Способ записи и считывания частотно-селективной оптической информации

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть применено в оптических и оптоэлектронных запоминающих устройствах, использующих частотное измерение. Целью изобретения является повышение спектральной емкости хранения информации. Способ включает два вспомогательных освещения светочувствительного материала, обладающего свойством образования стабильных провалов в неоднородно-уширенной полосе поглощения в результате фотохимической реакции. Первое освещение переводит светочувствительный материал в метастабильное состояние, а второе, осуществляемое светом со спектральной шириной, меньшей неоднородной ширины полосы поглощения метастабильного состояния, производит выбор и вызов страницы памяти. Далее освещают светочувствительный материал еще двумя световыми излучениями, первое из которых, имеющее спектральную ширину, меньшую неоднородной ширины полосы поглощения основного состояния материала, определяет адрес записываемого бита на странице, а второе имеет частоту и интенсивность, обеспечивающие при его действии совместно с первым двухквантовую фотохимическую реакцию в материале. При считывании сначала производят вспомогательные освещения теми же излучениями, что и при записи, для вызова нужной страницы памяти. Затем считывают информацию путем освещения светочувствительного материала узкополосным излучением при регистрации интенсивност света, прошедшего через материал. 2 ил.

COKE ССЯ СнфЯ

СО@ А В4СПЯЕОНИХ

®>, С 11 С 13/04

:. т. а.

О1"1КОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A YGPCPОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОС",.ЛАРСТБЕНИИИ НОЧИТЕ 1

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (УИРЬТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР (21) 4498985/24-24 (22) 14.09.88 (46) 23„09.90. Бюл. М - 35 (72) Б.Г.Иаслов (53) 681.327.66 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 1124765, хл, С 11 С 13/04, 1983. л "1 Р1п э T t ters f 987 v 50 р. 430- 32, (54) СПОСОБ ЗАПИСИ И СЧИТЫВАНИЯ ЧАСТОТНО-СЕПЕКТИБНОЙ ОПТИЧЕСКОЙ ИНФОРмА@1И (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть применено в or.ò=: еских и оптоэлектронных запоминаюяих устройствах, использующих частотное измерение.,Целью изобретения я-.ляется повышение спектральной е; кости хранения информации. Способ включает два вспомогательных освещения светочувствит пьного материала обладающего своист ом образования стабильных провалов в неоднородноуширенной полосе поглощения в результате фотохимической реакции. Первое освещение переводит светочувствиИзобретение относится к вычислительной технике и может быть применено в оптических и оптоэлектронных рапоминаюших устройствах.

Цель изобретения — повьппение спектральной емкости хранения информации .

На фиг.1 представлена блок-схема установки для реализации предложентельный материал в метастабильное с.-стояние, а второе, осуществляемое светом со спектральной шириной,мен:-.-шей неоднородности ширины полосы по-глощения метастабильного сос-.as,r:,r;s, производит выбор и вызов страницы памяти. Далее освещают светочувствительный материал еще двумя снетовы— ми иэлуче шями, первое иэ которых, имеющее спектральную ширину, меньшую неоднородной ширины полосы поглощения основного состояния материала, опреде ваяет адрес записываемого би, а на странице, а второе имеет часто".ó и интенсивность, обеспечивающие при его действш. совместно с первым двухквантовую фотохимическую реакцию э материале. При с.-штывании сначала производят вспомогательные oc— вещения теми же излучениями, что и при записи, для вызова нужной còðàнины памяти. Затем считывают информац ю путем освешения светочувствительного материала узкополосным излуче шем при регистрации интенсивности света, прошедшего через материал. 2 ил. ного способа; на фиг.2 — спектры поглощения светочувствительного материала B области неоднородно-уширенных полос поглощения его основного

5 и метастабильного ы состояний на разных стадиях при "-аписи и считывании бита информации.

Блок схема установки (фиг. 1) содержит светочувствительный материал

tA д; (ру ЮЛЯ

1 ахаю

1Дъ

"<594606

1, пти 1;.,:i;Hé ;.I ..Во(р 2, лаз=р 3 „сет

JIc..(,. !131òü<ò 3 я(7 7 Ял :. -" 6 < пти-tc(JI(H 7(3 Ят

ВОр т !i !3 p, : (Т(ГI<=((КИ(Е ВЯТВОры (Э <, 0. ся <3(. i ", т И <РО го<7РИЕ(.(т . я фс(Г.2 пэка.:B

ОСНСттано((,: ост;(Г Н П(Н (ЧЯЛЬНЬ(й УР(7ВЕНт (т7 (10< ЛОщЕНИя МЕ ГЯС ГабИЛЬНО< О СОС:.ОяНня ((ЯКС(1((яттЬНЬ<((-,ВОНЕНЬ "(7 ПОГЛОщЕи,<;-„: -,.(Е т Д С; Я (71

И;(ДУЦт-;РОВЯННЫй II!.ОВЯЛ 8 В ПЗЛ<ОСЕ ПО-! -=-- --: - =--= -Ггттз т ЕНИЯ (IPTccC" с- биЛЬНО . Q С ОС "ОЯНИЯ q уве(п< не(<<(я 19 (IQ;; още 1я В <лосе

<ОспОББОГО сост<3т<((((я „!1 poBB!:, 0 Б 70

ЛО (Е 1,.; 7Я<-, т (-.It!i I. (;3-, O С ЭСТ 01(т;1(Я, f PQ

Вял 2! В ПО .Ic c" <<от г(ощяния ОснОВног c

СОС IОЯ(Ия.

=B òHC1b ПР(-,И = .I Π— т. < Cсl СЛЕДУЮЩ

П(1ЯЧаЛЕ . СИ"« .Одпт(.я ОСВЕЩЕНИЕ све .о-lóüстви7 е(1ь(-;"гo (l=.териапа переводящее его:<; метястабильное сос- -;:q то Яп((е т д. <Я .-.

ЛЯ Э ВЛ ",, -.,-Л .<, ЮЩЕто,BC T C с(ЯСТО— r --,, " Q - ;т В <- т Ь;, (P „- (ь—

Н(т(Х,,(а 1 ..(.. Л т<т((7}f. 3 F I T (:IIOJIÜ 0cBBTL СЯ

i<;B (T! PCc(

ИЗ = < ÑÒ "0. I СПО: О r: ПOС .(7 IЬКУ ИЗВЕС Тно, ЧтСт .;В ХКВЯ(ГГСВ С фОт: ПРЕВРЯЩЕНИЯ OP-.

„-7-"-, i,i;-,,; = -ОЕ;.,Н.=!<П,=- <3 <3;7TBHI.IЧЕСКИХ

П (3 B (Т 1 ((Q :: K it \ < i Е. ГД Я М О Г У Т

Зз бш(, Вт:звяг(Ь(i:.;":. I я <,IЕжящЕГО ВЫбо

ЩИХ 3. (;<с< ЕН .:.-"..—.;0(.:Е "010,, 1РЕДПОЛЯ-гяp I ся, гго нс.cf!1 Ородио-унги 7енная поло я i(or JIQm!! I. .-3

C0СтQЯНИЯ СВЕ С .7r

Ic)fi с:. <3!70<(bt . (,<стсдттс 70

1!QC;

Пвчгп<(сп((а(1!сt Ь!2(. !:; I(03rBÎHHÅ Г <30ЕС ,v Ч

«(т. ВН < 0 Г(ят«С . = CB;-Т Ч-. СТОТОИ 1 .: С,, (pоГ! ", !.. ";- .—;,- т др-тт T <Х HBC Тогi

< т

<0 ЕЛ ". Гт.(,(1(В(я 3 < 0 К тЛЯ . ..;=, б CJ!ужаT

<:тя (Е;3т(»-,,:. 1 И -, ; Н(-;

01О .. ОС.-<ЛШзи .:.=. : 3 т Э-ЧУВСтсэкт- -(-,НОГО .;. т1;< т i(- Н НЕМ этой <(ЯС7 QTbt 1 полногo просветлени; B об IBcTH не-ОДНОРОДНО УШИРЕННОИ !!OJIOCbl ПОГЛОЩЕ ния ОснОВИОГ<2 состояния материала за счет перевода его в метас--Bt!ильное состояние. При этом в рез.i üãà" с данного освещения оптиче"t(B!f плот-ность в неоднородно-уширенной полосе 14 поглощения основного эс.ояния светочувствительного л(лтериаля уменьшается до минимального во=-,,"ìoæH(JFQ уровня 15, а оптическая плотность в области полосы IIQ(лощения (fiòBcòà " бильного сос"OõíHÿ возрастает от начального уровня "<6 до мгксимаBbiforo уровня (7. После этого затвор 2 BBкрывают и QTKpb(HBR)T затвор 7 пере<"!в раиваемого лазера 8, работающе-.î на частоте Ут, нахоДЯЩейсЯ В обл сти т

НЕ ОДНОРОЦНΠ— У(((ИР сти НО1- ПОП ОС6т ПО Гт(0и,ения метастабильного: ocI Qÿ(

ПРОЦЕССЕ ОСВЕЩСНИЯ В ПС. ОСЕ МЕТЛ

C TR(3HJI bi(Of 0 CC! C то Я((ИЯ 0 C Dc< ЗУ ЯГСЯ;3— кий провал 1о за сче- <7с-; оив уцир

Вс1ННОГО ПЕРЕХОДЯ В CHÎI! т(т (СО(ТОЯ ние части мслеку:(мя гериа.(я .-:Я сг.7Tb электронного перехода В метлстяби.lb ном состоянии которых попадают В

)3Е3(7НЯНС тя с<с<С- ОТО - : Ут, П it ЭТОМ И 3

0TC7rTC I В((Я У c Q.I I(icl ioP CJ(ЯЦИИ между чя< тотами 7лз. Ичнь(х элек poH— . (ЫХ ПЕРЕХОДОВ В т ЕОД: ОРОПНО-; ГИРЕI< яых спектрах обрязовл (ие узкоFО .-.роВяла в полосе поглощения мс.-ястаоиль-ного состояния сопровождается равномерным увеличением 19 поглощения по

ВСЕЙ ПОЛОСЕ ПОГЛОЩЕНИЯ ОСНОВНОГО COCТО ЯНИН ХОТЯ И 3 Нс ЧИ ТЕЛЬ с(0 "F LIUHI t его первопa«B:fbi(of; велич-;нь! 1- . 0свещение доьод(lт ся до:максl-"мяльнс В". 3 можн3й глуo!(i<

<(Озфй<(цИЕНТ 0TpB7

1<ЗЛУЧЕНЦЯ ЛЯÇPтза 1 -<с ЛХ(т(а (ЯХЭДИТЬСЯ

В ОбЛЯСТ (Н ОДНО 30ДНО тт<1(<РЕ

Cb(ПОГЛОЩЕНИЯ 0CI! 0 BH0 (0 СОСТ" ЯНИН

С.ВЕТОЧУВС <-БИТЕГIЬНО! О Мат ЕРИЯЛЯ. <((31 ттЧЕНИс Ji яэ Еря (2 r„<- ° < 1Т и \т т О

2 и УЗ происходят фотоиндуцированные переходы определенной группы молекул из основного состояния н метастабильноеи обратно (под действием излучений с частотами и 42 ) а

1 также постепенное превращение молекул этой группы н процукт днухквянтовой фотореакции. Это привоцит к образоганию провала 21 н полосе поглощения основного состояния при 20 сохранении провала в полосе метастабильного состояния 20, Указанным фотопревращениям подвергаются только те из всей совокупности молекул, которые имеют частоту перехода н ос25

d, новном состоянии в пределах от

1 2

2 цо ) + — и при это.-I в метастабиль2 2 ном состоянии имеют частоту перехоЛа

d2 в пределах от v — — Ло g + — где

2 2 2

8, — ширина провала, выжигаемого в полосе основного состояния д — ши2 рина провала, выжигаемого н полосе по глоще ния метя с та бильно го сос тоя35 ния. Освещение светочувствительного материала лазерами Я, 11 и 12 продолжает до достижения такой глубины провала 21, которая позволяет обнаружить этот провал при считывании, после чего затворы 2, 9 и 10 закрывают.

Запись других би информации обеспечивается частотным сканированием лазеров 8 и 11, Для этого достаточно изменить частоту 1 на величину не менее чем 4,или (и) частоту на величину не менее Х и снова провести все описанные операции в той же последовательности. Изменение частот

, и ;1 можно производить независимо, так как каждой паре частот и

1 соответствует своя группа молекул, претерпенающих при освещении лазерами 8, 11 и 12 двухквантовое фотопревращение. Общее число таких групп

55 молекул есть спектральная информационная емкость записи,и в данном случае она составляет ширины неоднородно-ушиг ренных полос поглощения соответственно основного и метастабильного состояний.

Если при записи нового бита информации изменяется только частота,, то подготовительные освещения могут быть опущены, так как они фактически уже выполнены при записи предыдущего бита. Всего без повторения подготовительных освещений можно эаписть, / Ф бит, составляющих страницу записи. В этом смысле выполнение подготовительных освещений с использованием частоты открыва1 ет или вь.зывает для записи страницу памяти, номер (ацрес) которой задается частотой

1 .с

Считывание производится следующим образом.

Пусть требуется считат - бит, при записи которого использснались :.астоты, и 2. Сначала производят те же дня предварительных освещения, что и пр : записи. Прн этом лазер 8 должен быть настроен на ту же частоту

1Э которая использовалась при записи считываемого бита. После окончания предварительных освещений в области полосы поглощения основного состояния появляется ослабленное по сравнению с первоначальной 13еличиной 14 поглощение с провалами 21 на тех частотах, которые совместно с частотой использонались при записи битов информации. Для считынания требуемого битл открывают затвор 9 лазера

11, настроенного на частоту ), использовавшуюся совместно с частотой при записи требуемого бита, и с помощью фотоприемника 13 регистрируют свет, проходящий через светочунстнительный материал. Наличие провала и, следовательно, записан1 ного бита проявляется при этом как увеличение светопропускания материала по сравнению с тем пропусканием, какое имел он после прохождения тех же операций, но при отсутств:.и провала. Считывание других бит информации, как и при записч, обеспечивается частотным сканированием лазеров 8 и 11. Так, для считыванйя бита, при записи которого ис7 1 > 94б 06 В пользовались .астсть! !,1и .), Достаточно перестроить лазер 8 на частоту,,, лазер .. .— на часто гу 11«

PСЗТатс?1ГЬ Вс E с сит Са «1H - Е ОПЕ«та,ти?« относящиеся к с -11!Тыван?ге.

Как при заг!Ис??„выпс;лнение подготовительных освещений с Hего?rb30?IRнием частоты

ТОЛЬКО ЧЯСТста ;1,, а ЧссСТОТа с) OC с тается прежней. -a подгс тавительнь.е освещения маг т быть опущень1.

Ф а р м у:1 а и 3 o b p е г е н и я

CI!О" 00 3HI 1«СИ:1 (ЧИТ?1ВаНИЯ ЧаС

OTHO-СЕЛЕКТИВНОЙ СПТИ -ECKCH HHфармацйи, закл?счасющяйс.= при записи

Б ОЦ?*ОВРЕМЕ«1?«О?с OCBEÙÅ..ЧЧ СВЕТО««УВ— ствительного материала с неопнорсдНО «УШ-«Pe?IHCA «C ЛОСай Г?а! ",O t EНИЯ т способного к ассратимсмс фстаиндуцированнаму образованию провалов в

НЕадпopOgHO ущ?!Гт ЗИНОЙ ПОЛОСЕ ПОГЛО

ЩЕНИЯ B РЕ 3УЛЬТET E ««,S«,,<: I«.HR?1 TO?IOIR ф0

Тат ?Г??И«!coò;Ой ПЕ3?;тц?И, П - O?llbÖ H3$1«ò-.-«ением = ча" òo-ат в аб:1асти с1еаднарадио-уширенной r:алась. поглощения светачувствитель=. .Огс;.RTEp»a!Ia и спектральной шиp?!?1сй, 1?еньшей шир инь.

ЭТОЙ Г1ОЛОСЬ1 „- И В ТОР ЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ т частоту и интенсивность которого выбирают такими, чтобы совместно с первым излучением в светочувствительном материале произвоцилась бы

5 двухквантовая фотохимическая pEERK ция, при считывании — в освещенHH светочувствительного матерйала све-товым излучением с частотой в оолас-ти неоднородно-уширенной паласы поглощения светочувствительного .-!атериала и спектральной шириной,.меньшей шириньс этой полосы, и регистрации интенсивности излучения прашедmего через светочувствительньсй материал, отличающийся тем, что, с 1?елью повышения спгKT— ральной емкости хранения информации, при записи перед Освеше?!ием светочувствительнсго материала первым и вторым излучениями освеш? ют светочувствительный материал первым дополнительным излучен??ем, с час o тай и интенсивностьют переводяшей

25 светочувствительный материал, в метастабильное состоя):.Не и сднавременна с освещением первым и вторы." изл"чениями освещают светачувст:-;ител:-.—

Hhl„I материал вторым дано«?н??тель?1ь!м излучением с тастотой в области неоднородна-уширеннсй полосы па?-лощения метастабильнага состояния ма-ериала и спектральной шири?«ай меньшей ширины этой полосlbl «при считывании перед освещением светочувствительного ма35 териала основным излучением освещают

СЬЕтаЧУВСтВИТЕЛЬ ?blи МатЕРИаЛ ПЕРВЬ«М и вторым дап<злните ILHbIMH H3?ly ÷å ниями.

1594606

Составитель С.Самуцевич

Редактор О.Головач Техред М.Ходанич Корректор М,Максимишинсц

Заказ 2834 Тираж 485 Подписное

ВНИИПЯ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101