Носій інформації

Винахід стосується накопичення інформації оптичними методами, а саме, реверсивних запам'ятовуючих пристроїв. Відомий носій інформації в пристрої для запису та зчитування інформації базується на лужно-галоїдних сполуках, легованих фоточутливою домішкою (A.c. СРСР №871207, МКІ 3G11В7/00), в яких запис здійснюється шляхом збудження цих кристалів електромагнітним випромінюванням, а зчитування збудженням фотостимульованої люмінесценції. Відомий також носій інформації, на основі матеріалу - двоокису ванадію, що володіє температурним гістерезисом оптичних характеристик (Под ред.чл.-корр. АН СРСР Александрова Н.С. "Свойства материалов, используемых в устройства х оптоэлектроники" Красноярск, 1975 г., ст. 104-105), а саме гістерезисом оптичного пропускання кристалу, яке при певній температурі може набувати двох значень залежно від того, з якого боку по шкалі температур здійснюється перехід до даної температурної точки. Запис інформації здійснюється локальним нагрівом плівки із двоокису ванадію імпульсним лазером, зчитування інформації неперервним малопотужним лазером, а стирання - охолодженням. Вказані носії мають відповідно такі недоліки: - велика споживана потужність при записі інформації і коротка тривалість зберігання записаної інформації; - низьке значення співвідношення сигнал/шум. Найближчим за технічною суттю (прототипом) є оптичний носій інформації, на основі матриці з натрієвоборатного скла з сенсибілізуючою домішкою індію (A.c. №1748186, 1992 G11В7/24), в якому відбуваються зміни в спектрах поглинання і люмінесценції під дією потужного ультрафіолетового випромінювання. Запис інформації здійснюється за допомогою четвертої гармоніки неодимового лазера (l=265нм, оптимальна густина потужності записуючого пучка 107Вт/см 2). Під дією випромінювання реєструвалися зміни в спектрах поглинання. Оптична густина опромінених зразків зростала на 40%, тобто коефіцієнт поглинання опроміненої ділянки у 1,4 рази вищий ніж у неопроміненій ділянці. Зчитування здійснювалося малопотужним джерелом без руйнування записаної інформації (оптимальна густина потужності зчитуючого п учка – 105Вт/см 2). Стирання проводиться нагрівом носія до температури 400°С, після чого можливий повторний запис. Недоліками вказаного носія оптичного запису є: - використання високої густини потужності випромінювання лазера, необхідної для запису інформації; - робота у незручному спектральному діапазоні - в УФ області, що ускладнює юстування і має негативний вплив на здоров'я людей; - мала величина зростання коефіцієнта поглинання опроміненої ділянки відносно неопроміненої (тільки 1,4 рази), тобто низька величина співвідношення сигнал/шум. В основу винаходу покладено завдання створити такий носій інформації, в якому за рахунок особливостей поведінки коефіцієнта оптичного поглинання (значного стрибка і гістерезису) знижується використовувана потужність випромінювання лазера, необхідна для запису і зчитування інформації, підвищується величина співвідношення сигнал/шум, а також створюється можливість його використання у зручному для споживача спектральному діапазоні. Поставлене завдання вирішується тим, що носій інформації (далі просто носій) зі змінами коефіцієнта оптичного поглинання, виконаний із сегнетоеластичного монокристалу [NH2(C2H5)2]2CuCl4 (ДЕА-CuCl 4), якому притаманні значний стрибок і гістерезис коефіцієнта оптичного поглинання. Автори вперше в якості носія інформації використовують новий сегнетоеластичний кристал ДЕА-CuCl4. Оскільки даний кристал володіє значним стрибком коефіцієнта оптичного поглинання в околі фазового переходу, то стає можливим здійснити запис інформації шляхом локального нагріву певних ділянок (точок) носія з використанням лазерного випромінювання, в результаті чого поглинання в цих точках змінюється стрибком. Після запису (тобто за відсутності локального нагріву) коефіцієнт поглинання не змінюється завдяки явищу термічного гістерезису. Так, можна здійснити запис інформації, використовуючи випромінювання неперервного лазера ЛГ-38 (l=632,8нм з густиною потужності записуючого пучка 10 4Вт/см 2, яка у 1000 разів менша від прототипу. В результаті цього отримуються ділянки (точки) носія, локально засвічені і незасвічені неперервним лазером, які відрізняються за коефіцієнтом поглинання. Звідси випливає, що можна записувати інформацію у двійковому коді, а робоча температура визначається температурою фазового переходу (при нагріванні Тт=312К). Зчитування інформації здійснюється неперервним лазером ЛГН-208А (l=632,8нм, густина потужності 50Вт/см 2). При записі оптична густина опроміненої ділянки (точки) стрибком зростає на 100%, що у 2,5 рази більше від прототипу. Виходячи з цього розраховане співвідношення сигнал/шум для пропонованого носія 148 відн. од. Стирання інформації здійснюється охолодженням всього носія шляхом короткочасного виключення нагріву. Виходячи із особливостей поведінки коефіцієнта оптичного поглинання можлива робота в інших спектральних діапазонах видимої області від l= 633нм до l=500нм зі зростанням оптичної густини, а значить і співвідношення сигнал/шум. Середнє значення сигнал/шум становить 5000 відн. од. На фіг.1 зображена температурна залежність коефіцієнта оптичного поглинання кристалу ДЕА-CuCl4 в робочому діапазоні температур. На фіг.2 зображена оптична схема носія інформації. Наведений приклад ілюструє виготовлення і роботу носія. Виготовлення носія полягає в наступному: з водного розчину солей NH2(C2H5)2Cl і CuCl2 вирощують монокристал, з якого вирізають плоскопаралельну пластинку, яка володіє вищевказаними властивостями. Пластинку шліфують і полірують для отримання високої оптичної якості поверхонь. У режимі запису інформації світло неперервного лазера (1) (ЛГ-38) через оптичну фокусуючу систему (3), напівпрозоре дзеркало (4) відхиляючою системою (6) направляється на локальні ділянки кристалу (7), які нагріваються за рахунок поглинання випромінювання (фіг.2). При цьому поглинання локально нагрітої ділянки змінюється стрибком за кривою нагрівання (фіг.1). При знятті локального нагріву відбувається охолодження ділянки (точки) носія за кривою охолодження до температури, при якій знаходився носій в початковий момент часу, не змінюючи при цьому коефіцієнта поглинання завдяки явищу температурного гістерезису. Таким чином, ділянки (точки) носія локально засвічені і незасвічені неперервним лазером, відрізняються за коефіцієнтом поглинання (фіг.1). В режимі зчитування використовується неперервний лазер ЛГН-208А, випромінювання якого направляється через оптичну фокусуючу систему (3), дзеркала (непрозоре (5) і напівпрозоре (4)) відхиляючою системою (6) на носій (7) і фотодіод (8). Запис і зчитування інформації спрощується за рахунок використання джерел випромінювання, що працюють у видимій області спектру. Використання запропонованого носія інформації, що має переваги порівняно з відомими аналогами і прототипом дає змогу отримати передбачений технічний результат, а саме: - значно меншою густиною потужності записуючого пучка, що зумовлено високою чутливістю носія до нагріву; - вищим співвідношення сигнал/шум внаслідок вагомої різниці коефіцієнтів поглинання опроміненої і неопроміненої ділянок; - зручним спектральним робочим діапазоном, а саме у видимій області, що спрощує юстування і є безпечним для здоров'я людей.