RU2161827C2 - Method for multilayer optical data recording and reproduction - Google Patents

Method for multilayer optical data recording and reproduction Download PDF

Info

Publication number
RU2161827C2
RU2161827C2 RU99100775A RU99100775A RU2161827C2 RU 2161827 C2 RU2161827 C2 RU 2161827C2 RU 99100775 A RU99100775 A RU 99100775A RU 99100775 A RU99100775 A RU 99100775A RU 2161827 C2 RU2161827 C2 RU 2161827C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
beams
recording
information
interference pattern
cell
Prior art date
Application number
RU99100775A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU99100775A (en
Inventor
И.Ш. Штейнберг
Ю.А. Щепеткин
Original Assignee
Институт автоматики и электрометрии СО РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт автоматики и электрометрии СО РАН filed Critical Институт автоматики и электрометрии СО РАН
Priority to RU99100775A priority Critical patent/RU2161827C2/en
Publication of RU99100775A publication Critical patent/RU99100775A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2161827C2 publication Critical patent/RU2161827C2/en

Links

Landscapes

  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Abstract

FIELD: informatics and computer engineering; optical digital memory systems. SUBSTANCE: when recording by two optical beams, acoustical-optical cell is irradiated and train of ultrasonic wave is shaped therein, its repetition rate varying obeying sawtooth law. Beams diffracted across cell are focused and aligned on three-dimensional material field addressed, and interference pattern shaped in the process is recorded. Scanning direction is chosen so that interference pattern line shaped due to scanning and medium motion is oriented perpendicular to motion of data medium. Rate of light of one of beams is shifted during read-out relative to that of other beam. Both reproducing beams are used to irradiate acoustical- optical cell wherein mentioned train of ultrasonic waves is shaped. Each next ultrasonic train is entered with certain delay relative to preceding one and delay time is adjusted. Beams diffracted across cell are focused and aligned on address layer of three-dimensional data medium material; interference pattern obtained is aligned with pre-recorded interference pattern and reproduction signal is produced by discriminating high-frequency component from electric signal at photodetector output. EFFECT: increased speed of binary data reading and recording. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области информатики и вычислительной техники и может быть использовано в цифровых оптических системах памяти. The invention relates to the field of computer science and computer engineering and can be used in digital optical memory systems.

Известен способ записи информации [1], основанный на формировании пучка света, освещении им зеркального барабана, фокусировании сканирующего пучка движущимся микрообъективом, облучении сфокусированным пучком многослойной регистрирующей среды и образовании обнаружимых изменений в произвольном заданном слое. A known method of recording information [1], based on the formation of a light beam, illumination of a mirror drum, focusing a scanning beam with a moving micro lens, irradiation with a focused beam of a multilayer recording medium and the formation of detectable changes in an arbitrary given layer.

Нерешенной задачей в этом способе является ограничение скорости записи и считывания, связанные с наличием механического сканера. An unresolved problem in this method is to limit the write and read speeds associated with the presence of a mechanical scanner.

Известен также способ записи информации [2], основанный на формировании по крайней мере двух сфокусированных пучков света: информационного и опорного, облучении ими объемного материала, носителя информации, и образовании обнаружимых изменений в области их пересечения. Увеличение скорости записи в этом способе достигается применением многоканальной записи. При этом информационный пучок освещает одномерный модулятор света и уменьшенное изображение модулятора переносят в требуемый слой объемного носителя информации. There is also a method of recording information [2], based on the formation of at least two focused beams of light: information and reference, irradiating them with bulk material, information carrier, and the formation of detectable changes in the area of their intersection. The increase in recording speed in this method is achieved by using multi-channel recording. In this case, the information beam illuminates the one-dimensional light modulator and the reduced image of the modulator is transferred to the required layer of the volume information carrier.

Однако данный способ характеризуется тем, что при переходе от записи единичного информационного пита к параллельной записи целой строки плотность записи падает. Это падение обусловлено тем, что для проведения однородной по всей строке записи размер перетяжки опорного пучка и размер элемента информационной строки необходимо увеличить по сравнению с размером, определяющим максимальную плотность записи. Таким образом, увеличение скорости записи сопровождается уменьшением плотности регистрации информации. However, this method is characterized by the fact that during the transition from recording a single information pit to parallel recording of an entire line, the recording density decreases. This drop is due to the fact that in order to conduct a recording that is uniform across the entire line, the size of the support beam constriction and the size of the information line element must be increased in comparison with the size determining the maximum recording density. Thus, an increase in the recording speed is accompanied by a decrease in the recording density of information.

Известен наиболее близкий по технической сущности способ многослойной записи и воспроизведения информации [3], основанный на формировании двух сфокусированных когерентных оптических пучков, пространственном совмещении их на адресуемом слое объемного носителя информации. Для проведения записи в других слоях производят относительное перемещение зоны пересечения пучков и объемного носителя по его глубине. Known for the closest to the technical nature of the method of multilayer recording and playback of information [3], based on the formation of two focused coherent optical beams, spatial combination of them on the addressable layer of a bulk information carrier. For recording in other layers, relative movement of the zone of intersection of the beams and the bulk carrier along its depth is performed.

Нерешенной задачей этого способа является то, что в нем не разработаны средства, обеспечивающие высокую скорость записи и считывания в каждом адресуемом слое. The unresolved objective of this method is that it does not develop tools that provide high write and read speeds in each addressable layer.

Целью предлагаемого способа является увеличение скорости записи и считывания двоичной информации. The aim of the proposed method is to increase the speed of writing and reading binary information.

Поставленная цель достигается тем, что при записи формируют два пучка оптического излучения, модулируют их в соответствии с информационным содержанием, облучают обоими пучками акустооптическую ячейку, в которой формируют цуг ультразвуковых колебаний, частота которого меняется по пилообразному закону. Дифрагированные на ячейке пучки фокусируют и совмещают на адресуемом слое материала объемного носителя информации и производят запись образовавшейся интерференционной картины. Направление сканирования выбирают так, чтобы строка интерференционных картин, сформированная в результате сканирования и движения носителя, была ориентирована перпендикулярно направлению движения носителя информации. При считывании частоту света одного из пучков сдвигают относительно частоты другого. Обоими воспроизводящими пучками облучают акустооптическую ячейку, в которой формируют вышеупомянутый цуг ультразвуковых колебаний. Каждый последующий ультразвуковой цуг вводят с задержкой относительно предыдущего, причем длительность задержки регулируют. This goal is achieved by the fact that when recording, two beams of optical radiation are formed, they are modulated in accordance with the information content, the acousto-optic cell is irradiated with both beams in which a train of ultrasonic vibrations is formed, the frequency of which varies according to a sawtooth law. The beams diffracted on the cell are focused and combined on the addressable layer of the material of the bulk information carrier and the resulting interference pattern is recorded. The direction of scanning is chosen so that the line of interference patterns formed as a result of scanning and movement of the medium is oriented perpendicular to the direction of movement of the information medium. When reading, the light frequency of one of the beams is shifted relative to the frequency of the other. Both reproducing beams irradiate an acousto-optic cell in which the aforementioned train of ultrasonic vibrations is formed. Each subsequent ultrasonic train is introduced with a delay relative to the previous one, and the duration of the delay is regulated.

Дифрагированные на ячейке пучки фокусируют и совмещают на требуемом слое материала объемного носителя информации, а полученную интерференционную картину совмещают с предварительно записанной интерференционной картиной. Сканирование интерференционной картины, образовавшейся при пересечении воспроизводящих пучков, производят так, чтобы строка, сформированная в результате сканирования и движения носителя, была ориентирована перпендикулярно направлению движения носителя информации. The beams diffracted on the cell are focused and combined on the desired layer of material of the bulk information carrier, and the resulting interference pattern is combined with a pre-recorded interference pattern. Scanning the interference pattern formed at the intersection of the reproducing beams is performed so that the line formed as a result of scanning and movement of the medium is oriented perpendicular to the direction of movement of the information medium.

Новыми предложенными признаками являются следующие: двухпучковую интерференционную запись в адресуемом слое производят на движущийся носитель, записывающими пучками облучают акустооптическую ячейку, в которой формируют цуг ультразвуковых колебаний, частота которых меняется по пилообразному закону, дифрагированные на ячейке пучки фокусируют и совмещают на адресуемом слое носителя информации, причем направление сканирования выбирают так, чтобы строка интерференционных картин, сформированная в результате сканирования и движения носителя, была ориентирована перпендикулярно направлению движения носителя. При считывании, которое производится с адресуемого слоя движущегося носителя, воспроизводящими пучками облучают акустооптическую ячейку, в которой формируют вышеупомянутый цуг ультразвуковых колебаний, каждый последующий ультразвуковой цуг вводят с задержкой относительно предыдущего, причем длительность задержки регулируют, сканирование интерференционной картины, образованной в результате совмещения дифрагированных на ячейке пучков на требуемом слое материала носителя информации, производят так, чтобы строка, сформированная в результате сканирования и движения носителя, была ориентирована перпендикулярно направлению движения носителя информации. The new proposed features are the following: two-beam interference recording in the addressed layer is performed on a moving medium, the acousto-optic cell is irradiated with recording beams, in which a train of ultrasonic vibrations is formed, the frequency of which varies according to a sawtooth law, the beams diffracted on the cell are focused and aligned on the addressed layer of the information carrier, moreover, the scanning direction is chosen so that the line of interference patterns formed as a result of scanning and movement but Itel, was oriented perpendicular to the direction of movement of the carrier. When reading from an addressable layer of a moving medium, the acousto-optic cell is irradiated with reproducing beams, in which the aforementioned train of ultrasonic vibrations is formed, each subsequent ultrasonic train is introduced with a delay relative to the previous one, and the duration of the delay is adjusted, scanning the interference pattern formed by combining the diffracted a cell of beams on the required layer of material of the information carrier, is produced so that the string formed in p result of scanning motion and the carrier was oriented perpendicular to the direction of motion of the information carrier.

Предлагаемый способ проиллюстрирован с помощью чертежа (а, б). The proposed method is illustrated using the drawing (a, b).

На чертеже (а, б) приведена в двух проекциях оптическая блок-схема устройства, реализующего заявленный способ. (а представляет проекцию блок-схемы в плоскости XZ; б представляет проекцию блок-схемы в плоскости YZ). The drawing (a, b) shows in two projections an optical block diagram of a device that implements the claimed method. (a represents the projection of the block diagram in the XZ plane; b represents the projection of the block diagram in the YZ plane).

Поясним способ на примере работы устройства, реализующего этот способ. Устройство содержит лазерный источник света 1, объектив 2, акустооптический модулятор (АОМ) 3, объектив 4, цилиндрическую линзу 5, акустооптическую ячейку (АОЯ) 6, цилиндрическую линзу 7, объектив 8, объектив 9, объемный материал - носитель информации 10, устройство поперечного перемещения материала 11, устройство продольного перемещения объектива (9) 12, фотоприемник 13. Let us explain the method by the example of the operation of the device that implements this method. The device comprises a laser light source 1, a lens 2, an acousto-optical modulator (AOM) 3, a lens 4, a cylindrical lens 5, an acousto-optic cell (AOI) 6, a cylindrical lens 7, a lens 8, a lens 9, bulk material - a storage medium 10, a transverse device material movement 11, a device for longitudinal movement of the lens (9) 12, a photodetector 13.

Запись информации предлагаемым способом осуществляется в следующей последовательности. Световой пучок, генерируемый лазером 1, фокусируется объективом 2 в АОМ 3. Синусоидальный электрический сигнал с частотой ωг возбуждает в АОМ бегущую ультразвуковую волну. Световой пучок, освещающий АОМ, дифрагирует на этой волне, и на выходе модулятора получают два световых пучка. Объектив 4 формирует из них два параллельных пучка, а цилиндрическая линза 5 фокусирует их в плоскости XZ в зону акустооптического взаимодействия АОЯ 6 (чертеж, а). В АОЯ формируют цуг ультразвуковых колебаний, частота которых меняется по пилообразному закону. АОЯ ориентируют таким образом, чтобы ультразвуковой цуг распространялся в ячейке в плоскости XY под небольшим углом относительно оси Y. Ультразвуковой цуг с линейной частотной модуляцией, распространяющийся в ячейке, по действию на световой пучок подобен цилиндрической линзе и при своем движении по апертуре ячейки последовательно формирует в фокальной плоскости растр перетяжек (чертеж, б). Телескопическая система, состоящая из объектива 8 и объектива 9, переносит с уменьшением этот растр в адресуемый слой объемного носителя информации 10. В плоскости XZ (чертеж, а) цилиндрическая линза 7 и объектив 8 формируют два параллельных пучка, которые падают на объектив 9. Один из этих пучков соответствует нулевому, а второй - дифрагированному в АОМ световому пучку. В задней фокальной плоскости объектива 9 в области пересечения двух сфокусированных пучков формируется интерференционная решетка. Далее производят запись этой решетки. Следует отметить, что при записи информации лазер работает в импульсном режиме излучения, причем длительность импульса выбирается такой, чтобы за время экспозиции решетка не успела переместиться более чем на четверть своего периода. Таким образом, за один цикл сканирования в адресуемом слое регистрирующей среды формируется в направлении оси Y дорожка-растр таких микрорешеток. Устройство 11 производит перемещение среды в направлении оси X. Затем осуществляется новый цикл сканирования и запись следующей дорожки микрорешеток. Ориентация дорожки перпендикулярно направлению перемещения среды осуществляется выбором такого направления сканирования, чтобы Х-компонента вектора скорости сканирования оказалась равной по величине и противоположной по направлению вектору скорости перемещения среды. Сканирование с помощью АОЯ приводит к увеличению скорости записи без увеличения скорости движения носителя. Выбор адресуемого слоя производится путем перемещения объектива 9 при помощи устройства 12 вдоль оптической оси. При этом зона пересечения световых пучков перемещается относительно регистрирующей среды и производится запись в других по глубине областях регистрирующей среды.Recording information by the proposed method is carried out in the following sequence. The light beam generated by the laser 1 is focused by the lens 2 into the AOM 3. A sinusoidal electric signal with a frequency of ω g excites a traveling ultrasonic wave into the AOM. The light beam illuminating the AOM diffracts on this wave, and two light beams are obtained at the output of the modulator. Lens 4 forms two parallel beams from them, and a cylindrical lens 5 focuses them in the XZ plane into the zone of acousto-optical interaction AOI 6 (drawing, a). In AOG, a train of ultrasonic vibrations is formed, the frequency of which varies according to a sawtooth law. AOIs are oriented in such a way that the ultrasonic train propagates in the cell in the XY plane at a small angle relative to the Y axis. The ultrasonic train with linear frequency modulation propagating in the cell acts like a cylindrical lens on the light beam and, when it moves along the aperture of the cell, forms focal plane raster constrictions (drawing, b). The telescopic system, consisting of lens 8 and lens 9, transfers this raster to the addressable layer of the volumetric information carrier 10 with reduction. In the XZ plane (drawing a), the cylindrical lens 7 and lens 8 form two parallel beams that fall onto the lens 9. One of these beams corresponds to zero, and the second to the light beam diffracted in the AOM. An interference grating is formed in the rear focal plane of the lens 9 at the intersection of two focused beams. Next, record this lattice. It should be noted that when recording information, the laser operates in a pulsed radiation mode, and the pulse duration is chosen so that the grating does not have time to move more than a quarter of its period during the exposure. Thus, in one scan cycle in the addressable layer of the recording medium, a path-raster of such microlattices is formed in the direction of the Y axis. The device 11 moves the medium in the direction of the X axis. Then a new scanning cycle is carried out and the next microgrid track is recorded. The orientation of the track perpendicular to the direction of movement of the medium is carried out by choosing a scanning direction so that the X-component of the scanning speed vector is equal in magnitude and opposite to the direction of the medium velocity vector. Scanning with AOI increases the recording speed without increasing the speed of the medium. The addressable layer is selected by moving the lens 9 using the device 12 along the optical axis. In this case, the zone of intersection of light beams moves relative to the recording medium and recording is made in other depth regions of the recording medium.

При считывании используется та же, что и при записи, оптическая схема. Лазер 1 переключается в непрерывный режим работы. Синусоидальный электрический сигнал с частотой ωг возбуждает в АОМ 3 бегущую ультразвуковую волну. Световой пучок освещает модулятор. Продифрагировавший пучок получает частотный сдвиг ωг. После прохождения объективов 4, 5 оба пучка освещают АОЯ 6, в которой также распространяется цуг ультразвуковых колебаний, частота которых меняется по пилообразному закону. Процесс образования в адресуемом слое объемной регистрирующей среды интерференционной решетки такой же, как и при записи. Эта решетка взаимодействует с зарегистрированной в слое интерференционной решеткой. Если на оптический вход фотоприемника 13 направить один из световых пучков, например, соответствующий нулевому пучку на выходе АОМ 3, то в этом же направлении будет распространяться еще один пучок - дважды дифрагированный: на АОМ и на зарегистрированной в слое решетке. Частота этого пучка будет сдвинута относительно нулевого. Фотоприемник 13 произведет гетеродинное детектирование и на его выходе будет зарегистрирован сигнал с разностной частотой. Так как вектор скорости движения носителя имеет тоже направление, что и вектор скорости бегущей решетки, то сигнал на выходе фотодетектора вследствие доплеровского сдвига будет отличен от ωг. Этот сдвиг частоты будет существенным при высоких скоростях записи/считывания. Высокая же достоверность гетеродинного считывания обеспечивается при разностной частоте, достаточно близкой к ωг. Поэтому, чтобы скомпенсировать частотный сдвиг, направление сканирования выбирают так, что Х-компонента вектора скорости сканирования равна по величине и противоположна по направлению вектору скорости перемещения среды. В процессе распространения ультразвукового цуга в АОЯ 5 воспроизводящая интерференционная решетка будет соответственно перемещаться и производиться считывание других элементов предварительно зарегистрированной дорожки-растра. После завершения одного цикла сканирования лазер выключается, текущий ультразвуковой цуг выходит из световой апертуры АОЯ, а следующий цуг входит. Когда цуг полностью войдет в световую апертуру АОЯ, лазер включается и происходит следующий цикл сканирования. При увеличении времени задержки между двумя ультразвуковыми цугами и соответственной задержки времени включения лазера начальное и соответственно конечное положение элементов растра будет смещено. Уменьшение времени задержки приведет к возврату элементов растра в следующем цикле сканирования в исходное положение. Таким образом, введение управляемой задержки между последовательными ультразвуковыми цугами позволяет использовать АОЯ в качестве исполнительного механизма скоростной системы слежения за дорожкой и тем самым повысить предельную скорость считывания.When reading, the same optical scheme is used as when recording. Laser 1 switches to continuous operation. A sinusoidal electric signal with a frequency of ω g excites a traveling ultrasonic wave in AOM 3. A light beam illuminates the modulator. The diffracted beam receives a frequency shift of ω g . After passing through the lenses 4, 5, both beams illuminate AOI 6, in which a train of ultrasonic vibrations also propagates, whose frequency varies according to a sawtooth law. The process of formation in the addressed layer of the volumetric recording medium of the interference array is the same as during recording. This grating interacts with the interference grating registered in the layer. If we direct one of the light beams to the optical input of the photodetector 13, for example, corresponding to the zero beam at the output of AOM 3, then another beam will propagate in the same direction — twice diffracted: to the AOM and to the grating registered in the layer. The frequency of this beam will be shifted relative to zero. The photodetector 13 will perform heterodyne detection and a signal with a difference frequency will be registered at its output. Since the carrier velocity vector has the same direction as the traveling lattice velocity vector, the signal at the output of the photodetector due to the Doppler shift will be different from ω g . This frequency shift will be significant at high write / read speeds. High reliability of heterodyne reading is provided at a difference frequency sufficiently close to ω g . Therefore, in order to compensate for the frequency shift, the scanning direction is chosen so that the X-component of the scanning speed vector is equal in magnitude and opposite in direction to the medium velocity vector. In the process of propagation of the ultrasonic train in AOI 5, the reproducing interference grating will move accordingly and other elements of the previously registered raster track will be read. After completing one scan cycle, the laser turns off, the current ultrasonic train exits the AOI light aperture, and the next train enters. When the train fully enters the AOP light aperture, the laser turns on and the next scanning cycle occurs. With an increase in the delay time between two ultrasonic trains and the corresponding delay in the time the laser is turned on, the initial and, accordingly, the final position of the raster elements will be shifted. Reducing the delay time will lead to the return of the raster elements in the next scan cycle to its original position. Thus, the introduction of a controlled delay between successive ultrasonic trains allows the use of AOI as the actuator of a high-speed track tracking system and thereby increase the maximum reading speed.

Скорость перемещения среды выбирают такой, что за время цикла сканирования среда перемещается на расстояние, равное размеру интерференционной картины в направлении движения среды. Этим обеспечивается плотное заполнение поверхности адресуемого слоя. The speed of movement of the medium is chosen such that during the scan cycle the medium moves at a distance equal to the size of the interference pattern in the direction of movement of the medium. This ensures a dense filling of the surface of the addressed layer.

Описываемый способ был реализован в лаборатории оптических компьютерных систем Института автоматики и электрометрии СО РАН. The described method was implemented in the laboratory of optical computer systems of the Institute of Automation and Electrometry SB RAS.

В АОМ 3 была использована ячейка из кристалла TeO2. На АОМ подавался электрический синусоидальный сигнал с частотой ωг = 280 МГц. АОЯ 6 также была изготовлена из TeO2. Апертурное время ячейки 1,64 мкс. Управляющий ЛЧМ импульс имеет полосу частот 200 МГц (300-500 МГц) и длительность T = 0,64 мкс. Время сканирования - 1 мкс. Экспериментально определенный размер интерференционной решетки-пита составляет 1,5-2 мкм2, где размер в направлении движения среды составляет 2 мкм. Пространственная частота ≈ 1000 л/мм. В строке записывается 134 пита и ее длина 1,5·134 = 201 мкм. Скорость развертки составляет 201 мкм/1 мкс = 201 м/с и скорость записи/считывания 134/1 мкс =134 Мбит/с. Предельная скорость записи/считывания у систем, основанных на механическом движении носителя, значительно меньше. Например, если диск, записанный в формате CD, вращать со скоростью 60 об/с, то скорость считывания с наружной дорожки составит 17 Мбит/с, а скорость движения носителя 23 м/с. Скорость эта почти на порядок меньше полученной с помощью АОЯ и не может быть значительно повышена.In AOM 3, a TeO 2 crystal cell was used. An electric sinusoidal signal with a frequency of ω g = 280 MHz was supplied to the AOM. AOY 6 was also made from TeO 2 . The aperture time of the cell is 1.64 μs. The LFM control pulse has a frequency band of 200 MHz (300-500 MHz) and a duration of T = 0.64 μs. Scan time - 1 μs. The experimentally determined size of the interference grid-pit is 1.5-2 μm 2 , where the size in the direction of movement of the medium is 2 μm. Spatial frequency ≈ 1000 l / mm. The line contains 134 pits and its length is 1.5 · 134 = 201 μm. The sweep speed is 201 μm / 1 μs = 201 m / s and the write / read speed 134/1 μs = 134 Mbit / s. The maximum write / read speed of systems based on the mechanical movement of the medium is much lower. For example, if a disc recorded in CD format is rotated at a speed of 60 r / s, then the read speed from the external track will be 17 Mbit / s, and the speed of the media 23 m / s. This speed is almost an order of magnitude lower than that obtained with the help of AOI and cannot be significantly increased.

Скорость движения среды составляет 2 мкм/1 мкс = 2 м/с, а скорость бегущей решетки - 1 мкм/(1/280 МГц) = 357 м/с. Следовательно, относительное изменение частоты, обусловленное доплеровским сдвигом, составляет (2/357)·100%= 0,56%. Однако при увеличении скорости движения носителя этот сдвиг будет пропорционально возрастать. Для компенсации сдвига АОЯ необходимо повернуть на 2/201 ≈ 0,01 ≈ 0,6o.The velocity of the medium is 2 μm / 1 μs = 2 m / s, and the traveling lattice speed is 1 μm / (1/280 MHz) = 357 m / s. Therefore, the relative frequency change due to the Doppler shift is (2/357) · 100% = 0.56%. However, with an increase in the carrier velocity, this shift will increase proportionally. To compensate for the shift of the AOI, it is necessary to turn by 2/201 ≈ 0.01 ≈ 0.6 o .

Наличие системы слежения за дорожкой с микросекундным быстродействием позволяет повысить предельную скорость перемещения среды и тем самым повысить скорость считывания. The presence of a track tracking system with microsecond speed allows you to increase the maximum speed of the medium and thereby increase the reading speed.

Литература
1. Патент США N 4219704, кл. G 11 В 7/00, 1980.
Literature
1. US patent N 4219704, CL. G 11 B 7/00, 1980.

2. Патент США N 5325324, кл. G 11 C 11/42, 1994. 2. US patent N 5325324, CL. G 11 C 11/42, 1994.

3. Авторское свидетельство СССР N 17629233, кл. G 11 В 7/00, 1990. 3. USSR author's certificate N 17629233, cl. G 11 B 7/00, 1990.

Claims (1)

Способ многослойной оптической записи и воспроизведения двоичной информации, при котором при записи формируют два когерентных друг другу сфокусированных пучка оптического излучения, модулируют их в соответствии с информационным содержанием, пространственно совмещают их на адресуемом слое материала объемного носителя информации, производят запись образовавшейся интерференционной картины путем экспонирования материала носителя информации, причем глубину интерференционной картины устанавливают меньше, чем толщина объемного носителя информации, а для записи информации в других слоях носителя производят относительное перемещение зоны пересечения записывающих пучков и объемного носителя по его глубине, при воспроизведении информации формируют два сфокусированных пучка, частота излучения одного из которых отлична от частоты излучения другого, пучки воспроизведения пространственно совмещают на адресуемом слое объемного носителя информации, совмещают записанную интерференционную картину с интерференционной картиной, полученной от совмещения воспроизводящих пучков, а сигнал воспроизведения получают выделением высокочастотной составляющей из электрического сигнала на выходе фотоприемника, отличающийся тем, что двухпучковую интерференционную запись производят на движущийся носитель, записывающими пучками облучают акустооптическую ячейку, в которой формируют цуг ультразвуковых колебаний, частота которых меняется по пилообразному закону, дифрагированные на ячейке пучки фокусируют и совмещают на адресуемом слое носителя информации, причем направление сканирования выбирают так, чтобы строка интерференционных картин, сформированная в результате сканирования и движения носителя, была ориентирована перпендикулярно направлению движения носителя, а при считывании, которое производится с движущегося носителя, воспроизводящими пучками облучают акустооптическую ячейку, в которой формируют вышеупомянутый цуг ультразвуковых колебаний, каждый последующий ультразвуковой цуг вводят с задержкой относительно предыдущего, причем длительность задержки регулируют, сканирование интерференционной картины, образованной в результате совмещения дифрагированных на ячейке пучков на требуемом слое материала носителя информации, производят так, чтобы строка, сформированная в результате сканирования и движения носителя, была ориентирована перпендикулярно направлению движения носителя информации. A method of multilayer optical recording and reproducing of binary information, in which two focused beams of optical radiation are coherent to each other and are modulated in accordance with the information content, spatially combine them on the addressed layer of the material of the bulk information carrier, and the resulting interference pattern is recorded by exposing the material information carrier, and the depth of the interference pattern is set less than the thickness of the surround For information, and for recording information in other layers of the medium, the intersection zone of the recording beams and the volume medium are moved relative to its depth, when the information is reproduced, two focused beams are formed, the radiation frequency of one of which is different from the radiation frequency of the other, the reproduction beams are spatially aligned at the addressed layer of a volumetric information carrier, the recorded interference pattern is combined with the interference pattern obtained from combining reproducing tones, and the reproduction signal is obtained by extracting the high-frequency component from the electrical signal at the output of the photodetector, characterized in that the two-beam interference recording is performed on a moving medium, the acousto-optic cell is irradiated with recording beams, in which a train of ultrasonic vibrations is formed, the frequency of which varies according to a sawtooth law, diffracted by the cell, the beams are focused and aligned on the addressed layer of the information carrier, and the scanning direction is chosen so that As the interference patterns formed as a result of scanning and carrier movement were oriented perpendicular to the direction of carrier movement, and when reading from a moving carrier, the acousto-optic cell is irradiated with reproducing beams, in which the aforementioned train of ultrasonic vibrations is formed, each subsequent ultrasonic train is introduced with a delay relative to the previous one, and the duration of the delay is controlled by scanning the interference pattern formed as a result e combining the beams diffracted on the cell on the required layer of material of the information carrier, is performed so that the line formed as a result of scanning and movement of the carrier is oriented perpendicular to the direction of movement of the information carrier.
RU99100775A 1999-01-10 1999-01-10 Method for multilayer optical data recording and reproduction RU2161827C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99100775A RU2161827C2 (en) 1999-01-10 1999-01-10 Method for multilayer optical data recording and reproduction

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99100775A RU2161827C2 (en) 1999-01-10 1999-01-10 Method for multilayer optical data recording and reproduction

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU99100775A RU99100775A (en) 2000-10-10
RU2161827C2 true RU2161827C2 (en) 2001-01-10

Family

ID=20214675

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99100775A RU2161827C2 (en) 1999-01-10 1999-01-10 Method for multilayer optical data recording and reproduction

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2161827C2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5283777A (en) Three-dimensional optical recording medium and optical information recording apparatus using the same
EP0135750B1 (en) Optical information recording and reproducing apparatus
KR950004126A (en) Optical record carrier and playback device
JPH01263953A (en) Optical system recorder
JP2000285457A (en) Volume holographic memory optical information recording/reproducing device
US5331626A (en) Recording medium and information recording and reproducing apparatus therefor
JP2008503787A (en) Method and apparatus for phase conjugate readout in holographic data storage
RU2161827C2 (en) Method for multilayer optical data recording and reproduction
CN102456359B (en) Replication and formatting method and system for bit-wise holographic storage
JPS62273631A (en) Optical information and recording device
JPS55150137A (en) Recorder
US4630249A (en) Method of recording information in a magneto-optical record carrier, apparatus for carrying out the method, and magneto-optical record carrier for use in an apparatus for carrying out the method
KR100738978B1 (en) Optical information reproducing apparatus using holography and optical information recording apparatus
US6414762B1 (en) Optical information recording and reproducing apparatus using a holographic memory
JPH01204220A (en) Recording and reproducing system
JP3307081B2 (en) Optical disc master manufacturing method
RU2172028C2 (en) Multilayer optical data recording and reproducing device
Narahara et al. Tracking Method of an Optical Tape Recorder Using Acousto-Optic Scanning
JP2005346031A (en) Holographic rom system having reflective data mask and data recording and reproducing method using the same
KR20000014234A (en) High density optical recording media and optical pickup device reading optical recording media and reading method thereof
JPS62241139A (en) Method and apparatus for optical recording and reproducing
KR20080062360A (en) Hologram recording apparatus and method
JP2569636B2 (en) Optical information processing device
JPS5858734B2 (en) Kogaku Tekikiki Rokusai Seisouchi
JPH0439130B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150111