DE69028173T2

DE69028173T2 - Methode zur Wiedergabe von einem optischen Aufzeichnungsträger und Vorrichtung, die stimulierte Photonenechos verwenden

Info

Publication number: DE69028173T2
Application number: DE69028173T
Authority: DE
Inventors: Hisao Ohsawa; Seishiro Saikan; Kiyoshi Uchikawa
Original assignee: Nikon Corp; Nippon Kogaku KK
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1989-10-24
Filing date: 1990-10-24
Publication date: 1997-02-20
Anticipated expiration: 2010-10-25
Also published as: DE69028173D1; EP0425278A3; EP0425278A2; EP0425278B1

Description

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur optischen Aufzeichnung und Wiedergabe unter Verwendung von stimuliertem Photonenecho.
Genauer gesagt, verwendet die Erfindung einen Aufzeichnungsträger, der die dauernde oder vorübergehende Locheinbrenn-Speichermöglichkeit aufweist.

Zugehöriger technischer Hintergrund

Ein optisches Aufzeichnungsverfahren, welches das beliebige Schreiben ermöglicht, wird im allgemeinen dadurch erreicht, daß man einen eng eingegrenzten Laserlichtfleck auf ein scheibenförmiges optisches Aufzeichnungsmedium lenkt, abhängig von binärcodierter aufzuzeichnender Information, während die Lichtstärke räumlich moduliert wird, um auf diese Weise auf einer Aufzeichnungsschicht binäre Bits zu erzeugen.
In dem oben erläuterten Fall muß, da die auf der Aufzeichnungsschicht erzeugten Bits zweidimensional sind, ein schmalerer Lichtfleck erzeugt werden, um eine höhere Aufzeichnungsdichte erzielen zu können, so daß schließlich durch optische Beugung bedingte Grenzen die Aufzeichnungsdichte festlegen.
Um solche Beschränkungen bei einem zweidimensionalen Schreiben zu überwinden, wurden Probleme bei viel größeren Abmessungen erzeugt. Vor allem wurden ausführlich Verfahren untersucht, bei denen die Wellenlängenabmessung des Schreiblichts ausgenutzt wird. Diese Verfahren werden im allgemeinen als "Lochbrenn"-Speicher bezeichnet. Von derartigen Speichern wird ein Speicher, der nicht vorübergehend speichert (die Information nicht in relativ kurzer Zeit verlorengeht), sondern dauerhaft gespeichert wird, speziell als Dauer-Spektral- Locheinbrenn-Speicher oder fotochemischer Lochbrenn-Speicher bezeichnet, abgekürzt mit PHB (Photochemical Hole Burning) bzw. PSHB (Persistent Spectral Hole Burning).
Diejenigen Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahren, die einen Aufzeichnungsträger benutzen, der den Einsatz des Lochbrenn-Speichers ermöglicht, umfassen folgende zwei Verfahren:
(1) Ein Verfahren, welches die Wellenlängenabmessung eines Schreiblichts ausnutzt (Verfahren gemäß einem Frequenzbereichs-Speicher).
(2) Verfahren gemäß einem Zeitbereichs-Speicher.
Bei einem Aufzeichnungs-Wiedergabe-Verfahren (1) gemäß dem Frequenzbereich-Speicher wird ein schmalbandiger Laser veränderlicher Wellenlänge für das Schreib- und das Leselicht benutzt, um ein in der Wellenlänge gesteuertes Loch (eine Spitze, bei der die Durchlässigkeit dadurch zunimmt, daß die Wellenlänge durch Beleuchten mit Licht ausgewählt wird), in einem Null-Photonenabsorptionsband zu schreiben und aufzuzeichnen, welches auf dem Aufzeichnungsträger inhomogen verteilt ist.
Bei dem Verfahren (2) gemäß einem Zeitbereichs-Speicher wird durch Verwendung von impulsförmigem Licht als Lese- und Schreiblicht grundsätzlich ein als stimuliertes Photonenecho bezeichnetes Phänomen dazu benutzt, die zeitliche Korrelation zweier Lichtimpulse aufzuzeichnen. In diesem Stadium wird ein in einzigartiger Weise geformtes Loch aufgezeichnet, welches der zeitlichen Korrelation der Impulse in einem Wellenlängenraum des Aufzeichnungsträgers entspricht.
Das konventionelle Verfahren in Verbindung mit dem Zeitbereichs-Speicher soll hier in größerer Einzelheit erläutert werden, und es sollen einige der damit verbundenen Probleme umrissen werden.
Bekanntlich drückt sich ein Photoanregungszustand einer Substanz aus durch eine Bewegungsgleichung ihrer Dichtematrix (Liouville-Gleichung). Aus Gründen der Einfachheit wird die Relaxationszahl des Dichtematrix-Diagonalelements mit T1-Zeit (Längsrelaxationszeit) bezeichnet, im Unterschied zu der Relaxationszeit des Nicht-Diagonalelements der Dichtematrix, die mit 12-zeit bezeichnet wird (Quer-Relaxationszeit). Unter Längsrelaxation versteht man einen Prozeß der Relaxation des zeitlich angeregten Zustands unter Energiefreigabe, und unter Querrelaxation versteht man einen Prozeß, bei dem die durch einfallendes Licht entstandene Kohärenz der elektrischen Polarisation in der Substanz gestört wird.
Das Photonenecho-Phänomen wird als eine Art nicht-linearer optischer Effekt dritter Ordnung betrachtet. Das angeregte Photonenecho des Phänomens wird im folgenden beschrieben.
Wenn von einem Zustand angenommen wird, daß er durch einen geeigneten Lichtimpuls zu einem Energieresonanz-Zustand angeregt wird, so trifft der Lichtimpuls E1 als erstes zum Zeitpunkt t1 auf, und zum Zeitpunkt t2 trifft der Lichtimpuls E2 auf. Wenn zum Zeitpunkt t3 ein dritter Lichtimpuls E3 auftrifft, wird von einer Substanz zur Zeit (t3 + t2 - t1) Licht reflektiert. Dies ist ein Photonenecholicht. Wenn die Liouville-Gleichung unter der Annäherung einer rotierenden Welle berechnet wird, erhält man eine dreidimensionale, nicht-lineare Polarisation, d.h. ein Echo. Das elektrische Feld eines Photonenechos erhält man in folgender Gleichung (1).
Für das einfallende Licht &epsi; (t) wird angenommen:
wobei Symbole Δω und Ω die halbe Breite des inhomogenen, verbreiterten Absorptionsbandes des Aufzeichnungsmediums bzw. die Mittenfrequenz und n&sub1; den Wellenvektor bedeuten.
Im Vergleich zu dem reproduzierten Anregungslicht ist die Stärke des Photonenechos üblicherweise um mehrere Ziffemstellen kleiner. Um ein derart schwaches Licht exakt nachzuweisen, nutzt man ein bekanntes Verfahren aus, bei dem von der Licht-Interferenz Gebrauch gemacht wird.
In diesem Fall wird das schwache Licht, beispielsweise das Photonenecho, und eine Lichtwelle, beispielsweise das Sondenlicht, welches einen bekannten Phasenverlauf aufweist, und miteinander zum Interferieren gebracht, so daß die Stärke des schwachen Lichts und die Phasenänderung gemessen werden. In diesem Fall wird üblicherweise von einem Verfahren Gebrauch gemacht, bei dem die Intensität oder die Frequenz des schwachen Lichts mit einem geeigneten Mittel moduliert wird, um die synchrone Komponente in dem ausgegebenen synthetisierten Licht zu verstärken (dem sich aus dem Echolicht und dem Sondenlicht zusammensetzenden Licht).
Der Pegel des Photonenechosignals, welches man aus der Interferenz eines vierten Lichts (Sondenlicht) und dem Photonenecho gemäß Gleichung (1) erhält, drückt sich durch folgende Gleichung (2) aus:
wobei die folgenden Beziehungen gelten: t&sub4;&sub3; = t&sub4; - t&sub3; und t&sub2;&sub1; = t&sub2; - t&sub1;, und die Symbole GR und GW die elektrische Korrelationsfunktion des vierten Lichts (Sondenlicht) und des dritten Lichts (reproduziertes Anregungslicht) bzw. die Funktion des zweiten Lichts (Datenlicht) und des ersten Lichts (Aufzeichnungs- Anregungslicht), und Δω die Verstimmung bedeuten.
Wie aus Gleichung (2) abgeleitet wird, wird die Stärke des durch die Interferenz zwischen dem Photonenecho und dem Sondenlicht gebildeten Lichtsignals bei einer geringfügigen Differenz zwischen der Schreibverzögerungszeit t&sub2;&sub1; und der Leseverzögerungszeit t&sub4;&sub3; beträchtlich geändert. Dies ist ein bedeutender Vorteil des optischen Interferenzverfahrens, gleichzeitig jedoch ein Nachteil.
Bei der optischen Aufzeichnung gemäß der vorliegenden Erfindung müssen die Schreibverzögerungszeit t&sub2;&sub1; und die Leseverzögerungszeit t&sub4;&sub3; miteinander mit einer Genauigkeit von 10&supmin;¹&sup6; sec übereinstimmen, um eine Wiedergabe durchzuführen und dabei hervorragende Reproduzierbarkeit beizubehalten. Die oben angegebene Zeit entspricht- umgesetzt in den optischen Weg - 10&supmin;² µm. Deshalb muß eine Wiedergabevorrichtung zum Nachweisen des Echolichts durch Interferenz zwischen diesem Echolicht und einem Sondenlicht eine mechanische Genauigkeit von etwa 10&supmin;² µm aufweisen, was die Gesamtkosten der Vorrichtung übermäßig stark anhebt und den Aufbau der Vorrichtung zu kompliziert und zu umfangreich macht.
Außerdem entsteht ein Problem dann, wenn Datenlicht aufgezeichnet wird, welches mehrere Impulse mit unterschiedlichen Verzögerungszeiten enthält, da dies eine übermäßig lange Zeit zum Verarbeiten des Datenlichts erfordert. Das heißt: um den optischen Weg zu ändern oder einen Zeit-Modulator in den optischen Kanal einzufügen, muß ein Spiegel, ein Prisma, eine Glasplatte oder ein Kunststoffplättchen oder dergleichen bewegt werden, was beträchtlich lange Zeit beansprucht.
Die US 4 459 682 offenbart einen frequenzselektiven optischen Datenrechnerspeicher, der zeitlich modulierte Daten an diskreten räumlichen Stellen eines optisch absorbierenden Materials speichert und darauf zugreift.
In Optics Letters, Vol 14, Nr.16 vom 15. August 1989 ist auf den Seiten 841 -843 eine Vorrichtung ähnlich derjenigen gemäß Fig. 1 der vorliegenden Anmeldung offenbart. Allerdings enthält die Vorrichtung keine Phasenmoduliereinrichtung (in Fig. 1 der vorliegenden Anmeldung durch die Ziffer 6 angedeutet). Folglich erfordert diese Vorrichtung eine hohe mechanische Genauigkeit, was zu einem teuren, umfangreichen und komplizierten Aufbau führt
GB 21 98 546 offenbart ein Verfahren zum Aufzeichnen und Wiedergeben einer Anzahl von Bildern in einem Aufzeichnungsmaterial, welches auf niedriger Temperatur gehalten wird. Aufeinanderfolgende Bilder werden dadurch aufgezeichnet, daß eine an das Aufzeichnungsmaterial angelegte Spannung verändert wird. Dieses Verfahren verwendet eine Frequenzbereichs- Speichermethode, die es erforderlich macht, daß der einfallende Laserstrahl auf einer schmalen Bandbreite gehalten wird.

Offenbarung der Erfindung

Es wäre also wünschenswert, ein Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Verfahren und eine Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Vorrichtung zu schaffen, die den Effekt des angeregten Photonenechos nutzt, und für Mehrfachaufzeichnungen basierend auf einer weiteren, von der zeitlichen Multiplikation verschiedenen Dimension geeignet ist, so daß die zur Durchführung der Aufzeichnungs- und der Wiedergabe-Vorgänge erforderliche Zeit verkürzt werden kann.
Dementsprechend wird ein Verfahren zum Wiedergeben von Information geschaffen, welches auf einem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet ist, welches sich zum dauerhaften oder vorübergehenden Loch-Einbrennen eignet, umfassend die Schritte:
- Bestrahlen des Mediums mit einem Wiedergabe-Anregungslicht und einem Sondenlicht,
- Interagieren-Lassen des von dem Medium aufgrund der Bestrahlung mit dem Wiedergabe-Anregungslicht emittierten, angeregten Photonenecholichts mit dem Sondenlicht, und
- Umwandeln eines synthetisierten Lichts aus dem angeregten Photonenecholicht und dem Sondenlicht, die miteinander interagiert haben, in ein elektrisches Signal,
gekennzeichnet durch
das relative Modulieren der Phase entweder des Wiedergabe- Anregungslichts oder des Sondenlichts.
Außerdem wird eine Vorrichtung zum Wiedergeben von Information geschaffen, die auf einem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet ist, welches zum dauerhaften oder vorübergebenden Loch-Einbrennen eignet, wobei die Vorrichtung aufweist:
(a) eine Einrichtung zum Aufstrahlen des Mediums mit einem Wiedergabe- Anregungslicht,
(b) eine Einrichtung zum Aufstrahlen des Mediums mit einem Sondenlicht,
(c) ein optisches System zum Aufstrahlen des Wiedergabe-Anregungslichts und des Sondenlichts auf die gleiche Stelle des Mediums in der Weise, daß das Sondenlicht mit dem Photonenecholicht interagiert, welches bei Empfang des Wiedergabe-Anregungslichts an einem oder mehreren räumlichten Punkten erzeugt wird,
(d) eine Einrichtung zum relativen Verzögern des Sondenlichts um einen ausgewählten Betrag gegenüber dem Wiedergabe-Anregungslicht,
(e) eine Einrichtung zum Umwandeln synthetisierten Lichts, welches durch die Interaktion des angeregten Photonenecholichts mit dem Sondenlicht erhalten wird
gekennzeichnet durch
(f) eine Phasenmoduliereinrichtung zum Modulieren der Phase entweder des Wiedergabe-Anregungslichts oder des Sondenlichts.
Außerdem wird ein Verfahren zum Aufzeichnen von Information auf einem Aufzeichnungsmedium geschaffen, welches sich zum dauerhaften oder vonibergehenden Loch-Einbrennen eignet, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Aufstrahlen eines Aufzeichnungs-Anregungslichts und eines Datenlichts auf dieselbe Stelle auf dem Medium; und
Anlegen einer ausgewählten Gleichspannung oder eines ausgewählten magnetischen Feldes, wenn das Aufzeichnungs-Anregungslicht und das Datenlicht auf das Medium aufgestrahlt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Datenlicht um einen ausgewählten Betrag bezüglich des Anregungslichts verzögert wird.
Außerdem wird eine Vorrichtung zum Aufzeichnen von Information auf einem Aufzeichnungsmedium geschaffen, welches sich zum dauerhaften oder vorübergehenden Loch-Einbrennen eignet, wobei die Vorrichtung aufweist:
(a) eine Einrichtung zum Aufstrahlen eines Aufzeichnungs-Anregungslichts auf das Medium,
(b) eine Einrichtung zum Aufstrahlen eines Daten lichts auf das Medium
(c) ein optisches System zum Aufstrahlen des Aufzeichnungs-Anregungslichts und des Daten lichts auf dieselbe Stelle auf dem Medium, und
(d) eine Einrichtung zum Anlegen einer ausgewählten Gleichspannung oder eines ausgewählten Magnetfeldes an das Medium, wenn das Aufzeichnungs-Anregungslicht und das Datenlicht auf das Medium aufgestrahlt werden,
gekennzeichnet durch
eine Einrichtung zum relativen Verzögern des Datenlichts um einen ausgewählten Betrag in bezug auf das Aufzeichnungs-Anregungslicht.
Außerdem wird ein Verfahren zum Wiedergeben von Information geschaffen, die auf einem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet ist, welches sich zum dauerhaften oder vorübergehenden Loch-Einbrennen eignet, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Aufstrahlen eines Wiedergabe-Anregungslichts und eines Sondenlichts auf dieselbe Stelle auf dem Medium,
relatives Verzögern des Sondenlichts um einen ausgewählten Betrag in bezug auf das Wiedergabe-Anregungslicht,
Interagieren-Lassen des Sondenlichts mit angeregtem Photonenecholicht, welches von dem Medium durch das Aufstrahlen des Wiedergabe- Anregungslichts emittiert wird,
Umwandeln des synthetisierten Lichts, welches sich aus der Interaktion des Sondenlichts mit dem angeregten Photonenecholicht ergibt, in ein elektrisches Signal,
gekennzeichnet durch das Anlegen einer ausgewählten Gleichspannung oder eines ausgewählten magnetischen Feldes an das Medium, wenn das Wiedergabe-Anregungslicht und das Sondenlicht auf das Medium aufgestrahlt werden.
Außerdem wird eine Vorrichtung zum Wiedergeben von Information geschaffen, die auf einem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet ist, die sich zum dauerhaften und vorübergehenden Loch-Einbrennen eignet, wobei die Vorrichtung aufweist: eine Einrichtung zum Aufstrahlen eines Wiedergabe-Anregungslichts auf das Medium,
eine Einrichtung zum Aufstrahlen eines Sondenlichts auf das Medium, ein optisches System zum Aufstrahlen des Wiedergabe-Anregungslichts und des Sonden lichts auf dieselbe Stelle des Mediums, so daß das Sondenlicht mit Photonenecholicht interagiert, welches bei Empfang von Wiedergabe- Anregungslicht an einem oder mehreren räumlichen Punkten erzeugt wird,
eine Einrichtung zum relativen Verzögern des Sondenlichts um einen ausgewählten Betrag in bezug auf das Wiedergabe-Anregungslicht,
eine Einrichtung zum Umwandeln eines synthetisierten Lichts, welches durch die Interaktion des Sondenlichts und des angeregten Echolichts erhalten wird, in ein elektrisches Signal,
gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Anlegen einer ausgewählten Gleichspannung oder eines ausgewählten magnetischen Feldes an das Medium, wenn das Wiedergabe-Anregungslicht und das Sondenlicht auf das Medium aufgestrahlt werden.
Wenn t&sub4;&sub3; - t&sub2;&sub1; über einen Zyklus des Lichts moduliert wird, wird auch die Intensität des synthetisierten Lichts aus dem Echolicht und dem Sondenlicht dazu synchron gemäß obiger Gleichung (2) moduliert. Obschon GR und GW in Gleichung (2) üblicherweise als Gauß'sche Faktoren angenommen werden können, wird der Faktor S in diesem Fall zu dem Produkt einer Gauß'schen Funktion und einer trigonometrischen Funktion. Wenn die Halbwertbreite einer Gauß'schen Funktion ausreichend größer gemacht wird als die Periodendauer der trigonometrischen Funktion, ist die Amplitude einer Modulationskomponente des synthetisierten Lichtsignals S aus dem Echolicht und dem Sondenlicht, die man durch Modulieren von t&sub4;&sub3; - t&sub2;&sub1; erhält, in der Lage, zuverlässig die Gauß'schen Komponenten des Signals S wiederzugeben. Deshalb kann das Echolicht dadurch stabil nachgewiesen werden, daß man die Verzögerungszeit t&sub4;&sub3; beim Lesevorgang in bezug auf die Verzögerungszeit t&sub2;&sub1; beim Schreibvorgang moduliert und die Synchron-Komponente der intensität des aus dem Echolicht und dem Sondenlicht synthetisierten Lichts nachweist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 ist eine Draufsicht, die einen Teil der ersten Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
Fig. 3A und 3B veranschaulichen die Ergebnisse von Unterschungen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 4 ist eine schematische Ansicht, die einen Teil einer zweiten Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
Fig. 5 ist eine Querschnittansicht, die einen Teil der zweiten Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht
Fig. 6 und 7 zeigen die Ergebnisse von Untersuchungen, die mit der zweiten Ausführungsform der Erfindung durchgeführt wurden;
Fig. 8 ist eine schematische Ansicht, die eine modifizierte Variante der Erfindung veranschaulicht; und
Fig. 9 veranschaulicht die Ergebnisse von Untersuchungen gemäß der modifizierten Variante der vorliegenden Erfindung.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Die Erfindung ist nicht auf die nachfolgende Beschreibung beschränkt.
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, die den wesentlichen Aufbau einer optischen Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Eine Lichtquelle 1, die so angeordnet ist, daß sie sowohl als Anregungslichtquelle als auch als Sondenlichtquelle fungiert, enthält einen oberwellenanregenden, einen modensynchronen YAG-Laser aufweisenden Kiton-Rot-Laser, der impulsförmiges Licht mit einer Wiederholungsfrequenz von 82 MHz emittiert. Bei dieser Ausführungsform sind sämtliche Wellenlängen-Selektiereinrichtungen von dem Kiton-Rot-Laser entfernt. Als Folge davon kann man nicht-kohärentes Licht erhalten, welches eine Mittenwellenänge von 620 nm und eine spektrale Breite von 400 cm&supmin;¹ aufweist (was einer Korrelationszeit von 37 Femtosekunden entspricht).
Das von der Lichtquelle 1 emittierte, nicht-kohärente Licht wird von einem Strahlaufspalter 2 aufgeteilt in (a) Aufzeichnungs-Anregungslicht (E&sub1;) oder Wiedergabe-Anregungslicht (E&sub3;) und (b) Datenlicht (E&sub2;) oder Sondenlicht (E&sub4;).
Das Wiedergabe-Anregungslicht gemäß (a) wird einer Amplitudenmodulation (AM) bei 5 MHz unterzogen, was mit einem optischen Modulator (einem photoakustischen Bauelement) 12 geschieht. Obschon dieser Prozeß mit dem Zweck ausgeführt wird, das S/N-Verhältnis bei der Wiedergabe zu verbessern, kann man ihn weglassen und dennoch den erfindungsgemäßen Effekt erzielen. Das Wiedergabe-Anregungslicht kann durch einen optischen Kompensator 15, ein Dreieck-Prisma 13 und einen reflektierenden Spiegel 3, bevor sein Weg von dem reflektierenden Spiegel 3 rechtwinklig abgelenkt wird. Dann wird das Licht auf eine Linse 4 gelenkt, wo es auf ein PHB-Aufzeichnungsmedium fokussiert wird.
Andererseits gelangt das Licht (b) durch den optischen Kompensator 11, nachdem es den Strahlaufspalter 2 passiert hat. Der optische Kompensator 11 wird dazu benutzt, die Gruppenlaufzeitdispersion zu kompensieren, die in dem Wiedergabe-Anregungslicht aufgrund des Durchgangs durch den optischen Modulator 12 stattfindet, indem das Sondenlicht dazu gebracht wird, eine ähnliche Gruppenlaufzeitdispersion in dem Anregungslicht zu erzeugen.
Deshalb wird bevorzugt, daß der optische Kompensator 11 der gleiche ist wie der optische Modulator 12 und so eingesetzt wird, daß keine Modulation stattfindet.
Das durch den optischen Kompensator 11 hindurchgelangte Datenlicht oder Sondenlicht wird über ein Dreieck-Prisma 13 auf eine Phasenmoduliereinrichtung 6 gelenkt und dort einer Phasenmodulation unterzogen. Allerdings wird die Phase des Datenlichts nicht moduliert. Der optische Kompensator 15 dient als optischer Kompensator für die Phasenmoduliereinrichtung 6.
Die Phasenmoduliereinrichtung 6 enthält beispielsweise ein elektro-optisches LiTaO&sub3;-Bauelement, welches derart ausgebildet ist, daß der modulierte Phasenhub 2π bei einer Modulationsfrequenz von 10 KHz beträgt. Zum Modulieren der Phase kann auch ein anderer Aufbau verwendet werden, bei dem ein reflektierender Spiegel, wie z.B. das Prisma 13, geringfügig zum Vibrieren gebracht wird, wodurch der optische Weg einer Vibration ausgesetzt wird.
Dann wird das Datenlicht oder das Sonden licht auf eine Wiedergewinn- Moduliereinrichtung 7 gelenkt, wo das Datenlicht derart moduliert wird, daß sich die Verzögerungszeiten des elektrischen Aufzeichnungs-Anregungsfelds und des elektrischen Datenlichtfeldes nach Maßgabe der aufzuzeichnenden Information ändern.
Andererseits wird das Sondenlicht in der Weise gewobbelt, daß die Verzögerungszeiten des elektrischen Feldes des Wiedergabe-Anregungslichts und des elektrischen Feldes des Sondenlichts von einem ersten vorbestimmten Wert in einen zweiten vorbestimmten Wert geändert werden.
Das so erhaltene modulierte Datenlicht oder gewobbelte Sonden licht wird auf die Linse 4 gelenkt, wo es anschließend fokussiert wird, so daß es auf dieselbe Stelle des Aufzeichnungsmediums auftrifft, die dem Aufzeichnungs-Anregungslicht und dem Wiedergabe-Anregungslicht ausgesetzt wird.
Bei dieser Ausführungsform sind das optische System und die dazugehörigen Elemente in der Weise angeordnet, daß das Echolicht in die gleiche Richtung läuft, in der das Sondenlicht durch das Aufzeichnungsmedium 5 läuft und von diesem emittiert wird. Deshalb ist das durch das Aufzeichnungsmedium gelangte Licht des Sondenlichts ein zusammengesetztes Licht, gebildet durch Überlappung (interaction) des Echlolichts und des Sondenlichts, obschon aus der Zeichnung eine Überlappungs-(interaction-)Einrichtung 8 weggelassen ist.
Ein optischer Detektor, der einen Photoelektronenvervielfacher enthält, ist in einer Richtung angeordnet, in der das Sondenlicht läuft, so daß das zusammengesetzte Licht in ein elektrisches Signal umgewandelt wird. Das auf diese Weise erhaltene elektrische Signal wird dann in einem Hochgeschwindigkeits-Lockin-Verstärker 10 vorverarbeitet, so daß lediglich eine AM-modulierte Komponente von 5 MHz als Ausgangssignal entnommen wird.
Das Ausgangssignal von dem Hochgeschwindigkeits-Lockin-Verstärker 10 wird einem Niedergeschwindigkeits-Lockin-Verstärker 16 zugeleitet, wo nur eine Modulationskomponente von 10 KHz verstärkt wird. Das Rauschen des Ausgangssignals des Niedergeschwindigkeits-Lockin-Verstärkers 16 wird beseitigt, so daß ein klar moduliertes Signal vorliegt, welches der auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichneten Information entspricht.
Bezugszeichen 14 bezeichnet ein Flüssighelium-Kryostat zum Kühlen des Aufzeichnungsmediums 5 zum Zweck der Realisierung der vorliegenden Erfindung; denn das Aufzeichnungsmedium muß derzeit auf eine extrem niedrige Temperatur gekühlt werden.
Bezugsziffer 20a bezeichnet einen Mikrocomputer, der zum Steuern der Lichtquelle 1, der Phasenmoduliereinrichtung 6 und der Wiedergewinn- Moduereinrichtung 7 verwendet wird. Bezugszeichen 21 bezeichnet eine Antriebseinrichtung zum Antreiben des Aufzeichnungsmediums 5. Bezugsziffer 17 in Fig. 1 zeigt eine Membran, die es ermöglicht, das Datenlicht und Sondenlicht auf ein photoelektrisches Wandlerelement 9 auftreffen, jedoch verhindert, daß Aufzeichnungs-Anregungslicht und Wiedergabe-Anregungslicht eintreten.
Fig. 2 ist eine schematische Draufsicht, die ein Beispiel der Wiedergewinn- Moduliereinrichtung zeigt, die in dem Aufbau nach Fig. 1 verwendet wird. Die Wiedergewinn-Moduliereinrichtung 7 enthält eine drehbare Scheibe 70 und eine Mehrzahl von kreisförmigen Öffnungen, die am Umfang der Scheibe 70 ausgebildet sind. In jede der Öffnungen ist eine Glasplatte 71 eingesetzt, wobei die Platten verschiedene Dicken besitzen.
Der Aufbau ist derart angeordnet, daß die mehreren Glasplatten 71 nach Maßgabe ihrer Dicke zwischen einer dünnen Glasplatte (4, 52 Pikosekunden) ausgehend angeordnet sind, so daß die Lichtdurchlaufzeit sukzessive um 0,24 Pikosekunden erhöht ist.
Als Einrichtung zum Ändern der Verzögerungszeit als Alternative zu dem Aufbau nach Fig. 2 kann man einen anderen Aufbau verwenden, bei dem ein optisches Glied, wie z.B. ein Dreieck-Prisma gemäß Fig. 1 mit zwei reflektierenden Flächen in Lichteinfalrichtung bewegt wird. Bei diesem Aufbau kann der optische Weg dadurch eingestellt werden, daß man den Bewegungshub einstellt, und hierdurch läßt sich die Verzögerungszeit ändern.
Im folgenden werden mit dem Aufbau gemäß der ersten Ausführungsform vorgenommene Experimente beschrieben.

(1) Medium

Es wurde ein plattenähnliches Element mit einer Dicke von 3 mm hergestellt durch Dispergieren von Octaethylpolyfin in Polymethylmethacrylat mit 10&supmin;&sup5; mol/l auf dem Niveau eines Moleküls, um das Aufzeichnungsmedium 5 zu bilden.

(2) Aufzeichnung

Das Aufzeichnungsmedium 5 wurde in ein Flüssighelium-Kryostat 14 eingebracht, in dem eine Temperatur von 10 K gehalten wurde.
Anschließend wurde die Scheibe 70 der in Fig. 2 gezeigten Wiedergewinn- Moduliereinrichtung 7 gedreht, und das Licht wurde durch die unterschiedliche Dicken aufweisenden Glasplättchen 71 geleitet. Als Ergebnis wurde die Verzögerungszeit des Datenlichts von 5,0 psec (Pikosekunden), 5,24 psec und 5,48 psec bezüglich des Aufzeichnungs-Anregungslichts geändert, und anschließend wurde das Datenlicht und das Aufzeichnungs-Anregungslicht aufgebracht. Zu dieser Zeit war dafür gesorgt, daß die Intensität des nichtkohärenten Lichts als Summe der Intensitäten des Wiedergabe-Anregungslichts und des Sondenlichts 200 µW/cm² und eine Schreibzeit für jeden Punkt 6 sec betrug. Als Ergebnis wurden drei Lichtimpulse mit den oben beschriebenen Verzögerungszeiten geschrieben.
(3) Auch bei diesem Betrieb wurden das Wiedergabe-Anregungslicht und das Sonenlicht von ein und derselben Lichtquelle 1 ähnlich wie beim Aufzeichnungsvorgang emittiert. Jetzt betrug die Intensität des nichtkohärenten Lichts als Summe der Intensitäten des Wiedergabe-Anregungslichts und des Sondenlichts eingeschränkt 2 µW/cm².
Was das Sondenlicht angeht, so wurde die Verzögerungszeit gewobbelt von zwischen einem ersten vorbestimmten Wert von 4,52 psec bis zu einem zweiten vorbestimmten Wert von 6,92 psec, indem die Scheibe 70 der Wiedergewinn- Moduereinrichtung 7 gedreht wurde.
Als nun die Phasenmoduliereinrichtung 6 in Betrieb genommen wurde, erhielt man das in Fig. 3B dargestellte Ausgangssignal, während dann, wenn die Phasenmoduliereinrichtung 6 nicht arbeitet, das in Fig. 3A dargestellte Ausgangssignal erhalten wurde.
Die Erfinder haben den Umstand erkannt, daß, wenn Datenlicht auf ein Aufzeichnungsmedium während des Aufzeichnungsbetriebs gegeben wird während eine Gleichspannung oder ein elektrisches Feld an das Aufzeichnungsmedium gelegt wird, Echolicht mit der gleichen Zeitverzögerung wie beim Aufzeichnungsvorgang zur Zeit des Wiedergabebetriebs beobachtet werden kann, wenn nur die gleiche Spannung oder das gleiche elektrische Feld an das Aufzeichnungsmedium angelegt wird.
Eine zweite Ausführungsform der Erfindung ist derart ausgestaltet, daß Aufzeichnung und Wiedergabe durch Anlegen einer Gleichspannung oder eines elektrischen Feldes an das Medium erfolgt. Das Prinzip der zweiten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf einen Fall beschrieben, daß eine Gleichspannung angelegt wird.
Gemäß der zweiten Ausführungsform läßt sich Information über das Datenlicht ausdrücken durch eine Verzögerungszeit τ des Datenlichts in bezug auf das Aufzeichnungs-Anregungslicht und eine Versorgungsspannung V zur Zeit des Einschreibens des Datenlichts. Das heißt: die Position des Datenlichts im zweidimensionalen Koordinatensystem entspricht der Information bezüglich des Datenlichts, wobei die zweidimensionale Koordinate gebildet wird durch eine Achse, die für die Verzögerungszeit t steht, und eine Achse, die für die Spannung V steht.

(1-1) Schreibvorgang

Der Pegel der Spannung gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel, welcher an das Aufzeichnungsmedium gelegt wird, während Schreib- Anregungslicht und Datenlicht zugeführt werden, wird von einem ersten vorbestimmten Wert auf einen zweiten vorbestimmten Wert geändert. Als Alternative dazu kann auch Licht nur dann angelegt werden, wenn die Spannung einen vorbestimmten Spannungswert aufweist.

(2-1) Lesevorgang

Wenn das Wiedergabe-Anregungslicht und die Spannung an das Aufzeichnungsmedium angelegt werden und der Pegel der Spannung auf einen vorbestimmten Pegel eingestellt wird oder der Pegel von dem ersten vorbestimmten Pegel auf den zweiten vorbestimmten Pegel geändert wird, läßt sich das Datenlicht als Echolicht reproduzieren, vorausgesetzt, der Spannungspegel stimmt mit dem Spannungspegel zur Zeit des Aufzeichnungsvorgangs überein.

(1-2) Weiterer Schreibvorgang

Es werden mehrere Lichtimpulse aufgezeichnet, während ein vorbestimmter Gleichspannungspegel (oder ein elektrisches Feld) an das Aufzeichnungsmedium angelegt wird.

(2-2) Weiterer Lesevorgang

Bei dem oben angesprochenen Schreibvorgang (1-2) wird Datenlicht in Form von Echolicht nur dann reproduziert, wenn der Spannungspegel, der an das Aufzeichnungsmedium gelegt ist, der gleiche ist wie beim Aufzeichnungsvorgang.
Das heißt: wenn ein Wiedergabe-Anregungslicht aufgebracht wird, während eine Spannung angelegt wird, die sich von der Spannung zur Zeit des Schreibvorgangs in dem Aufzeichnungsmedium unterscheidet, wird kein Datenlicht reproduziert.
Der oben beschriebene Schreibvorgang (2-1) und Lesevorgang (2-2) beeinflussen sich nicht gegenseitig, und es ist eine neue Aufzeichnung möglich, falls der Pegel der angelegten Spannung geändert wird, selbst dann, wenn die Verzögerungszeiten des Datenlichts die gleichen sind.
Die Spannung kann an das Aufzeichnungsmedium in vertikaler Richtung bezüglich der Ebene des Aufzeichnungsmediums oder dazu parallel angelegt werden.
Anhand der Fig. 4 wird der Aufbau der zweiten Ausführungsform beschrieben. Der Aufbau der Vorrichtung nach der zweiten Ausführungsform ist derart ausgestaltet, daß, wenn entweder eine Spannungsanlegeeinrichtung 22 zum Anlegen der Spannung an das Medium 5 oder eine Magnetfeldanlegeeinrichtung, gebildet durch Elektromagneten 23 und 22 und eine Steuereinheit 25, zusätzlich zu den Elementen der ersten Ausführungsform vorgesehen ist, wobei die oben beschriebene Einrichtung von einem Mikrocomputer 20b gesteuert wird. Der Mikrocomputer 20 steuert auch die Moduliereinrichtung 7 und die Lichtquelle 1 ähnlich wie der Rechner 20a.

Die zweite Ausführungsform wurde unter folgenden Bedingungen untersucht:

(1) Das PHB-Aufzeichnungsmedium wurde in der Weise hergestellt, daß ein Material vorbereitet wurde, in dem 10&supmin;&sup4; mol/l Oxazin 4 (LAMDA PHYSIK, Deutschland) in Hydroxyethylmethacrylat (im folgenden als "HEMA" abgekürzt) gelöst und zwischen zwei Glasplatten 27 eingefüllt wurde, die jeweils eine transparente Elektrodenschicht 28 enthielten, bevor eine Polymerisation des HEMA erfolgt. Die polymerisierte Schicht dient als Aufzeichnungsschicht 29.
(2) Die Elektrodenschicht 28 auf dem Aufzeichnungsmedium 5 wird über einen Leitungsdraht 21 an eine Gleichstromquelle 22 angeschlossen, so daß an die Aufzeichnungsschicht 29 eine Gleichspannung angelegt wird.
Durch Einstellen der Spannungsquelle 22 wird der an das Aufzeichnungsmedium 5 anzulegende Spannungspegel intermittierend geändert zwischen 0, 5, 10, 15 und 20V.
Andererseits wird eine geeignete Glasplatte ausgewählt, indem die Scheibe 70 des Zeitmodulators 7 gedreht wird, um die Verzögerungszeit τ des durchlaufenden Datenlichts auf 100 Pikosekunden einzustellen.
Ein Aufzeichnungs-Anregungslichtimpuls (Impulsbreite 100 Pikosekunden) und ein Datenlichtimpuis mit einer Verzögerungszeit τ = 100 Pikosekunden (Impulsbreite 100 Pikosekunden) wurden bei jeder Änderung des Spannungspegels auf dieselbe Stelle des Aufzeichnungsmediums 5 aufgebracht. Das Aufbringen des Lichts erfolgte unter folgenden Bedingungen. Die Leuchtstärke betrug 200 µW/cm², die Aufbringzeit betrug 6 sec (d.h., als das Aufbringen des Aufzeichnungs-Anregungslichtimpulses und das nachfolgende Aufbringen des Datenlichtimpulses als eine Zeit gezählt wurden, wurden die Aufbringvorgänge 6 x 82 x 10&sup6; mal wiederholt).
Obschon diese Lichtstrahlen in einer in Fig. 5 mit dem Pfeil A bezeichneten Richtung aufgebracht wurden, können sie auch in einer Pfeilrichtung B aufgebracht werden.
(3) Unter Verwendung des Mediums 5 wurde die Leuchtstärke auf 1/100 der Leuchtstärke des Aufzeichnungsvorgangs eingestellt, und die angelegte Spannung wurde von dem ersten vorbestimmten Pegel (0V) auf den zweiten vorbestimmten Pegel (25V) gewobbelt, so daß ein Lesevorgang ausgeführt wurde, was zu der in Fig. 6 dargestellten Situation führte.
Dann wurde die Verzögerungszeit τ auf 101 Pikosekunden geändert, und die Aufzeichnung wurde durchgeführt, während die angelegte Spannung auf 0V, 10V und 20V geändert wurde. Das Lesen erfolgte durch Ändern der Sondenlicht-Verzögerungszeit τ auf:
101 Pikosekunden beim ersten Mal
102 Pikosekunden beim zweiten Mal.
Das Ergebnis des Lesevorgangs ist in Fig. 7 gezeigt.
Als Ergebnis einer weiteren Untersuchung wurde herausgefunden, daß man unterschiedliche Information dadurch schreiben kann, daß man die Richtung des elektrischen Feldes und des magnetischen Feldes, welches an das Medium angelegt wird, verschieden macht von der Polarisationsebene des aufgebrachten Lichts.
Im folgenden wird eine modifizierte Variante des Zeit-Modulators 7 erläutert, der bei der ersten und der zweiten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird. Wenn gemäß Fig. 2 mehrere Glasplättchen sukzessive angeordnet sind entsprechend der Dicke, wobei man bei den dünnsten Plättchen beginnt, um die Verzögerungszeit in einer Einheit von 1 Pikosekunden sukzessive zu verlängern, muß am 1000 Glasplättchen verschiedener Dicken herstellen, um 1000 unterschiedliche Verzögerungszeiten zu erhalten, wenn man 1000 Datenbits schreiben will.
Da außerdem eine Scheibe (ein Trägerelement), in dem die Glasplättchen gelagert werden, mit beträchtlicher Geschwindigkeit bewegt werden muß, wird extrem lange Zeit für einen beliebigen Zugriff zum Auswählen eines gewünschten Glasplättchens beansprucht, wenn eine Vielfalt von Verzögerungszeiten gegeben ist.
Wenn ein einziges transparentes Medium, wie z.B. eine Glasplatte, verwendet wird, läßt sich nur eine spezifische Verzögerungszeit entsprechend ihrer Dicke erzeugen. Wenn allerdings mehrere transparente Medien beschichtet werden lassen sich weitere Verzögerungszeiten erzeugen, wenngleich diese streuen können.
Wenn die Dicke so bestimmt wird, daß die folgende Beziehung bezüglich einer Wahlgröße j unter der Annahme bestimmt wird, daß die Dicke des transparenten Mediums dj (j = 1, 2, 3,..., m) beträgt, lassen sich 2m Verzögerungszeiten dadurch erzeugen, daß man jedes der transparenten Medien in den optischen Weg einfügt oder aus diesem herausnimmt:
Das heißt, man kann zahlreiche Verzögerungszeiten dadurch erhalten, daß man eine kleine Anzahl transparenter Medien kombiniert. Beispielsweise kann man 1024 unterschiedliche Verzögerungszeiten erhalten, wenn man 10 Glasplättchen verwendet.
Fig. 8 zeigt den Aufbau der modifizierten Variante. Die Vorrichtung gemäß dieser Variante enthält mehrere Glasplättchen 61, bei denen es sich jeweils um ein transparentes Medium handelt, eine entsprechende Anzahl von Armen 62 zum Lagern der Glasplättchen 61 und einen Antriebsmechanismus 63 zum wiederholten Einfügen/Herausziehen von Glasplättchen 61 in bzw. aus dem optischen Weg, durch den das Datenlicht oder das Sondenlicht läuft, indem der Arm 62 bewegt wird.
Was die Glasplättchen 61 angeht, so wurde Quarzglas mit einem Brechfaktor von 1,475 verwendet, die Dicke dj wurde auf 0,51 mm, 1,01 mm, 2,02 mm, 4,04 mm und 8,08 mm eingestellt, so daß die Lichtverzögerungszeit 0,8 Pikosekunden; 1,6 Pikosekunden; 3,2 Pikosekunden; 6,4 Pikosekunden bzw. 12,8 Pikosekunden betrug.
Die oben beschriebenen Glassplättchen werden von Armen gelagert, die sie senkrecht zu dem optischen Weg bewegen können, durch den das Datenlicht und
das Sondenlicht läuft, wobei die Glasplättchen 61 in Richtung des optischen Wegs angeordnet sind. Deshalb läßt sich die Verzögerungszeit sukzessive von 0 sec auf 25 Pikosekunden in Schritten von 0,8 Pikosekunden dadurch ändern, daß man eine Kombination aus mehreren Glasplättchen 61 in den optischen Weg einfügt.
Um zu verhindern, daß die Änderung der Dicke des Quarzglases während der Aufzeichnung und der Wiedergabe sich ändert, wird der gesamte Aufbau der Verzögerungseinrichtung in ein Temperatur-Konstanthaltebad eingebracht, wenn die Einrichtung eingesetzt ist.
Die Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform wurde folgenden Untersuchungen unterzogen:
(1) Die Laserlichtquelle 1 enthält einen Kiton-Rot-Farbstofflaser, der von einem verrasteten CW-Mode-Ar&spplus;-Laser gepumpt wird und in der Lage ist, einen Lichtimpuls mit einer Wiederholungsfrequenz von etwa 80 MHz zu emittieren. In diesem Fall wurde das Ausgangslicht dadurch zu nicht-kohärentem Licht mit einer Mittenwellenlänge von 630 nm und einer spektralen Breite von etwa 30 cm&supmin;¹ gemacht, daß ein doppelbrechendes Filter (aus der Zeichnung weggelassen) verwendet, um das Null-Phononen-Absorptionsband des OEP zu absorbieren. Die Wiederholungsfrequenz der Lichtimpulse beträgt etwa 80 MHz, die Korrelationszeit des Lichtimpulses beträgt etwa 500 Femtosekunden.
(2) Als PHB-Aufzeichnungsmedium 5 wurde eine Scheibe verwendet, deren Aufzeichnungsschicht aus einem Film mit einer Dicke von etwa 1 mm bestand, hergestellt durch Lösen von 3 x 10&supmin;&sup4; Gew.-%. Octaethylporphin (OEP) in Polymethylmethacrylat (PMMA).
(3) Als optisches Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Vorrichtung wurde die Vorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform verwendet.
(4) Durch geeignetes Einfügen/Herausziehen mehrerer Glasplättchen 61 bei der in Fig. 8 gezeigten Apparatur wurde die Verzögerungszeit des Lichts durch die Glasplättchen um 0,8 oder 1,6 Pikosekunden geändert.
(5) Es erfolgt ein sukzessives Einschreiben an der gleichen Stelle des Mediums 5, an der keine Information aufgezeichnet war, wobei die Lichtausgangsstärke 30 µW betrug; das Schreibintervall für jeden der Zeitpunkte betrug 10 s, während die Verzögerungszeit um ein Intervall von 1,6 Pikosekunden geändert wurde.
Anschließend wurde in einem Intervall der Lichtverzögerungszeit von 0,8 Pikosekunden gelesen, wobei die Summe aus dem Ausgangssignal des Wiedergabe-Anregungslichts und des Sondenlichts auf 0,1 µW eingestellt wurde, was zu dem in Fig. 9 gezeigten Ergebnis führte.
Die diesmal benötigte Zeit betrug etwa 2 min beim Aufzeichnen und etwa 4 min bei der Wiedergabe. Deshalb läßt sich die zum Ändern der Lichtverzögerungszeit benötigte Zeit signifikant verkürzen und ist im Verhältnis zu der gesamten Betriebszeit vernachlässigbar.
Obschon die Erfindung in ihrer bevorzugten Form mit einem gewissen Maß an Detailliertheit beschrieben wurde, versteht sich, daß die vorliegende Offenbarung der bevorzugten Ausführungsform bezüglich Einzelheiten des Aufbaus und der Kombination und Ausgestaltung von Einzelteilen erfolgen kann, ohne daß von dem Grundgedanken und dem Schutzumfang der Erfindung abgewichen wird, wie er durch beiliegende Ansprüche definiert ist.

Claims

1. Verfahren zum Wiedergeben von Information, die auf einem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet ist, welches sich zum dauerhaften oder vorübergehenden Loch-Einbrennen eignet, umfassend die Schritte:

- Bestrahlen des Mediums mit einem Wiedergabe-Anregungslicht und einem Sondenlicht,

- Interagieren-Lassen des von dem Medium aufgrund der Bestrahlung mit dem Wiedergabe-Anregungslicht emittierten, angeregten Photonenecholichts mit dem Sondenlicht, und

- Umwandeln eines synthetisierten Lichts aus dem angeregten Photonenecholicht und dem Sondenlicht, die miteinander interagiert haben, in ein elektrisches Signal,

gekennzeichnet durch

das relative Modulieren der Phase entweder des Wiedergabe- Anregungslichts oder des Sondenlichts.

2. Vorrichtung zum Wiedergeben von Information, die auf einem Aufzeichnungsmedium (5) aufgezeichnet ist, welches sich zum dauerhaften oder vorübergehenden Loch-Einbrennen eignet, umfassend:

(a) eine Einrichtung (1, 2, 12, 13, 15) zum Aufstrahlen des Mediums (5) mit einem Wiedergabe-Anregungslicht,

(b) eine Einrichtung (1, 2, 11, 13) zum Aufstrahlen des Mediums (5) mit einem Sondenlicht,

(c) ein optisches System (4) zum Aufstrahlen des Wiedergabe-Anregungslichts und des Sondenlichts auf die gleiche Stelle des Mediums (5) in der Weise, daß das Sondenlicht mit dem Photonenecholicht interagiert, welches bei Empfang des Wiedergabe-Anregungslichts an einem oder mehreren räumlichen Punkten erzeugt wird,

(d) eine Einrichtung (7; 61, 62, 63) zum relativen Verzögern des Sondenlichts um einen ausgewählten Betrag gegenüber dem Wiedergabe- Anregungslicht,

(e) eine Einrichtung (9, 10, 16) zum Umwandeln synthetisierten Lichts, welches durch die Interaktion des angeregten Photonenecholichts mit dem Sondenlicht erhalten wird,

gekennzeichnet durch

(f) eine Phasenmoduliereinrichtung (6) zum Modulieren der Phase entweder des Wiedergabe-Anregungslichts oder des Sondenlichts.

3. Verfahren zum Aufzeichnen von Information, die auf einem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet ist, welches sich zum dauerhaften oder vorübergehenden Loch-Einbrennen eignet, umfassend folgende Schritte:

- ein Aufzeichnungs-Anregungslicht und ein Datenlicht werden auf dieselbe Stelle auf dem Medium gestrahlt, und

- wenn das Aufzeichnungs-Anregungslicht und das Datenlicht aufgestrahlt werden, wird eine ausgewählte Gleichspannung oder ein ausgewähltes magnetisches Feld an das Medium gelegt,

gekennzeichnet durch

das relative Verzögern des Datenlichts um einen ausgewählten Betrag in Bezug auf das Anregungslicht.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem in dem Anlege-Schritt die Pegel der an das Medium angelegten Gleichspannung oder des magnetischen Feldes zu der Zeit, zu der das Aufzeichnungs-Anregungslicht aufgestrahlt wird und zu der Zeit, zu der das Datenlicht aufgestrahlt wird, im wesentlichen gleich groß sind.

5. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der Pegel der an das Medium angelegten Gleichspannung oder des magnetischen Feldes geändert wird, wenn zwei oder mehr unterschiedliche Datenlichte auf die gleiche Stelle des Mediums gestrahlt werden.

6. Vorrichtung zum Aufzeichnen von Information auf ein Aufzeichnungsmedium, welches sich zum dauerhaften oder vorübergehenden Loch-Einbrennen eignet, umfassend:

(a) eine Einrichtung (1, 2, 12, 13, 15) zum Aufstrahlen eines Aufzeichnungs-Anregungslichts auf das Medium (5),

(b) eine Einrichtung (1, 2, 11, 14) zum Aufstrahlen eines Datenlichts auf das Medium (5),

(c) ein optisches System (4) zum Aufstrahlen des Aufzeichnungs- Anregungslichts und des Datenlichts auf dieselbe Stelle auf dem Medium (5), und

(d) eine Einrichtung (20b, 21, 22, 23, 24, 25) zum Anlegen einer ausgewählten Gleichspannung oder eines ausgewählten Magnetfeldes an das Medium (5), wenn das Aufzeichnungs-Anregungslicht und das Datenlicht auf das Medium (5) aufgestrahlt werden,

gekennzeichnet durch

eine Einrichtung (7; 61, 62, 63) zum relativen Verzögern des Datenlichts um einen ausgewählten Betrag in Bezug auf das Aufzeichnungs-Anregungslicht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Anlege-Einrichtung (20b, 21, 22, 23, 24, 25) die Pegel der Gleichspannung oder des magnetischen Feldes, die an das Medium (5) angelegt werden, zu der Zeit, zu der das Aufzeichnungs-Anregungslicht aufgestrahlt wird, und zu der Zeit, zu der das Sondenlicht aufgestrahlt wird, im wesentlichen gleich groß macht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Anlege-Einrichtung (20b, 21, 22, 23, 24, 25) den Pegel der an das Medium (5) angelegten Gleichspannung oder des magnetischen Feldes ändert, wenn zwei oder mehr Datenlichte auf dieselbe Stelle des Mediums aufgestrahlt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den Schritt: Anlegen einer ausgewählten Gleichspannung oder eines ausgewählten magnetischen Feldes an das Medium, wenn das Wiedergabe-Anregungslicht und das Sondenlicht auf das Medium gestrahlt werden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem in dem Schritt die Pegel der an das Medium angelegten Gleichspannung oder des angelegten Magnetfeldes zu der Zeit, zu der das Wiedergabe- Anregungslicht aufgestrahlt wird, und zu der Zeit, zu der das Sondenlicht aufgestrahlt wird, im wesentlichen gleich groß sind.

11. Verfahren nach Anspruch 9,

gekennzeichnet durch

den Schritt, bei dem der Pegel der an das Medium angelegten Gleichspannung oder des angelegten Magnetfeldes geändert wird.

12. Vorrichtung nach Anspruch 2,

weiterhin umfassend:

eine Anlege-Einrichtung (20b, 21, 22, 23, 24, 25) zum Anlegen einer ausgewählten Gleichspannung oder eines ausgewählten magnetischen Feldes an das Medium (5), wenn das Wiedergabe-Anregungslicht und das Sondenlicht auf das Medium (5) aufgestrahlt werden.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der

die Anlege-Einrichtung (20b, 21, 22, 23, 24, 25) die Pegel der Gleichspannung oder des magnetischen Feldes, die bzw. das an das Medium (5) angelegt wird, zu der Zeit, zu der das Wiedergabe-Anregungslicht aufgestrahlt wird, und zu der Zeit, zu der das Sondenlicht aufgestrahlt wird, im wesentlichen gleich groß macht.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der

die Anlege-Einrichtung (20b, 21, 22, 23, 24, 25) den Pegel der an das Medium (5) angelegten Gleichspannung oder des angelegten magnetischen Feldes ändert.

15. Verfahren nach Anspruch 3,

weiterhin umfassend die Schritte:

- Bereitstellen einer nicht-kohärentes Licht erzeugenden Lichtquelle,

- Aufteilen des von der Lichtquelle kommenden nicht-kohärenten Lichts in die Aufzeichnungs-Anregungslicht- und die Datenlicht-Komponenten,

- Bereitstellen mehrerer lichtdurchlässiger Glieder, und

- Zulassen, daß eine der zwei Lichtkomponenten durch zwei oder mehr lichtdurchlässige Glieder läuft, um die Auftreffzeit der Lichtkomponente auf dem Medium und die Auftreffzeit der anderen Lichtkomponente auf dem Medium nach Maßgabe der aufzuzeichnenden Information zu ändern.

16. Vorrichtung nach Anspruch 6,

weiterhin umfassend:

- eine Lichtquelle (1) zum Erzeugen von nicht-kohärentem Licht,

- eine Einrichtung (2) zum Unterteilen des von der Lichtquelle gelieferten nicht-kohärenten Lichts in die Aufzeichnungs-Anregungslicht- und die Datenlicht-Komponenten,

- eine Mehrzahl von lichtdurchlässigen Gliedern (71, 61), und

- eine Einrichtung (7; 62, 63), die es ermöglicht, daß eine der beiden Lichtkomponenten nacheinander durch zwei oder mehr lichtdurchlässige Glieder (61; 71) läuft, um die Auftreffzeit der Lichtkomponente auf dem Medium (5) und die Auftreffzeit der anderen Lichtkomponente auf dem Medium (5) nach Maßgabe der aufzuzeichnenden Information zu ändern.

17. Verfahren zur Wiedergabe von Information, die auf einem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet ist, welches sich zum vorübergehenden oder dauerhaften Loch-Einbrennen eignet, umfassend die Schritte:

- Aufstrahlen eines Wiedergabe-Anregungslichts und eines Sondenlichts auf dieselbe Stelle auf dem Medium,

- relatives Verzögern des Sondenlichts um einen ausgewählten Betrag in Bezug auf das Wiedergabe-Anregungslicht,

- Interagieren-Lassen des Sondenlichts mit angeregtem Photonenecholicht, welches von dem Medium durch das Aufstrahlen des Wiedergabe- Anregungslichts emittiert wird,

- Umwandeln des synthetisierten Lichts, welches sich aus der Interaktion des Sondenlichts mit dem angeregten Photonenecholicht ergibt, in ein elektrisches Signal,

gekennzeichnet durch

das Anlegen einer ausgewählten Gleichspannung oder eines ausgewählten magnetischen Feldes an das Medium, wenn das Wiedergabe-Anregungslicht und das Sondenlicht auf das Medium aufgestrahlt werden.

18. Vorrichtung zum Wiedergeben von Information, die auf einem Aufzeichnungsmedium (5) aufgezeichnet ist, welches sich zum dauerhaften oder vorübergehenden Loch-Einbrennen eignet, umfassend:

- eine Einrichtung (1, 2, 12, 13, 15) zum Aufstrahlen eines Wiedergabe- Anregungslichts auf das Medium (5),

- eine Einrichtung (1, 2, 11, 13) zum Aufstrahlen eines Sondenlichts auf das Medium (5),

- ein optisches System (4) zum Aufstrahlen des Wiedergabe-Anregungslichts und des Sondenlichts auf dieselbe Stelle des Mediums (5), so daß das Sondenlicht mit Photonenecholicht interagiert, welches bei Empfang von Wiedergabe-Anregungslicht an einem oder mehreren räumlichen Punkten erzeugt wird,

- eine Einrichtung (7; 61, 62, 63) zum relativen Verzögern des Sondenlichts um einen ausgewählten Betrag in Bezug auf das Wiedergabe- Anregungslicht,

- eine Einrichtung (9, 10, 16) zum Umwandeln eines synthetisierten Lichts, welches durch die Interaktion des Sondenlichts und des angeregten Echolichts erhalten wird, in ein elektrisches Signal,

gekennzeichnet durch

eine Einrichtung (20b, 21, 22, 23, 24, 25) zum Anlegen einer ausgewählten Gleichspannung oder eines ausgewählten magnetischen Feldes an das Medium (5), wenn das Wiedergabe-Anregungslicht und das Sondenlicht auf das Medium (5) aufgestrahlt werden.