Носитель оптической записи Советский патент 1992 года по МПК G11B7/24 

Ё

Изобретение относится к накоплению информации оптическими методами и может быть использовано в качестве носителя информации в оптической аппаратуре. Для удешевления носителя и повышения его чувствительности к воздействию записывающего оптического излучения в калиево- боратное стекло-матрицу введены кадмий или цинк в качестве очувствляющей примеси. Компоненты носителя находятся в следующем соотношении, мас.%: калиево-боратное стекло 95,0-99,9; кадмий или цинк 0,1-5,0.

Изобретение относится к накоплению информации оптическими методами и может быть использовано в качестве запоминающей ячейки в различной оптической аппаратуре.

Известны носители оптической записи, представляющие собой стекло-матрицу, легированное галоидами серебра. При облучении носителя светом в определенной спектральной области происходит изменение спектра поглощения носителя.

Недостатком указанных носителей является малая длительность (от минут до дней) хранения записанной информации.

Наиболее близким к предлагаемому является носитель записи на основе калиево- боратного стекла с очувствляющей примесью - индием. Состав носителя записи следующий, мас.%:

Калиево-боратное

стекло99-99,9

Индий0,1-1,0

Недостатком известного носителя является невозможность изготовления образцов с содержанием очувствляющей примеси более 1 вес% из-за плохой растворимости индия в калиево-боратном стекле. Вследствие этого ограничена чувствительность носителя к записывающему излучению. Кроме того, стоимость металлического индия велика.

Целью изобретения является удешевление носителя и повышение его чувствительности к воздействию записывающего оптического излучения.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве стекла-матрицы применяется калиево-боратное стекло, в качестве очувствляющей примеси - кадмий или цинк, а компоненты носителя находятся в следующем соотношении, мас.%:

Калиево-боратное

стекло95-99,9

Кадмий или цинк0,1-5,0

Применение в качестве очувствляющей примеси кадмия или цинка обеспечивает

VI

ю

GJ СЛ VI Ю

удешевление носителя записи и повышение его чувствительности к воздействию записывающего оптического излучения.

Воздействие мощного ультрафиолетового излучения на образец приводит к зна- чительным изменениям в спектрах поглощения и люминесценции, что позволяет производить считывание как в проходящем, так и в люминесцентном свете. При соответствующем выборе длины вол- ны считывающего излучения возможен ви- зуальный контроль обрабатываемой информации. Кроме того, в зависимости от длины волны считывающего излучения наблюдается либо увеличение, либо уменьше- ние интенсивности люминесценции облученной области по сравнению с необлученными участками, что расширяет область применения носителя. Считывание осуществляется маломощным источником без разрушения записанной информации. Наличие длительного послесвечения, возбуждаемого в носителе записывающим пучком, позволяет в течение десятков секунд после окончания записи контролировать записан- ную информацию без применения считывающего источника света.

Тот факт, что для записи необходим источник мощного ультрафиолетового излучения, обусловливает высокую помехо- защищенность носителя, поскольку фоновая засветка не оказывает влияния на процесс записи. Данный носитель также устойчив к облучению мощными световыми пучками, не попадающими в область его чувствительности.

Длительность хранения информации при комнатной температуре составляет не менее 1,5 лет. Нагрев до 200°С не разрушает записанной информации. Стирание можно осуществить при нагреве до температуры не менее 300°С, после стирания возможна повторная запись.

Варьируя состав стекла-матрицы, можно в некоторых пределах изменять фи- зические свойства носителя, например температурную и химическую устойчивость.

Кроме того уменьшена стоимость носителя, так как кадмий или цинк являются менее дорогими металлами, чем индий. Кроме того, растворимость кадмия и цинка в кали- ево-боратном стекле выше, чем у индия, что позволяет повысить чувствительность носителя к воздействию записывающего излучения и улучшить разрешающую способность обработки информации за счет увеличения концентрации активатора.

Пример, Стекла состава К20 бВаОз 1 мас.% Cd и К20 -6В20з 1 мас.% Zn (концентрация активатора указана по весу шихты) хранят записанную информацию более 1,5 лет. Синтез происходил в эвакуированной кварцевой ампуле при 1000°С в течение часа. Запись осуществлялась четвертой гармоникой неодимового лазера: длина волны 265 нм; длительность импульса 13 не; энергия импульса около 0,5 мДж для записи и 0,005 мДж для считывания; оптимальная плотность мощности записывающего пучка составляла 5 107 Вт -см2. По мере облучения регистрировались изменения оптических характеристик образцов. Насыщение достигалось при суммарной дозе облучения около 15 мДж. Оптическая плотность облученных образцов на длине волны 265 нм увеличилась на 30%, а квантовый выход люминесценции (Авозб. 265 нм) снизился более чем в два раза. При возбуждении люминесценции излучением с длиной волны 353 нм (или 337 нм) наблюдается возрастание интенсивности люминесценции в 4-5 раз. Наибольшие изменения зарегистрированы в длинноволновой части спектра люминесценции.

Стекла состава КаО 6В20з 5 мас.% Cd и К20 4В20з 5 мас.% Zn также хранят записанную информацию не менее 1,5 лет. Изменения оптических характеристик этих образцов следствие облучения достигают таких же значений, что и для представленного выше примера, но при меньшей суммарной дозе облучения (около 6 мДж).

Выбор концентрации очувствляющей примеси в пределах 0,1-5 мас.% обусловлен тем, что при концентрациях активатора менее 0,1 мас.% и более 5 мас.% снижается эффективность записи и считывания.

Применение предлагаемого носителя позволяет при меньших затратах достигнуть и превзойти по чувствительности пока- затели прототипа. Повышена также разрешающая способность носителя.

Формула изобретения Носитель оптической записи, состоящий из калиево-боратного стекла-матрицы с очувствляющей примесью, отличающийся тем, что, .с целью удешевления носителя и повышения его чувствительности к воздействию записывающего оптического излучения, в качестве очувствляющей примеси использованы кадмий и цинк, а компоненты носителя находятся в следующем соотношении, мас.%: Калиево-боратное стекло95,0-99,9

Кадмий или цинк0,1-5,0