Способ записи и стирания информации на фототермопластическом носителе

)я 603615 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИ РИ ГКНТ СССР((7 ЯПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ 11 1(ДЦ,)а ) е 4 5 5 ДЦ)Т(56) Патент СШАЬЬ 4082441, кл. 6 03 6 15 ности эа счет уменьшения искажений при записи информации на ФТПН вследствие исключения возможности нагрева ФТПН, так как тепловое проявление прекращается в момент уменьшения продиффенцированного сигнала интенсивности не менее чем в К = 1,5-2,5 раз по сравнению с первым зарегистрированным уровнем, что обеспечивает прекращение проявления в момент нахождения на участке возрастания реализуемой дифракционной эффективности. Критерием прекращения проявления является относительная величина, позволяющая учесть динамику нарастания дифракционной эффективности при регистрации изображений в широком диапазоне изменения характеристик и не зависящая от характеристик используемого регистратора, 3 ил.(54) СПОСОБ ФОРМАЦИИ Н СКОМ НОСИТ (57) Изобретен работке инфо голографии, и оптической ин на фототерм (ФТПН),Цель и АПИСИ И СТИРАНИЯ ИНА ФОТОТЕРМОПЛАСТИЧЕЛЕие относится оптический обмации, преимущественно к предназначено для записи формации в виде голограмм опластическом носителе обретения - повышение точ( блок 9 диф компаратор авления пр ый 16 и пре излучения, пучок 18 ког фере нцирования, 11, триггеры 12,гревом, источник дметный 17 пучки диффрагированрентного излучекомпаратор 8 усилитель 10, 13, блок 14 уп 15 тока, опор когерентного ный опорный ния. ледующим обрализуетс со рхность ФТПН 1 с помооронного разряда наноэлектростатический ззаряженный ФТПН 1 опотным 17 пучками когерена поверхности ФТПНраспределение интенсивнщее интерференционной ки предметного пучков вого потенциального (заря Изобретение относится к области оптической обработки информации, преимущественно к голографии, и предназначено для записи оптической информации в виде голограмм на фототермопластическом носителе.Цель изобретения - повышение точности записи и стирания информации.На фиг. 1 представлен пример блок-схемы устройства, реализующего способ; на фиг. 2 - направления распространения опорного и предметного пучков когерентного излучения(Ьр,оп) и направления распространения дифрагировавших пучков; на фиг. 3 - временная диаграмма работы устройства, реализующего способ.Устройство содержит фототермопластический носитель 1 (ФТПН), блок 2 управления, фотоприемник 3, блок 4 памяти, усилитель 5, компаратор 6, блок 7 памяти,эом,На пове например, к однородный Экспонируя 16 и предме излучения н гистрируют соответствую не опорного неоднородн щью, сится аряд. рным тного 1, реости, артивиде дово 1675839го) рельефа, возникающего за счет неоднородной по поверхности генерации фотоиндуцированных зарядов, Для формирования геометрического микрорельефа путем нагрева термопластического слоя через проводящее покрытие подложки (прозрачный электрод) пропускают электрический ток, Потенциальный рельеф преобразуют в геометрический микрорельеф. При нагреве ФТПН-слоя неоднородный потенциальный рельеф преобразуют в геометрический микрорельеф д, пропорциональный потенциальному рельефу, В результате опорный (1 оп) и предметный ( пр) пучки когерентного излучения дифрагируют на сформированном геометрическом рельефе д, В результате дифракции этих пучков (геометрический рельеф на поверхности ФТПН может оассматриваться как фазовая голограмма) кроО ме неотклонившихся пучков (1 оп, прформируются пучки, продифрагировавшие+ --л в + 1-й порядки дифракции (1, 1, 1, 1. ) (фиг. 2), что приводит к появлению пучка 18 (фиг. 1),До начала формирования геометрического микрорельефа с помощью фотоприемного устройства 3, реализованного, напримерна основе фотодиода и оптической системы, регистрируют когерентное излучение, рассеянное ФТПН 1 в направлеании распространения дифрагировавшего на геометрическом микрорельефе термопластического слоя пучка 18 когерентного излучения. При этом на выходе фотоприемного.устройства 3 формируют сигнал интенсивности Ош (уровень шума), пропорциональный интенсивности когерентного излучения, рассеянного на ФТПН 1. Одновременно по сигналу с блока 2 управления в блоке 4 памяти запоминают зарегистрированное значение уровня шума О, Г 1 о сигналу с блока 2 управления, подаваемому на управляющий вход триггера 12, включают блок 14 управления прогревом, выходной сигнал которого поступает на управляющий вход источника 15 тока, представляющего, например, мощный транзисторный ключ, и далее на ФТПН, Электрический ток, протекая через прозрачный электрод, вызывает разогрев ФТПН и формирование геометрического рельефа д,С момента начала формирования геометрического микрорельефа фотоприемным устройством 3 регистрируют дифрагировавший пучок 18 когерентного излучения. При этом формируют сигнал интенсивности О(1), пропорциональный интенсивности излучения, Сигнал уровня шума,запомненный в блоке 4 памяти, усиливаютв усилителе 5 с коэффициентом усиления 2,формируя пороговый уровень Оп = 2 ОШ, Значение порогового уровня подают на компа 5 ратор 6, где сравнивают с текущимзначением сигнала интенсивности О(т), Выходной сигнал компаратора 6 имеет вид1 01, в )пЧых(в) =1 0 У10 При достижении равенства сигналовЧ(1) и Чп в момент времени 1(фиг. 6) навыходе компаратора 6 выходное напряжение становится равным Чо, Одновременносигнал лнтенсивности дифференцируют в15 дифференцирующем звене 9, формируядифференцированный сигнал интенсивно чЯ:дтВ момент времени Ь, соответствующий20 равенству сигнала интенсивности и порогового уровня, на первом входе второго блока7 памяти имекп уровень входного сигналаЧо, разрешающий запоминание уровне поступаюцГего нв второи вход про.25 дЧдифФеренцированного сигнапа /р,гг тсоответствующего первому уровню продифференцированного сигнала интенсивности,30 Во втором компараторе 8 осуществляютсравнение текущего значения продифференцированного сигнала интенсивности-, усиленного в усилителе 10 с коэфау тат35 фициентом усиления К1, задаваемым отблока 2 управления, с первым уровнем продифференцированного сигнала интенсивоЧности ,ууо.д 140 Выходной сигнал компаратора 8ач(ту,"отЯт45 Физически уменьшение продифференцированного сигнала интенсивности соответствует выходу зависимости дифракционнойэффективности от времени ц (1) на нелинейный участок СД.50 Выбор коэффициента усиления К обусловлен физическими свойствами используемого ФТПН и особенностями конкретногоконструктивного исполнения.Экспериментальная проверка и резуль 55 таты математического моделирования показали, что при использовании органическихФТПН на основе поливинилкарбазола(ПВК)с сенсибилизаторами при величине коэффициента усиления К = 1,6 - 2,3 (в зависимостиот типа сенсибилизатора) достигается значения дифракционной эффективностидост0,95 тмакс, где величина маркс определяется поддинамической зависимостью(1) (т.е. регистрируемой в процессе проявления),дЧ еЕсли выполнение условиядт= о = К -- происходит в момент вредтмени то, то на выходе компаратора 8 появляется сигнал Ч 1, когорый переключаеттриггер 12. В результате переключения напервый вход блока 14 управления прогрева(реализованного, например, на основе элемента ЛОГИЧЕСКОЕ ИЛИ) подают уровеньлогического нуля, что приводит к снятиюуправляющего сигнала с источника 15 тока,реализованного, например, на основе мощного транзисторного ключа.Вследствие тепловой инерции подложки аккумулированная в ней тепловая энергия приводит к остаточному подогревуФТПН.При работе ФТПН в циклическом режиме при перезаписи информации необходимо предварительно осуществлять стирание.предшествующей информации с цельюуменьшения выделения остаточной тепловой энергии в подложку и вызываемого этимперегрева ФТПН при стирании информации, осуществляющего путем нагреваФТПН импульсом электрического тока (ана логично проявлению). Для реализации этогопо управляющему сигналу с блока 2 управления, подаваемому на вход триггера 13, навход блока 14 подают уровень логической 1(момент времени тг). По этому сигналу осуществляют нагрев ФТПН. Одновременно вкомпараторе 11 осуществляют сравнениесигнала уровня шума Ь, с текущим значением сигнала интенсивности и в момент достижения их равенства (1 с) на выходекомпаратора 11 формируют сигнал Чг, переключающий триггер 13. Нулевой сигнал навыходе триггера снимает управляющее напряжение на источнике тока, прекращая нагрев ФТПН.Повышение точности записи информации обеспечивается тем, что исключаетсявоэможность перегрева ФТПН при проявлении ФТП-записи, приводящего к деградации регистрируемой информации.Выбор способа критерием прекращения проявления относительной величиныпозволяет осуществлять запись изображений в широком диапазоне изменения их характеристик, При этом автоматическиучитываются текущие условия регистрации информации, влияющие нз ее качество (температура окружающей среды и тд.).Прекращение проявления нд участке,увеличения дифракционной эффективности5( ) при приближении к максимуму(участокСО) позволяет максимизировать дифракционную эффективность регистрируемой голограммы при минимизации выделяемойтепловой энергии, что снижает выделение10 тепла в подложку и обеспечивает в качестведополнительного эффекта некоторое увеличение быстродействия,Введение управляемого времени стирания позволяет также увеличить точность за 15 писи последующей информации (вследствиеисключения перегрева и возможной деградации свойств ФТПН),Формула изобретения20 Способ записи и стирания информациина фото 1 ермопластическом носителе, заключающийся в экспонировании на фототермопласгический носитель опорного и 25 предметного пучков когерентного излучения,в формировании геометрического микрорельефа путем нагрева фототермопластического носителя,. контроле глубины микрорельефа при его формировании путем регистрации 30 дифрагировавшего на нем пучка когерент. ного излучения, формировании сигнала, пропорционального интенсивности дифрагировавшего пучка когерентного излучения, измерении скорости изменения сигнала ин тенсивности, последующем стирании микрорельефа путем нагрева, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности записи и стирания информации путем оптимизации глубины формируемого микрорелье фа, до формирования геометрическогомикрорельефа измеряют и регистрируют уровень шумов, пропорциональный интенсивности когерентного излучения, рассеянного на фототермопластическом носителе в на правлении нерабочего первого порядкадифракции опорного пучка когерентного излучения, и пороговый уровень, равный удвоенному уровню шумов, при формировании геометрического микрорельефа сравни вают сигнал интенсивности с пороговымуровнем, измеряют и регистрируют первый уровень скорости изменения сигнала интенсивности в момент равенства сигналов интенсивности и порогового уровня, 55 сравнивают сигнал скорости изменения сигнала интенсивности с его первым зарегистрированным уровнем, прекращают нагрев фототермопластического носителя при уменьшении сигнала скорости изменения сигнала интенсивности по отношению к1675839 первому зарегистрированному уровню, а уровнем шумов, прекращают нагрев фотопри стирании геометрического микрорелье- термопластического носителя при достижефа сравнивают сигнал интенсивности с нии сигналом интенсивностиуровня шумов. 36 77 1 р Раг 21675839 дЮ д 1Составитель Е,Власов Редактор В.Данко Техред М.Моргентал Корректор Т.Мал Заказ 3001 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10