Способ записи и считывания частотно-селективной оптической информации и устройство для его реализации

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ" а,,;:, :,ф,.Ц,афь. с"ле.Д 1ИЪДМО т иал о т л и ч ьчто, с целью повыш щийсяния надежнос- считывании сп особ тное жени иалу при записиайированиек светочувсменяющегося щЪи существляют вительному электричесмат оля ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНЮЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) СПОСОБ ЗАПИСИ И СЧИТЫВАНИЯ ЧАСТОТНО-СЕЛЕКТИВНОЙ ОПТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ,(57) 1, Способ записи и считываниячастотно-селективной оптической инФормации, заключающийся при записив освещении светочувствительногоматериала с неоднородно уширеннойполосой поглощения и способного котоиндуцированному образованию провалов в полосе поглощения лазернымизлучением, спектральная ширина которого меньше ширины неоднородно уши,ЯО 9558121) 4 С:11 С 13/04 реннои 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 частотном сканировании лазерного излучения в пределах неоднородно уширенной полосы поглощения светочувствительного материала и в регистрации интенсивности лазерного излучения, про- ф шедшего через светочувствительный2. Устройство для,записи и считывания частотно-селективной информации, по п.1, отличающееся тем, что оно содержит последовательно оптически связанные одночастотный лазер, затвор, фильтр, светочувстви 955812.тельный материал с неоднородно уширенной полосой поглощения и способный к фотоиндуцированному образованию провалов в полосе поглощения, и фотоприемник, генератор напряжения, подключенный к светочувствительному материалу,Изобретение относится к вычисли. ,тельной технике и может быть применено в оптических и оптоэлектронных запоминающих устройствах.Известен способ запоминания оптической информации, использующей частотное измерение для существенного увеличения емкости памяти 13.При этом способе применяют светочувствительный материал с неоднородно уширенной полосой поглощения, способный испытывать селективное оптическое насыщение, 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 ,помощи другого лазера, перестраиваемого по частоте и имеющего меньшую интенсивностьизлучения.Однако оптическое насыщение является физическим эФФектом, который наблюдается только при высоких интенсивностях излучения, а время жизни провалов, определяющееся временем жизни возбужденного состояния материала, не превышает 10- с. Это приводит к необходимости постоянного воздействия на материал дополнительным широкополосным лазерным излучением путем помещения материала в резонатор широкополосного лазе ра, что делает память энергозависимой, или к необходимости испольэовать сложную систему перезаписи данных. 5 О 15 20 25 30 35 40 Наиболее близким к предлагаемому является способ записи и считывания частотно-селективной оптической информации23, основанный на использовании светочувствительного. материала с неоднородно уширенной полосой поглощения и способного при воздействии лазерного излучения к образованию провалов в этой полосе, соответствующих битам данных в частотном измерении, запоминаемым в стабильном основном состоянии материала. Запись и считывание информации осуществляется при помощи лазерного излучения, спектральная ширина которого меньше,чем неоднородная ширина полосы поглощения материала по отношению к часто- те полосы поглощения в пределах ее 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 насыщения, которое использует возбужденное 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 порфирии и тетразин. Для записи и считывания информации при указанном способе используются перестраиваемые лазеры с узкой линией генерации и стабилизированной частотой.Существенным недостатком данногоспособа является сложность его реализации, что снижает надежность за-.писи и считывания информации.Целью изобретения является повышение надежности способа и устройства3для 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 фото индуцированному 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 частотном сканировании лазерного излучения в пределах неоднородно уширенной полосы поглощения светочувствительного материала и регистрации интенсивности лазерного излучения, прошедшего через светочувствительный материал, при записи и считывании 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 фотоиндуцированному образованию провалов в полосе поглощения,и фотоприемник, генератор напряжения, подключенный к светочувствительному материалу.На Фиг.1 приведена структурная электрическая схема устройства,позволяющего реализовать предложенный способ записи и считывания частотно-селективной оптической информации, на фиг.2 - индуцированные лазерным излучением провалы в неоднородно 955812 4уширенной полосе поглощения, соответствующие битам данных,Излучение фиксированной частотылазера 1 через затвор 2, фильтр 3 ипрозрачные для излучения данной частоты электроды 4 попадает на светочувствительный материал 5, а прошедшее через материал 5 излучение регистрируется фотоприемником 6, Излучение лазера 1 имеет интенсивностьдостаточную для того, чтобы вызватьв материале фотоиндуцированную реакцию, которая приводит к образованиюв неоднородно уширенной полосе пог 15 лощения материала 5 провала на частоте у что и соответствует записибита данных 7.При приложении напряжения к электродам 4 в материале 5 создается20 электрическое поле, которое вызываетсмещение полосы поглощения, в результате чего бит 7 данных оказываетсяна частоте , а на частоте лазераможно записать новый бит 8. Таким образом, биты данных отличаютсявеличиной напряжения, приложенногок материалу во время записи,Для считывания данных достаточноуменьшить интенсивность лазерногоизлучения, например, фильтром 3,однако уменьшенная интенсивностьизлучения недостаточна для образования провалов. Изменяя величину напряжения, приложенного к матергалу355,можно считывать фотоприемником 6при Е=О бит 7 данных, а при Е=Е,бит 8 данных и т.д.Таким образом, точность адресациибитов на частотной шкале и, следо 40вательно, надежность их записи исчитывания определяются величинойнапряжения, приложенного к электродам 4.Стабилизировать величину этогонапряжения значительно проще, чем45частоту излучения перестраиваемоголазера.Преимуществом предлагаемого способа записи и считывания частотноселективной оптической информации50является применение лазера с фиксированной частотой генерации,чтопозволяет снизить технические требования к оптической и регистрирующей частям устройства.955812 Ьазвра ехред Л.Олейник Корректор А, Тяс актор Т. Яно Заказ 1629/ д. 4/5 ал 1 П 1 П "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 Тираж 545 ВНИИПИ Государственног по делам изобретени 13035, Москва, Ж, РаушПодписноекомитета СССРи открытийская наб.,