Носитель информации

 

1. НОСИТЕЛЬ ИНФОРМАЦИИ, содержащий прозрачный корпус с размещенным в нем активным элементом, о тличающийся тем, что, с целью повьцпения быстродействия при записи информации и повьшения надежности при считывании, активный элемент выполнен из оптически однородного фотохимически активного вещества с резонансным неоднородно уширенным спектром примесного поглощения шириной 50-500 оптической плотностью 2-4 в рабочей области спектра,причем время фазовой релаксации вещества превышает длительность записываемого сигнала. 2. Носитель информации по п. 1, отличающийся тем, что фотохимически активное вещество вьтолнено в виде твердого раствора Н -тетра- (трет-бутил)-порфиразина в полимеризированном стироле.3 н « й«Яч-л (Л ::Лу: . с mi$ 7 mi ш to 4iih Ш1 00 00 со f-t::f:$t ,1ж т «

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

00UW

РЕСПУБЛИН

g(g) G 11 С 13/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 0ТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3585001/18-24 (22) 12.05.83 (46) 15.11.84.Бюл. ¹ 42 (72) P. К.Каарли, Я.В.Кикас, В.Н.Копраненков и А.К.Ребане (71) Институт физики АН ЭССР (53) 681.327.66(088 ° 8) (56) 1. Письма в ЖЭТФ. Т . 32, вып.4, с. 293-297, 1980.

2, Пате нт США № 410 19 76, кл. G 11 С 13/04, 1978 (прототип) . (54) (57) 1. НОСИТЕЛЬ ИНФОРМАЦИИ, содержащий прозрачный корпус с размещенным в нем активным элементом, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения быстродействия при заSU„, 1124383 А писи информации и повьппения надежности при считывании, активный элемент выполнен из оптически однородного фотохимически активного вещества с резонансным неоднородно уширенным спектром примесного поглощения шириной

50-500 см "с оптической плотностью

2-4 в рабочей области спектра, причем время фазовой релаксации вещества превышает длительность записываемого сигнала.

2. Носитель информации по п. 1, отличающийся тем, что фотохимически активное вещество выполнено в виде твердого раствора Н, -тетра-(трет;бутил)-порфиразина в полимеризированном стироле. 3

1 11243

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в запоминающих устройствах вычислительных машин.

Известен носитель информации, в котором посредством стимулированного

5 светового эха возможна запись формы световых импульсов, в которых заключена двоичная информация для вычислительных машин„с последующим считыванием этои информации. В качестве такого носителя используют-оптически, однородные среды с резонансным неоднородно уширенным спектром примесного поглощения, в которых соблюдаются необходимые условия для возникновения светового эха(1.).

1. Для времени Т фазовой релаксации возбужденного состояния в но.сителе, в течение которого возбужден20 ное состояние еще помнит фазу электромагнитной волны возбуждающего импульса, должны соблюдаться требоваT2 > d 4к,,af 5 a k с 1" к Э/ > 25

Tде41„,44 и4 6 - соответственно длительности кодового, запускающего и считывающего импульсов и Ф - моменты подачи кок .5 дового и запускающего 30 импульсов.

2. Дипольный момент рабочего перехода примесного иона или молекулы в носителе должен быть доста-. точно большим для того, чтобы при взаимодействии света с веществом т.н.,"площадь" светового импульса

4t

 — K(4)Ch

Ь

40 о, где р — матричный элемент дипольного момента перехода, E(t) — амплитуда электрического. по-45 ля светового импульса;

41 — длительность импульса, имел бы порядок величины 7 (в случае стимулированного светового эха 8> е,, лщ. 50

В качестве сред для такого носителя информации используют такие

+3 кристаллы как рубин и LaF> Pt. и т.д.

Недостатками известного носителя являются малая эффективность при счи- .55 тыва нии (мзксимально tO -10 от

-+ интенсивности считывающего импульса), ч то оп релеляется отсутствием возмож83 2 ности реализации в носителе более эффективных. методов, а также малое время хранения информации, которое определяется конечным временем жизни возбужденного состояния примеси в носителе и составляет в случае метастабильных состояний максимально 10 -100 с . Кроме того, указанный носитель информации имеет неоднородное уширение порядка О, 1-1 см которое не позволяет восстановить форму пикосекундных импульсов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является носитель информации, содержащий твердый раствор фотохимически активных примесных молекул с неоднородно уши- . ренным спектром поглощения с шириной 4, в спектрах поглощения индивидуальных примесных молекул (однородных спектров)..которого существует линия с шириной Г(4, отстоящая от других участков спектра на расстоянии, превьппающем 4 . Информация записывается облучением раствора на дискретном множестве частот внутри неоднородно уширенной полосы поглощения н считывается измерением коэффициента пропускания (или других оптических характеристик) на этих частотах.При использовании двоичной записи на площади 1 мкм . (максимально возможная фокусировка светового луча) можно записать информацию, максимальная величина крторой определяется соотношением йlГ t:25.

Данный носитель характерйзуется отсутствием возможности записи в нем информации в пикосекундном временном диапазоне с последующим считыванием . с высокой эффективностью. Указ нный недостаток связан с тем, что в нем не соблюдается требование сохранения фазовых соотношений светового сигнала при записи и считывании, и не выполняются необходимые требования к изготовлению носителя для обеспечения достаточного контраста при записи для эффективного считывания.

Цель изобретения — повышение быстродействия при записи информации за счет обеспечения возможности записи информации в пикосекундном временном диапазоне и повышение надежности при считывании за счет повышения оптической эффективности.

Доставленная цель достигается тем, что в носителе информации, содержащем прозрачный корпус с размещенным в нем

3 1124 активным элементом; активный элемент выполнен из оптически однородного фотохимически активного вещества с ,резонансным неоднородно уширенным спектром прнмесного поглощения шири5 ной 50-500 см"" с оптической плотностью 2-4 в рабочей области спектра, причем время фазовой релаксации веще- ства превышает длительность записываемого сигнала. 1О

Прн этом фотохимически активное вещество выполнено в виде твердого ра- створа Н -тетра-(трет.-бутил) -порфиразина в полимеризированном стироле.

Оптическая однородность гарантирует сохранение фазовых соотношений импульсного излучения, что необходимо для предотвращения искажений как при записи, так и при считывании.

Большая ширина неоднородной рабочей полосы (50-500 см ") необходима для обеспечения адекватной записи и считывания временных профилей, в котором характерное время изменения в диапазоне 0,5-10 пс,полуширина спект ра которых составляет порядка 120 см-1.

Большая оптическая плотность (9

2-4) в рабочей области спектра необходима пля записи характеристик им30 пульсного излучения в импульсной характеристике носителя (импульсная характеристика носителя, в котором записаны характеристики импульсного излучения, представляют собой фурьеобраз последовательности импульсов (кодовый и опорный импульс), которые направляют на носитель, и в спектре пропускания она выражается как одновременно записанный провал со сложной тонкой структурой) с вы- 40 соким контрастом (единичный. гтруктурный элемент импульсной характеристики записывается в спектре пропускания с контрастом 10-90X). За счет такого высокого контраста импульсной 45 характеристики при линейной фильтра ц юи считывающим импульсом достигает ся эффективность 1-103 от интенсивности считывающего импульса.

Время фазовой релаксации Т, т.е. 50 .время, в течение которого возбужденное состояние "помнит" фазу электромагнитной волны возбуждающих импульсов, должно превьппать длительность записываемого сигнала, поскольку эа- 55 пнсь в импульсной характеристике носителя производится за счет интерференции последовательности подавае383 4 мьи импульсов в возбужденном состоянии носителя информации, Время фазовой релаксации Т увеличивается при охлаждении и составляет максимально О, 1-100 нс. Носитель выполнен в виде пластинки с толщиной

10 мм при ширине неоднородного уши, ренного спектра примесного поглощения 50-500 см " и обеспечивает необходимую оптическую плотность (Р

2-4) без повышения концентрации примеси до величины 10"4-10 1 моль/л, при которых происходит уменьшение времени фазовой релаксации возбужденного состояния примеси, что ограничивает длительность записываемого сигнала и ведет к искажению его формы.

Для выполнения всей совокупности приведенных требований носитель (твердьИ раствор) изготавливают путем полнмеризации раствора Н -тетра-(трет.бутил)-порфираэина в стироле.

На чертеже изображен предлагаемый носитель информации.

Устройство содержит фотохимически активный элемент 1, размещенный в корпусе 2.

В качестве фотохимически активного элемента 1 мм ет быть использован, например, твердый раствор Н -тетра(трет.-бутил)-порфиразина в полистироле с концентрацией 10 "-10 моль/л, Корпус выполнен из оптически однородного прозрачного диэлектрика.

Носитель информации работает следующим образом.

На носитель информации, охлажденный до температур жидкого гелия, подают кодовый импульс (в форме которо го заключается двоичная информация) и опорный пико- или субпикосекундный импульс с интервалом Т, который меньше времени фазовой релаксации (Т.1 4Т }, и в импульсной характеристике носителя за счет селективных фотоиндуцированных превращений записывают. фурье-образ этой последовательности импульсов с большим контрастом в спектре пропускания.

Записанная таким образом ймпульсная характеристика может сохраняться годами. При осуществлении считывания на носитель подают считывающий пико или субпикосекундный импульс, и наб-, людают за импульсным откликом носителя, который имеет большую эффективность и повторяет форму кодового импульса.

1124383

Составитель С.Самуцевич

Редактор М.Келемеш Техред С.Мигунова

Корректор Л.Пилипенко, Заказ 8290/42 Тираж 574

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Фи:п ал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Если неоднородная ширина рабочей полосы спектра d намного больше ширины спектров кодового и опорного импульсов д, на каждом пространствена,о ном элементе носителя информации можно записать несколько временных профилей, число которых определяется соотношением с3/Л„

Используя изобретение в качестве элемента памяти вычислительных машин, можно увеличить скорость считывания двоичной информации из одного канала памяти вычислительных машин до 10 -10 бит за одну наносекунду

-в то время, как в лучших зарубежных и отечественных промышленных образ цах считывание информации из одного канала производится со скоростью

О, 1-1 бит за одну наносекунду.

5!

Предлагаемый носитель позволяет в нем записать и регистрировать формы пикосекундных лазерных .импульсов, 1Î а также может быть использован в качестве среды для записи голограммы с объемных фигур, движущихся в пикосекундном диапазоне времени, с последующим эффективным восстановлением движения пространственной структуры во времени.