f
(21)4498985/24-24
(22)14.09.88
(46) 23,09.90. Бкзл. № 35 (72) В.Г,Маслов
(53)681.327.66 (088.8)
(56)Авторское свидетельство СССР N 1124765, . СПС 13/04, 1983.
Лрр1. Phys. Letters, 1987, v. 50, p. 430-432
(54)СПОСОБ ЗАШ-iCH И СЧИТЫВАНИЯ ЧАСТОТНО-СЕЛЕКТИВНОЙ огт-иЕской инфор- МАЦ1-1И- .
(57)Изобретение относится к вычислительной технике и может быть применено в оптических и оптоэлектронных за- поминаюцшх устройствах, использующих частотное измерение..Целью изобретения является повьшение спектральной емкости хранения информации. Способ включает два вспомогательных осве- ще иия светочувствительного материала, обладающего свойстЕО образования стабильных провалов в неоднородно- упп-гренной полосе поглощения в результате фотохимической реакции. Первое освещение переводит светочувствительный материал в метастабильное состояние, а второе, осуществляемое светом со спектральной шириной,меньшей неоднородности ширины полосы поглощения метастабильного сос ояния, производит выбор и вызов страницы .памяти. Далее освещают светочувствительный- .материал еще двуььч снетовы- ми излучениями, первое из которых, имеющее спектральную ширину, меньшую неоднородной полосы поглощения основного состояния материала, определяет адрес записываемого бита на странице, а второе имеет частоту к интенсивность, обеспеч ваю1ц.ие при его действии совместно с первым двухквантовую фотохимическую реакцию 3 материале . При считывании сначала производят вспо огательньге освещения теми же излучегатя ш, что и при записи, для вызова нужной страницы памяти. Затем считывают информацию путем освещения светочувствительного материала узкополосныь излучением при регистрации интенсивности света, прощедшего через материал. 2 ил.
с S
iW
iT-lisri,
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.
Изобретение относится к вычислительной технике и может быть применено в оптических и оптоэлектроиных Запоминагоьяих устройствах.
Цель изобретения - повышение спектральной емкости хранения информа1ДИИ.
На фигИ представлена блок-схема установки для реализации предложеннего способа; на фиг.2 - спектры поглощения светочувствительного материала Ё области неоднородно-уширенных полос поглощения его основного 5 и метастабильного см состояний на разных стадиях npii записи и считывании бита информации. ,
Блок схема установки (фиг. 1) содержит светочувств ительный материал
:);Г ::5ор 2, лазар 3, се- лбл-гивнькз зеркала й-6 J оптический эат- во о 7, JiJsep GS оптические затворы 9 .; i О j MBjein,- И к 1 .i и фотоприемК5 --; i J
Ка фиг.2 пока,;:акы гголоса 14 поГЛОШ,€;ИНЯ ОСИО ЗВОГ О СОСГОЯПИЯ ,j МИ
ниыальный урозен-, 15 поглощения в .
основном состоянииJ начальнь й уровень д светочувствительного материала умень16 поглощения метастабильного состояния, максимадьньш уровень 17 поглощении г4е гастабильнсго CO ITOHHHH, фото- иидуцированный провал I3 в полосе по- г ло дени т ;-.етас бильного состояния , увеличение 19 поглощеи 1я в -илосе основного СОСТОЯ1П-1Я 5 провал ,0 в полосе метастабильпого состояния, провал 21 3 поле се чоглощания основного состояния о
Запись производится следующим : образом.
.Вначале прои1 водится освещение светочувстБительнаго материала 1,
30
шается до минимального возможнсэ уровня 15, а оптическая плотнос в области полосы пог лоиения мет бильного состояния возрастает начального уровня 16 до максима уровня 17. После этого затвор 2 и открывают затвор 7 пе раиваемого лазера 8, работающег частоте Y . ,, находящейся в обла неоднородно-уширенной полосы по щения метастабильного СОСТОЯРЖЯ точувствительного материала. Се тивные зеркала 4-6 ;1олжны иметь сокий коэфчрициент пропускания в
идее его з метастабильное сое- 25 области перестройки частоты Y,
толппе, для чего оггкрь вают затвор 2 лазера 3, пзпучл щаго свет с часто- rjr; ; Б качества сз1вточузств1 тель- Hbix матгриалов- :-::;)гут к стгользовать ся практически те Жг материалы, что и в и-честном способе поскольку известно T-tTC i .тзух.квантсз ле фот:1превраш,ения; органических, 3 частности, тетрапир- рольных; соедннений в органических матрицах практически 15сегда oгyт быть вызваны надлежащего выбо- оа частот н ;;ктансивностк возбужцаю- ;цкх 1 злучений -Сроме того, предполагается, что несднород 10 упшренная полоса поглощения л}етастаби.пьного состояния светочувствительного материала расположена с коротковолно- аой стороны ст (есднородно-упи рен- ной полосы его .асг:ов:иэго состояния. Последнее тсебс-ваьие не является пркнципиальс.ым, но позволяет обес- нежить макс1-:мал;зНЬ Й контраст при считывании информации .,.
С лективпое зеркало 4 должно эф- соектйБНО cTi.aaa i b свет с частотой ,,5 40 лрспуск;.,тьсйе г других частот. Селективные зеркала j и б служат цля осБе ден;1 : сзеточувствительного материала 1 излучениями других лазеров н ДОЛЖ1Ы Зыть прозрачны на час готе Y,,., Последняя :м:.1бирается такой UTOOI-; осасшалие свет срчувстзительного ;-. :йтеэиу.11Я из.. /ченпем этой частоты аоззол-ию бо; ,nc6i-r:-bC.ii максимальног-о
-
1594606
полного просветлени; в области не однородно-уширеиног полосы поглощения основного состояния материала за счет неревода его в метас абилыгое состояние. При этом в результате данного ocisemeHHH оитическая плотность в неоднородно-уширенной полосе 14 ноглощения основного состоя яя
0
шается до минимального возможнсэго уровня 15, а оптическая плотность в области полосы пог лоиения метасга- бильного состояния возрастает от начального уровня 16 до максимального уровня 17. После этого затвор 2 за- и открывают затвор 7 перестраиваемого лазера 8, работающего на частоте Y . ,, находящейся в области неоднородно-уширенной полосы поглощения метастабильного СОСТОЯРЖЯ светочувствительного материала. Селективные зеркала 4-6 ;1олжны иметь высокий коэфчрициент пропускания во всей
В
5
процессе освещения в пс.лосе мета- стабильнот о состояния образуется узкий провал 1о за счет фотоиндупиро- ванного перехода в основнсч: состояние части молекул материала, частот) электронного перехода в метастабиль- ном состоянии которых попадают в резонанс с частотой Y. „ Пр;-; этом из- за отсутствия у мо;1екул корре.:1япии между частотами раз.чичных з.чектрон- ных переходов з неодноролно-уширеи- лых спектрах образование узкого провала в полосе поглощения метастабильного состояния сопровождается равно
мерным увеличением
19 поглощения по
всей полосе поглощения основного состояния, хотя и значительно e;-;ьшим его нерволача.чьной Белич;п- Ы. 1 i- щение доводится до максигчально можной глубины пропала 18.
-После завершения рассмотренно х
двух операций освещения (ПО.ДГОТОЕИтельные освещения , не прекращая эсве--ш,ения лазером S. открывают затворы 9
и 10 соответс1 венно перестраикаюшегося лазера 11 и лазера 12, Селективное зеркало 5 должи.о -иметь высокий коэффициент отражения во всей области перестройки лазера 11, .{астота Y2 излучения лазера 11 должна находиться
в области .нео.днородно-уЕП- ренной полосы поглсш,ения основного состояния; светочувствительного материала. Из- лучени е лазера 12 с частотой Yj
но удовлетворять следующему требованию: освещение им светочувствительного материала должно приводить к двухквантовым фотопрсвращениям в нем, когда оно осуществляется одновременно с освещением светом с частотой Yj. При одновременном освещении материала на данной стадии за
1
писи излучениями с частотами Y и У, происходят фотоиндуцированные переходы определенной группы молекул из основного состояния в мета- стабильное и обратно (под действием излучений с частотами и -Jj ) , а также постепенное превращение молекул этой группы в продукт двухкван- товой фотореакции. Это приводит к образованию провала 21 н полосе поглощения основного состояния при сохраь:ении провала в полосе мета- стабильного состояния 20. Указанным фотопревращениям подвергаются только те из всей совокупности молекул, которые имеют частоту перехода в основном состоянии
1 V,+ -тг и при
в пределах от ч)
до
в метастабиль 2 2 ном состоянии имеют частоту перехода
о Ол
в пределах от j- т до ) - где
, - ширина провала , выжигаемого в полосе основного состояния, сГ,- ширина провала, выжигаемого в полосе поглощения метастабильного состояния. Освещение светочувствительного материала лазерами 8, 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 л), на величину не хменее чем |,или (и) частоту величину не менее сР и снова провести все описанные операции в той же последовательности. Изменение частот
, и лможно производить независимо так как каждой паре частот и / соответствует своя группа молекул, претерпевающих при освещении лазерами -8, 11 и 12 двухквантовое фотопревращение. Общее число таких групп молекул есть спектральная инфорнаци- онная емкость записи,и в данном случае она составляет
(1)
5
0
5
0
5
0
5
0
5
где
,и
l
ширины неоднородно-зтии 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 сии фактически уже выполнены при записи предыдущего бита. Всего без повторения подготовительных освещений можно записть ij I / сГ бит,, составлягащ.их страницу записи. В этом смысле выполнение подготовительных освещений с использованием частоты v , открывает или вызьшает для :записи страницу памяти, номер (адрес) которой задается частотой .) .
-v-i ;,
Считывание производится cлsдyющi м образом.
Пусть требуется считать бит, при записи которого использовались частоты V, и t) . Сначала производят те же два предварительных осве1дения, что и пр записи. При этом лазер 8 должен быть настроен на ту же частоту J , которая использовалась при записи считываемого бита. После окончания предварительных освещений в области полосы поглощения основного состояния появляется ослаблен1 ое по сравнению с первоначальной величиной 14 поглощеннее провалами 21 на тех частотах, которые совместно с частотой использовались при записи битов информации. Для считывания требуемого бита открывают затвор 9 лазера 11, iiacTpocinioro на частоту -J , использовавшуюся совместно с частотой -)i при записи требуемого бита, и с помощью фотогфиемника 13 регистрируют свет, проходящий через светочувствительный материал. Наличие провала и, следовательно,записан- ного бита проявляется при этом как уве-личение спетопропускания материала по сравнению с тем пропусканием, какое имел он после прохождения тех же операций, но при отсутств;1И провала. Считывание других бит информации, как и при записи, обеспечивается частотным -сканированием лазеров8и11. Так, для считывания бита, при записи которого использовались частоты
il 5 и -J , достаточно перестроить лазер 8 на частоту ,) , лазер 1 : на частоту
4
и повторить все описанные операции, относящиеся к считываниХ
Как при записи,, выполнение подготовительных освещеняй с использованием частоты Vj открывает для счи тьшання сразу всю страницу, содержащую d / (/ j бит информации, при запи- .си которых использовалась та же частота -О, и все возможные частоты ,) в пределах ее диапазона сканирования. Поэтому, если при считывании нового бита информации измен. гется только частота т.)5 а частота v, остается прежней; то подготовительные освещения могут быть о 1ущень,
Ф о р м у л а и 3 о б f е т е н и.
Способ записи и считывания частотно-селективной оптической информации, заключающийся при записи в одновременном: освещении светочувствительного материалам; неоднородно-уширенной полосой поглощения, способного к обратимому фотоинду- циоованному образованинз провалов в неоднор.одно- уширанной полосе поглощения в результате двухквантовой фототехнической реакции, псрвьм излу- -ениег- с гасто7ой: в области неодно- родно- тпиренной полосы поглощения светочувствительного к;гтериала и спектральной шириной, меньшей ширин этой полосы, и Еторьм излучением.
0
5
частоту и интенсивность которого выбирают такими 5 чтобы совместно с первым излучением в светочувстви- тельном материале производилась бы двухквантовая фотохимическая реакция , при считывании - в освещении светочувствительного материала световым излучением с частотой в области неоднородно-уширенной полосы поглощения светочувствительного материала и спектральной шириной меньшей ширины этой полосы, и регистрации интенсивности излучения прошед- .;; шего через светочувствительный материал, отличающийся тем, что 5 с целью спектральной емкости хранения информации, при записи перед освещением светочувствительного материала первым и вторым излучениями освещают светочувствительный материал первым дополнительным излучением, с частотой и интенсивностью. пepeвoдяuJeй светочувствительный материал в ме- тастабильное состоя1;ие и одновременно с освещением пергзым и зторыу излучениями освещают сиеточувствитель- ный материал вторым дополнительным излучением с частотой в области неоднородно-уширенной полосы поглощения метастабильного состояния материала и спектральной шириной меньщей ширины этой полосы, при считывании перед освещением светочувствительного материала основньм излучением освещают светочувствитапьный материал первым и вторым дополнительными излучениями,
0
5
i;v
16
Iff
w
у
фц.1
