Способ записи и считывания частотно-селективной оптической информации

 

СПОСОБ ЗАПИСИ И СЧИТЫВАНИЯ ЧАСТОТНО-СЕЛЕКТИВНОЙ ОПТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЩШ , заключающийся при записи в освещении светочувствительного материала с неоднородно уширенной полосой поглощения, способного.к обраттюмуфотоиндуцированному образованию провалов в полосе поглощения лазерным излучением, спектральная ширина которого меньше ширины неоднородно уширенной полосы поглощения светочувствигтельного материала, и в частотном Сканировании лазерного излучения в пределах неоднородно уширенной полосы поглощения светочувствительного материала, а при считьгоании - в освещении светочувствительного материала лазерным излучением, спектральная ширина которого меньше ширины неоднородно уширенной полосы поглощения светочувствительного матери .ала, в частотном сканировании лазерного излучения в пределах неоднородно уширенной полосы поглощения светочувствительного материала и регистрации интенсивности лазерного излучения, прошедшего через светочувствительный материал, от л ичающийся тем, что, с целью повьш1ения оптической чувствительности способа, при записи дополнительно освещают светочувствительный материал лазерным излучением и осуществляют частотное сканирование лазерным излучением в пределах , неоднородно уширенной полосы поглощения метастабильного состояниясветочувствительного материала, а при считьшании частотное сканирование производят в пределах неоднородно уширенной полосы метастабильного состояния светочувствительного маоо териала . 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Н9) (И)

yg 4 Cj 11 С 13/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3529754/18-24 (22) 03.01. 83 (46) 15.02.86. Бюл. Н - 6 (72) В.К. Иванов, P.È. Персонов, В.С. Банников и С.В. Айрапетянц (53) 681. 327. 66 (088. 8) (56) Патент США Ф 4101976, кл. 365-119, 1978.

Авторское свидетельство СССР

И 955812, кл. Cg 11 С 13/04, 1981. (54)(57) СПОСОБ ЗАПИСИ И СЧИТЫВАНИЯ

ЧАСТОТНО-СЕЛЕКТИВНОЙ ОПТИЧЕСКОЙ ИНФОРИАЩ1И, заключающийся.при записи в. освещении светочувствительного материала с неоднородно уширенной полосой поглощения, способного к об ратймому фотоиндуцированному образованию провалов в полосе поглощения лазерным излучением, спектральная ширина которого меньше ширины неоднородно уширенной полосы поглощения светочувствительного материала, и в частотном Сканировании лазерного излучения в пределах неоднородно уширенной полосы поглощения светочувствительного материала, а при считывании — в освещении светочувствительного материала лазерным излучением, спектральная ширина которого меньше ширины не однородно уширенной полосы погло щения светочувствительного матери,ала, в частотном сканировании лазерного излучения в пределах неоднородно уширенной полосы поглощения светочувствительного матерИала и регистрации интенсивности лазерного излучения, прошедшего через светочувствительный материал, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью .повышения оптической чувствительности способа, при записи дополнительно освещают светочувствитель- Е ный материал лазерным излучением и осуществляют частотное сканирова.ние лазерным излучением в пределах неоднородно уширенной полосы поглоФ% шения метастабйльного состояния. светочувствительного материала, а при считывании частотное сканирование производят в пределах неоднород но уширенной полосы метастабильного © состояния светочувствительного ма- © териала.

СЮ

02387

1О

45

1 11

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть применено в оптических и оптоэлектронных запоминающих устройствах, а более конкретно в эапоминаюших устройствах, использующих частотное измерение.

Известен способ записи и считывания частотно-селективной оптической информации, основанный на использовании светочувствительного материала, обладающего неоднородно уширенной полосой поглощения и испыты-. вающего при воздействии лазерного излучения фотоиндуцированную реакцию, приводящую к образованию в этой полосе провалов, соответствующих битам данных в частотном измерении, запоминаемых в стабильном, основном состоянии материала. Запись и считывание информации осуществляется с помощью лазерного излучения, спектральная ширина которого меньше, чем неоднородная ширина полосы поглощения материала, а частота изменяется по отношению к частоте полосы поглощения в пределах ее неоднородной ширины. Для записи и считывания в этом способе используются перестра.иваемые лазеры с узкой линией генера-. ции и перестраиваемой частотой..Существенным недостатком данного способа является сложность устройства цля его реализации.

- Яаиболее близким к предлагаемому является способ записи и считывания частотно-селективной оптической информации, заключающийся при записи в освещении светочувствительного материала с неоднородно уширенной полосой поглощения, способного к Ьотоиндуцированному образованию провалов в полосе поглощения лазерным излучением, спектральная ширина которого меньше ширины неоднородно уширенной полосы поглощения светочувствительного материала, и i частотном сканировании лазерного излучения в пределах неоднородно уширенной полосы поглощения светочувствительного материала, а при считывании в освещении светочувствительного материала лазерным излучением, спектральная ширина которого меньше ширины неоднородно уширенной полосы поглощения светочувствительного материала, в частотном сканировании лазерного излучения в пределах неоднородно уширенной полосы поглощения светочувствительного материала и в ре- гистрации интенсивности лазерного излучения, прошедшего через светочувствительный материал. При этом способе с целью повышения его надежности частотное сканиронание при записи и считывании осуществляют приложением к светочувствительному материалу изменяющегося электрического поля.

Запись и считывание производится в основном, стабильном состоянии материала, способного как к обратимому, так и необратимому образованию провалов в неоднородной уширенной полосе поглощения лазерным излучением.

Однако в этом способе чувствительность материала при записи информа- . ции жестко ограничена его свойствамн в стабильном состоянии, что при больших мощностях записывающего лазерного излучения приводит к перегреву светочувствительного материала,,а при малых — к уменьшению быстродей1 ствия при записи.

Целью предлагаемого изобретения является повышение оптической чувствительности при записи информации.

Эта цель достигается тем, что в известном способе, заключающемся при записи в освещении светочувствительного материала с неоднородно уширен-. ной полосой поглощения, способного к обратимому фотоиндуцированноМу образованию провалов в полосе поглощения лазерным излучением, спектральная ширина которого меньше ,ширины неоднородно уширенной полосы поглощения светочувствительного материала, и в частотном сканировании лазерного излучения в пределах неоднородно уширенной полосы поглощения светочувствительного материала, а при считывании — в освещении светочувствительного материала лазерным излучением, спектральная ширина которого меньше ширины неоднородно уширенной полосы поглощения светочувствительного материала, в частотном

> сканировании лазерного излучения в пределах неоднородно уширенной полосы поглощения светочувствительного

55 материала и в регистрации интенсивности лазерного излучения, прошедшего через светочувствительный материал, при записи дополнительно осве1102387

20

55 щают светочувствительный материал лазерным излучением и осуществляют частотное сканирование лазерным излучением в пределах неоднородно— уширенной полосы поглощения метаl стабильного состояния светочувстви . тельного материала, а при считыванирт частотное сканирование производят в пределах неоднородно уширенной полосы метастабильного состояния светочувствительного материала.

l.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства, позволяющего реализовать предложенный способ; на фиг. 2— полосы поглощения светочувствительного материала с образованными в них провалами.

Излучение лазера 1, имеющего часто ту генерации,, лежащую в пределах неоднородно уширенной полосы 2 поглощения светочувствительного. материала в исходном стабильном состоянии, через затвор 3, светоделительную пластину 4 и прозрачные электроды 5 попадают на светочувствительный материал 6. Интенсивность лазера 1 имеет величину, достаточную для того, чтобы вызвать в материале 6 фотоиндуцированную реакцию. Сканированием частоты 4,лазера 1 в пределах полосы 2 получают широкий провал 7 в полосе 2 и интенсивную полосу 8 поглощения. Этот процесс физически соответствует переводу части опти-. чески активных центров материала в новое, метастабильное состояние, в котором эти центры формируют новую

< йеоднородно уширенную полосу 8 поглощения, в результате материал подготов лен к записи информации. Излучение лазера 9 с частотой генерации, находящейся в пределах полосы 8 и име ющего спектральную ширину, меньшую ширины .полосы 8, через затвор 10, фильтр 11, зеркало 12, светоделительную пластину 4 и прозрачные электроды 5 попадает на светочувствительный материал 6. Излучение лазера 9 имеет интенсивность, достаточную для того, чтобы вызвать в материале фотоиндуцированную реакцию, которая . приводит к образованию в полосе 6 по частоте лазера 9 провала (бита)13, соответствующего записи бита данных, Сканированием частоты лазера 9 в пределах полосы 8 записывают следующий бит 14 на частоте 9> . Считывание производят детектором 15, уменьшив предварительно фильтром 11 интенсивность попадающего на материал

6 излучения лазера 9: на частоте пбита-13, на частоте — бита 14. В результате записи битов 13 и 14 провал 7 в.полосе 2 частично восста-, навливается до состояния провала 16, что физически соответствует возвращению части оптически активных центров из метастабильного в стабильное состояние. Для стирания ,битов 13 и 14 повторным воздействием лазера 1 на материал

I, 6 восстанавливают провал 7, в результате чего восстанавливается полоса 8.- Производят запись новых битов данных. Сканирование частот генерации лазеров 1 и 9 в пределах полос 2 и 8 соответственно, можно осуществлять перестройкой частот генерации этих лазеров или помещением материала 6 в изменяющееся по величине электрическое поле путем приложения к электродам 5 напряжения от генератора 17. Формирование широкого провала 7 можно также осуществлять, заменив воздействие лазера 1 со сканированием частоты в пределах полосы 2 на освещение материала 6 источником сплошного спектра с полосой излучения, лежащей в пределах полосы 2 поглощения. В качестве такого источника можно использовать, например, лампу накаливания со светофильтром, пропус - кающим указанную полосу излучения.

Преимуществом предлагаемого способа по сравнению с базовым объектом, ко-орым может служить прототип,, является повьппение чувствительности и, следовательно, скорости-при записи информации. Поскольку в предлагаемом способе запись производится в полосе поглощения метастабильного состояния материала и физически соответствует переводу оптически активных центров из метастабильного в стабильное состояние, скорость этого перехода, а следовательно, и чувствительность при записи оказываются больше, чем при записи в полосе поглощения стабильного состояния материала, соответствующей противоположному процессу перевода оптически активных центров из стабильного в метастабильное состояние.

Примером того, что скорость перехода из метастабильного состояния в ста1102387

Техред М.Пароцай Корректор h1. Самборская

Редактор,П. Горькова

Заказ 657/2 Тираж 544

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 вильное больше скорости обратного процесса могут служить результаты работы, согг-.сно Которым для линейчатых спектров поглощения хлорина в Н вЂ” гексане отношение скоростей этих процессов составляет

Кр оме то го, пр едла га емь и с по с об записи и считывания автоматически включает в себя и воэможность стира ния информации, осуществляющийся аналогично процессу подготовки светочувствительного материала к записи информации.