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

R

./

2. Устройство для .записи и считьгвания частотно-селективной информации , по п.1,отличающееся т.ем, что оно содержит последовательно оптически связанные одно-частотный лазер, затвор, фильтр, светочувствительньй материал с неоднородно уширенной полосой поглощения и способный к фотоиндуцированному образованию провалов в полосе поглощения, и фотоприемник, генератор напряжения, подключенньй к светочувствительному материалу.

1, Способ записи и считьгвания частотно-селективной оптической информации, заключающийся 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 уши CE€OF 3J,fj . X Jf ri;j-j 1 ВлмоттА ренной полосы поглощения светочувствительного материала, и в частотном сканировании лазерного излучения в пределах неоднородно уширенной полосы поглощения светочувствительного материала, а при считьшании - в освещении светочувствительного материала лазерным излучением, спектральная ширина которого меньше неоднородно уширенной полосы поглощения светочувствительного материала, в частотном сканировании лазерного излучения в пределах неоднородно уширенной полосы поглощения светочувствительного материала и в регистрации интенсивности лазерного излучения, прошедшего через светочувствительный О) материал, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности способа, при записи и считьшании частотное скайирование осуществляют приложением к светочувствительному материалу изменяющегося электрического ПОЛЯ .

Изобретение относится к вычисли.тельной технике и может быть применено в оптических и оптоэлектронньпс запоминающих устройствах.

Известен способ запоминания оптической информации, использующей частотное измерение для существенного увеличения емкости памяти L17.

При этом способе применяют светочувствительный материап с неоднородно уширенной полосой поглощения, способньй испытьшать селективное . оптическое насьщение, а запись информации осуществляют, воздействуя на указанный материал излучением, спектральная ширина которого меньше, чем неоднородная ширина полосы поглощения этого материала. В результате такого воздействия и при перестройке лазера в пределах неоднородно уширенной полосы поглощения материала в этой полосе образуются провалы, соответствующие битам данных в частотном измерении. Записанная информация считывается при /1ОМОЩИ другого лазера, перестраиваемого по частоте и имеющего меньшую интенсивность излучения.

Однако оптическое насыщение является физическим эффектом, который наблюдается только при высоких интенсивноетях излучения, а время жизни провалов, определяющееся временем- жизни возбуяаденного состояния материала, не превышает с. Это приводит к необходимости постояного воздействия на материал дополнительным ошрокополосным лазерным излучением путем помещения материала в резонатор широкополосного лазера, что делает память энергозависимой, или к необходимости использовать сложную систему перезаписи данных.

Наиболее близким к предлагаемому является способ записи и считывания частотно-селективной оптической информации С 23, основанный на 5 использовании светочувствительного

материала с неоднородно уширенной полосой поглощения и способного при воздействии лазерного излучения к образованию провалов в этой

0 полосе, соответствукнцих битам данных в частотном измерении, запоминаемым в стабильном основном состоянии материала. Запись и считывание информации осуществляется при

15 помощи лазерного излучения, спектральная ширина которого меньше,чем неоднородная ширина полосы поглощения материала по отношению к частоте полосы поглощения в пределах ее

0 неоднородной ширины.

Это явление наблюдается как при высоких, так и при низких значениях интенсивности света и использует основное состояние молекул в отличие от явления оптического насьш ения, которое использует возбуяденное состояние. Интенсивность света в этом случае влияет только на скорость записи. Примерами материалов, обладающих указанными качествами и пригодными для использования в устройствах записи и считывания информации, являются порфирин и тетразин. Дпя записи и считывания информации при указанном способе используются перестраиваемые лазеры с узкой линией генерации и стабилизированной частотой.

Существенным недостатком данного jj способа является сложность его реализации, что снижает надежность записи и считывания информации.

Целью изобретения является повышение надежности способа и устройства

для записи и считывания частотно-селективной оптической информации.

Поставленная цель достигается тем что при способе записи и считывания частотно-селективной оптической информации, 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 излучения в пределах неоднородно уширенной полосы поглощения светочувствительного материала, а при считывании в освещении светочувствительного материала лазерным излучением, спектральная ширина которого меньше неоднородно уширенной полосы поглощения светочувствительного материала, в частотнее сканировании лазерного излучения в пределах неоднородно уширенной полосы поглощения светочувствительного материала и регистрации интенсивности лазерного излучения, прошедшего через светочувствительный материал, при записи и считьшании информации частотное сканирование осуществляют приложением к светочувствительному материалу изменяющегося электрического поля. Поставленная цель достигается также тем, что устройство для реализации указанного выше способа содержит последовательно оптически связанные одночастотный лазер, затвор, фильтр, светочувствительный материал с неоднородно уширенной полосой поглощения и способный к фотоиндзщированному образованию провалов в полосе поглощения,и фотоприемник, генератор напряжения, подключенный к светочувствительному материалу.

На фиг.1 приведена структурная электрическая схема устройства,позволяющего реализо.вать предложенньй способ записи и считывания частотно-селективной оптической информации на фиг.2 - индуцированные лазерным излучением провалы в неоднородно

уширенной полосу поглощения, соответствующие битам данных.

Излучение фиксированной частоты лазера 1 через затвор 2, фильтр 3 и прозрачные для излучения данной частоты электроды 4 попадает на светочувствительный материал 5, а прошедшее через материал 5 излучение регистрируется фотоприемником 6. Излучение лазера 1 имеет интенсивность., достаточную для того, чтобы вызвать в материале фотоиндуцированную реакцию, которая приводит к образованию в неоднородно уширенной полосе поглощения материала 5 провала на частоте V что и соответствует записи бита данных 7.

При приложении напряжения к электродам 4 в материале 5 создается электрическое поле, которое вызывает смещение полосы поглощения, в результате чего бит 7 данных оказывается на частоте il а на частоте лазера V можно записать новый бит 8. Таким образом, биты данных отличаются величиной напряжения, приложенного к материалу во время записи.

Дпя считывания данны х достаточно уменьшить интенсивность лазерного излучения, например, фильтром 3, однако уменьшенная интенсивность излучения недостаточна для образования провалов. Изменяя величину напряжения, приложенного к матер1:алу

5,можно считывать фотоприемником 6 при бит 7 данньпс, а при бит 8 данных и т.д.

Таким образом, точность адресации битов на частотной шкапе и, следовательно, надежность их записи и считывания определяются величиной напряжения, приложенного к электродам 4.Стабилизировать величину этого напряжения значительно проще, чем частоту излучения перестраиваемого лазера.

Преимуществом предлагаемого способа записи и считывания частотноселективной оптической информации является применение лазера с фиксированной частотой генерации,что позволяет снизить технические требования к оптической и регистрирующей частям устройства.

Vf Улазера0. 2

/7

лазера