Способ записи и считывания частотно-селективной оптической информации

(56) Авторское свидетельство СССРВ 955812, кл. Ц 11 С 13/04, 1981.Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 3529754/18-24,кл. Я 11 С 13/04, 1983,(54) (57) СПОСОБ ЗАПИСИ И СЧИТЫВАНИЯЧАСТОТНО-СЕЛЕКТИВНОЙ ОПТИЧЕСКОЙ ИНФОРИАЦИИ, заключающийся при записив освещении светочувствительногоматериала с неоднородно-уширеннойполосой поглощения и способногок Аотоиндуцированному образованиюпровалов в полосе поглощения лазерным излучением, спектральная ширина которого меньше ширины неоднородно-уширенной полосы поглощениясветочувствительного материала, ив частотном сканировании лазерногоизлучения в пределах неоднородноуширенной полосы поглощения светочувствительного материала, а присчитывании - в освещении светочувствительного материала лазерным излучением, спектральная ширина которогоменьше, чем ширина неоднородно-уширенной полосы поглощения светочувствительного материала, и в регистрации интенсивности лазерного излучения, прошедшего через светочувствительный материал, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности за счет повышения оптического контраста при записи и считывании оптической информации, при записи освещают светочувствительный материал линейно-поляризованным лазерным излучением, а при считывании освещают светочувствительный материаллинейно-поляризованС 2 ным излучением, направление поляриза- И ции которого на входе в светочувствительный материал составляет угол 45 относительно направления поляризации линейно-поляризованного лазерного излучения при записи, Я а регистрацию интенсивности прошедшего через светочувствительный материал лазерного излучения осуществляют выделением отличной от нуля компоненты через анализатор, преимущественно пропускающий излучение, направление поляризации которого перпендикулярно направлению поляризации считывающего лазерного излучения на входе в светочувствительный материал, 114979045 50 55 Изобретение относится к областивычислительной техники и может быть применено в оптических и оптоэлектронных запоминающих устройствах, а более конкретно - в запоминающих устройствах, использующих частотное измерение,Известен способ записи и считыВания частотно-селективной оптичес кой информации, основанный на использовании светочувствительного материала, обладающего неоднородноуширенной полосой поглощения и испытывающего при воздействии лазерного излучения фотойндуцированную реакцию, приводящую к образованию в этой полосе провалов, соответствующих битам данных в частотном измерении, запоминаемых в стабильном основном состоянии материала. Запись и считывание информации осуществляется с,помощью лазерного из- . лучения, спектральная ширина которого меньше, чем неоднородная ширина полосы поглощения светочувствительного материала, а частотное сканирование неоднородно-уширенной полосы поглощения осуществляют приложением к светочувствительному материалу изменяющегося электрического поля.Существенным недостатком данного способа является ограниченная оптическая чувтсвительность материала. Наиболее близким к предлагаемому является способ записи и считывания частотно-селективной оптической информации, заключающийся при записи в освещении светочувствительного материала с неоднородно-уширенной полосой поглощения, способного к обратимому Аотоиндуцированному образованию провалов в полосе поглощения лазерным излучением, спектральная ширина которого меньше ширины неоднородно-ушнренной полосы поглощения светочувствительного материала, а в частотном сканировании лазерного излучения в пределах неоднородноуширенной полосы поглощения светочувствительного материала, а при счи" тывании - в освещении светочувствительного материала лазерным излучением, спектральная ширина которого меньше ширины неоднородно-уширенной полосы поглощения светочувствительного материала и в регистрации интенсивности лазерного излучения, прошедшего через светочувствительный 5 10 15 го 25 зо 35 40 материал. В этом способе с целью повышения оптической чувствительности при записи дополнительно освещают светочувствительный материал лазерным излучением и осуществляют частот. ное сканирование лазерным излучением в пределах неоднородно-уширенной полосы поглощения метастабильного состояния светочувствительного материала, а при считывании частотное сканирование проводят в пределах неоднородноуширенной полосы поглощения метастабильного состояния светочувствительного материала.Однако в этом способе оптический контраст К, определяемый отношением пропускания Т в участках светочувствительного материала, испьл авших фотоиндуцированную реакцию, к пропусканию Т не подвергавшихся действию записывающего лазерного излучения участков материала, К=Т/Т не превышает нескольких единиц. Это связано с тем, что при стремлении достичь максимальной скорости записи информации оптимальное значение Тцй = 0,5. При этом значении происходит максимально быстрое изменение Т при фиксированной энергии записывающего лазерного излучения.Таким образом, даже в наиболее благоприятном случае, когда в участках, испытавших фотоиндуцированную реакцию, Т=1, оптический контраст при записи иншормации в этом способе К - 2. Такой слабый контраст ведет к малому значению отношения сигналшум при регистрации интенсивности считывающего лазерного излучения, прошедшего через светочувствительный материал, т.е. снижает надежность способа. Целью предлагаемого изобретения является повьппение надежности способа за счет повьппения оптического контраста,Эта цель достигается тем, что в известном способе, 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 иэлу1149790 На фиг. 1 представлена блок-схема установки, позволяющей реализовать предлагаемый способ, и приведены направления поляризаций; на фиг. 2 - интенсивности 1 регистрируемых при считывании информации лазерных излучений в зависимости от частоты гене рации лазера(или от величины электрического поля Я , прикладываемого к светочувствительному материалу;.Линейно-поляризованное излучение лазера 1 после прохождения через 4 светочувствительную пластинку 2, открытый затвор 3, полупрозрачное зеркало 4 имеет направление поляризациии попадает на светочувствительный материал 5, испытывающий при этом 5 фотоиндуцированную реакцию. Считывание информации производится при закрытом затворе 3 путем. регистрации детектором 6 отраженного от .пластины 2 лазерного излучения после прохож дения его через ослабитель 7, зеркало 8, поляроид 9, зеркала 10, 4, светочувствительный материал 5 и аналичения в пределах неоднородно-уширенной полосы поглощения светочувствительного материала, а при считывании - в освещении светочувствительного материала лазерным излучением, спектральная ширина которого меньше. чам ширина неоднородно-уширенной полосы поглощения светочувствительного материала, и в регистрации иненсивности лазерного излучения, прошедшего через светочувствительный материал, при записи освещают светочувствительный материал линейно-поляризованным лазерным излучением, а при считывании освещают светочувствительный материал линейно-поляризованным лазерным излучением, направление поляризации которого на входе в светочувствительный материалосоставляет угол 45 относительно направления поляризации линейно-поляризованного лазерного излучения при записи, а регистрацию интенсивности прошедшего через светочувствительный материал лазерного излучения осуществляют выделением отличной от нуля компоненты через анализатор, преимущественно пропускающий излучение, направление поляризации которого перпендикулярно направлению поляризации считывающего лазерного излучения на входе в светочувствительный материал. затор 11. Суммарное воздействие элементов 2, 7, 8, 9, 10 и 4 выбираетсятаким, чтобы считывающее лазерноеизлучение на входе в светочувствительный материал 5 быпо линейнополяризованным и имело направлениеполяризации Е , составляющее уголо-У о45 с направлением Е,и угол 90 снаправлением преимущественного пропус кания анализатора 11. Если затвор 3закрыт и считывающее лазерное излучение попадает на участки светочувствительного материала 5, не испытавшие фотоиндуцированной реакции, 15 т о это излучение полностью погасится анализатором 11, поскольку вэтом случае после прохождения материала 5 направление поляризации считывающего лазерного излучения не иэменяется и остается перпендикулярным направлению пропускания 3 анализатора 11. Детектор 6 зарегистрирует при этом бит 12 информации, при 25котором пропускание Т " 0 (что услово"но можно считать записью 0 в двоичном коде). После перестройки частотылазера Ч (или электрического поляо ) для записи бита 13 ("1" в двоичном коде) нужно подвергнуть материал 30 5 фотоиндуцированной реакции приоткрытом затворе 3, после чего закрыть затвор и производить считывание. При этом фотоиндуцированной ре-акции подвергались только те молекулы светочувствительного материала 5,которые имеют отличную от нуля проекцию вектора дипольного момента оптического перехода на направлениеполяризации Е резонансно воэбужда ющего оптический переход записывающего лазерного излучения, В результате участки светочувствительного материала, испытавшие фотоиндуцированную реакцию, приобретают свойство 5 дихроичности, состоящее в увеличении пропускания лазерного излученияпри данном значении частоты генерац (или при данном значении элекиитрического поля Е в направлении Е ), ОВ езр зультате приобретения материаломсвойства дихроичности направлениеЕ поляризации считывающего лазерного излучения на выходе материалаоказывается повернутым на некоторыйугол ц относительно Е, поэтомуанализатор 11 пропустит отличнуюот нуля компоненту Е , в направлении е , а детектор 6 зарегистрируетиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 бит 13 информации, при котором пропускание Т Ф О, Записывают следующие биты инйгмации 14, 15, 16 и т.д. Таким образом, оптический контраст при исполъзованиипредлагаемого способа=Т)т оо Тираж 54 сударственного ам изобретений ква, Ж, Рауш Преимуществом предлагаемого способа по сравнению с прототипом является повышенный оптический контраст, который позволяет повысить отношение сигнал/шум в системе регистрации ин" формации. Подписнмитета СССРоткрытийая наб., д, 4