Способ записи и считывания частотно-селективной оптической информации Советский патент 1986 года по МПК G11C13/04 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть применено в оптических и оптоэлектронных запоминающих устройствах, а более конкретно - в запоминающих ус ройствах, использующих частотное из мерение. Известен способ записи и считывания частотно-селективной оптичесг кой информации, основанный на использовании светочувствительного ма териала, обладающего неоднородноуширенной полосой поглощения и испытывающего при воздей.с.твии лазерного излучения фотойндуцированную реакцию, приводящую к образованию в этой полосе провалов, соответствующих битам данных в частотном измерении, запоминаемых в стабильном основном состоянии материала. Запись и считьшание информации осуществляется с.помощью лазерного излучения, спектральная ширина которо меньше, чем неоднородная ширина пол сы поглощения светочувствительного материала, а частотное сканирование неоднородно-уширенной полосы поглощения осуществляют приложением к светочувствительному материалу изменяющегося электрического поля. Существенным недостатком данного способа является ограниченная оптическая чуЗвтсвительность материала Наиболее близким к предлагаемому является способ записи и считьгоания частотно-селективной оптической информации, заключающийся при записи в освещении светочувствительного материала с неоднородно-уширенной полосой поглощения, способного к обратимому фотоиндуцированному обра зованию провалов в полосе поглощения лазерным излучением, спектральная ширина которого меньше ширины неоднородно-уширенной полосы поглощения светочувствительного материал а в частотном сканировании лазерног излучения в пределах неоднородноуширенной полосы поглощения светочувствительного материала, а при сч тывании - в освещении светочувствительного материала лазерным излучением, спектральная ширина которого меньше ширины неоднородно-уширенной полосы поглощения светочувствительного материала и в регистрации интенсивности лазерного излучения, пр шедшего через светочувствительный 02 материал. В этом способе с целью повьш1ения оптической чувствительности при записи дополнительно освещают светочувствительный материал лазерным излучением и осуществляют частотное сканирование лазерным излучением в пределах неоднородно-уширенной полосы поглощения метастабильного состояния светочувствительного материала, а при считьгаании частотное сканирование проводят в пределах неоднородноуширенной полосы поглощения метастабильного состояния светочувствительного материала. Однако в этом способе оптический контраст К определяемый отношением пропускания Т в участках светочувствительного материала, испьп-авших фотойндуцированную реакцию, к пропусканию Т не подвергавшихся действию записывающего лазерного излучения участков материала, ,не превышает нескольких единиц. Это связано с тем, что при стремлении достйчь максимальной скорости записи информации оптимальное значение 0,5. При этом значении происходит максимально быстрое изменение Т при фиксированной энергии записывающего лазерного излучения. Таким образом, дажев наиболее благоприятном случае, когда в участках, испытавших фотойндуцированную реакцию, , оптический контраст при записи информации в этом способе К«2. Такой слабьй контраст ведет к малому значению отношения сигналшум при регистрации интенсивности считывающего лазерного излучения, прошедшего через светочувствительный материал, т.е. снижает надежность способа. Целью предлагаемого изобретения является повьш1ение надежности способа за счет повьш1ения оптического контраста. Эта цель достигается тем, что в известном способе, заключающемся при записи в освещении светочувствительного материала с неоднородно-уширенной полосой поглощения и способного к фотоиндуцированному образованию провалов в полосе поглощения лазерным излучением, спектральная ширина которого меньше ширины неоднородно-уширенной полосы поглощения светочувствительного материала и в частотном сканировании лазерного излу3чения в пределах неоднородно-уширен ной полосы поглощения светочувствительного материала, а при считывании - в освещении светочувствительного материала лазерным излучением, спектральная ширина которого меньше чгм ширина неоднородно-уширенной полосы поглощения светочувствитель.ного материала, и в регистрации интенсивности лазерного излучения, пр шедшего через светочувствительный материал, при записи освещают свето чувствительный материал линейно-поля ризованным лазерным излучением, а при считьшании освещают светочувствительньй материал линейно-поляризованным лазерным излучением, направление поляризации которого на входе в светочувствительный материал составляет угол 45 относительно направления поляризации линейно-пол ризованного лазерного излучения при записи, а регистрацию интенсивности прошедшего через светочувстви тельный материал лазерного излучени осуществляют вьщелением отличной от нуля компоненты через анализатор, преимущественно пропускающий излучение, направление поляризации которого перпендикулярно направлению поляризации считывающего лазерного излучения на входе в светочувствительный материал. На фиг. 1 представлена блок-схема установки, позволяющей реализовать предлагаемьй способ, и приведены направления поляризацийJ на фиг. 2 интенсивности I регистрируемых при считьшании информации лазерных излуч ний в зависимости от частоты генерации лазера -5 (или от величины элек трического поля , прикладываемого к светочувствительному материалу). Линейно-поляризованное излучение лазера 1 после прохождения через светочувствительную пластинку 2, открытый затвор 3, полупрозрачное зеркало 4 имеет направление поляризации Е, и попадает на светочувствительный материал 5, испытывакмций при этом фотоиндуцированную реакцию. Считывание информации производится при закрытом затворе 3 путем.регистрации детектором 6 отраженного от пластины 2 лазерного излучения после прохождения его через ослабитель 7, зеркало 8, поляроид 9, зеркала 10, 4, све точувствительньй материал 5 и-анали90затор 11. Суммарное воздействие элементов 2, 7, 8, 9, 10и4 выбирается таким, чтобы считывающее лазерное излучение на входе в светочувствительный материал 5 было линейнополяризованным и имело направление поляризации , сосдавлягацее угол 45° с направлением 1, и угол 90 с направлением преимущественного jnponycкания анализатора 11. Если затвор 3 закрыт и считывающее лазерное излуягение попадает на участки светочувствительного материала 5, не испытавшие фотоиндуцированной реакции, то это излучение полностью погасится анализатором 11, поскольку в этом случае после прохождения материала 5 направление поляризации считывающего лазерного излучения не из- меняется и остается перпендикулярным направлению пропускания анализатора 11. Детектор 6 зарегистрирует при этом бит 12 информации, при котором пропускание (что условно можно считать записью О в двоичном коде). После перестройки частоты лазера -) (или электрического поля 6 ) для записи бита 13 (1 в двоичном коде) нужно подвергнуть материал 5 фотоиндуцированной реакции при открытом затворе 3, после чего закрыть затвор и производить считьгоание. При этом фотоиндуцированной реакции подвергались только те молеку- лы светочувствительного материала 5, которые имеют отличную от нуля проекцию вектора дипольного момента оптического перехода на направление поляризации Б, , резонансно возбуждающего оптический переход записьтающего лазерного излучения. В результате участки светочувствительного материала, испытавшие фотоиндуцирован- ную реакцию, приобретают свойство дихроичности, состоящее в увеличении пропускания лазерного излучения при данном значении частоты генерации 5 (или при данном значении элекрического поля в направлении Е). результате приобретения материалом свойства дихроичности направление Ej поляризации считывающего лазерноо излучения на выходе материала казывается повернутым на некоторый гол (J( относительно Е , поэтому нализатор 11 пропустит отличную т нуля компоненту Е , в направлеии е , а детектор 6 зарегистрирует

бит 13 информации, при котором пропускание Т f 0. Записьгаают следующие биты информации 14,15,16 и т.д. Таким образом, оптический контраст при использованиипредлагаемого способа

Преимуществом предлагаемого способа по сравнению с прототипом является повышенный оптический контраст, которьй позволяет повысить отношение сигнал/шум в системе регистрации информации.

СПОСОБ ЗАПИСИ И СЧИТЬГОАНИЯ ЧАСТОТНО-СЕЛЕКТИВНОЙ ОПТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ, заключакнцийся при записи в освещении светочувствительного материала с неоднородно-уширенной полосой поглощения и способного к фотоиндуцированному образованию провалов в полосе поглощения лазерным излучением, спектральная пшрина которого меньше ширины неоднородно-уширенной полосы поглощения светочувствительного материала, и в частотном сканировании лазерного излзгчения в пределах неоднородно уширенной полосы поглощения светочувствительного материала, а при считьгоании - в освещении светочувствительного материала лазерным излучением, спектральная ширина которого меньше, чем ширина неоднородно-уширенной полосы поглощения светочувствительного материала, и в регистрации интенсивности лазерного излучения, прошедшего через светочувствительньй материал, отличающ с я тем, что, с целью повышения надежности за счет повьш1ения оптического контраста при записи и считывании оптической информации, при записи освещают светочувствительный материал линейно-поляризованным лазерным излучением, а при считьгеании освещают светочувствительный материал линейно-поляризованI ным излучением, направление поляриза(Л дни которого на входе в светочувствительный материал составляет , .-О угол 45 относительно направления поляризации линейно-поляризованного лазерного излучения при записи, а регистрацию интенсивности прошедшего через светочувствительный материал лазерного излучения осуществляют вы4 делением отличной от нуля компоненсо ты через анализатор, преимуществен sl но пропускающий , направле ние поляризации которого перпендикулярно направлению поляризации считьгоающего лазерного излучения на ; входе в светочувствительньш материал.

/г П № / №