Магнитооптическое устройство для считывания информации Советский патент 1990 года по МПК G11C11/42 

Иэобретеньле относится к вычислительной технике, в частности к конструкции магнитооптических устройств считывания, и может быть использовано при изготовлении устройств хранения обработки информации, элементной базой которых являются пленки с магнитными доменами,

Цель изобретения - повышение надежности устройства.

На фиг.1 представлена структурная схема магнитооптического устройства для считывания информации; на фиг.2 - взаимное положение полосового домена низкокоэрцитивной пластины, магнитооптического носителя информации и магнитного поля (а) и зависимости напряжения на выходах: фотоприемника (б), дифференцирующей цепочки (в), компаратора (г) как функции пространственного перемещения проекции вершины полосового домена по ячейкам магнитооптического носителя информации.

Матитооптическое устройство для считывания информации состоит (фиг.1) из источника 1 оптического- излучения, коллиматора 2, поляризатора 3, магнитооптического носителя информации, блока 5 выборки информации в виде пластины из низкокоэирцитивного магнитного материала с осью легкого намагничивания, перпендикулярной ее плоскости м с параллельными полосовыми доменами, период которых задается каналами, сформирО.ан- , например, травлением поверхности пластин, и равен периоду ячеек магнитооптического носителя 4 информации, каж,цый канал продвижения полосового домена пластины 5 охватывают токовые петли б, подключенные через дешифратор 7 адреса к генератору 8 импульсов, причем величина импульса поля Н, генерируемая токовой петлей, превышает поле попадания доменной структуры пластины 5, полярность - противоположна полярности М полосового домена, а длительность -- больше отношения скорости полосового домена к длине канала продвижения. Устройство содержит также анализатор 9, объектив 10,фотопри- емни 11. Источник 1 оптического излучения, бсоллиматор 2, поляризатор 3, магнитооптический носитель 4 информации, блок 5 выборки информации, анализатор 9, объектив 10 и фотоприемник 11 последоаательно оптически связаны между собой, а выход фотоприемника 11 соединен с входом дифференцирующего блока 12, выход которого соединен с входами компаратора 13 и стробмруемого компаратора 14, выход компаратора подключен х входу счетчика 1G, Еыход счетчика подключен к перв

му аходу блока элементов И 16, второй вход которого подключен к выходу дешифратора 7 адреса, выход блока элементов И подключен к стробирующему входу компаратора

14,

Устройство работает следующим образом.

Оптическое излучение источника 1 преобразуется коллиматором 2 и поляризато0 ром 3 в равномерный плоскополяризовэнный поток излучения, проходящий последовательно через магнитооптический носитель 4 информации, блок 5 выборки информации, анализатор 9. Объективом 10 поток

5 собирается на фотоприемн1 ке 11, причем световой поток, падающий на анализатор 9, имеет в площади сечения два дискретных уровня состояния поляризации, распределение которых по площади потока

0 однозначно отражает состояние намагниченности в ячейках магнитооптического носителя 4 информации и пластины блока 5. При противоположной полярности М полю- совых доменов и ячеек угол поворота пло5 скости поляризации мало отличается от поляризации первоначального потока (это справедливо для магнитооптических материалов носителя 4 информации и пластины блоков 5 с одинаковым знаком угла фараде0 евского вращения), при, равной полярности угол поворота плоскости поляризации существенно отличается от поляризации первоначального потока.

Для считывания информации, запи5 санной в виде одного из двух возможных магнитных состояний М ячеек магнитооптического носителя 4 информации, генератор 8 посредством дешифратора 7 подключают к токовой петле 6, которая про0 ецируегся на столбец ячеек магнитоопт1(1ческого носителя 4 информации, содержащий

запрашиваемую ячейку. Магнитное поле Н,

генерируемое петлей б, направлено против

, аектора намагниченности М пластины бло5 ка 5 и, совершая работу против сил одноосной анизотропии, стремится перевернуть вектор намагниченности М по полю, в результате чего площадь полосового домена стремится сократиться. В силу того, что

0 стенки полосового домена взаимно отталкиваются, площадь домена сокращается путем движения вершины полосового домена, граница которой не испытывает смлы отталкивания, в сторону основания петли. Про5 хождение проекции вершины полосового домена по ячейке носителя 4 информации обозначает смену полярности М домена, проецирующегося на эту ячейку (фиг.2а), в результате происходит поворот плоскости поляризации потока излучения, падающего

со сторонь ячейки на анализатор 9. Если полярность М полосового домена и ячейки противоположны, а поляризатор 3 и анализатор 9 сокращены, то сигнал на выходе фотоприемника 11 возрастзет и наоборот, если полярности М одинаковы, убывает, сигнал на выходе фотоприемника 11 не изменяется при прохождении проекции вершины полосового домена непрозрачных частей носителя с 4 информации, например шин записи информации (фиг,26), Сигнал с выхода фотопр емника 11 поступает на дифференцирующий блок 12, который формирует последовательность разнополярных дифференциальных импульсов (фиг.28), поступающих на входы компаратора 13. и стробируамый компаратор 14, компаратор 13 преобразует последовательность дифференциальных импульсов в последовательность равнополярных прямоугольных импульсов {фиг,2г), поступающих на вход счетчика 15 импульсов. Сигнал с выхода счетчика 15 поступает на первый вход блока 16, на второй вход которого с выхода дешифратора 7 подается порядковый код запрашиваемой ячейки носителя 4 информации. При совпадении кодов на выходе блока 16 появляется импульс, поступающий на стробирующий вход компаратора 14. Полярность сигнала на выходе стробирующего компаратора 14 однозначно определяется полярностью дифференциального импульса на его входе в момент совпадения кода импульса на выходе счетчика 15 и заданного кода запрашиваемой ячейки, а полярность дифференциального импульса однозначно связана с полярностью М запоминающей ячейки оптического носителя 4 информации, осуществляя таким образом распознавание записанной информации.

В качестве низкокоэрцитивной магнитной пластины с полосовой доменной структурой можно использовать магнитную пленку состава (УВ1Ы)з (FeGa)5 Oi2, выращенную методом жидкофазной эпи- таксии на подложке гедблиний - галиевого граната с периодом доменной структуры, равным 400 мкм, и полем перемагничива- ния 125 Э. Продвигающие каналы на поверхности пленки формировались путем выборочного травления поверхности пленки ионами аргона с энергией 3 Кэ8 и плотностью токарю мкА/см, При ширине

продвигающих каналов 150 мкм и силе тока в токовой петле 2 А скорость вершины полосового домена равна примерно 20 м/с. Время изменения сигнала на фотоприемнике

5 равно времени прохождения проекции вершины полосового домена по ячейке носителе информации при величине ячейки, равной ширине продвигающих каналов, время изменения сигнала равно 7,5 мкс. а

0 полное время сканирования стандартного столбца из 36 ячеак равно примерно 10 МКС, Зту величину можно значительно уменьшить, применив пленки с более высокой скоростью доменной стенки,

5

Формула изобретения

Магнитоопт чческое устройство для считывания иформации, содержащее последо0 взтельно расположенные на одной оси и оптически связанные источник оптического излучения, коллиматор, поляризатор, маг-, нитооптический носитель информации, бло:; выборки информации, анализатор и

5 фотоприемник, генератор импульсов, выход которого подключен к входу дешифратора адреса, выходы которого подключены к соответствующим адресным входам блока выборки информа0 ц;ли, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены дифференцирующий блок, компаратор, стробируемый компаратор, счетчик и блок элементов И, а блок

5 выборки информации выполнен в виде пластины из малокоэрцитивного магнитного материала с полосовыми доменами, на поверхности которой размещены токовые шины адоль границ полосовых доменов в

0 виде двухпроводных петель, причем выход фотоприемника подключен к входу дифференцирующего блока, первый и второй выходы которого подключены к первым входам соответственно компаратора и стро5 бируемогс компаратора, выход компарато- рг подключен к входу счетчика, выход которого подключен к первому входу блока элементов И, второй вход которого соединен с выходом дешифратора адреса,

0 выход блока элементов И подключен к стробирующему входу стробируемого компаратора, выход которого является информационным выходом устройства.

а

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для разработки устройств хранения и обработки информации, элементной базой которых являются магнитные пленки с перпендикулярной анизотропией. Цель изобретения - увеличение надежности работы устройства. Устройство содержит источник поляризованного излучения 1, поляризатор 3, магнитооптический носитель информации 4, анализатор 9 и фотоприемник 11. Устройство содержит также блок выборки информации 5, содержащий магнитную пленку с полосовыми магнитными доменами, каждый из которых оптически связан с соответствующим по порядку столбцом ячеек носителя информации. Считывание информации осуществляется путем пропускания тока в токовые петли 6, нанесенные вдоль границ полосовых доменов. Распознавание записанной информации осуществляется по полярности дифференциального сигнала на выходе фотоприемника при прохождении проекции вершины полосового домена по ячейками носителя информации. 2 ил.

Фиг. г