Способ записи и воспроизведения информации Советский патент 1992 года по МПК G11B9/10 

Изобретение относится к накоплению информации и может быть использовано в вычислительной технике, в технике цифровой записи изображения и звука.

Известен способ записи информации и ее воспроизведения, при котором запись информации осуществляют посредством испарения поверхностного слоя носителя лучом лазера, а воспроизведение - посредством измерения отраженного от поверхности носителя лазерного излучения.

Способ записи и воспроизведения информации с помощью лазера имеет сравнительно низкий теоретически достижимый уровень плотности записи информации, обусловленный дифракционным пределом при фокусировке излучения.

Наиболее близким к предлагаемому является способ записи и воспроизведения, при котором модулированным электронным пучком воздействуют на регистрирующий слой носителя информации до изменения

его оптических свойств, а при воспроизведении информации на регистрирующий слой рдновременно воздействуют пучком частиц и оптическим излучением, а информационный сигнал выделяют путемтрегистрации и декодирования трансформированного регистрирующим слоем оптического излучения.

Известный способ имеет недостаточную степень достоверности воспроизведения информации, так как достоверность определяется идентичностью пространственного положения электронного пучка при записи и воспроизведении информации и точностью его фокусировки на просветляющемся слое носителя при записи и люминес- цирующем слое при воспроизведении информации.

Для достижения поставленной цели в способе записи и воспроизведения информации, при котором в процессе записи взаимно перемещают носитель информации и записывающее излучение, на оптически прозрачный регистрирующий слой носите(Л

С

Ч

Јь 00

д .

00 00

.Wb

ля информации воздействуют промодули- рованным по интенсивности в соответствии с информационным сигналом пучком заряженных частиц до изменения оптических свойств регистрирующего слоя носителя в локальных зонах, соответствующих записываемой информации, а в процессе воспроизведения информации на регистрирующий слой воздействуют оптическим излучением и фотоэлектрически регистрируют оптическое излучение, трансформированное регистрирующим слоем носителя информации, при записи е качестве пучка заряженных частиц используют ионы или редкоземельных элементов или ионы щелочных металлов, которыми легируют до концентрации N локальные информационные зоны регистрирующего слоя носителя информации, а при воспроизведении на регистрирующий ело воздействуют импульсным оптическим излучением с длиной волны, находящейся в резонансе с электронными состояниями ионов, которыми легирован регистрирующий слой носителя информации, при этом длительность импульса оптического излучения и концентрацию ионов N в регистрирующем Слое определяют из соотношения

tu ,

где Ti - время спонтанного распада возбужденных состояний ионов;

Та - время фазовой памяти излучения ионов.

4 Из приведенного соотношения следуют требования к концентрации ионов в материале носителя, длительности воспроизводящего импульса (tu) и к характеристикам ионов (П. Тз). 8 случае соблюдения вышеуказанных условий реализуется коллективное спонтанное излучение ионов в отдельных областях поверхности носителя с измененными свойствами, что ведет к увеличению интенсивности излучения и появлению времени задержки между моментом возбуждения ионов и импульсом их ответного коллективного излучательного распада.

На фиг, 1 изображена схема устройства, реализующего способ в части записи информации; на фиг. 2 - то же, в части воспроизведения.

Устройство (фиг. 1) содержит источник 1 ионов, электроды 2, фокусирующую систему 3, носитель 4 информации, модулятор 5 и вакуумный объем.

Устройство (фиг. 2) включает в себя источник 7 оптического излучения, фокусирующую оптическую систему 8, оптический

датчик 9 (фотоприемник) и блок 10 обработки сигналов.

Способ осуществляют следующим образом.

Поток ионов с большой эффективностью создают посредством электронного удара в источнике 1 (фиг. 1). Разгоняют полученное облако ионов, например ионов редкоземельных элементов, в электрическом

0 поле между электродами 2. Фокусируют с помощью фокусирующей системы 3 поток ионов на регистрирующем слое носителя 4 информации (например, на полимерной пленке), движущейся относительно места

5 фокусировки. Модулятор 5 позволяет запирать поток ионов при записи логического нуля и открывать поток при записи логической единицы. Поток ионов вместе с носителем информации помещают в вакуумный

0 объем 6, позволяющий получать разрежение атмосферы, исключающее рассеяние потока ионов. При воспроизведении информации носитель облучают импульсным оптическим излучением, длина волны

5 которого находится в резонансе с электронными состояниями ионов (например, посредством лазера 7) с длительностью импульса, меньшей времени наведения корреляции между излучением отдельных

0 ионов. Это излучение фокусируют оптической системой 8 на поверхность регистрирующего носителя 4. Источник оптического излучения селективно возбуждает электронные состояния только тех участков по5 верхности носителя, в которые внедрены чужеродные ионы с концентрацией N. С помощью оптического датчика 9 регистрируют коллективное спонтанное излучение этих ионов в процессе релаксаций насеяенно0 стей электронных состояний. Поле зрения датчика 9 на носителе 4 находится на расстоянии от края зоны, облучаемой источником оптического излучения, равном произведению скорости движения носителя

5 информации на время задержки импульса коллективного спонтанного излучения ионов. Сигналы с датчика обрабатываются блоком 10 обработки.

Возможность фокусировки потока

0 ионов при записи информации в пятно порядка единиц ангстрем позволяет повысить плотность записи информации по сравнению с лазерной записью примерно в раз.

5 Форм ула изобретения

Способ записи и воспроизведения информации, при котором в процессе записи взаимно перемещают носитель информации и записывающее излучение, на оптически прозрачный регистрирующий слой

носителя информации воздействуют промо- дулированным по интенсивности в соответствии с информационным сигналом пучком заряженных частиц до изменения оптических свойств регистрирующего слоя носителя б локальных зонах, соответствующих записываемой информации, а в процессе воспроизведения информации на регистрирующий слой воздействуют оптическим излучением и фотоэлектрически регистрируют оптическое излучение, трансформированное регистрирующим слоем носителя информации, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения достоверности воспроизведения информации, при записи б качестве пучка заряженных частиц используют ионы или редкоземельных элементов или ионы щелочных металлов, которыми легируют до концентрации N

локальные информационные зоны регистрирующего слоя носителя информации, а при воспроизведении на регистрирующий слой воздействуют импульсным оптическим

излучением с длиной волны, находящейся в резонансе с электронными состояниями ионов, которыми легирован регистрирующий слой носителя информации, при этом длительность импульса № оптического излучения и концентрацию ионов N в регистрирующем слое определяют из соотношения

t«

.

где TI - время спонтанного распада возбужденных состояний ионов;

Т2 - время фазовой памяти излучения ионов.

Использование: накопление информации, вычислительная техника, цифровая запись изображения и звука. Сущность изобретения: при записи регистрирующий слой в зонах записи л иг и ру ют до концентрации N ионами или редкоземельных элементов или ионами щелочных металлов, а при воспроизведений информации йа регистрирующий слой воздействуют импульсным оптическим излучением с длиной волны, находящейся в резонансе с электронными состояниями ионов и длительностью tu. Длительность импульса и концентрация ионов определяются Из соотношения tu -rr CnN Та, где Ti - время спонтанного распада вазбужденных состояний ионов, Т2 - время фазовой памяти излучения ионов. 2 ил. ...

Физ.1

Фиг, 2