и информационной оптике «ИнформОптика», конференции «ГОЛОЭКСПО-2014», «ГОЛОЭКСПО-2015», международной конференции SPIE Optics and Optoelectronics 2015, международной конференции Digital Holography and Three-Dimensional Imaging 2016, международной конференции SPIE Optics and Optoelectronics 2017.

Внедрение результатов работы:

Разработанные оптико-электронные устройства записи/считывания были внедрены в АО «НПО «КРИПТ ЕН», что подтверждено Актом о внедрении.

Личный вклад автора состоит в разработке методов синтеза и записи мультиплексированных одномерных МГФ, их математическом моделировании с применением программных средств MATLAB. Автор лично собрал макеты ГЗУ записи цифровой информации и ГЗУ считывания цифровой информации, провёл на них экспериментальные исследования, занимался анализом полученных результатов, в частности автором был разработан алгоритм декодирования информации с изображения бинарной СЦИ.

Публикации Основные результаты диссертации опубликованы в 22 публикациях общим объемом 14 п.л., в том числе в 5 статьях, опубликованных в статьях, входящих в перечень ВАК РФ, и 2 патента на полезную модель.

Структура и объем работы:

Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов и заключения. Работа изложена на 149 страницах машинописного текста, содержащих 92 рисунка, 5 таблиц, и список литературы из 72 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении описана актуальность темы диссертации, сформулированы цели и задачи работы.

В главе 1 проводится анализ источников в области голографических методов хранения информации, их достоинства и недостатки. На основе анализа источников предложен метод построения система оптико-голографической памяти (ГЗУ), описаны структурно-функциональные схемы получения МГФ для ОЭП записи цифровой информации и ОЭП считывания цифровой информации.

В главе 2 выбран критерий качества для оценки качества компьютерно-синтезированных голограмм Фурье (КСГФ), микроголограмм Фурье (МГФ). Проведен анализ факторов, влияющих на качество двумерных КСГФ. Предложен метод компьютерного синтеза одномерных голограмм Фурье, для получения мультиплексированных МГФ проекционным методом. Проведен анализ факторов, влияющих вероятность битовых ошибок BER при синтезе голограммы. Приведено описание преобразования оптических сигналов в проекционной ОС получения МГФ.

В главе 3 рассмотрены методы восстановления бинарных изображений кодированных цифровых страниц данных. Проведен анализ влияния «соседних» мультиплексированных одномерный голограмм на качество изображения СЦИ.

В главе 4 описана методика проектирования оптико-электронных приборов записи и считывания цифровой информации, приведены функциональные схемы приборов. Приведены результаты экспериментальных исследований макетов ОЭП записи и считывания цифровой информации, разработки алгоритмов наведения и декодирования информации.

В заключении приведены основные теоретические и экспериментальные результаты по созданию системы ГЗУ в виде ОЭП записи МГФ и ОПЭ считывания информации с МГФ.

Глава 1. Обзор голографических методов хранения информации и постановка задачи исследований

1.1. Применение архивных запоминающих устройств для хранения цифровой и аналоговой информации

Бурный рост информационных технологий и вычислительных устройств привел к существенному увеличению объема информации, с которым оперируют цифровые системы. По оценкам экспертов из International Data Corporation [1] ежегодный прирост цифровой информации превышает 1 Эксабайт. Поэтому в настоящее время особо остро стоит проблема хранения информации с максимальной эффективностью. Под эффективностью понимается высокая плотность хранения на носителе, долгий срок хранения, высокая скорость записи и считывания, и низкая стоимость хранения информации в год.

Проблемой эффективного хранения цифровой информации с 60-х годов прошлого века занимаются ведущие фирмы в области информационных технологий, такие как: IBM, Intel, Seagate, Western Digital, Verbatim, Sony, Toshiba и др.

Наиболее типовыми примерами формирования и долговременного (архивного) хранения сверхбольших потоков цифровой информации являются:

1) хранение полноразмерных аэрокосмических снимков при экологическом и военном мониторинге поверхности земли со спутников и авиационных носителей [3]; так средняя информационная емкость аэрокосмических изображений составляет порядка 100 Мегапикселов при скорости доступа до 100 Мбит/сек и с длительностью хранения не менее 50 лет (Рис. 1.1);

Рис. 1.1. Аэрокосмическая съемка Земли

2) хранение медицинских изображений тела человека (рентгеновские снимки, томографические изображения) в процесс диагностики, мониторинга болезней в течение всей жизни человека [4,5]; так средняя информационная емкость медицинских томографических изображений и рентгеновских снимков составляет не менее 20 МБ с длительностью хранения не менее 50 лет (Рис. 1.2);

Рис. 1.2. Медицинское изображение человека

3) хранение изображений в современных больших базах данных безопасности паспортных данных, персональных данных, фотографий, отпечатков пальцев, визовых документов физических лиц при прохождении ими паспортного пограничного контроля и др. [6]; например, типовые потоки

видеоинформации со скоростями передачи информации по интерфейсу USB 3.0 составляют от W=5 Гбит/с или по интерфейсу Ethernet.

10 Гбит/с, а информационная емкость фото -видео изображений в системах безопасности составляет до 20 МБ/изображение при требуемой длительностью хранения информации не менее 25 лет (Рис. 1.3).

Рис. 1.3. База паспортных данных

1.2. Классификация и сравнительный анализ архивных запоминающих устройств

В основе любого ЗУ лежит такой физический эффект, который обеспечивает не менее двух устойчивых состояний, которые обычно интерпретируются как наличие или отсутствие логических сигналов «1» и «0».

На сегодняшний момент наибольшее распространение получили устройства хранения информации на основе:

- носителей на жёстких магнитных дисках (НЖМД);

- носителей на оптических дисках (Blu-ray, DVD, CD);

- носителей на flash-ячейках;

- носителей на магнитных лентах.

Один из самых распространённых типов запоминающих устройств -устройства на НЖМД, используются в большинстве персональных компьютеров. Информация в НМЖД записывается на жесткие пластины с

ферромагнитным слоем. Как правило, используется несколько пластин на одной оси.

Информация записывается и считывается специальными головками, которые в рабочем режиме не касаются поверхности пластин благодаря прослойке набегающего потока воздуха, образующейся у поверхности диска при быстром вращении. Расстояние между головкой и диском составляет несколько нанометров (в современных дисках около 10 нм [20]). Хотя прямого механического воздействия нет из-за большой скорости вращения пластин и воздушного потока ферримагнитный информационный слой.

По данным исследователей НЖМД [21] - 20% дисков выходят из строя из-за износа после 3 лет использования, после 3х лет каждый год ломается до 11% дисков, после этого времени вероятность отказов увеличивается по экспоненте (см. Рис. 1.4).

12 3 4

Время наблюдений [год]

Рис. 1.4. Вероятность отказов НЖМД от срока службы

Носители на Flash-ячейках - разновидность полупроводниковой технологии электрически перепрограммируемой памяти (см. Рис. 1.5). Достоинства этой технологии заключаются в компактности, высокой

плотности хранения информации и высокой скорости записи и считывания. Серьёзным недостатком данной технологии является ограниченный срок эксплуатации носителей, а также чувствительность к электростатическому разряду. Изменение заряда в процессе записи и считывания информации сопряжено с накоплением необратимых изменений в структуре и потому количество записей для ячейки флеш-памяти ограничено [22]. Типичные количества циклов стирания-записи составляют от десятков и сотен тысяч до тысячи или менее, в зависимости от типа памяти и технологического процесса.

Рис. 1.5. Внешний вид Flash-диска

Другая проблема устройств хранения информации на Флеш-памяти заключается в «стандартизации брака» — праву выпускать и продавать микросхемы с некоторым процентом бракованных ячеек и появлением новых неисправных ячеек в процессе эксплуатации, что ставит под угрозу долговременное хранение информации без потерь.

Для архивного хранения информации традиционно используется стример (ленточный накопитель) — запоминающее устройство на принципе магнитной записи на ленточном носителе, с последовательным доступом к данным [23]. Достоинства стримеров: большая ёмкость, низкая стоимость ленточных катушек, широкие условия хранения информационного носителя; стабильность работы; надёжность; низкое энергопотребление у ленточной библиотеки большого объёма

Рис. 1.6. Внешний вид магнитного стриммера

Недостатки подобных запоминающих устройств: низкая скорость произвольного доступа к данным из -за последовательного доступа (лента должна прокрутиться к нужному месту), сравнительно высокая стоимость устройства записи.

Анализ вышеперечисленных подходов к хранению информации показал, что существующие системы памяти решают проблемы оперативного хранения информации и среднего срока хранения. Однако, в случае надежного архивного хранения информации, носители на НЖМД и Флеш-ячейках не подходят из-за своих недостатков. Ленточные хранители информации не обеспечивают случайного доступа к данным.

1.2.1. Оптические дисковые системы побитовой записи цифровой информации типа СВ,БУБ, Blu-Ray

Для длительного хранения цифровой информации наиболее распространены оптические диски. Запись и считывание информации осуществляется с помощью оптического излучения. Сфокусированное от лазера излучение в специальном слое делает изменения в среде, формируя логические элементы - «питы».

Получившие наибольшее распространенные стандарты оптических дисков: CD, DVD, BLU-RAY. Оптические диски с защищенным неорганическим материалом могут хранить информацию до 30 лет [24].

Основные характеристики последнего поколения оптических дисков BLU-RAY:

- емкость слоя 25 Гб;

- скорость записи информации 36 Мб/с;

- скорость считывания информации 72 Мб/с.

1.2.2. Оптическая дисковая система компании Panasonic для мультитерабайтной архивной записи цифровой информации

На основе дисков BLU-RAY было разработано перспективное и эффективное решение для длительного хранения информации -запоминающее устройство Panasonic LB-DH8 [7] (Рис. 1.7).

Рис. 1.7. Внешний вид запоминающего устройства Panasonic LB-DH8

ЗУ Panasonic представляет из себя оптическую библиотеку с картриджами, в которых хранятся 4-х слойные BLU-RAY диски, также присутствует моторизированная платформа и устройства записи и считывания информации. Для 19'' стойки с высотой 42U емкость хранилища составляет 643 ТБ, суммарная скорость чтения всех модулей - 216 Мб/с.

Носители на оптических дисках и магнитных лентах, традиционно

используемых для архивного хранения информации, во-первых, также имеют ограничение по сроку хранения информации (не более 30 лет), во-вторых, оптические диски имеют фундаментальные ограничения по плотности хранения информации (см. Рис. 1.8).

Дальнейшее увеличение плотности хранения информации на оптических дисках требует уменьшение длины волны источника, чтобы уменьшить размер одного бита. Кроме того, подходят к теоретическим ограничениям по плотности хранения информации носители на НЖМД (супермагнитный предел) и Флеш-ячейках (ограничение в техпроцессе изготовления полупроводников).

Рис. 1.8. График развития технологий хранения информации

1.2.3. Система записи оптической информации, основанная на записи субмикронных дифракционных решеток в легированном стекле

Один из путей решения фундаментальных ограничений дисков CD, DVD, BLU-RAY в системах побитовой памяти предложен в работе [25].

В работе предложено использовать фемтосекундный лазер с большей энергией импульса для записи информации. При фокусировке излучения в материале «самоорганизуются» нанорешетки с характерными размерами около

200-300 нм. На макроуровне такие решетки при взаимодействии с оптическим излучением ведут себя как одноосный оптический кристалл с отрицательным двулучепреломлением. Нанорешетки можно перезаписывать и стирать, экспонируя те же зоны, меняя параметры опорного луча.

Рис. 1.9. Схема записи нанорешеток в легированном стекле

Процесс записи показан на Рис. 1.9, в процессе записи группы точек с двулучепреломлением записывались непрерывно на требуемую глубину. Каждая группа точек (от 1 до 100) формировались с помощью ЖК ПМС и 4f оптической системы. Голограммы формируются с помощью взвешенного алгоритма Герхарта-Сакстона, с помощью которого осуществлялся контроль над интенсивностью.

Результат записи информационных точек представлен на Рис. 1.10.

^^ ^ <е>|Ц'[

Рис. 1.10. Результаты восстановления информации c оптического стекла

Результат восстановления информации в наноструктурированном стекле осуществляется с помощью количественной измерительной системы двулучепреломления. После прохождения слоев с информацией сигнал поступает на объектив и состояние поляризации измеряется с помощью анализатора на основе жидкого кристалла.

Типовые значения задержки, полученной в экспериментах составляют порядка 40 нм, экспериментально подтверждена возможность восстановления информации с двулучепреломляющих слоев, разнесенных на 20 мкм по толщине. При такой плотности исследователям удалось достичь плотность 18 Gb на диске стандартного размера (CD, DVD, Blu-ray). Основным преимуществом такой системы является большой срок хранения информации.

1.3. Классификация и анализ голографических запоминающих устройств

Одним из эффективных путей решения проблемы надежного, долговременной хранения цифрового информации, с высокой информационной плотностью носителей - является применение голографического метода хранения информации [9,10].

За последние 15 лет за рубежом проводится комплекс теоретических и экспериментальных исследований по разработке голографических запоминающих устройств сверхвысокой информационной емкости с записью информации в толстых регистрирующих средах.

В голографических запоминающих устройствах биты записываются в светочувствительном материале в виде трехмерной интерференционной картины, получаемой при взаимодействии опорного пучка с информационным, в который выводится записываемая информация (

Рис. 1.11).

Рис. 1.11. Схема получения голограмм, содержащих цифровую

информацию

Основные преимущества голографического метода хранения информации:

- долгий срок хранения информации (до 100 лет);

- высокий теоретический предел плотности хранения информации по сравнению с другими системами хранения информации

- невосприимчивость к электромагнитным помехам;

- низкое энергопотребление;

- возможность случайного доступа к информации;

- отсутствие механического контакта между носителем и устройством записи/считывания.

Большинство голографических запоминающих устройств (ГЗУ) имеют в своей структуре следующие компоненты [10]:

- лазер (например, аргоновый, излучающий в сине-зеленой области спектра);

- устройство для разделения и совмещения лазерных пучков (светоделительный кубик);

- зеркальные системы для пространственной ориентации лазерных пучков;

- пространственный модулятор света (ПМС);

- оптическую систему формирования лазерных пучков;

- регистрирующее фотоприёмное устройство (ФПУ).

В отличие от CD и DVD, где запись и считывание информации происходит последовательно (бит за битом), считывание и запись информации с голографического диска происходит постранично, что позволяет увеличить скорость работы системы. Поэтому кроме увеличения плотности хранения информации за счет постраничного считывания возможно добиться большей скорости записи и считывания информации.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Донченко Сергей Сергеевич, 2018 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Lyman P., Varian H.R.. How Much Information? 2003 // Release of the University of California. 2003.0ct.27. W/P

2. Gantz J. and Reinsel D.. The digital universe in 2020: Big data, bigger digital shadows, and biggest growth in the far east // IDC iView "Big Data, Bigger Digital Shadows, and Biggest Growth in the Far East". December 2012 .P.1-7

3. WorldView-4 Satellite Sensor// https://www.satimagingcorp.com/satellite-sensors/geoeye-2/. (дата обращения10.08.2017)

4. High resolution computed tomography of the lungs.// https://www. ncbi. nlm. nih. go v/pmc/artic les/PMC 2549004/ //SYLVIA WORTHY BMJ v. 310(6980) 1995 Mar 11. (дата обращения:10.08.2017)

5. Письмо Минздрава России от 07.12.2015 N 13-2/1538 «О сроках хранения медицинской документации» // http://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/71201736/#review (дата обращения 10.08.2017)

6. Федеральный закон «О персональных данных» от 27.07.2006 N 152-ФЗ // http://base.garant.ru/12148567/ (дата обращения 10.08.2017)

7. Panasonic Corporation. A scalable optical disc library system that satisfies increasing demand for long-term data storage // https://panasonic.net/cns/archiver/lb -dh8/ // (дата обращения:10.08.2017)

8. Coufal H.J, Psaltis D., SincerBox G.T. Holographic Data Storage. //Springer-Verlag, Heidelberg. 2000. 486p.

9. A. Vander Lugt. Packing Density in Holographic Systems // Appl. Opt. 1975. v.14. P.1081-1087.

10.Holographic data Storage. From Theory to Practical System, 1st ed / Curtis K. [et al.] //John Wiley & Sons Ltd. 2010. 409 p.

11. Fukumoto A. Development of a coaxial holographic data recording system // Joint Int. Symp. On Opt. Memories and Opt. Data Storage(Waikoloa),

Hawaii, July. 2008. Paper ThB03. P. 16196-16209

12.Tanabe N. Experimental research on hologram number criterion for evaluating bit error rates of shift multiplexed holograms // Int. Sym. on Opt. Memories, Jeju, Korea. 2004. Paper Th-PP-05. P. 16196-16209

13. High density recording of Collinear Holographic Data Storage/ Y. Kaneko, [et al.], // Joint Int. Symp. on Opt. Memories and Opt. Data Storage, Honolulu, Hawaii, July. 2005. Paper MP22. P. 443-449

14. Horimai H. Holographic Versatile Disc (HVD)//Joint Int. Symp. on Opt. Memories and Opt. Data Storage, Honolulu, Hawaii, July. 2005. Paper ThE6. W/P

15. Horimai H., Li J. A novel collinear optical setup for holographic data storage system //ISOM, Jeju Island, Korea. 2004.

16. Curtis K., Wilson W.L. Architecture and function of InPhase's holographic drive // Asia-Pacific Data Storage Conf., Hsinchu, Taiwan. 2006. paper MB1

17. Anderson K. High speed holographic data storage at 500 Gb/in2 //SMPTE Motion Imaging J. 2006. P. 200-203

18. Progress in second-generation holographic data storage/ Mark R. Ayres [et al.] // Akonia Holographics, LLC, 2021 Miller Dr., Longmont, CO, USA, 80501. 2014. P.1-7

19.Holographic data storage at 2+ Tbit/in2 / Mark R. Ayres [et al.] Urness Akonia Holographics, LLC, 2021 Miller Dr., Longmont, CO, USA, 8050. 2015. P.1-7

20. Asheden J.P., Larus R.J., Sorin D.J. Computer Organization and design, 3rt ed , Morgan Kaufman Publishers. 2005. 656 p.

21. Klein A. One Billion Drive Hours and Counting: Q1 2016 Hard Drive Stats// https://www.backblaze.com/blog/hard-drive-reliability-stats-q1 -2016 (дата обращения10.08.2017)

22. Micheloni R., Crippa L., Marelli A. Inside NAND Flash Memories //

Springer Science & Business Media, 1st edition. 2010. 582 p.

23. Fifty years of storage innovation Magnetic tape and beyond // http://www-03. ibm. com/ibm/history/exhib its/storage/storage_fifty. html (дата обращения:10.08.2017)

24. Universal Disk Format Specification, Revision 2.60, 2005 // URL.: http://osta.org/specs/pdf/udf260.pdf (дата обращения:10.08.2017)

25.Eternal 5D data storage by ultrafast laser writing in glass/ Zhang J.[et al.] //SPIE Proceedings Volume 9736, Laser-based Micro - and Nanoprocessing X; 97360U . 2016. P.1-3

26. Horimai H. Tan and X. // Duplication technology for secured read-only holographic versatile disc,Joint Int. Symp. on Opt. Memories and Opt. Data Storage (Honolulu, Hawaii). 2005. paper MB7

27. K. Tanaka. Experimental verification of coherent addition technique for coaxial holographic data storage // Opt. Data Storage Conf.. Buena Vista, (Florida) .2009. P.348-410

28. Топографическая память на основе кристалла танталата лития с двухфотонным механизмом поглощения / Штейнберг И.Ш.[и др.] // , Естественные и технические науки, № 3 (59) .2012. С. 216-219

29 Голографические характеристики модифицированного фототерморефрактивного стекла/ Иванов С. А. [и др.]. // Оптический журнал, 2014. №6 Б/С

30.Устройство записи мультиплексных голограмм в системе оптико-голографической памяти: Патент № 80968 / Лушников Дмитрий Сергеевич [и др.]. Заявл. 24.09.2008; Опубл. 27.02.2009

31. Разработка и исследование метода и оптической системы получения мультиплексных голограмм в системах архивной оптико -голографической памяти/ Одиноков С.Б. [и др.] // Оптический журнал № 7 (76). 2009. С. 1-9.

32. Одиноков С.Б. Разработка методов и оптико-электронных приборов

контроля подлинности защитных голограмм со скрытыми изображениями: дис. ... докт. техн. наук: 05.11.07; МГТУ им. Н.Э. Баумана. М.: Типография МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011. 381 с.

33. PLUTO Phase Only Spatial Light Modulator (Reflective) // URL.: https://holoeye.com/spatial-light-modulators/s lm-pluto-phase-o nly/ (дата обращения:10.08.2017)

34. Пластинки фотографические. «Славич» // http://www.slavich.ru/?id=24 (дата обращения:10.08.2017)

35. Toishi V., Tanaka T., Watanabe K., and Betsuyaku K. Analasis of photopolymer media of holographic data storage using non-local polymerization driven diffusion model // Jap. J. Appl. Phys (46). 2007. P. 3438.

36.Hologram recording in du Pont's new photopolymer materials / Weber A. M. [et al.] // Proc. SPIE, 1212, 30 (1990). P.34

37 Littrow-type external-cavity blue laser for holographic data storage/ P. Wang [et. al] // SPIE Publication 5380.2004. P.287

38. Analysis of Photopolymer Media of Holographic Data Storage Using Non-local Polymerization Driven Diffusion Model / Trentler T. [et al.] // SPIE. 2004. 5380. P. 439.

39.Moreau W. M. Semiconductor Lithography. Principles, practices, and materials // Pleum Press. New York and London.2012. 952p.

40.Characterization of polyvinyl alcohol/acrylamide holographic memories with a first-harmonic diffusion model / S. Gallego, [et al.] // Appl. Opt. IP, (44).2005. P.6205

41. Imazu T. Development of 300 GB holographic media // Int. Workshop on Holographic Memories, Penang (Malaysia). Paper 27o3.2007

42. Денисюк Ю. Н., Суханов В. И.. Голограмма с записью в трехмерной среде как наиболее совершенная форма изображения // Успехи

физических наук.1970.Вып. № 6. Б/с

43. T. Ito, et al., Improvement in temperature tolerance of coaxial holographic data storage, Opt. Datastorage Conf.. Buena Vista,(Florida). 2009, paper WB3

44. Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений. -М.:Техносфера, 2005. 1072 с.

45. Кольер Р., Беркхарт К., Лин Л. Оптическая голография. М.: Мир, 1973. 686 с.

46. М. Миллер. Голография. М.: Мир. 1976. - 140 с.

47. Колфилд Г. Оптическая голография.(Пер. с англ.) - М.: Мир, 1982 -Т.1. - 380 с.; - Т.2. - 736 с.

48. Сойфер В.А. Методы компьютерной оптики М.: Физматиздат, 1982. -688с.

49. Гудмен Дж. Введение в Фурье-оптику, М.: Мир, 1970. 363с.

50. Ярославский Л.П., Мерзляков Н.С. Цифровая голография. М.: Наука, 1982. 219 с.

51. Rui Li., Nadarajah S. Mean and variance of round off error // Signal Processing Volume 127. 2016. P. 185-190

52. Заказнов Н. П., Кирюшин С. И., Кузичев В. И. Теория оптических систем: учеб. пособие для вузов. СПб. : Лань, 2016. 446 с.

53. VIENOT J.C., DUVERNOY J. G. Problèmes du traitement optique de l'information: (Considérations sur des systèmes mettant en oeuvre les hologrammes et les concepts de bandes spectrales et de ressemblance des formes // d'Optique appliqute. 1971. P.1-10

54.Holographic memory optical system based on computer-generated Fourier holograms / Donchenko S.S. [et al.] // Applied Optics. 2013. Vol. 52, Issue 33. P. 8142-8145.

55. Nurckhardt C. B. Use of random phase mask for the recording of Fourier transform holograms of data masks //Appl. Opt., Vol. 9, 1970. P. 695-700.

56.Синтез одномерных голограмм Фурье для системы голографической памяти с проекционной схемой записи / Донченко С.С. [и др.] // Естественные и технические науки. 2013. № 5(67) .С.48-51

57. Метод проекционной мультиплексной записи компьютерно -синтезированных одномерных голограмм Фурье для систем голографической памяти: математическое и экспериментальное моделирование / Донченко С.С. [и др.] // Квантовая электроника, № 8(45), 2015. С. 771-775

58. Standard ECMA-378 Information Interchange on Read-Only Memory Holographic Versatile Disc (HVD-ROM) Capacity: 100 Gbytes per disk, // https://www. ecma-international.org/publications/standards/Ecma -378.html (дата обращения10.08.2017)

59. Wu Y., Nie J., Shao L. /Method to measure the phase modulation characteristics of a liquid crystal spatial light modulator // Appl Opt. Nov 1;55(31), 2016. Р. 8676-8682.

60. Метод и оптическая система получения компьютерно -синтезированных микроголограмм для голографического диска памяти / Донченко С.С. [и др.] // Вестник МГТ У-Спецвыпуск.2013. №16, с. 480

61. Holographic memory system based on projection recording of computergenerated 1D Fourier holograms/ Donchenko S. [et al.] // APPLIED OPTICS October 2014, Vol. 53, No. 28, P.6591.

62. Оптическая система устройства записи и считывания больших объемов информации, основанная на использовании мультиплексной записи одномерных голограмм/ Донченко С.С. [и др.] // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Приборостроение. № 2 (95), 2014. С. 120-135

63. Application of optoelectronic micro-displays for holographic binary data recorder based on computer generated fourier holograms / Donchenko S.S [et al.] // Optical Memory and Neural Networks (Information Optics), Vol.

25(Issue 4). 2016. P. 255 - 261

64. Development of projection-type optical scheme for computer-generated Fourier hologram recorder / S.S. Donchenko [et al.] // Chinese Optics Letters. 2017. Vol. 15, Issue 4. P. 040903-40905 (0,8 п.л./0,4 п.л.).

65. Оптическая система устройства записи и считывания больших объемов информа-ции, основанная на использовании мультиплексной записи одномерных голограмм / С.С. Донченко [и др.] // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Приборостроение. 2014. № 2 (95). С. 120-135. (0,46 п.л./0,21 п.л.)

66. Методы считывания компьютерно -синтезированных одномерных мультиплексированных фурье-голограмм для голографической памяти/ Донченко С.С [et al.] // III Всероссийская конференция по фотонике и информационной оптике: сб. научн. тр. М.: НИЯУ МИФИ, 2014. C. 174-175

67. Read-out optical schemes for holographic memory system based on multiplexed computer generated 1D Fourier holograms / Donchenko S. S.[et al.]// SPIE Proceedings Volume 9508, Holography: Advances and Modern Trends IV; 95080A. 2015. P.382

68. Analysis of data recorder optical scheme impact on quality of computer generated Fourier holograms in holographic memory system/ Donchenko S. S. [et al.] Proceedings Volume 10233, Holography: Advances and Modern Trends V; 102330V.2017. P. 1-7

69. Wagdy M.F.; Awad S.S. Determining ADC effective number of bits via histogram testing // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement Volume: 40, Issue: 4. 1991. P. 770 - 772

70. Редько А.В. Основы химических фотопроцессов, Учеб. пособие.// Серия «Учебники для вузов. Специальная литература». СПб.: Издательство «ЛАНЬ», 1999. 512 с.

71. Яштолд-Говорко В. А. Фотосъёмка и обработка, М.: «Искусство»,.

Съёмка, формулы, термины, рецепты. Изд. 4-е, сокр. 1977. 444с. 72. Algorithms used for read-out optical system pointing to multiplexed computer generated 1D-Fourier holograms and decoding the encrypted information / S.S. Donchenko [et al.] // SPIE PROCEEDINGS. Holography: Advances and Modern Trends V, 102330W. 2017. W/P

ОТЗЫВ

научного руководителя доктора технических наук, доцента Одинокова С.Б. на диссертационную работу Донченко Сергея Сергеевича «МЕТОДЫ СИНТЕЗА И ЗАПИСИ ГОЛОГРАММ ФУРЬЕ В ГОЛОГРАФИЧЕСКИХ ЗАПОМИНАЮЩИХ УСТРОЙСТВАХ АРХИВНОГО ХРАНЕНИЯ ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ», представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.11.07 - оптические и оптико -электронные приборы и комплексы.

Донченко С.С. во время обучения в МГТУ им. Н.Э. Баумана проявил себя способным студентом, а в дальнейшем и аспирантом, активно занимавшимся поставленной научной темой в области оптической голографии. С начала своей научной деятельности он специализировался в области дифракционной оптики, оптической голографии, расчета голографических структур и их записи на фоточувствительный материал. Дальнейшая научная работа аспиранта Донченко С.С. была связана с разработкой голографических запоминающих устройств (ГЗУ). Актуальность данной темы диссертации обусловлена необходимостью разработки ГЗУ с уменьшенными массогабаритными параметрами, снижения требований к величине вибрации и уменьшения величины битовых ошибок BER (Bit Error Rate).

В процессе работы над диссертацией Донченко С.С. был проделан анализ отечественной и зарубежной научно-технической литературы, и патентов по исследуемому вопросу принципа работы ГЗУ и найдены пути решения недостатков существующих ГЗУ. Аспирантом впервые было предложено использовать компьютерно-синтезированные голограммы Фурье в ГЗУ. При этом автор проявил нестандартное мышление, предложив оригинальный метод записи мультиплексированных компьютерно-синтезированных голограмм Фурье, при этом предлагается использовать

одномерные структуры, которые при восстановлении чувствительны к ориентации анаморфотным объективом Фурье. Этот метод в результате позволил разработать функциональные и принципиальные оптические схемы ГЗУ записи и считывания цифровой информации, которые позволили уменьшить в два раза допуск на вибрацию при записи голограмм, повысить дифракционную эффективность на 6-10% и уменьшить вероятность битовых ошибок BER на 2 порядка по сравнению с существующими устройствами.

Представленная диссертационная работа обладает научной новизной, к которой следует отнести:

1) новый метод синтеза одномерных МГФ для ГЗУ-записи, учитывающий параметры дискретизации СЦИ и фазовой маски, нелинейности модуляционной характеристики ПМС, МПФ некогерентной проекционной оптической системы, что позволило получить МГФ на фоторегистрирующей среде с расчетными параметрами и повышенной дифракционной эффективностью;

2) метод записи одномерных микроголограмм Фурье в проекционной некогерентной оптической системе с угловым мультиплексированием, что позволило отказаться от классической двухлучевой интерференционной схемы получения микроголограмм Фурье и в несколько раз повысить допуск на амплитуду вибрации при экспонировании;

3) когерентные анаморфотные оптические системы для раздельного считывания одномерных мультиплексированных МГФ, что позволило уменьшить величину вероятности битовой ошибки BER на 2 порядка по сравнению с существующими устройствами ГЗУ считывания цифровой информации.

Практическая ценность диссертационной работы заключается в том, что разработанные методы синтеза и записи МГФ и созданные на их основе ГЗУ-записи и ГЗУ считывания могут быть использованы для архивного хранения цифровой информации за счёт увеличения плотности записи информации на 20% и сниженной вероятности битовых ошибок BER на 3 порядка по сравнению с дисками BLU-Ray.

Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на шести научно-технических всероссийских и международных конференциях и симпозиумах, а также опубликованы в изложены в 22 публикациях общим объёмом 14 п.л, в том числе в 5 научных статьях, опубликованных в журналах, входящих в Перечень ВАК РФ и 2 патента на полезную модель. Аспирант показал себя грамотным научным сотрудником и способным инженером, применяющим в работе над диссертационной работой современные методы теории оптико-электронных систем, фурье-оптики, математического анализа. Он также свободно пользуется необходимыми средствами вычислительной техники и прикладными программами. Аспирантом были самостоятельно рассчитана оптическая схема и создан макет ГЗУ записи/считывания цифровой информации. На макете ГЗУ записи цифровой информации автор качественно исследовал параметры записываемых микроголограмм Фурье, в частности их дифракционную эффективность и геометрические параметры. На макете ГЗУ считывания цифровой информации автору провел исследования по раздельному восстановлению мультиплексированных одномерных голограмм Фурье и определить вероятность битовых ошибок BER. Это позволило аспиранту Донченко С.С. получить корректные выводы по диссертации.

Во время обучения в аспирантуре МГТУ им. Н.Э. Баумана Донченко С.С. также консультировал студентов по курсовым проектам.

В настоящее время аспирант работает в должности инженера-разработчика в лаборатории «Оптико-голографические системы» НИИ Радиоэлектроники и лазерной техники МГТУ им. Н.Э. Баумана и занимается разработкой ГЗУ.

Диссертация Донченко С.С. является самостоятельной, законченной научно-квалификационной работой, выполненной на высоком теоретическом уровне, в которой изложены научно обоснованные технические решения по созданию метода синтеза голограмм Фурье для ГЗУ записи цифровой информации, метода проекционной записи компьютерно-синтезированных