Способ записи и стирания информации на мембранном модуляторе света
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических республик
Опубликовано 1 0881 Бюллетень Й9 30 (з )м. к„.з
G 02 Е 1/19
Государственный комнтет
СССР но дедам нзобретеннй н открытий (53) УДК SSS.8 (088. 8) Дата опубликования описания 150881 — ——
В.И.Мишура
:. с, р .
l I . ss ,, .,,, !" . я-.: ., c
Ордена Ленина институт киберйауцкй"- - - : . ;;.
AH CCP (72) Автор изобретения (73) Заявитель (54) СПОСОБ ЗАПИСИ И СТИРАНИЯ
ИНФОРМАЦИИ HA МЕМБРАННОМ МОДУЛЯТОРЕ
СВЕТА
Изобретение относится к оптике, а более конкретно к пространственным модуляторам света, и может быть использовано для управления мембранными мо5 дуляторами света.
Иэ вестен способ записи и стирания информации на мембранном модуляторе света fl) .
В этом способе смещение мембраны возможно только при поддержании разности потенциалов между мембраной и управляющими электродами. Таким образом, внутренняя память при таком способе управления отсутствует.
Наиболее близким по технической 35 сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ записи и стирания информации на мембранном модуляторе света, прн осуществлении которого на мембрану и управ- 20 ляющий электрод подают постоянное напряжение смещения, действующее на протяжении всего цикла записи и хранения информации (2 ).
Недостатком этого способа явля- 25 ется невозможность запоминания двухуровневой информации.
Цель изобретения — обеспечение возможности запоминания двухуровневой информации. 30
Это достигается благодаря тому, что в способе эаписи и стирания информации на мембранном модуляторе света, прн осуществлении которого на мембрану и управляющий электрод подают постоянное напряжение смещения, действующее на протяжении всего цикла записи н хранения информации
I на мембрану и управляющий электрод дополнительно подают папря;-.ение переключения, превышающее критическое напряжение, переводящее мембрану в положение упора в управляющий электрод, при этом напряжение смещения меньше критического, но болыае минимального напряжения, удерживающего мембрану в положении упора, а выборочное стирание осуществляют подачей на мембрану и управляющий электрод напряжения, равного напряжению смещения,но противоположной полярности.
На фиг,1 показано положение малого смещения мембраны в модулирующей ячейкет на фиг.2 - положение большого смещения мембраны; на фиг:3 кривая зависимости величины смещения мембраны от управляющего напряжения.
Способ осуществляется следующим образом.
855594
Обнаружено, что в мембранной модулирующей ячейке, состоящей из подложки 1, управляющего электрода
2, разделительного слоя 3 и проводящей мембраны 4,состоящей из диэлектри-. ческого слоя 5 и проводящего слоя 6 при определенном напряжении между S управляющим электродом 2 и мембраной
4 происходит спонтанное переключение мембраны 4 в положение большого смещения до упора в управляющий электрод (фиг. 2).Это объясняется тем, что !О при напряжениях, меньших напряжения переключения U2 (фиг. 3), силы электростатического притяжения, стремящиеся притянуть мембрану к управляющему электроду, уравновешиваются силой 5 натяжения мембраны, возвращающей ее в исходное положение, и зависимость величины смещения мембраны or управляющего напряжения описывается участком кривой Π— -а. Когда управляю- 2О щее напряжение становится равным переключающему напряжению U> за счет близости управляющего электрода к мембране силы электростатического притяжения начинают расти с увеличением смещения мембраны быстрее,чем сила натяжения мембраны. В результате этого, положение мембраны при управляющем напряжении U2 является неустойчивым, так как незначительное смещение мембраны к электроду вызыва- ЗО ет увеличение электростатических сил, которое не может быть скомпенсировано силой натяжения мембраны, и мембрана спонтанно притягивается K управляющему электроду до упора в 35 него (фиг.2). Этому моменту переключения мембраны соответствует участок кривой 0 -о (фиг.3). Такое состояние мембраны в положении большого смещения является устойчивым 4() равновесным состоянием, -ак как электростатические силы притяжения превышают возвращающую силу натяжения мембраны. При уменьшении управляющего напряжения мембрана находится в этом положении до тех пор, пока элект ростатические силы не станут равными воз вращающей силе натяжения мембранЫ (участок кривойд -3 на фиг.3) .После это+ го происходит переключение мембраны в положение малого смещения, сооответствующее точке 3 (фиг.3) . Напряжение Jq является минимальным напряжением удержания мембраны, величина которого меньше переключающего напряжения
Таким образом, эффект, заключаю- 55 щййся в переключении мембраны в положение большого смещения и ее удержании в этом положении напряжением меньшим, чем напряжение переключения, позволяет осуществить запись и запоминание информации в модулирующие ячейки мембранного модулятора света, Проводится запись и хранение информации в модулирующую ячейку мембранного модулятора света со следующими 65 конструктивными параметрами: диаметр перфорационного отверстия 40 мкм, толщина разделительного слоя 0 4 мкм, толщина полимерной мембраны 100 нм,, толщина металлизированного слоя мембраны 20 нм. К управляющему электроду и мембране прикладывается напряжение смещения величиной 10 В. При этом мембрана прогибается на величину 0,1 мкм. Для записи информации напряжение повышается до величины
32 В м происходит переключение мембраны до упора в управляющий электрод. Электрическая изоляция между мембраной и управляющим электродом при этом положении мембраны обеспечивается тем, что мембрана, состоящая из диэлектрического слоя 5.и проводящего слоя 6 (фиг. 2), касается уп-; равляющего электрода диэлектрическим слоем. После уменьшения напряжения до прежней величины (10 В) мембрана остается в положении большого смещения. Для стирания записанной информации напряжение понижается до величины 8 В, при этом мембрана переключается в состояние малого смещения.
Использование предлагаемого способа управления мембранным модулятороМ® света обеспечивает возможность запоминания двухуровневой информации, что позволяет реализовать матричные мембранные модуляторы света с памятью, которые могут использоваться в качестве светоклапанных устройств в системе проекции информации на большой экран, входных устройств оптических вычислителей, формирователей страниц голографических запоминающих устройств.
Формула изобретения
Способ записи и стирания информации на мембранном модуляторе света, при осуществлении которого на мембрану и управляющий электрод подают постоянное напряжение смещения, действующее на протяжении всего цикла записи и хранения информации, о т л ичающий с ятем, что, с целью запоминания двухуровневой информации, на мембрану и управляющий электрод дополнительно подают напряжение переключения, превышающее критическое напряжение, переводящее мембрану в положение упора в управляющий электрод, при этом напряжение смещения меньше критического, но больше минимального напряжения, удерживающего мембрану в положении упора, а выборочное стирание осуществляют подачей на мембрану и управляющий электрод напряжения, равного напряжению смещения,но противоположной полярности.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1.Патент CltlA 9 3479109, кл. 350"161, 1969.
2. Престон Н. Когерентные оптические вычислительные машины. М., Мир, 1974, с.193.
855594
Составитель Н.Назарова
Техред А. Бабинец Корректор Е. Рошко
Редактор Л.Повхан
Подписное
Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4
Заказ 6902/66 Тираж 539
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
1I3035, Москва, Ж-35) Раушская наб., д.4/5
