Способ записи и считывания частотно-селективной оптической информации

:3 ти ПРИ ПНТ СССР/24-248 ериал в метастаби второе, осуществл пектральной ширин радности ширины п тельныи ма таяние, а светам со шей неодн глощения и производит яемс ой,м алась "сян ницы чувс Ббб н т по(088.8)видетел11 С.егз,тастабильнсго сос выбор и вызов стра ее освещают света ство СССРкае амяти. Далельный маИ ИЗЛУЧЕ 5 Пмеющее сп териал еще 1 ями псрв ектральную мя снетавы из катар 1 кирину, мень шун ины полосы паг стояния матери неодна ои ш о.,ла)битатату ипри ния основнога определяет адрена странице, аинтенсивность,записываемоготарое имеет чабеспечивающие)Ъ риал. 2 ил еточувствие ени езоди а фиг.2ъзстзител пектагапа ного способа; глощения свет ислия ате ирен т быть приме- тоэлектронных бл родна-уш го основ с состоя си иесдн ния а глаще аб льна адиях иных пол о и м с п х,овьппе т е спек"атт 1и.вки на разнь ванин би х с ния информа рма с (фиг. 1) соыи материал а устана чувствит схе хема женна блоции пре ержит св ГОС",.ЛАРСТЕЕНИИИ НОЧИТЕГПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОИРьТИДМ ОПК АХИ К А ГЗТОРО 1 ОМУ(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть применена в оптических и оптоэлектронных запоминающих устройствах, использующих частотное измерение.,Целью изобретения является повьпнение спектральной емкости %ранения информации. Способ включает два вспомогательных освещения светочувствит пьного материала сбладающего свойством образования стабильных провалов в неоднородноуширенной полосе поглощения в результате фотохимической реакции. Первое Изобретение относит тельной технике и може иена в оптических и оп рапсминающих устройств Цель изобретения тральной емкости хранеНа фиг.1 предстазлстановки для реализ его действии совместно с первымдвухквантсвую фотохимическую реакцию з материале. При с:штывании сначала производят вспомогательные ос. -вещения теми же излучениями, что ипри записи, для вызова нужной страницы памяти. Затем считывают информацию путем освещения светочувствительного материала узкополосным излучениенм при регистрации интенсивности света, прошедшего через ма 159460 б1гТиче,:кРй з;.Ггзор 2, лаз=р Зселе.:,:(вньге зер,ал:. д-б, оптический затвор 1, .,:Зер 0, спг 1 че(.кие затворы (1:,0,;зе :;, и 1: и його 11 рие 1- .д Фиг.2 пака Яны полоса 14 поплошее(ния о сна ав 0 г 0 "ос Ояния, ми1(Яг(ьнгй ур с день 1. гОглогд Е 1 ИЯ вОсновном с ссто 7,нп 1начальный уровень 16 поглощения метастабильнс о сос:ояНИ 5., максмагьны 51 уровень 17 поглс 1(енг 51;етд дб(Л(дсО состояния фото и 1"(уцг,рсванньЙ 1 рсвал 18 в П 0110 се по-: ГЛСЯЕНИ 5 1 ЕТЯС"а бИЛЬНО . 0 С ОС г 051 НИ 5(чвеичег(е 19 псглсще 1.1 я в . )лосеОспсББОГО состояПяи рОВЯЛ,0 Б 10,пс(е 1 Отясябиль ГОГО с эсч Оч(гця проввал 23 по;с с" гдггОщания ОсновногсСОС 1 СНПЦЯ.д пи с ь и р с и з 1, Од Р(т с 5 сл едуюцИм111 ДЧЯЛЕ ГСС(З:.СгИтся ОСВЕЦЕНИгсне" очувствид ельного материалапереводящее его В метдстабцльное состсяппе пля чег(. " р 1,.вают затвор 2И Л З=г. " -,.-,; 1.1, ЮЩЕ"С СВЕТ С ЧДСТОг -,- -с-,.,гВГ ТВ 1.ТЕЛЬл. ЬД"л 1" "(г;ОлЬ-СВЯТЬСЯ11(1 Я.(гя:.ески те ж.: мате:палы, что 1 вИЗ ВСТ 1 0; СПС . 0:;Е ПОС 10 1 ЬКУ ИЗВЕСТНО,чтс .;в хкваГгсз.:с (Ьотзгиевр(щения ор 1г Ы- Сг ЕН -Нс.: В О 1, ДН 1 дчЕСКПХма;.рпд практп ес(он и егда могут35ОЫ гв ВЫЗ-,;дгЫ 1;,;". Е.;1 НЯ 1(1 ЕЖЯЕГО Выбо -щих 1;з, (,л 1 енгЙ:,ро:.:е ого, 11 редполя"- гаеся, гго неоднородно-уширеннаяполоса гОглощ(:н:я мг гдстабильногог Ъ СОСТОЯи Я СВЕгс.уВСТН 1 ТЕЛЬНОГО МЯТЕРИСЛЯ РсСногдсд(ЕНЯ ( КОРОТКОВОЛНО;ой с:. Ороны ". г,Осднс 1 однс-уш 1.ренг(ст" );От(0 Ы г.ГС ," (гов Н ДГО (О ТОЯНГЯ1-г ч 1 - - Т" ( -(1 Е Е нагЯЕТ"иГ(С";С:П.ДгиЬГ. 5 С ПОЗВОЛЯЕТ ОСЕС,Еги.Ь МаГС 1 МДЛ.:.Ый К "НтРЯСТ ПРИ СЧ:.гЕ(Т" Вно стиаы 1Ь СБ(:Т С ЧЯСТОТОИГ(РОГГ, К Ь; ДЕ г ДР УГгк Час тс9еле,(тьвянете 3 е с кала .1 и б служатРЯ.те(55 Я.г:.д 1 1(з,1, ни.-и др, гих ла-Рг В Ц г(сг(;гэ 1 ",;т Ь - 10 ЗРДЧННа г(Я(го( с Т;.(Оследн 1 я 1 Ь 1 бирается такой,.чгоб:. 0;:=:.:.,д.:. в:Зет: -:увствит 1-ного(1 и;011 1 Зг,; - неь:. этой ИЯстОты 1 полного прссветлени;. в об.асти неоцнсрсднО уш 1 ре 11 нсй полосы пОГлоще -ния основного состояния материала за счет перевода его в метдсггабильное состояние. При этом в рез;дЬга".еданного освещения оптическая плот" ность в неоднородно-уширенной полосе 14 ЛОГлощения ОснОВеОго сэгтоягцясветочувствительного лдтергЯлд уменьшается до минимального возможнсгс уровня 15, а оптическая плотность в области полосы по ношения метдс 1 а" бильнОГО состояния Возрястяет От начального уровня 16 дс максиЯльнсгс уровня 1/. После этогс затвор 2 закрывают и открывают затвор 1 пре(." - раиваемогс лазера 8, работающего на частоте У находящейся в областинеоднородно-ушир ел ной пол ось. по глсщения метястябильнсго Остся.Ия т(гчувствительного материала, Ге.1 ективные зеркала А -6 до;жны имегь Высокий ко э(1(рицРе нт лро 11 ускдния В 0 Вс ВЙ области перестройки частот1 . ( Г 1 РОЦЕССЕ ССВЕЩС 1 ГИЯ В ПС.10 СЕ МЕТЯ с тдбР 1 льного со Г т 051 ния О бра зу ется уз - кий провал 1 о зд счет щ тсин уцис; -В(1 ннсГО пере хода В .: снов 1,( с 0 с тоя- ние части мслеку: мдгерид.(а, частты электронногс перехода в метдстдбе.ьном состоянии которых пспддают в резонанс с дс:Отой+ Прп згсмстсутс 1 вя у мс: ку:1 корре:Яциимежду чд,тотами рдзг ичньх злектрон -;1 ых переходов в неоднорс Но-,.1:5 ре нных спектрах сбразсвд.Ие узкого л в ,:0- вяла в полосе поглощения мс гастабиль-.ного состояния сопровождается равномерным увеличением 19 поглощения поВСЕЙ ПОЛОСЕ ГОГЛОЩЕНИЯ ОСНОВНОГО СОСТОЯНИЯ ХОТЯ и ЗНс.ЧИТЕЛЬ 1 О МЕКЬШИКего первснача:ьной величНы 1-. 0 свецение доьсд 1 т ся дО максРмальнс В с 3 - Ох(ной глуспны провала 1 В.,После за 5 егшенп 5 рассмотсенныхгВУХ ОПЕОДЦИИ ОС 13 Е;(ЕНИЯ ( ПСД 1 ОТСВИтельные Освещенп 51, не прекращая Освещения лазером, открывасг зг дворы 9 И 10 СООТВЕГСТВЕННО ГЕрЕС ГранЯЮг(ЕГсс 51 лд Зсраи 5 д зера2, 0 ея ге тив - нсе Зерка;10 5 должно иметь Вы(.окий коэффициент Отряжения ьс гЗсей ОбГ:ас - ти перестройки лазера 11, Пас:.Ота излучения лазера 11 должна ;"; ЦР тьс 5: в Области,гВсдноссднО-уГ 5 ггр е иной 1:Олссы поглощения основного сост"янинсветсчувствитег(ьно; 0 материала. 1(згпгчене л зерд 1 2 ( ч 1 стот-й г .Опж-, 5 15946 но удовлетворять следующему требованию. "освещение им светочувстдительного материала должно приводить к цвухквантовым фотопревращениям в нем, когда оно осуществляется одновременно с освещением светом с частотой У г. При одновременном освещении материала на данной стадии записи излучениями с частотами У , Уг и УЗ происходят фотоиндуцированные переходы определенной группы молекул из основного состояния н метастабильноеи обратно (под действием излучений с частотами 4 и 4 г ), а1также постепенное превращение молекул этой группы в продукт двухквацтовой фотореакции. Это приводит к образогацию провала 21 в полосе поглощения основного состояния при 20сохранении провала в полосе мета- стабильного состояния 20, Укаэанным фотопревращециям подвергаются только те из всей совокупности молекул, которь имеют частоту перехода н осс,цовцом состоянии в пределах от2до 1+ - и прц этом в метдстабиль 2ном состоянии имеют частоту перехода 303 г Рг в пределах от ч -- до ) + - гдег 2 г 2 8, - ширина провала, выжигаемого в полосе основного состояния Х - ширина провала, выжигаемого в полосе поглощения метастабильцого состоя 35 ния. Освещение светочувствительного материала лазерами Я, 11 и 12 продолжает до достижения такой глубины провала 21, котордц позволяет обнаружить этот провал при считывании, после чего затворы 2, 9 и 10 закрывают,Запись других би информации обеспечивается частотным сканированием лазеров 8 и 11, Для этого достаточно изменить частоту 1 ца величину не менее чем 4,или (и) частоту г на величину це менее Хг и снова провести все описанные операции в той же последовательности. Изменение частот , и 11 можно производить независимо, так как каждой паре частоти1 соответствует своя группа молекул, претерпенающих при освещении лазерами 8, 11 и 12 двухквантовое фотопревращение. Общее число таких групп55 молекул есть спектральная информационная емкость записи,и в данном случае она составляет где Д и д - ширины неоднородно-ушигренных полос поглощениясоответственно основного и метастабильногосостояний.Если при записи нового бита информации изменяется только частотато подготовительные освещения могут быть опущены, так как онифактически уже выполнены при записипредыдущего бита. Всего без повторения подготовительных освещений можноэаписть Д / Ф бит, составляющихстраницу записи. В этом смысле выполнение подготовительных освещенийс использованием частоты 11 открывает или вызывает для записи страницупамяти, номер (адрес) которой задается частотойСчитывание производится следующимобразам.Пусть требуется считать бит, призаписи которого цспользснались частоты , и 1 г. Сначала производят теже двд предварительцьх освещения, чтои пр записи. Прц этом лазер 8 долженбыть настроен ца ту же частотукоторая использовалась при записисчитываемого бита. После окончанияпредварительных освещений в областиполосы поглощения основного состояния появляется ослабленное по сравнению с первоначальной величиной 14поглощение с провалами 21 на тех частотах, которые совместцо с частотойиспользонались при записи битов информации. Для считынания требуемого бита открывают затвор 9 лазера11, настроенного ца частоту ), использовавшуюся совместно с частотойпри записи требуемого бита, и с помощью фотоприемника 13 регистрируют свет, проходящий через светочувствительный материал. Наличие провала и, следовательно, записан 1 ного бита проявляется при этом как увеличение светопропускания материала по сравнению с тем пропусканием, какое имел оц после прохождения тех же операций, но при отсутств:,и провала. Считывание других бит информации, как и при записч, обеспечивается частотным сканированием лазеров 8 и 11, Так, для считыванйя бита, при записи которого ис7 1594 б 06 8 ф сУсУ ф пользовались .астоты ,и достаточно перестроить лазер 8 на час- ТОТУ с ЛЯЗЕР : НЯ ЧЯСТОТУ с/ с ПОВТООТЬ Вс Е СсЦИСЯНЫЕ ОПЕОЯЦИИ ОТНОСЯЩИЕСЯ К Сс 1 ГЫВЯНс.Как при зяг:иси выполнение подготовительных освещений с использованием частоты /, открывает для считывания сразу всю страницу, содержащую Д / ус бит информации, при запи.си которых исгользовалась та же частОта 41 И ВСЕ ВОЗМОЯНЫЕ ЧаСтстЫ в пределах ее диапазона сканисрования. Поэтому если при считывании нового бита информации изме ется ТОЛЬКО ЧЯСТОТЯ ;) с а 1 СТОТЯ ;) ОСс тается прежней, то подгсстовительньсе освещения могс т быть опущень,Форму:1 аиз обретения Сособ за 1 лси 1 считывания частотно-селективной опти-еской ин" формацйи, згкгпсчающийс.= при записи В ОЦОВГЕМЕЧсОс ОСВЕЩЕ"ИИ СВЕТОссУВ ствительного материала с неопнородно-уширенной нолосой поглощения, способного к эссратимому фотоиндуциоованому Образов=нию с".рОВя 11 ОВ Б НЕОПЕОРОДНО УШИВ "НОЙ 1 ОЛОСЕ ПОГЛО ценя в результате двухкванттвой фо ОТЕС.СИЧЕССГОЙ 1 ЕЯ 11 НИ ПС ЭВЬМ КЗЛУ:=кием с часто"ой в об;1 асти неоднородо-уширенной полось. поглощения СВЕТОЧсУВСТВИТЕ 11 ЬНСсГС МсаТЕРИЯЛЯ И СПЕКтРЯГЬ 1 ой сИРой, ЕЬШЕй ШИР ИНЫ этОЙ Голось. и Вторым излучениемЧаСтОтУ И ИНТЕНСИВсОСТЬ КОТОРОГОвыбирают такими, чтобы совместно спервым излучением в светочувствительном материале произвоцилась бы 5двухквантовая фотохимическая реакция, при считывании - в Освещениисветочувствительного материала световым излучением с частотой в ооласти неоднородно-уширенной полосы поглощения светочувствительного материала и спектральной ширинойменьшей шириньс этой полосы, и регистрации интенсивности излучения прошедшего через светочувствительньсй материал, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения спс:.тральной емкости хранения информации,при записи перед освещением светоо чуВстВительнсго материала первыми вторым излучениями освещают светочувствительный материал первымдополительным излучением, с час"отой и интенсивностьюс переьодяшей 25 светочувствительный материал, в метастабильное состоя:,ие и одновременно с освещением первым и -торы." изл"чениями освещают светочувствитель -НЬй МатЕРИаЛ ВТОРЫМ ДООсТЕЛЬЬМизлучением с :Ястотой В области неоднородно-ушир еннсй пол осы по .лоще нияметастабильного состояния ма.ериалаи спектральной ширисой меньшей шириНЫ ЭТОЙ ПОсОСЫ, ПРИ СЧИтЫВаНИИ ПЕРЕД освещением светочувствительного мя 35териала основным излучением освещаютсьеточувстви". ельный материал первьсми Вторым дополните:1 ьными излучениями,Реда Зак аж 48 283 Подписноепо изобретениям и открытиям при Г-35, Раушская наб., д. 4/5 ВНИИПИ бинат "Патент", г. Ужгород Гагарина, 101 ьский оизводственно-и дарственного комите 113035, Москва цевич Корректор М,Максими