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振幅および位相分布を同時に多値変調した空間複素振幅（SQAM)データを用いて，ホログラフィックメモリに高密度に情報を記録する手法を確立することを目的とした．二つの位相変調信号のホログラムを同一領域に多重記録し，等価的に複素振幅信号のホログラムを形成する二重露光法（TEM)を提案し，十分な精度の信号を再生することを検討した．各位相変調信号にはSQAM信号として必要な成分と不要な成分が含まれており，多重記録の過程で不要成分に対応するホログラムを選択的に相殺して所望のSQAM信号のホログラムを形成した．ただし，同過程において，媒体のシュリンクや，モノマの局所的消費により高い精度で不要成分を相殺することが困難となり，想定した精度の再生信号を得ることができなかった．また，不要な成分のホログラムを一時的に記録するために不要なモノマ消費が発生する問題を有していた．
同問題に対して，TEMで使用した二つの位相分布を交互に配置した新たな位相分布を用いることで，記録面において不要成分を分離した複素振幅信号を生成できることを見出し，位相交互配置法を提案した．SQAM信号の解像度が低下する一方で，不要成分の分離除去によりホログラム記録に伴うモノマの消費を低減でき，さらには多重ホログラムの強度比の調整が必要なくなることから高い信号再生精度が得られることを明らかにした．1シンボルを表現するために使用するピクセル数に対するSQAM信号の再生精度を理論的に解析した．さらにワンショットによる再生実験を行い，その結果から各シンボル値を認識可能な再生精度が得られる条件について検討した．
さらにRLL(Run-Length Limited）符号を位相交互配置法の位相分布に適用することにより，記録面における信号光の照射範囲を縮小し，結果的に記録密度を改善する方法を提案し，理論的に記録密度の改善率を評価した．
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