Магнитооптическая считывающая головка
Изобретение относится к магнитооптике и может использоваться в устройствах считывания сигналов с магнитного носителя. Магнитооптическая считывающая головка состоит из источника поляризованного света, цилиндрической линзы, пленки магнитооптического материала, поляризатора, фотоприемного устройства, расположенных последовательно по ходу светового пучка. Пленка магнитооптического материала выполнена с анизотропией «легкая плоскость» и содержит прозрачное защитное покрытие. Между магнитооптическим материалом и защитным покрытием содержится слой металла в виде двух полосок с зазором между торцами. При этом вектор поляризации света ориентирован в плоскости падения, угол падения света на границе магнитооптический материал - защитное покрытие равен углу Брюстера, на границе защитное покрытие - воздух превышает угол полного внутреннего отражения. Технический результат - повышение чувствительности магнитооптической головки, обеспечение возможности воспроизведения информации с большой плотностью. 1 ил.
Изобретение относится к магнитооптике и может найти применение в устройствах считывания сигналов с магнитного носителя.
Известна магнитная головка, состоящая из магнитопровода с зазором и электрической обмотки (Гордеев Л.С. Аппаратура точной магнитной записи. - М., «Радио и связь», 1989, с.31-42).
Недостатком головки является низкое качество считываемого сигнала на высоких частотах, обусловленное индуктивностью головки, и низкая плотность считываемой информации. Приведенные недостатки особенно сильно проявляются при считывании цифрового видеосигнала (Василевский Ю.А. Носители магнитной записи. - М., «Искусство», 1989, с.232-264).
Известна также магнитооптическая считывающая головка, состоящая из источника поляризованного света, цилиндрической линзы, расположенной на подложке магнитооптического материала, магнитооптического материала с анизотропией «легкая ось», анализатора и фотоприемника, расположенных последовательно по ходу светового пучка (S. Neubert /SPIE Vol. 1018 Elektro-optic and Magneto-optic Materials, 1988, P. 102-108). Поля рассеяния магнитного носителя осуществят перемагничивание магнитооптического материала. Свет, испытавший фарадеевское вращение в магнитооптическом материале, отразится на границе с воздухом. Анализатор пропустит только ту часть светового потока, которая изменила поляризацию, и интенсивность света на фотоприемнике будет функцией от сигнала на магнитной ленте. Фото-гальваническая развязка позволяет устранить влияние индуктивности и, как следствие, повысить частоту снимаемого сигнала.
Недостатком прототипа является невысокая чувствительность к полю и ограничения на плотность воспроизводимого с магнитного носителя сигнала. Плотность считываемого сигнала лимитируется качеством фокусирующей оптики.
В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать магнитооптическую считывающую головку за счет повышения чувствительности устройства к магнитному полю и повышения плотности считываемого сигнала.
Поставленная задача решается тем, что в магнитооптической считывающей головке, состоящей из источника поляризованного света, цилиндрической линзы, пленки магнитооптического материала, поляризатора, фотоприемного устройства, расположенных последовательно по ходу светового пучка, согласно изобретению пленка магнитооптического материала выполнена с анизотропией «легкая плоскость» и содержит прозрачное защитное покрытие, между магнитооптическим материалом и защитным покрытием содержится слой металла в виде двух полосок с зазором между торцами, вектор поляризации света ориентирован в плоскости падения, угол падения света на границе магнитооптический материал - защитное покрытие равен углу Брюстера, на границе защитное покрытие - воздух превышает угол полного внутреннего отражения.
Для перемагничивания пленок магнитооптического материала с анизотропией «легкая плоскость» необходимы меньшие поля, за счет чего повышается чувствительность устройства. Свет, отраженный от металлических полос, выходит из магнитооптического материала практически без изменения ориентации плоскости поляризации. И лишь только свет, испытавший полное внутреннее отражение в области зазора, изменит поляризацию. Плотность считываемого сигнала ограничивается шириной зазора, а его возможно изготовить меньше длины волны света.
На чертеже представлена оптическая схема устройства. 1 - источник поляризованного излучения, 2 - цилиндрическая линза, 3 - пленка магнитооптического материала, 4, 5 - металлические слои, 6 - прозрачное защитное покрытие, 7 - поляризатор, 8 - фотоприемник, расположенные последовательно по ходу светового пучка 9 - магнитный носитель записи (магнитная лента).
Устройство работает следующим образом. Поля рассеяния магнитной ленты 9 индуцируют в пленке магнитооптического материала 3 структуру намагниченности, аналогичную сигналограмме. Освещают магнитооптический материал 3 через цилиндрическую линзу 2 пучком поляризованного излучения источника 1. Свет фокусируется в области зазора между металлическими пленками 4 и 5. Часть света отражается металлическими пленками, часть попадает в зазор и проходит в прозрачное защитное покрытие, где испытывает полное внутреннее отражение. При прохождении через пленку магнитооптического материала происходит поворот плоскости поляризации света, но для лучей, отраженных от металлических полос 4, 5, поворот при прямом прохождении компенсируется поворотом плоскости поляризации во время обратного прохода. В итоге суммарный поворот плоскости поляризации близок к нулю и излучение, отраженное от металлических полос 4, 5, гасится поляризатором 7. Излучение, распространяющееся в области зазора можно условно разделить на три пучка. Часть излучения с первоначальной поляризацией (первый пучок) отразится на границе пленка магнитооптического материала 3 - защитное покрытие 6, часть проникнет в покрытие 6 (второй пучок). Излучение с поляризацией, ортогональной первоначальной (третий пучок), вследствие эффекта Брюстера полностью пройдет в защитное покрытие. При полном внутреннем отражении на границе защитное покрытие - воздух произойдет скачек фаз между вторым и третьим пучком с ортогональными поляризациями, и полная компенсация поворота плоскости поляризации при обратном проходе магнитооптического материала станет невозможной. На фотоприемник 8 через поляризатор 7 пройдут только лучи, отраженные в области зазора. Величина фототока на фотоприемнике 8 пропорциональна напряженности полей рассеяния на магнитной ленте 9. Измерение интенсивности фотосигнала при перемещении ленты 9 обеспечивает воспроизведение сигнала.
Формирование считываемого сигнала на фотоприемнике производит только свет, испытавший полное внутреннее отражение в области зазора. Разрешающая способность магнитооптической считывающей головки задается шириной зазора, которая не лимитируется качеством оптики. Заявляемая конструкция головки обеспечивает возможность воспроизводить информацию, записанную не носителе с большой плотностью.
Перемагничивание пленок магнитооптического материала с анизотропией «легкая плоскость» происходит при меньших напряженностях полей рассеяния, вследствие чего повышается чувствительность магнитооптической головки.
Магнитооптическая считывающая головка, состоящая из источника поляризованного света, цилиндрической линзы, пленки магнитооптического материала, поляризатора, фотоприемного устройства, расположенных последовательно по ходу светового пучка, отличающаяся тем, что пленка магнитооптического материала выполнена с анизотропией «легкая плоскость» и содержит прозрачное защитное покрытие, между магнитооптическим материалом и защитным покрытием содержится слой металла в виде двух полосок с зазором между торцами, вектор поляризации света ориентирован в плоскости падения, угол падения света на границе магнитооптический материал - защитное покрытие равен углу Брюстера, на границе защитное покрытие - воздух превышает угол полного внутреннего отражения.
