CN1185617A - 用调制色散光谱代表多个数字信号的方法及其应用 - Google Patents

Abstract

用色散原理将白光或多谱线的激光分解成一条彩色光谱带,用N个比特的信号去调制一个开关群中的各个开关,利用各开关形成的上面分布有亮线和黑线的光谱来“同时”代表N个比特数字信息;这些经调制过的一系列光脉冲经光学天线或光纤传输后就可用于卫星与地面、卫星之间、以及电子设备内部的比现有的速度提高几千倍的超高速通信;这光脉冲也可使信息记录介质曝光,从而得到一种记录密度比现有磁盘、光盘高万倍的记录和读取信息的方法。

Description

用调制色散光谱代表多个数字信号的方法及其应用

本发明属于信息(特别是用于数字通讯、数字声音以及静止或者活动图像、各种数字文件的记录，计算机文件等二进制数字信息)的传输、记录和重放等的技术领域。

现有的通讯，特别是数字通讯中，以载波的强度与振幅(或者频率、相位、偏振等)的两种变化来分别代表一个比特(Bit)的二进制数字(例如以载波强度的极大值代表“1”，而以它的极小值代表“0”等)；但是，无论用载波的什么物理量的变化来代表二进制数字，这种物理量的每一次变化只能代表“一个”比特的数字，尽管用于现代通讯(特别是数字通讯)中的载波频率越来越向高频发展，例如从无线电通讯向微波通讯发展，甚至还出现了频率更高的光通讯，但是对于信息的高速传输，特别是近年来日益发展的信息高速公路等来说，其信息传输速率还是远远不够的；例如现有的Internet网中一般的数据传输速率为64Kbps(每秒64千个字节)，这种速率对于多媒体数据传输来说是很不理想的，即使花费巨资租用的E₁线路也只有2Mbps的数据传输速率。现代的卫星通信虽然用超高频的微波，然而它也只能同时传输几路电视和几百路电话，现代的电子计算机或者其他电子设备中也存在着需要将各种数据在它们内部高速传输的问题(例如计算机中的CPU与内存、硬盘、显示器等各个部分间的内部数据的高速通讯问题)……总而言之，随着信息技术的飞速发展，迫切需要大大地提高(数字)通讯中的数据传输速率，以适应信息高速传输的需要。

现有的信息记录介质主要有：用模拟成者数字方式记录声音的各种磁带；用于银行、邮局、人员身份识别等用途的各种磁卡；在电子数码照相机和数字式摄像机中用于记录声音和静止或者活动画像的各种磁卡、磁带；在电子计算机中用于记录计算机文件的软、硬磁盘；用于记录声音、静止或者活动画像的各类CD、VCD、DVD和计算机文件的光盘等(过去还有原始的穿孔纸带和穿孔纸卡片等)；它们的共同的特点是：一个信息存储单元(例如穿孔纸带或穿孔卡片上的一个有孔或者无孔区；软硬磁盘或磁带、磁卡上的用于记录一个二进制数字的只有一个磁场方向的最小基本磁化区，光盘上的一个凹坑或者一个无凹坑的光亮反光区等)只能记录一个比特(Bit)的二进制数字(例如一个“1”或一个“0”等)；随着信息时代的到来，数字式声音、数字式静止或者活动图像、计算机文件和计算机多媒体等的发晨使各种数字信息量飞速增加，而信息高速公路等的发展也使需要记录的数字信息量极大地增加，因此时于各种现有的信息记录介质单位面积上所能够记录的信息量(比特数)也提出了更高的要求，为了适应这种要求，人们不得不尽可能地减小每一个信息存储单元的面积(例如减少磁盘、磁卡上的只有一个磁场方向的最小基本磁化区的面积，减小光盘上的一个凹坑的长度、面积等)，然而这种减小仅仅是一种“几何尺寸”上的减少，它毕竟是有限的，而且随着信息存储单元面积的日益减少，它们对灰尘等杂物的影响也越来越敏感(例如硬磁盘就不得不放在无尘的密封盒里，而光盘也经常会被细小的灰尘等划伤)，此外这种减小必然也会给读取它上面的信息带来越来越大的困难，例如硬磁盘的读写磁头与磁盘间的距高变得越来越小，光盘也因为信息存储单元面积的减少而必须减小读取它的激光波长，并且光盘机也因此对外界的振动越来越敏感，错读信息的可能性也越来越大；而现有的各种信息压缩技术(例如MPEG、ARJ压缩软件等)也根本不能够提高信息记录介质单位面积上的“物理”信息量。

本发明的目的是：创造一种用“一个”宽频带(主要指的是包括红外、可见和紫外光的广义的白光或者同时使用多种类激光器发出的分布在上述光谱区域内的有许多根谱线的混合激光)的信号脉冲来“同时”代表多个比特(Bit)的二进制数字，从而得到一种比现有的任何一种信息传输方法(例如使用数字脉冲编码调制技术即PCM的微波通讯、卫星通讯和光纤通讯等)快许多倍的超高速数字通讯方法。

同时本发明所提出的这种方法也可以用“一个”信息单元记录或者存储许多个比特(Bit)的二进制数字，从而在信息记录介质的同样的单位面积上记录比上述的现有任何一种方法高许多倍的数字信息(比特数)，得到一种超大容量的(数字)信息记录以及读取(即解调)的方法。

当然这两种功能也可以同时起作用，也就是说：在发射或者接收(数字)信息的同时也记录或者存储它们。

本发明的原理与现有的任何一种微波或者光通讯的原理完全不同，其本质是：用色散原理将(包括红外、可见和紫外光的广义的)白光或者同时使用多种类激光器发出的分布在上述光谱区域内的有许多根谱线的混合脉冲激光分解成一条(广义的)彩色光谱带，用需要传输的信号中的N个比特(Bit)的二进制制数字信号去调制一个开关群中的各个开关，这些开关各自的打开或者关闭就允许或者不允许这条(广义的)彩色光谱带上的各个波长部分的通过或者不通过，于是在这条彩色光谱带上就会出现许多条互相间隔的彩色亮线和黑色暗线(谱线)，利用这(广义的)彩色光谱带上面分布的N条不同颜色的亮线和黑线来分别代表N个比特的二进制数字(即N个“1”和“0”，其N大于”；一个白光脉冲或者一个多谱线激光脉冲用这种方法被N个比特的二进制数字信号调制过后，再用下一批N个比特的二进制数字信号去调制下一次光脉冲中的各个波长部分……，这些调制过的一系列光脉冲既可以用于(数字)通讯也可以用于(数字)信息的记录和读取，当然这两种功能也可以同时进行。

下面参见图一来详细说明本发明的原理：图一中2为一光源，它发出只包括红、绿、蓝三种颜色的混合光，用会聚反射镜1将它的光通过一个窄缝3后会聚到一个棱镜(或者光栅)4上，根据光的色散原理，这束白光就被分解开来，于是在屏6上就出现了一条包括红绿蓝三种颜色的带状光谱；如果屏6是半透明的，就将透过它的光用柱面透镜7将已经沿水平方向发散开来的光再沿水平方向会聚到点8，而放在会聚点8的第二个棱镜(或者光栅)9将这束光再次色散，那么在屏10上必然也会出现与屏6上完全相同的包括红、绿、蓝三种颜色的光谱；同时，根据色度学中的相加混色原理，在三种颜色光的会聚点8上也必然会出现由红、绿、蓝三色相加混色后出现的与光源2发出来的完全相同的白光。

如果在光线从棱镜4到屏6的途中安放一个包括三个开关A、B、C的开关群5，这三个开关A、B、C可以分别控制红、绿、蓝三种颜色光的通过与否状态；当这三个开关都打开的时候，红、绿、蓝三色光都可以分别通过它们，于是在屏6和屏10上就“同时”出现了这三种颜色的光谱，与此同时，会聚点8上也出现了由这三种颜色相加混色后形成的白光；当开关A关闭，开关B、C打开的时候，红光就不能通过开关A，于是这时候在屏6和屏10上就“同时”缺少了红光，或者说在原来红光的光谱位置上就出现了一条黑线；与此同时，在会聚点8上也一定缺少了红色，而只剩下了绿色和蓝色(的共同作用)，根据相加混色原理和实验可以知道：这时候会聚点8上就出现了由绿色和蓝色光相加混色而产生的青颜色，……其他两个开关的作用结果也与此相似，其状态可以参见表一：

表一

红光开关A	绿光开关B	蓝光开关C	屏6和10上出现的颜色	会聚点8的颜色	屏6和屏10以及会聚点8所“同时”代表的二进制数字
								打开	打开	打开	同时有三色	白色	1	1	1
打开	关闭	关闭	只有红色	红色	1	0	0
								打开	打开	关闭	有红绿两色	黄色	1	1	0
打开	关闭	打开	有红蓝两色	红紫色	1	0	1
								关闭	打开	关闭	只有绿色	绿色	0	1	0
关闭	打开	打开	有绿蓝两色	青色	0	1	1
								关闭	关闭	打开	只有蓝色	蓝色	0	0	1
关闭	关闭	关闭	三色都没有	黑色	0	0	0

从表一中可见：这三个开关中无论其中的一个、两个、甚至是三个开关同时或者各自打开的时候，屏6和屏10上都会“同时”出现不同的一条、两条甚至是三条有色光谱，或者说对应于各开关各自“关闭”的位置上就会“同时”出现一条、两条、甚至是三条黑色带；于是就可以用屏6和屏10上“同时”出现的这三种颜色位置上光线的有无或者说这三个位置上是有色亮线还是黑线的情况来“同时”代表“三个”比特的二进制数字(它们共有八种不同的组合)。与此同时：在上述的各个开关各自作用的时候，会聚点8上也会同时出现不同的单色或者混合色(例如表一中的白、红、黄、绿、黑等不同的单色或者混合色)，而且所有这些单色或者混合色都绝对不会重复！因此也可以用会聚点8上出现的这些各种不同的单色或者混合色来“同时”代表“三个”比特的二进制数字。

如果将图一中的屏6、棱镜9和屏10去除，而让经过调制后光束经柱面透镜7会聚后再由一个透镜(组)、反射镜(组)或者透镜与反射镜结合而成的光学天线将这光束扩束后沿空中发射出去；或者将这光束用会聚透镜(组)会聚到光导纤维的一端，那么就可以将这经过调制后的一系列光脉冲沿光纤发射出去了。

如果将图一中的屏6、棱镜9和屏10去除，保留柱面透镜7，并在会聚点8处放一个能够记录彩色信息的信息记录载体(例如现有的各种用于彩色摄影的彩色胶片等)，那么每当发出一个经过这三个开关调制后的不同颜色的脉冲光就会使会聚点8处的彩色信息记录载体即胶片上的一个点曝一次光，下一次脉冲再使这载体上相邻的点曝光……将这记录了许多个不同颜色点的彩色记录载体即胶片冲洗显影定影后，它的上面就会出现许多个不同颜色的光点；而这每一个光点都“同时”代表着三个(而不是一个)比特的数字信息，这样就可以用它来记录高密度的数字信息了。

读取(即解调)这些信息的方法与写入信息时的相似，本发明在通讯应用中，将从接收天线或者光纤终端收到的光脉冲会聚到棱镜(或者光栅)上进行色散，那么在接收屏上就会出现包括红绿蓝三种颜色的光谱线，并且这三种颜色中可能有一种、两种甚至三种颜色的缺少，也就是说在这三种颜色的位置上可能有一处、两处甚至是三处都是黑线，于是参见表一可知，当一个脉冲光被色散后在接收屏上同时出现红、绿、蓝三种颜色时，就同时代表着1、1、1三个数；当接收屏上红光的位置是亮的而绿光、蓝光的位置是黑的时候就同时代表着1、0、0三个数……由此可见：任何一个脉冲光都“同时”代表着(表一中的八种)三个比特数，于是利用这脉冲光色散后的光谱性质就可以读取(或者说是解调)每个脉冲光所“同时”代表的三个比特的数字了。

本发明在信息的记录和重放的应用中，读取(即解调)彩色信息记录载体上的信息的方法与之相似：会聚一束与图一中光源2的发光谱线完全相同的光源去照射彩色信息记录载体上的某一个彩色点，那么同样根据光的色散原理可知：当这点为白光时它就会在接收屏上分解为红、绿、蓝三色光，这就同时代表着1、1、1三个数；当这点为红色时接收屏上的红光位置就有光而绿光蓝光的位置必然是黑的，这时候就代表1、0、0三个数……由此类推：无论这点出现上面表一中的任何一种颜色，这时候接收屏上也必然会出现相应的一条、两条甚至三条彩色谱线(或者说出现两条、一条黑线甚至没有黑线)，它们就分别“同时”代表着表一中的(八种)三个的比特(Bit)数字，这样就可以根据接收屏上出现的不同谱线来读取(即解调)每一个彩色光点所同时代表的三个比特的数字信号了。

从上述的三种颜色可以“同时”代表三个比特的数字信号的理论很容易推广到包括无数种颜色的(即包括红外、可见和紫外光的广义的)整个光谱区：图二中12为一光源，它发出包括红外、可见和紫外光的(广义的)连续光谱的白光，或者是同时使用多种类激光器发出的分布在上述光谱区域内的有许多根谱线的混合激光；用会聚反射镜11将它的光经过窄缝13后通过一个总开关14而会聚到一个棱镜(或者光栅)15上(总开关14可以使光源发出的连续光变成脉冲光，如果光源12用的是脉冲激光，那么这个开关就可以不用)，根据光的色散原理，这束白光就被分解开来，于是在屏17上就出现了一条包括红外、可见和紫外光的连续光谱(或者是分布在上述光谱区域内的包括许多条谱线的激光光谱)，其波长范围从λ₀到λ_M，如果屏17是半透明的，那么将透过它的光再次用柱面透镜(组)18会聚到点19，在会聚点19的第二个棱镜(或者光栅)20将这光再次色散，那么在屏21上必然也会出现与屏17上完全相同的连续(或者包括多条谱线的激光)光谱。

如果在光线从15到屏17的途中安放一个由N(N＞1)个紧密地排列在一起的开关组成的开关群16，那么当其中的开关D打开的时候，从λ₀到λ₁波长范围内的光就可以通过开关D而到达屏17上，而当开关E关闭的时候，从λ₁到λ₂波长范围内的光就被它遮住而不能到达屏17，于是在屏17上就相应地出现了一条黑线，这线的宽度也必然精确地对应于从λ₁到λ₂的波长范围；同样，在屏21上也必然“同时”出现与屏17上位置和波长范围(即线的粗细)“完全相同”的两条谱线，也就是说：屏21上从λ₀到λ₁波长范围内有一条亮线，而从λ₁到λ₂波长范围内就没有光而是黑线，……与此类推：当其他各个开关分别打开或者关闭的时候，在屏17和屏21上就会同时出现两者完全相同的由一系列颜色不同的亮线和黑线明暗相间所组成的光谱线，其中的每一条有色亮线都对应于开关群16当中每一个开关的“打开”状态，而每一条黑线则对应于开关群16当中每一个开关的“关闭”状态。于是就可以用这N个亮线和黑线“同时”代表N个比特的二进制数字了。当总开关14打开(或者激光器组发出一个脉冲)的同时，来自干光源的脉冲被开关群16中的N个开关所调制，等到总开关14第二次打开(或者激光器组发出第二个脉冲)的时候，再用下一批N个比特的二进制数字信号去调制下一次(广义的)白光或者是多谱线激光脉冲中的各个波长部分……。

同样根据光谱学原理，每当开关群16中有若干个开关关闭的时候，那么射向屏17的(广义)白光或者激光光谱中必然会缺少这几个开关位量所对应的光谱线，或者说缺少这几条光谱线所代表的几种颜色，那么同样根据色度学原理：此时会聚点19上的颜色就必然有相应的变化，而且对应于谱线性质不同的每一个脉冲会聚点19上的颜色都是不重复的；于是根据同上的三颜色原理的推广就可以用所有这些不同的每一种颜色来代表N个比特的数字信息了。

将本发明应用在通讯技术中时，将用开关群16调制后的一个个白光或者激光脉冲用上述的光学天线通过大气发射到远处的接收天线上，也可以经柱面透镜会聚后经光纤通讯线路发送到接收端的接收机上；接收天线或者接收机再次将这一系列不同颜色的脉冲光会聚到棱镜(或者光栅)上进行色散，那么就必然会出现与发射之前经过调制后的光谱线完全相同的由一系列颜色不同的亮线和黑线明暗相同所组成的光谱线，根据光谱线上各个亮线和黑线的位置就可以读取(即解调)这谱线上所同时代表的N个比特的二进制数字了。

本发明用于记录和重放信息的原理如上所述：在会聚点19处放一个能够记录彩色信息的记录载体(例如现有的各种用于彩色摄影的彩色胶片：正片、负片甚至是一次成象的胶片等)，那么每当光源12发出一个经过这N个开关调制后的不同颜色的光就使这彩色记录载体上的一个面积很小的点曝一次光，下一次脉冲再使其相邻的点曝光……当这记录载体上所有的点都曝光后，就将这彩色记录载体去冲洗显影定影，于是它的上面就出现了许多不同颜色的光点；而这每一个光点都代表着N个(不是一个)比特的数字信息。

读取这些信息的方法与通讯中的相似：会聚一束与图二中光源12的光谱性质完全相同的白光或者是包括许多条谱线的激光去照射彩色记录载体上的某一彩色点，那么这个点必然会反射(对于相片)或者透射(对于正片)出相应的颜色光来，将这有色光会聚到棱镜(或者光栅)上进行色散，同样在接收屏上就会出现相应的由一系列由颜色不同的亮线和黑线明暗相间所组成的光谱线，根据光谱线上各个亮线和黑线的位置就可以读取(即解调)这谱线上所同时代表的N个比特(Bit)的二进制数字了。

当然也可以在使用本发明的方法发射或者接收(数字)信息的同时也使用本发明的方法来记录或者存储这些信息；其方法是：在发射或者接收经调制后的光的同时用一个半透反射镜将发射或者接收的一部分光反射并会聚到与上述相同的信息记录介质上使它们曝光，于是在发射或者接收这些信息的时候就可以同时记录它们了。

由于本发明中的光谱完全不需要用人眼来识别，因此本发明中使用的光既可以包括对于人眼来说的“可见光”，也可以包括红外、紫外等不可见光，只要本发明中所用的各种光学仪器(例如反射镜、棱镜、开关、透镜、光学天线、光导纤维、胶片等)能够对这些红外和紫外光起作用就可以实现本发明的各种功能了；由于使用的光的谱线宽，那么一个光脉冲中可以包括的比特数就比较多了。

本发明的优点和积极效果是：一个光脉冲和一个信息存储单元可以同时代表多个比特的二进制数字，这样就可以极大地提高(数字)通讯的速度；极大地提高信息存储介质的单位面积上的信息量了。

可以估计一下一个脉冲所能够“同时”代表的比特数：一个棱镜(或者光栅)将一束白光色散成一条50CM宽的光谱带并不困难，而现代光栅可以做到每MM刻3000条线，如果能在每MM上做出2个开关，那么在上述的50CM宽的长度上就可以做1000个开关，于是N就为1000了；可见在每秒钟脉冲重复率相同的情况下，本发明在(数字)通讯中的信息传播速度就是现有方法的一千倍！

对于信息记录来说，由于每一个脉冲发出的光的颜色都不同，因此在信息记录介质上(显影后)的每个彩色点都可以和周围的其他彩色点区别开来(而不象普通数字记录载体中各个信息记录单元之间是没有区别的，例如光盘上的各个凹坑的形状都是一样的，因此它们之间就必须有一段间隔，不然就会使记录的信号混淆)，因此各个彩色点可以紧紧地靠在一起；此外，彩色胶片单位面积上的象素的数量也要比现代磁盘、光盘等介质单位面积上的信息记录单元多得多(特别是所谓慢速胶片的分辨率更高)，再加上上述的N可以做到1000以上，由于这三个因素的共同作用，就使得本发明的单位面积上可记录的(数字)信息是普通方法的几千甚至几万倍以上了！

在上述的两种应用中，如果再利用现有的各种压缩软件技术来压缩信息，那么本发明用于通讯中的速度更可以提高到十几万倍，单位面积上的信息存储量可以达现有的几十万倍！

在(光)通讯的应用中，如前所述：本发明可以用光学天线来传输信息，虽然光在大气中传输会有各种损失，然而正如数字通讯本身的特点一样：它的抗干扰能力很强，经调制后的数字通讯的信号并不取决于作为载波的光的强弱而只取决于各个波长的光谱线，或者说各种颜色的光的“有无”，因此即使由于大气的影响使某个波长范围内的光强有所损失，只要光的光谱性质不改变，那么传输的信号就不会受影响；并且大气对于整个可见光波段都是透明的，它不可能“单独”吸收某一波长的可见光；而大气对部分红外、紫外光也是透明的(即所谓的大气窗口)，再加上可以用提高发射光的脉冲(特制是激光脉冲)的功率的方法来减少信号的损失；因此本发明应用在大气通讯中是可行的。

本发明更适合用于建立在高山上的地面站与地面站之间、地面站与卫星或者与飞行器之间、飞行器与飞行器之间、飞行器与卫星之间、卫星与卫星之间的通讯，由于高空空气稀薄，对光传输的损失几乎为零，而在太空完全没有光传输的损失，因此在这些通讯应用中的通讯质量必然是很高的；更因为第一由于载波从现在的微波变成了频率高得多的光波，第二由于本发明的一个脉冲就可以表示多个(数字)信号，由于这两个原因的共同作用就可以使容量和通讯速度提高许多倍，从而使上述的各种通讯进入一个高容量高速度的全新时代。

除此以外，第一因为本发明中使用的光束比较狭窄，其光束(特别是激光束)的发散要比无线电波小得多，因此在光束之外就没有信号，无法监听；第二是因为本发明中使用的光载波的频率比无线电波高得多，可以“同时”容纳的信号也比无线电波多得多；第三是因为本发明中的一个脉冲可以包括许多个比特的信号，使得用无线电通讯要花费比较长的时间才能够传输完的信息用本发明可以在极短的时间内传输完，因此就来不及被监听或者干扰；第四是因为数字通讯本身就具有保密性好、抗干扰能力强的特点：由于这四个因素的共同作用就使得本发明更适于用在信号的高速保密通讯方面。

在现有的光纤通讯中，如果用本发明中的经调制后的(广义的)谱线非常宽广的白光或者多谱线激光来代替现有的只有一根非常窄的谱线的单色激光来传输信号，那么如前所述：一个光脉冲就可以包括许多个比特的数字信号(而不象现在用在光纤通讯中的激光那样，一个脉冲只包括一个比特的数字信号)，实现这一点只需要将现有的发射和接收设备改造一下就行了，而现有的光纤通讯线路完全不用更换；这样就可以将“现有”的光纤通讯线路和计算机网络等的数据通讯速度提高千万倍！从而为信息高速甚至是超高速公路的实现奠定了最根本的基础！

这种光纤通讯是广义的，它不仅可以用于现有的几百、几千公里的长距离通讯，也可以用于现有的电子计算机或者其他任何电子设备内部的信息超高速通讯上，即是说，用这种超高速通讯光纤代替它们内部的用于传输各种信号的通讯电缆，从而极大地提高其内部通讯速度，极大地加快它们的工作速度。

使用本发明也可以制成一种超高速的光调制解调器，从而极大地提高通讯的速度。

本发明用在信息存储(和读取)方面的前景也是非常广阔的：可以制成一种超大容量的光存储器(例如光卡或者光盘)，这些光卡或者光盘可以用于银行、邮局、人员身份识别等用途，由于它的信息存储量极大，因此还可以用来记录许多用现有的各种磁卡无法容纳的信息，其用途必将比现有的各种磁卡等广泛得多！本发明也可以在电子数码照相机和数字式摄像机中用于记录声音和静止或者活动画像，其容量必然比现有的磁卡、磁带大得多；也可以在电子计算机中用于记录计算机文件(甚至可以将计算机中常用的各种系统软件和应用软件用这种光卡或者光盘记录下来，而现有的硬磁盘只需要用来记录用户文件，这样就根本不怕任何计算机病毒的破坏了)；这些光卡或者光盘也可以代替现有的用于记录声音、静止或者活动画像以及计算机文件的各类CD、VCD、DVD等各种类型的光盘；从而将原来需要几十、几百甚至几千张光盘才能记录下来的信息全部记录在一张这种光卡或者光盘上。

光卡、光盘的面积可以做的比较大，于是上面每个彩色点的面积就比较大，这样就不会使读取它的白光因为衍射而会聚不到那么小的点上使读取信息发生困难了。

在电子计算机的应用中，由于本发明使同样面积上的信息存储的容量比现有任何一种信息记录介质的大许多个数量级，因此就可以将一个经过多次修改的用户文件“多次”记录在它的不同的区域上，而用不着象现有的容量有限的硬磁盘一样，不得不将一个经过多次修改的文件记录在磁盘的“同一个”区域，用修改后的文件覆盖掉前面的同一个文件，永远只能存储最后一次修改的文件；用这种方法还可以忠实地反映出文件的每一次修改的历史。

本发明还可以利用现有的彩色显示器来做成一种既可以记录又可以重写(数字)信息的“读写”存储器，其原理是：用原始信号调制显示器中红、绿、蓝三色的光强比例，根据色度学中三原色相加混色可以仿造出各种颜色的原理，使这三色经适当的配比后在屏幕上形成各种颜色的点(由于这些彩色点不是给人眼看而是给仪器用色散原理来读的，因比这种显示器就应该特别设计，使其屏幕上各点的这些三种颜色“重叠”在一起，使颜色完全混合)；然后用可以作扫描运动的透镜(组)来会聚屏幕上需要读取的点，使这会聚的光通过棱镜(或者光栅)色散后用来读取(即解调)屏幕上每个点所代表的许多个比特的(数字)信号；当原始信号不变的时候，屏幕上的每个点就都保持原来的颜色，于是读取到的各个点的信号也不变；当这屏幕上某些区域内记录的数据需要改变的对候，原始信号扫描到这些区域时就改变原来的三色的光强比例，从而使这些区域上各点的颜色作相应的改变，当然这时候使用上述的色散方法读出来的这些点的信号也因此而改变了，于是这样就可以形成一种既可以读又可以多次改写的超大容量的信息存储器了。

如果有一种既可以记录又可以重写彩色光点的彩色信息记录介质(例如一种特殊的彩色胶片)，那么就可以用本发明的原理形成一种超大容量的读写(数字存储)的光卡或者光盘了。

实施本发明较好的具体方法有许多种，介绍如下：光源可以是任何一种现有的发出包括红外、可见和紫外光的连续光谱的人工光源(例如白炽灯、日光灯、碘钨灯、囟素灯、氙灯或脉冲氙灯等)；也可以用一种特殊的光源，那就是如《国外激光》杂志85年1期第3页说的：“图6显示出一个能够把光脉冲功率放大到千兆瓦水平而仍保持mμμS宽的放大器结构，……如果把强光脉冲聚入几CM深的几乎透明的任何液体中，都能产生白光连续谱脉冲。”即是说将强大的激光脉冲聚入液体中所产生的白光也可以用做本发明中的光源。此外，《国外激光》杂志84年9期第15页也说：“绿宝石，掺铬绿柱石，通称为绿宝石……转换效率超过30％，似乎是已得到激光作用的所有激光材料中光谱带最宽的一个，……绿宝石作为一种新型宽带可调谐激光器，具有快速Q开关及通过锁模产生超快脉冲的理想特性。”由此可见：由于输出的光谱频带很宽，因此用绿宝石激光器也可以作本发明中的一种光源。除此之外，由于现代各种类型的激光器可以发出许多条分布在可见光和红外、紫外区域的谱线，因此也可以同时使用几种类型的激光器(例如红宝石、YAG、钕玻璃等固体激光器和气体、液体、化学、半导体激光器等，井且根据需要对它们的某些谱线进行倍频)发出的分布在上述光谱区域内的包括尽可能多的谱线的脉冲激光来做光源。

上述的这些光源可以连续发光，然后用总开关14控制使它们变成脉冲光，每一个光脉冲发光的同时由开关群16的N个比特的信号调制这个脉冲；下一次光脉冲再由下一批N个比特的信号去调制它，……当然光源也可以是脉冲氙灯或者上述的同时包括多条谱线的各种激光等脉冲光源，这样就不需要总开关14了；总而言之：这光源的谱线应该尽量宽；以便使(经调制后的)一个脉冲中可以包括尽可能多的数字信号。

总开关14可以使用现有的各类机械开关；或者利用电光效应的各种开关，例如利用克尔效应、普克尔效应、法拉弟效应等做成的开关，或者是可饱和染料开关等；甚至可以将这几种开关结合起来使用。用于将光束色散的棱镜或者光栅15的色散本领应该比较大，这样可以在屏上形成比较宽的光谱带，以使这光谱带上的开关群16中分布尽可能多的开关；开关群16中的各个开关也可以采用与总开关14相同的各类开关。在利用克尔效应作开关群的时候，可以在一个装满能够产生克尔效应的液体(例如硝基苯等)的槽子中安放N个隔板，使它们互相隔绝，以便形成N个开关，用N对电线接在每一个被隔板分开来的N对电极板上，于是每一对电线就可以分别控制这N个电极板间的电场的产生与消失，从而决定着射来的谱线的通过与否状态了。在利用普克尔效应、法拉弟效应、可饱和染料等作开关的时候，也可以使用与此类似的方法，即是说将可以产生上述各效应的N个作用元件紧密地排在一起，如果在一排中排不下，也可以交错排成两排甚至是三排，以使它们“紧密”地排列在一起，以调制紧靠在一起的各条谱线。

作用在开关群16上的信号应该尽可能高速地调制开关群中的各个开关，可以让N个比特的信号“同时”调制这N个开关，当然也可以超高速地“依次”调制这N个开关；总之，无论怎样调制它们，都必须使得在总开关14打开(或者是光源脉冲)的极短的时间内将开关群16中的N个开关调制完毕。

由于经调制后的光束已经沿水平方向色散开来，而沿铅直方向几乎没有发散，因此会聚这光束的柱面透镜就必须是特殊的，它沿水平和铅直方向的曲率不同；当然也可以同时使用用两块前后分布的沿水平和铅直方向的曲率不同的柱面透镜；这两种柱面透镜(组)都可以将光束分别沿水平方向和铅直方向以不同的折射率会聚成一束圆形断面，然后再由透镜(组)、反射镜(组)或者由透镜与反射镜结合而成的光学天线将这束光发射出去。

接收光信号的光学天线也可以由透镜(组)、反射镜(组)或者透镜与反射镜透镜结合而成。

当然也可以用上述的特殊的柱面透镜(组)将光束会聚后再通过光纤通讯线路来传输信息。

在通讯应用中，将接收天线或者光纤接收端收到的光脉冲用棱镜(或者光栅)色散到一个屏幕上以后，就可以读取(即解调)脉冲反映在屏幕上面的信息了。

在将信息记录到彩色信息记录介质上时，可以用“直接曝光法”：经调制后的光用上述的特殊的柱面透镜(组)会聚后直接射到象磁卡一样的长方形的“光卡”的信息记录介质的一个点上，使它曝光，每曝光一个点，这光卡就沿横向移动一段微小的距离，当一排光点曝光完后再沿纵向移动一小段距离使下一排曝光……这光卡的移动可以通过纵向和横向的步进电机等伺服机构来完成。

直接曝光法也可以用于使圆盘状的信息记录介质上的各点曝光，每曝光一次伺服机构就使这圆盘就从中心向外移动一小段距离，同时转一个很小的角度，其运动轨迹就好象一个半径从中心向外不断增大并且不断旋转的阿基米德螺旋线，这样就可以使整个这种特殊的“光盘”上出现阿基米德螺旋线状的(好象现有的光盘一样的)光点了。

如果经开关群16调制后的光束在水平方向的宽度太大而难以用特殊的柱面透镜(组)会聚时，也可以用“间接曝光法”：也就是将调制过的光投射到一个反光屏上，然后用一架装有上述的光卡的特殊照相机拍摄这个屏，相机的透镜(组)也应该象上述的特殊柱面透镜(组)一样沿水平和铅直方向的曲率不同，这样就可以将光束分别沿水平方向和铅直方向以不同的折射率会聚成一束圆形断面光而到达胶片上形成一个近似的小方点，这相机的特殊快门每次只让这光卡上的一个点曝光，每拍摄一个点，光卡就沿横向移动一段微小的距离，当光卡上的一排光点拍摄完后再沿纵向移动一小段距离……同样这光卡的移动也可以通过纵向和横向的步进电机等伺服机构来完成，于是这样就可以使这特殊的光卡上的每一点都能够曝光了。

在间接曝光中当然也可以将这些脉冲拍摄到一个上述的“光盘”上，这种特殊的照相机的透镜(组)也应该同样将光束分别沿水平方向和铅直方向以不同的折射率会聚成一束圆形断面光而到达光盘上形成一个近似的小方点，相机上只有一个小孔用于使光盘上的一个小点曝光，每曝光一次伺服机构就使光盘相对这小孔移动一小段距离，同时转一个很小的角度，其运动轨迹就好象一个半径从中心向外不断增大并且不断旋转的阿基米德螺旋线，这样就可以使整个光盘上出现阿基米德螺旋线状的(好象现有的光盘一样)光点了。

如前所述：上述的经调制后再经特殊柱面透镜(组)会聚后的光也可以先通过一个半透反射镜，将一部分光用于通讯中的发射，另一部分光同时用于使信息记录介质曝光，从而边发射边记录信息；在接收天线或者光纤的终端也可以用一个半透反射镜将收到的光一分为二，边接收边记录。

读取光卡上的信息时，用透镜(组)会聚与记录光卡上信息时的光源的谱线性质完全相同的光源照射光卡上的每一个点，同时令光卡沿横向和纵向移动，就好象显象管中的扫描运动一样，当然这光卡的移动也可以通过纵向和横向的步进电机等伺服机构来完成；然后将点的反射(对于相片)或者透射(对于正片)光(根据需要再通过一个望远镜放大后)用棱镜(或者光栅)色散后投射到一个屏幕上。

读取光卡上的信息的另一种方法是让光卡不动而用上述的读取光束来扫描光卡上的每一个点；扫描这些光点的光束偏转机构可以是机械式的(例如旋转多面体反射镜的方法，使用光学纤维的光偏转装置)；可以是电-光效应的(例如将许多KDP晶体的棱镜排列后加电场使光束偏转的方法)；也可以是电-声效应的(例如以扫描信号驱动装满液体的超声波换能器而使光束偏转的方法)；同样将光卡上的反射(对于相片)或者透射(对于正片)光(根据需要再通过一个望远镜放大后)用棱镜(或者光栅)色散后投射到一个屏幕上。由于用这种扫描方式读取这种光卡时没有现有的光盘那种旋转运动，因此也就不会象普通光盘一样被磨损划伤了。

用上述的这两种方法将光卡上点的光谱色散到一个屏幕上以后，就可以读取(即解调)屏幕上面的信息了。

读取本发明中的特殊的(彩色)光盘的方法与现有的光盘的类似：让这光盘旋转，并会聚一束可以沿直径方向移动的与写入信息时光谱性质完全相同的光源来照射光盘上的点，然后将它的反射或者透射光(根据需要再通过一个望远镜放大后)用棱镜(或者光栅)色散后就可以读取(即解调)屏幕上的信息了。

如前所述：对于上述的既可以记录又可以重写(数字)信息的“读写”存储器中的特殊的彩色显示器上各点的信息的读取方法是用可以作扫描运动的透镜(组)来会聚屏幕上需要读取的点(扫描这些光点的光束偏转机构与上述的相同，即可以是机械式的，电-光效应的，电-声效应的)，并使这会聚的光通过棱镜(或者光栅)色散后投射到一个屏幕上以便读取(即解调)上面各点的信息。

读取上述的光学接收天线、光纤、光卡、光盘和显示器经棱镜(或者光栅)色散后投射到屏幕上的信息的方法是相同的，这方法有两种：第一种类似于条形码扫描的方式，用一个装备有光电倍增型探测器(例如光电管、光电倍增管等)或者光电导探测器(例如光电压控测器、光敏电阻、半导体探测器等)的接收望远镜来扫描并探测屏幕上各谱线的光强，对于不同的谱线波段(例如红外、可见、紫外等波段)，可以同时分别使用上述的几种不同种类的探测器；这些探测器接收各谱线反射回来的光；当某一谱线上有光的时候，光电探测装置中就有电流通过，而当某一谱线为黑线的时候，探测装置中就没有电流通过，根据电流的有无就可以读取(即解调)屏幕上的光谱中所包括的许多个1和0这两种数字信息了。扫描这些光点的光束偏转机构可以是机械式的(例如旋转多面体反射镜的方法，使用光学纤维的光偏转装置)；可以是电-光效应的(例如将许多KDP晶体的棱镜排列后加电场使光束偏转的方法)；也可以是电-声效应的(例如以扫描信号驱动装满液体的超声波换能器而使光束偏转的方法)。

另外一种读取的方法是直接在一个接收色散光谱的屏幕上紧密地(或者分前后几排交散开来)排列若干个光电倍增型探测器(例如光电管、光电倍增管等)、光电导探测器(例如光电压探测器、光敏电阻、半导体探测器等)，对于不同的谱线波段(例如红外、可见、紫外等波段)，可以同时分别使用上述的几种不同种类的探测器；当某一谱线上有光的时候，这位置上的光电探测装置中就有电流通过，而当某一谱线为黑线的时候，该位置上的光电探测装置中就没有电流通过，根据各个光电探测装置内电流的有无就可以读取(即解调)每个光脉冲所包括的许多个1和0这两种数字信息了。

信息记录介质可以用现在的各类彩色正片、负片或者一次成象的胶片，当然也可以专门研制一种可以记录红外、可见光和紫外光的色彩还原准确的特殊信息记录介质。负片经扩印后的面积比正片大，可以用两张经扩印后的相片背对背地粘在一起，使其信息量增为两倍；一次成象胶片的优点是曝光后只要用白光照射后就可以读取上面的信息了。

为了保护这种光卡或者光盘上的信息，可以将它们粘合到一层不易变形的金属片、玻璃片、塑料片等硬介质上，其表面还可以复盖一层防止摩损的硬质透明保护膜。

上述的光卡或者光盘的复制非常方便，如果这种信息记录介质是负片，那么只要用底片扩印就行，如果是正片，也只要用一般的正片拷贝法就可以复制它们了。

Claims (10)

1.一种利用光的色散原理将(包括红外、可见光和紫外光的广义的)脉冲白光束或者同时使用多种类激光器发出的分布在上述光谱范围内的有许多根谱线的混合脉冲激光束分解成一条(广义的)彩色光谱带，用需要传输或者记录的(数字)信号中的许多个比特(Bit)的二进制数字信号去调制一个开关群中的各个开关从而控制光谱上各种颜色谱线的通过与否，利用因此而产生的上面分布有许多根不同颜色的亮线和黑线的彩色光谱来代表许多个比特的二进制数字的方法；读取这些信息也利用类似的色散原理。其特征在于：经过这种方法调制的“一个”光脉冲可以“同时”代表或者说包含许多个比特的数字信号；本方法既可以用于超高速(数字)通讯也可以用于(数字)信息的高密度记录和重放；当然这两种功能也可以同时起作用。

2.如权利要求项1所述的方法，其特征是：一只会聚反射镜将光源的各次脉冲光经一窄缝后通过一个总开关再会聚到一个棱镜(或者光栅)上，经它色散后的光再经一个由N(N＞1)个紧密地排列在一起的开关组成的开关群用需要发射或(和)记录的(数字)信号来调制，经调制后的光用光学天线发射或者会聚起来通过光纤发射后用于通讯，接收信号的光学天线或者光纤接收到光束后用棱镜(或者光栅)将光进行色散，根据屏上出现的光谱线上各个亮线和黑线的位置来读取(即解调)每个脉冲所同时代表的许多个比特的二进制数字；经调制后的光也可以会聚起来让信息记录介质曝光，经冲洗使上面的不同颜色的光点显示出来；用一束与发射时的光谱性质完全相同的光照射这介质上的每一个点，同样根据屏上出现的光谱线的上各个亮线和黑线的位置来读取(即解调)每个光点经色散后所同时代表的许多个比特的二进制数字；发射或者接收上述的经调制后的光也可以先通过一个半透反射镜，将一部分光用于通讯，另一部分光同时用于使信息记录介质曝光，从而边通讯边记录信息。

3.如权利要求项1、2所述的方法，其特征是：光源可以用任何一种现有的发出包括红外、可见和紫外光的连续光谱的人工光源(例如白炽灯、日光灯、碘钨灯、卤素灯、氙灯等)；可以用激光脉冲聚入液体中而产生的白光；可以用宽光谱带的绿宝石激光器；还可以同时用几种类型的激光器(例如红宝石、YAG、钕玻璃等固体激光器和气体、液体、化学、半导体激光器等，并且根据需要对它们的某些谱线进行倍频)发出的分布在上述光谱区域内的包括尽可能多的谱线的脉冲激光来做光源。

总开关可以使用现有的各类机械开关；或者利用电光效应的各种开关，例如利用克尔效应、普克尔效应、法拉弟效应等做成的开关；或者是用可饱和染料开关等；甚至可以将这几种开关结合起来使用。用于将光束色散的棱镜或者光栅的色散本领比较大。开关群中的各个开关也可以采用与总开关相同的各类开关，可以根据需要将这些开关群中的各开关分成两排甚至是三排交替开来，从而使它们“紧密”地排在一起。在利用克尔效应作开关群的时候，可以在一个装满能够产生克尔效应的液体(例如硝基苯等)的槽子中安放N个隔板，使它们互相隔绝，以便形成N个开关，用N对电线接在每一个被隔板分开来的N对电极板上来分别控制这N个电极板间的电场的产生与消失，从而决定着射来的谱线的通过与否状态。在利用普克尔效应、法拉弟效应、可饱和染料等开关的时候，也可以使用与此类似的方法，即是说将可以产生上述各效应的作用元件紧密地排在一起，如果在一排中排不下，也可以交错排成两排甚至是三排，以使它们“紧密”地排列在一起，以调制紧靠在一起的各条谱线。经调制后的光用对于光束的水平方向和铅直方向的折射程度不一样的特殊柱面透镜(也可以用两块正交的曲率不同的柱面透镜将光束分别沿水平方向和铅直方向以不同的折射率会聚)会聚起来，这会聚后的光束可以用透镜(组)、反射镜(组)或者透镜与反射镜结合而成的光学天线或者光纤将它们发射出去；可以用于使信息记录介质曝光，也可以通过半透反射镜后同时用于通讯和信息的记录。

4.如权利要求项1、2、3所述的方法，其特征是；经调制后的光被会聚起来后，用透镜(组)、反射镜(组)或者透镜与反射镜结合而成的光学天线发射出去，与发射天线结构相似的接收天线再将这一系列不同颜色的脉冲光会聚到棱镜(或者光栅)上进行色散，并且根据每个脉冲的光谱线上各个亮线和黑线的位置读取(即解调)这谱线上所同时代表的许多个比特的二进制数字。这种方法可以用于建立在高山上的地面站之间、地而站与飞行器或者卫星之间、飞行器与飞行器或者飞行器与卫星之间，卫星与卫星之间等的高速(数字)通讯。

5.如权利要求项1、2、3所述的方法，其特征是：经调制后的光被会聚起来后用光导纤维发射出去，接收端再将这一系列不同颜色的脉冲光会聚到棱镜(或者光栅)上进行色散，并且根据每个脉冲的光谱线上各个亮线和黑线的位置读取(即解调)谱线上所同时代表的许多个比特的二进制数字；这种特殊的方法既可以用于几百几千公里距离远的光纤通讯，也可以用于计算机和其他电子设备内部几米距离内的数字高速通信。

6.如权利要求项1、2、3中所述的方法，其特征是：经调制后的光被会聚起来后，用于使彩色信息记录介质上的一个个点曝光，从而使每个点上记录许多个比特的信号；将这彩色记录载体去冲洗显影定影，它的上面出现的每一个颜色不同的光点都代表着N个比特的数字信息。曝光有直接法：经调制后的光用水平方向和铅直方向的折射程度不一样的特殊柱面透镜将光束会聚(也可以用两块正变的曲率不同的柱面透镜将光束分别沿水平方向和铅直方向以不同的折射率会聚)成一个小方形点后直接射到长方形的“光卡”的信息记录介质的一个点上使它曝光，每曝光一个点，就横向移动一段微小的距离，一排光点曝光完后再沿纵向移动一小段距离；这光卡的移动可以通过纵向和横向的步进电机等伺服机构来完成。曝光还有间接法，将经棱镜(或者光栅)色散后的光投射到一个反光屏上，然后用一架装有光卡的相机拍摄这个屏，这相机的一组沿水平和铅直方向曲率不同的特殊柱面透镜(组)将光束分别沿水平方向和铅直方向以不同的折射率会聚到光卡上形成一个小方点，它的特殊快门每次只让一个点曝光，每拍摄一个点，光卡就沿横向移动一段微小的距离，一排光点拍摄完后再沿纵向移动一小段距离；这光卡的移动也通过纵向和横向的步进电机等伺服机构来完成。

读取光卡上的信息时，用透镜(组)会聚与记录光卡上信息时的光源的谱线性质完全相同的光源照射光卡上的每一个点，同时令光卡沿横向和纵向移动，光卡的移动也可以通过纵向和横向的步进电机等伺服机构来完成；燃后将点的反射(对于相片)或者透射(对于正片)光(根据需要再通过一个望远镜放大后)用棱镜(或者光栅)色散后投射到一个屏幕上 。

读取信息的另种方法是让光卡不动而用上述的读取光束来扫描光卡上的每一个点；扫描这些光点的光束偏转机构可以是机械式的(例如旋转多面体反射镜的方法，使用光学纤维的光偏转装置)；可以是电-光效应的(例如将许多KDP晶体的棱镜排列后加电场使光束偏转的方法)；也可以是电-声效应的(例如以扫描信号驱动装满液体的超声波换能器而使光束偏转的方法)；同样将光卡上的反射(对于相片)或者透射(对于正片)光(根据需要再通过一个望远镜放大后)用棱镜(或者光栅)色散后投射到一个屏幕上。

光卡可以用现有的各类彩色正片、负片或者一次成象的胶片，用也可以专门研制的可以记录红外、可见光和紫外光的色彩还原准确的特殊信息记录介质。可以用两张经扩印后的相片背对背地粘在一起。可以将光卡粘合到一层不易变形的金属片、玻璃片、塑料片等硬介质上，其表面还可以复盖一层防止摩损的硬质透明保护膜。光卡的复制方法是：如果是负片就用底片扩印，如果是正片，就用一般的正片拷贝法。

7.如权利要求项1、2、3中所述的方法，其特征是：经调制后的光被会聚起来后，用于使彩色信息记录介质上的一个个点曝光，从而使每个点上记录许多个比特的信号；将这彩色记录载体去冲洗显影定影，它的上面出现的每一个颜色不同的光点都代表着N个比特的数字信息。曝光有直接法：经调制后的光用水平方向和铅直方向的折射程度不一样的特殊柱面透镜将光束会聚(也可以用两块正交的曲率不同的柱面透镜将光束分别沿水平方向和铅直方向以不同的折射率会聚)成一个小方形点后直接使一个圆盘状(即光盘)的信息记录介质上的点曝光，每曝光一次伺服机构就使这圆盘就从中心向外移动一小段距离，同时转一个很小的角度，其运动轨迹就好象一个半径从中心向外不断增大并且不断旋转的阿基米德螺旋线。间接曝光法；将经棱镜(或者光栅)色散后的光投射到一个反光屏上，然后用一架装有圆盘形光盘的相机拍摄这个屏，这相机的一组沿水平和铅直方向曲率不同的特殊柱面透镜(组)将光束分别沿水平方向和铅直方向以不同的折射率会聚成一个近似的小方点，相机上只有一个小孔用于使光盘上的一个小点曝光，每曝光一次伺服机构就使光盘相对这小孔移动一小段距离，同时转一个很小的角度，其运动轨迹就好象一个半径从中心向外不断增大并且不断旋转的阿基米德螺旋线。

读取这光盘时，让这光盘旋转，并会聚一束可以沿直径方向移动的与写入信息时光谱性质完全相同的光源来照射光盘上的点，然后将它的反射或者透射光(根据需要再通过一个望远镜放大后)用棱镜(或者光栅)色散后到屏幕上。

光盘可以用现有的各类彩色正片、负片或者一次成象的胶片，用也可以专门研制的可以记录红外、可见光和紫外光的色彩还原准确的特殊信息记录介质。可以用两张经扩印后的相片背对背地粘在一起。可以将光盘粘合到一层不易变形的金属片、玻璃片、塑料片等硬介质上，其表面还可以复盖一层防止摩损的硬质透明保护膜。光盘的复制方法是：如果是负片就用底片扩印，如果是正片，就用一般的正片拷贝法。

8.如权利要求项1中所述方法的原理，其特征是：用原始信号调制现有的显示器中红、绿、蓝三色的光强比例，使三色经适当的配比后在屏幕上形成各种颜色的点(显示器屏幕上各点的这些三种颜色必须“重叠”在一起)，用可以作扫描运动的透镜(组)来会聚屏幕上需要读取的点(扫描这些光点的光束偏转机构与权利要求项6中所述的方法相同，即可以是机械式的，电-光效应的，电-声效应的)，并使这会聚的光通过棱镜(或者光栅)色散后投射到一个读取屏幕上以便读取(即解调)上面各点的信息；当原始信号不变的时候，显示屏上的每个点就都保持原来的颜色；当这显示屏上某些区域内记录的数据需要改变的时候，原始信号扫描到这些区域时就改变原来的三色的光强比例，使这些区域上各点的颜色作相应的改变，从而使上述用色散方法读出来的这些点的信号也因此而改变，这方法可用做一种既可以读又可以多次改写的超大容量的信息存储器。

9.如权利要求项1、2、3、4、5、6、7、8所述的方法，这方法用于读取上述的光学接收天线、光纤、光卡、光盘和显示器的经棱镜(或者光栅)色散后投射到屏幕上的信息；这方法有两种：第一种类似于条形码扫描的方式，用一个装备有光电倍增型探测器(例如光电管、光电倍增管等)或者光电导探测器(例如光电压探测器、光敏电阻、半导体探测器等)的接收望远镜来扫描并探测屏幕上各谱线的光强，对于不同的谱线波段(例如红外、可见、紫外等波段)，可以同时分别使用上述的几种不同种类的探测器；这些探测器接收各谱线反射回来的光；当某一谱线上有光的时候，光电探测装置中就有电流通过，而当某一谱线为黑线的时候，探测装置中就没有电流通过，根据电流的有无而读取(即解调)屏幕上的光谱中所包括的许多个1和0这两种数字信息。扫描这些光点的光束偏转机构可以是机械式的(例如旋转多面体反射镜的方法，使用光学纤维的光偏转装置)；可以是电-光效应的(例如将许多KDP晶体的棱镜排列后加电场使光束偏转的方法)；也可以是电-声效应的(例如以扫描信号驱动装满液体的超声波换能器而使光束偏转的方法)。

另外一种读取的方法是：直接在一个接收色散光谱的屏幕上紧密地(或者分前后几排交散开来)排列若干个光电倍增型探测器(例如光电管、光电倍增管等)、光电导探测器(例如光电压探测器、光敏电阻、半导体探测器等)，对于不同的谱线波段(例如红外、可见、紫外等波段)，可以同时分别使用上述的几种不同种类的探测器；当某一谱线上有光的时候，这位置上的光电探测装置中就有电流通过，而当某一谱线为黑线的时候，该位置上的光电探测装置中就没有电流通过，根据各个光电探测装置内电流的有无来读取(即解调)每个光脉冲所包括的许多个1和0这两种数字信息。

10.如权利要求项1、2、3、6、7、9所述的方法，其特征是：用光卡或者光盘在电子计算机中用于记录计算机文件(甚至于将计算机中常用的各种系统软件和应用软件用这种光卡或者光盘记录下来，而现有的硬磁盘只用来记录用户文件)，可以将一个经过多次修改的用户文件“多次”记录在光卡或者光盘不同的区域上，从而忠实地反映出文件的每一次修改的历史。

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