DE60123590T2 - Dreidimensionaler optischer speicher - Google Patents

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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Diese Erfindung betrifft ein dreidimensionales optisches Speicher- und Abrufsystem.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Auf die folgenden Veröffentlichungen wird in der vorliegenden Beschreibung Bezug genommen:
  • Das Computerzeitalter hat das Bedürfnis erhöht, über zuverlässige Mittel zum Speichern von großen Datenmengen zu verfügen. Stetig anwachsende Mengen von Informationen werden heutzutage in persönlichen und geschäftlichen Computern gespeichert, und mit dem Fortschritt der Technologie wird dieser Bedarf mit Sicherheit wachsen. Ein Ansatz zum Erfüllen eines solchen Bedürfnisses ist, optische Verfahren zur Speicherung von Daten zu verwenden, da ein optischer Speicher es ermöglicht, Information als binäre Digits mit einer sehr hohen Dichte zu packen. Außerdem kann die gespeicherte Information für lange Zeiträume unbeschädigt erhalten werden, mit keinem offensichtlichen Verlust an Information.
  • US 5 592 462 (Beldock) beschreibt ein dreidimensionales System für optische Datenspeicherung und -abruf. Gemäß dieser Veröffentlichung, welche hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen wird, werden die Daten gespeichert und abgerufen durch Bestrahlen des Speichermediums mit zwei interferierenden Lichtstrahlen. Die Verwendung von zwei Lichtstrahlen ermöglicht für jedes Mal die Definition des bestimmten Bereichs des Datenträgers, auf den geschrieben wird oder von dem gelesen wird.
  • US 5 268 862 (Rentzepis) beschreibt ein aktives Medium zur Verwendung in einem System von der Art wie beschrieben durch Beldock. Das Medium macht Verwendung von zwei Formen eines Spirobenzopyran-Derivats zur Darstellung der beiden binären Digits. Jedoch wird der Speicher aufrechterhalten bei einer Temperatur, die niedriger ist als die Raumtemperatur, typischerweise bei –78°C. Daher wird das Schreiben, das Speichern der geschriebenen Information und das Lesen vorgenommen bei dieser niedrigen Temperatur. Erhöhen der Temperatur wird die gesamte gespeicherte Information löschen, da das aktive Isomer bei Raumtemperatur nur für etwa 150 Sekunden stabil ist. Die Aufrechterhaltung eines solchen Speichers ist teuer und kann daher nicht gewerblich durchgeführt werden. Außerdem ist der Leseprozess verbunden mit Erkennen von Fluoreszenz; einem Prozess der Wärme beinhaltet, so dass daher die Möglichkeit eines Verlusts an gespeicherten Daten beim Lesen besteht.
  • Es besteht daher ein Bedarf für einen geringe Kosten verursachenden, stabilen und effizienten optischen Speicher.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß einem Aspekt schafft die Erfindung eine dreidimensionale Speicherapparatur zum Speichern von Information in einem Volumen umfassend ein Aktivmedium, das von einer ersten zu einer zweiten isomeren Form und zurück wechseln kann in Reaktion auf Bestrahlung mit einem Lichtstrahl mit einer Energie, die im Wesentlichen gleich einer ersten Schwellenenergie ist, wobei das Konzentrationsverhältnis zwischen der ersten und der zweiten isomeren Form in einem beliebigen vorgegebenen Volumenteil eine Dateneinheit darstellt; wobei die Speicherapparatur dadurch gekennzeichnet ist, dass das Aktivmedium Diarylalken-Derivate der unten beschriebenen allgemeinen Formel umfasst.
  • Das Aktivmedium gemäß der vorliegenden Erfindung kann in eine Trägermatrix eingebettet sein, die ein Polymer sein kann, und das Aktivmedium chemisch daran gebunden sein. Alternativ kann die Trägermatrix ein Wachs oder eine Mizelle sein und das Aktivmedium ist homogen darin verteilt.
  • Die von der Apparatur gemäß der vorliegenden Erfindung gespeicherte Information ist gespeichert als eine Folge von Dateneinheiten.
  • Gemäß einer Ausführungsform sind die Dateneinheiten binäre Digits, und jeder Teil des in dem Volumen enthaltenen Aktivmediums stellt eine 0 oder eine 1 dar. In diesem Fall wird eine Schwelle gesetzt für ein hohes Konzentrationsverhältnis und ein niedriges Konzentrationsverhältnis, und Volumenteile mit einem Konzentrationsverhältnis oberhalb der Schwelle für das hohe Verhältnis stellen ein 1-Digit dar, während Teile mit einem Konzentrationsverhältnis unterhalb der Schwelle für das niedrige Verhältnis das andere Digit darstellen. Zum Beispiel stellt ein Volumenteil mit 70 % oder weniger Aktivmedium der ersten isomeren Form eine 0 dar, während ein Volumenteil mit 80 % oder mehr Aktivmedium der zweiten isomeren Form eine 1 darstellen kann.
  • Alternativ kann die Datendarstellung analog sein und jedes Konzentrationsverhältnis stellt eine vordefinierte Dateneinheit dar.
  • Unter einem Aktivmedium soll verstanden werden eine Mehrzahl von Molekülen oder aktiven Gruppen eines auf ein bestimmtes Volumen begrenzten Polymers, die befähigt sind zum Wechseln ihrer Zustände von einer isomeren Form zu einer anderen.
  • Die erste Schwellenenergie entspricht der Energie, die erforderlich ist, um ein Molekül des Aktivmediums von der ersten isomeren Form in die zweite isomere Form photochemisch umzuwandeln.
  • Diarylalken-Derivate gemäß der vorliegenden Erfindung sind von der allgemeinen Formel Ar1R1C=CAr2R2, wobei Ar1 und Ar2, die gleich oder verschieden sein können, unabhängig voneinander substituiertes oder unsubstituiertes Aryl sind, wobei die substituierten Gruppen eine starke Absorption in dem IR-Bereich aufweisen oder eine wirksame Raman-Streuung zeigen; und R1 und R2, die gleich oder verschieden sind, Gruppen mit starker Absorption in dem IR-Bereich sind.
  • Vorzugsweise umfasst die Apparatur gemäß der Erfindung weiter Mittel zum Lesen der Dateneinheiten von den i someren Formen des Aktivmediums in verschiedenen Teilen des Aktivmediums.
  • Vorzugsweise wird die isomere Form eines bestimmten Teils des Aktivmediums gesteuert (bei dem Schreibvorgang) und bestimmt (bei dem Lesevorgang) durch Leiten von mindestens zwei Lichtstrahlen auf den Teil, die einander schneiden und miteinander dort interferieren.
  • Gemäß einem weiteren ihrer Aspekte schafft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Musters mit unterschiedlichen Absorptions-Koeffizienten für ein vorgegebenes Licht in einem Volumen umfassend das beanspruchte Aktivmedium. Das Aktivmedium umfasst Diarylalken-Derivate gemäß Anspruch 1, und kann entweder in einer ersten, zweiten oder anderen isomeren Form sein. Gemäß diesem Aspekt der Erfindung ist das Aktivmedium empfindlich in Bezug auf Lichtstrahlen mit einer Energie, die im Wesentlichen gleich einer ersten Schwellenenergie ist. Dieses Verfahren gemäß der Erfindung umfasst:
    Leiten eines ersten Lichtstrahls, der eine Energie verschieden von der oben erwähnten ersten Schwellenenergie aufweist, auf einen ausgewählten Teil des Aktivmediums; und
    Leiten mindestens eines zusätzlichen Lichtstrahls mit mindestens einer zusätzlichen Energie, die verschieden ist von der ersten Schwellenergie, zu demselben ausgewählten Teil des Aktivmediums;
    wobei die kombinierte Energie des ersten Lichtstrahls und des mindestens eines zusätzlichen Lichtstrahls im Wesentlichen gleich der ersten Schwellenenergie sind.
  • Bei diesem Verfahren gemäß der Erfindung ist der Übergang von einem Satz der isomeren Form zu anderen Sätzen der isomeren Form ein Ergebnis von Multiphotonen-Absorption.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der „mindestens eine zusätzliche Lichtstrahl" ein einziger zusätzlicher Lichtstrahl, und der Übergang von einer isomeren Form auf die andere ist ein Ergebnis einer Biphotonen-Absorption.
  • Die kombinierte Energie kann entweder die Summe oder Differenz der Energien der verschiedenen Lichtstrahlen sein, die auf den ausgewählten Volumenteil geleitet sind.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Zum Verständnis der Erfindung und zum Erkennen, wie sie in der Praxis ausgeführt werden kann, wird nun eine bevorzugte Ausführungsform mittels eines nicht-begrenzenden Beispiels erläutert unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, von denen:
  • 1A und 1B zeigen ein UV-Spektrum einer Masse von trans-substituiertem Stilben (Diester) darstellend die Bildung des Cis-Isomers bzw. das Spektrum des gebildeten Cis-Isomers.
  • 2A und 2B zeigen ein UV-Spektrum einer Masse von trans-substituiertem Stilben (Dialkohol) darstellend die Bildung des Cis-Isomers bzw. das Spektrum des gebildeten Cis-Isomers.
  • 3 zeigt ein UV-Spektrum einer Masse von trans-substituiertem Stilben (Diester) darstellend die Bildung des Cis-Isomers.
  • 4 zeigt eine Raman-Streuung des Cis-Isomers.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Aktivmedium eingebettet in eine Trägermatrix. Die Trägermatrix kann ein Polymer sein, worin das Aktivmedium chemisch daran gebunden ist, vorzugsweise durch Substituenten der Arylgruppen von den Diarylalken-Derivaten. Alternativ kann das Aktivmedium homogen verteilt sein in einem inerten Medium, wie Wachs oder Mizellen enthaltend mediumformende kubische Phasen, wie Cubosom.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Speicherapparatur gemäß der Erfindung: Mittel zum Leiten eines Lichtstrahls mit einer ersten Energie, die verschieden ist von derjenigen der ersten Schwellenenergie, auf einen ausgewählten Teil des Aktivmediums, und Mittel zum Leiten zusätzlicher Lichtstrahlen mit zusätzlichen Energien, die verschieden sind von der ersten Schwellenenergie, auf denselben ausgewählten Teil des Aktivmediums. Die kombinierte Energie des ersten Lichtstrahls und der zusätzlichen Lichtstrahlen ist im Wesentlichen gleich der ersten Schwellenenergie. Ein System, welches für diese Ausführungsform geeignet ist, ist beschrieben in Dokument 2, und in Dokument 1 für den Fall, in dem ein zusätzlicher Lichtstrahl verwendet wird.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die isomeren Formen des Aktivmediums einen im Wesentlichen verschiedenen Absorptionskoeffizienten zum Absorbieren von Energie einer zweiten Schwellenenergie auf, wodurch das Abrufen von der Information in einer Weise ähnlich zu der beschriebenen Weise des Schreibens, wie unten beschrieben, ermöglicht wird.
  • Das Schreiben der Information wird üblicherweise durchgeführt in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung durch Bestrahlen des Aktivmediums mit Licht in dem sichtbaren oder UV-Bereichen, während das Lesen typischerweise Licht in dem IR-Bereich verwendet, oder bestimmt werden kann durch Messen der Raman-Streuung. Solch ein Lesevorgang bei einer niedrigen Energie heizt das System nicht auf und stört daher nicht die gespeicherte Information.
  • Das Aktivmedium gemäß der Erfindung umfasst Diarylalken-Derivate der allgemeinen Formel Ar1R1C=CAr2R2, wobei R1 und R2 Substituenten dieser Diarylalken-Derivate oder die Substituenten auf den Aryl-Ringen das IR-Spektrum oder das Raman-Streuungs-Muster der beiden isometrischen Formen des aktiven Mediums bestimmen. Die Substituenten auf den Aryl-Ringen und die R1 und R2 Substituenten, die gleich oder verschieden sein können, sind ausgewählt aus Gruppen, die eine starke Absorption in dem IR-Bereich haben oder Raman-Streuung zeigen. Die IR-Spektra der Aryl-Substituenten und der R1 und R2 Substituenten, oder deren Raman-Streuungs-Muster werden signifikant unterschiedlich sein bei jeder der verschiedenen isometrischen Formen der Diarylalken-Derivate.
  • Demgemäß werden die Aryl-Substituenten und die R1 und R2, welche gleich oder verschiedenen sein können und vorzugsweise gleich sind, ausgewählt aus der Gruppe von C1-8-β-Carbonsäuren oder deren Estern, 2-Hydroxy-C1-8-alkyl, 2-Fluoroxy-C1-8-alkyl, 2-Nitro-C1-8-alkyl, 2-Cyano-C1-8-alkyl oder einer Nitrogruppe. Alternativ kann eines, R1 oder R2, wie oben bestimmt sein, und die andere Gruppe kann eine polare Gruppe sein, so wie eine Halogenid oder eine Cyanogruppe. Höchst vorzugsweise sind die Aryl-Substituenten und die R1 und R2 ausgewählt aus 2-Hydroxylethyl oder 2-Hydroxylpropyl.
  • Die Raman-Streuung kann bestimmt werden durch Coherence-Anti-Stocks Raman Spectroscopy (CARS), durch Raman Induced Kere Effect Spectroscopy (RIKES) oder einer Variante davon.
  • Die Verwendung von solchen Diarylalken-Derivaten gemäß dem vorliegenden Anspruch 1 ermöglicht der Speicherapparatur nach der Erfindung eine vollständige Betriebsfähigkeit bei Raumtemperatur, aufgrund der großen thermischen Stabilität von jeder von ihren isomeren Formen. Die zwei isomeren Zustände der Diarylalkene sind stabil für lange Zeitdauern, es tritt keine spontane durch Wärme hervorgerufene Zwischenumwandlung einer isomeren Form in eine andere auf. Diese Stabilität befähigt die Speicherapparatur weiter dazu, eine solche Art zu sein, die vielfach beschrieben und gelesen werden kann.
  • Beispiele
  • Beispiel 1: Reines Trans-4-Bromostilben-Diethylacetat wurde gelöst in Acetonnitril und bestrahlt mit einer Quecksilberlampe mit einem Hg-Filter. Das in 1A dargestellte UV-Spektrum zeigt das Spektrum des reinen Trans-Isomers (bezeichnet 9401). Das Cis-Isomer weist eine starke Absorption bei 254 nm auf, und also ebenso dargestellt sind das resultierende Spektrum der gebildeten Mischung aus Trans- und Cis-Isomeren nach 5 Minuten Bestrahlung (bezeichnet 9601), das resultierende Spektrum der gebildeten Mischung aus Trans- und Cis-Isomeren nach 8 Minuten Bestrahlung (bezeichnet 9801) und das resultierende Spektrum der gebildeten Mischung aus Trans- und Cis-Isomeren nach 15 Minuten Bestrahlung (bezeichnet 0301). 1B zeigt das Spektrum des Cis-4-Bromostilben-Diethylacetats nach 18 Stunden Bestrahlung.
  • Beispiel 2: Reines Bis[2-Hydroxypropyl]-Trans-Stilben wurde gelöst in Acetonnitril und bestrahlt mit einer Quecksilberlampe mit einem Hg-Filter. Das in 2A dargestellte UV-Spektrum zeigt das Spektrum des reinen Trans-Isomers (bezeichnet 4301), das resultierende Spektrum der gebildeten Mischung aus Trans- und Cis-Isomeren (mit einer starken Absorption bei 254 nm) nach 2 Minuten Bestrahlung (bezeichnet 4401), das resultierende Spektrum der gebildeten Mischung von Trans- und Cis-Isomeren nach 6 Minuten Bestrahlung (bezeichnet 4501). Das Spektrum des Acetonnitrils ist bezeichnet 4201. 2B zeigt das Spektrum des Cis-Stilben-Dipropanols wie in 2A, jedoch nach Abzug des Acetonnitril-Spektrums.
  • Beispiel 3: Trans-Stilben-Diethylacetat wurde gelöst in Acetonnitril und bestrahlt mit einer Quecksilberlampe mit einem Hg-Filter. Das dargestellte UV-Spektrum zeigt das Spektrum des reinen Trans-Isomers (bezeichnet 5301), und das resultierende Spektrum des gebildeten Cis-Isomers (mit einer starken Absorption bei 254 nm) nach 22 Stunden Bestrahlung (bezeichnet 5501) (3).
  • Beispiel 4: Bis[2-Hydroxylpropyl]-Cis-Stilben wurde bestrahlt und das resultierende Raman-Streuungs-Spektrum ist dargestellt, welches die charakteristische Absorption der Hydroxyle zeigt (4).

Claims (19)

  1. Dreidimensionale Speicherapparatur zum Speichern von Information in einem Volumen, umfassend ein Aktivmedium, das von einer ersten zu einer zweiten isomeren Form in Reaktion auf Bestrahlung mit einem Lichtstrahl mit einer Energie, die im Wesentlichen gleich einer ersten Schwellenenergie ist, wechseln kann, wobei das Konzentrationsverhältnis zwischen einer ersten und einer zweiten isomeren Form in einem beliebigen vorgegebenen Volumenteil eine Dateneinheit darstellt; wobei die Speicherapparatur dadurch gekennzeichnet ist, dass das Aktivmedium Diarylalken-Derivate der allgemeinen Formel Ar1R1C=CAr2R2 umfasst, wobei Ar1 und Ar2, die gleich oder verschieden sein könnten, unabhängig voneinander substituiertes oder unsubstituiertes Aryl sind, wobei die substituierten Gruppen eine starke Absorption im IR-Bereich aufweisen; und R1 und R2, die gleich oder verschieden sind, Gruppen mit starker Absorption im IR-Bereich sind.
  2. Speicherapparatur gemäß Anspruch 1, wobei die Dateneinheiten binäre Digits sind.
  3. Speicherapparatur gemäß Anspruch 1, wobei das Aktivmedium in einer Trägermatrix eingebettet ist.
  4. Speicherapparatur gemäß Anspruch 3, wobei die Trägermatrix ein Polymer ist und das Aktivmedium an ein Polymer chemisch gebunden ist.
  5. Speicherapparatur gemäß Anspruch 3, wobei die Trägermatrix ein Wachs oder eine kubische Phase bildende Mizelle ist und das Aktivmedium darin homogen verteilt ist.
  6. Speicherapparatur gemäß Anspruch 1, umfassend: Mittel zum Leiten eines Lichtstrahls mit einer ersten Energie, die sich von der ersten Schwellenenergie unterscheidet, zu einem ausgewählten Teil des Aktivmediums; und Mittel zum Leiten mindestens eines zusätzlichen Lichtstrahls mit mindestens einer zusätzlichen Energie, die sich ebenfalls von der ersten Schwellenenergie unterscheidet, zu dem ausgewählten Teil des Aktivmediums; wobei die kombinierten Energien des ersten Lichtstrahls und diejenige des mindestens einen zusätzlichen Lichtstrahls im Wesentlichen gleich der ersten Schwellenenergie sind.
  7. Apparatur gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, des Weiteren umfassend Mittel zum Ablesen der Dateneinheiten aus dem Konzentrationsverhältnis der isomeren Zustände des Aktivmediums in verschiedenen Teilen des Aktivmediums.
  8. Apparatur gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die zwei isomeren Formen einen im Wesentlichen unterschiedlichen Absorptions-Koeffizienten zum Absorbieren von Energie einer zweiten Schwellenenergie aufweisen.
  9. Apparatur gemäß Anspruch 8, wobei der im Wesentlichen unterschiedliche Absorptions-Koeffizient im IR-Bereich liegt.
  10. Apparatur gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die zwei isomeren Formen ein im Wesentlichen unterschiedliches Streuungsmuster der Einfallsenergie aufweisen.
  11. Apparatur gemäß Anspruch 10, wobei das im Wesentlichen unterschiedliche Streuungsmuster der Einfallsenergie Raman-Streuung ist.
  12. Apparatur gemäß einem der Ansprüche 8 bis 9, wobei die Mittel zum Ablesen der Dateneinheiten Mittel zum Leiten eines ersten Lichtstrahls mit einer Energie, die sich von der zweiten Schwellenenergie unterscheidet, zu einem ausgewählten Teil des Aktivmediums; und Mittel zum Leiten mindestens eines zusätzlichen Lichtstrahls mit mindestens einer zusätzlichen Energie, die sich von der zweiten Schwellenenergie unterscheidet, zu dem ausgewählten Teil des Aktivmediums umfasst; wobei die kombinierte Energie des ersten Lichtstrahls und des mindestens einen zusätzlichen Lichtstrahls im Wesentlichen gleich der zweiten Schwellenenergie ist.
  13. Speicherapparatur gemäß Anspruch 1, wobei die Arylgruppen Ar1 und Ar2 mit Substituenten substituiert sind, und wobei die Substituenten und die R1- und R2-Gruppen ausgewählt sind aus C1-8-β-Carbonsäuren oder deren Estern, 2-Hydroxy-C1-8-alkyl, 2-Fluoroxy-C1-8-alkyl, 2-Nitro-C1-8-alkyl, 2-Cyano-C1-8-alkyl oder einer Nitrogruppe.
  14. Speicherapparatur gemäß Anspruch 13, wobei die R1- und R2-Gruppen ausgewählt sind aus 2-Hydroxyethyl und 2-Hydroxypropyl.
  15. Speicherapparatur gemäß Anspruch 13 oder 14, wobei die Substituenten an den Arylgruppen Ar1 und Ar2 gleich sind und die R1- und R2-Gruppen gleich sind.
  16. Speicherapparatur gemäß Anspruch 1, wobei die Arylgruppen Ar1 und Ar2 mit Substituenten substituiert sind, und wobei die Substituenten von den R1- und R2-Gruppen verschieden sind, wobei eine ausgewählt ist aus C1-8-β-Carbonsäuren oder deren Estern, 2-Hydroxy-C1-8-alkyl, 2-Fluoroxy-C1-8-alkyl, 2-Nitro-C1-8-alkyl, 2-Cyano-C1-8-alkyl oder einer Nitrogruppe und die andere ausgewählt ist aus einem Halogenid oder einer Cyanogruppe.
  17. Speicherapparatur gemäß Anspruch 16, wobei die R1- und R2-Gruppen ausgewählt sind aus 2-Hydroxyethyl und 2-Hydroxypropyl.
  18. Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Musters mit unterschiedlichen Absorptions-Koeffizienten für eine vorgegebene Schwellenenergie in einem ein Aktivmedium umfassenden Volumen, wobei das Aktivmedium Diarylalken-Derivate der allgemeinen Formel Ar1R1C=CAr2R2 umfasst, wobei Ar1 und Ar2, die gleich oder verschieden sein könnten, unabhängig voneinander substituiertes oder unsubstituiertes Aryl sind, wobei die substituierten Gruppen eine starke Absorption im IR-Bereich aufweisen; und R1 und R2, die gleich oder verschieden sind, Gruppen mit starker Absorption im IR-Bereich sind und befähigt ist entweder in einer ersten oder einer zweiten isomeren Form vorzuliegen, wobei das Medium für eine Strahlung mit einer Energie, die im Wesentlichen gleich einer ersten Schwellenenergie ist, empfindlich ist; wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Leiten eines Lichtstrahls mit einer ersten Energie, die sich von der ersten Schwellenenergie unterscheidet, zu einem ausgewählten Teil des Aktivmediums; und Leiten mindestens eines zusätzlichen Lichtstrahls mit mindestens einer zusätzlichen Energie, die sich von der ersten Schwellenenergie unterscheidet, zu dem ausgewählten Teil des Aktivmediums; wobei die kombinierte Energie des ersten Lichtstrahls und diejenige des mindestens einen zusätzlichen Lichtstrahls im Wesentlichen gleich der ersten Schwellenenergie ist.
  19. Verfahren zum Lesen von Daten aus einem dreidimensionalen Muster mit unterschiedlichen Absorptions-Koeffizienten für eine vorgegebene Schwellenenergie, umfassend: Leiten eines ersten Lichtstrahls mit einer ersten Energie, die sich von der zweiten Schwellenenergie unterscheidet, zu einem ausgewählten Teil des Aktivmediums, das Diarylalken-Derivate der allgemeinen Formel Ar1R1C=CAr2R2 umfasst, wobei Ar1 und Ar2, die gleich oder verschieden sein können, unabhängig voneinander substituiertes oder unsubstituiertes Aryl sind, wobei die substituierten Gruppen eine starke Absorption im IR-Bereich aufweisen; und Leiten mindestens eines zusätzlichen Lichtstrahls mit mindestens einer zusätzlichen Energie, die sich von der Schwellenenergie unterscheidet, zu dem ausgewählten Teil des Aktivmediums; wobei die kombinierte Energie des ersten Lichtstrahls und diejenige des mindestens einen zusätzlichen Lichtstrahls im Wesentlichen gleich der Schwellenenergie ist.
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