JPS59121695A - ３次元光メモリ−システム - Google Patents
３次元光メモリ−システムInfo
- Publication number
- JPS59121695A JPS59121695A JP22744182A JP22744182A JPS59121695A JP S59121695 A JPS59121695 A JP S59121695A JP 22744182 A JP22744182 A JP 22744182A JP 22744182 A JP22744182 A JP 22744182A JP S59121695 A JPS59121695 A JP S59121695A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wavelength
- light
- standing wave
- recording material
- laser
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C13/00—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
- G11C13/04—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using optical elements ; using other beam accessed elements, e.g. electron or ion beam
Landscapes
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Optical Head (AREA)
- Holo Graphy (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、コンピューターの外部記憶装置として用いる
のに適した光メモリ−システムに関するものである。
のに適した光メモリ−システムに関するものである。
コンピューターの情報処理能力の向上に伴い、短時間に
大量処理された情報を一時的に保存したり、また必要に
応じて出力できる記憶装置、すなわち外部記憶装置の記
憶密度の向上が望まれている。
大量処理された情報を一時的に保存したり、また必要に
応じて出力できる記憶装置、すなわち外部記憶装置の記
憶密度の向上が望まれている。
現在最もよく利用されている通常の磁気ディスクの記憶
密度の上限は、磁極間相互作用のため１０７ピツト／ｄ
程度と考えられ、又垂直磁化法による磁気ディスクでは
１０８ビツト／ｃｒｌ程度と考えられている。
密度の上限は、磁極間相互作用のため１０７ピツト／ｄ
程度と考えられ、又垂直磁化法による磁気ディスクでは
１０８ビツト／ｃｒｌ程度と考えられている。
一方光ディスクメモリーにおいては、ディジタル信号全
レーザー光のオン−オフとして基板上に照射し、１μｍ
大のビットを作ることによって記録する。読み出しには
、弱い光度のレーザーを照射し、光の強度や位相の変化
として検知する。
レーザー光のオン−オフとして基板上に照射し、１μｍ
大のビットを作ることによって記録する。読み出しには
、弱い光度のレーザーを照射し、光の強度や位相の変化
として検知する。
この方法の記録密度の限界は、光の回折現象によってき
まり、１０８ビツト／ｃＩＡ程度である。
まり、１０８ビツト／ｃＩＡ程度である。
光メモＩＪ−’ｅさらに高密度化する一つの方法として
、現在７オトケミカルホールバーニング（ＰＨＢ）とい
う現象を利用した元メモリーが研究されている。ＰＨＢ
光メモリーのアイディアは、１９７８年Ｉ Ｂ Ｍ ８
ａｎ Ｊｏｓｅ研究所から発表され、通常の光メモリー
の１０００倍程度０高密度記録が可能といわれているが
、以下にその原理と問題点の概略を述べる。
、現在７オトケミカルホールバーニング（ＰＨＢ）とい
う現象を利用した元メモリーが研究されている。ＰＨＢ
光メモリーのアイディアは、１９７８年Ｉ Ｂ Ｍ ８
ａｎ Ｊｏｓｅ研究所から発表され、通常の光メモリー
の１０００倍程度０高密度記録が可能といわれているが
、以下にその原理と問題点の概略を述べる。
ある物質の光吸収スペクトルが、狭い線巾Δωｈをもつ
吸収線の集まりからなっている場合を考える。スペクト
ル全体の巾Δω、は吸収を示す個々の分子の環境が互い
にわずかに異なっていること力・ら生じている。このス
ペクトル中の任意の波長に同調可能なレーザーを用いて
光音照射すると、その波長の光音吸収した分子が励起状
態を介して基底状態とは異なる準安定状態に移ってしま
う場合がある。従ってこの物質は、強いレーザー光を照
射された後は、その波長での光の吸収が減少あるいは消
失してしまい、スペクトルにくぼみ（ホール）ができる
。この現象を利用すると、物質にホールの有無によって
波長目盛のバイナリ−コード全書き込むことができる。
吸収線の集まりからなっている場合を考える。スペクト
ル全体の巾Δω、は吸収を示す個々の分子の環境が互い
にわずかに異なっていること力・ら生じている。このス
ペクトル中の任意の波長に同調可能なレーザーを用いて
光音照射すると、その波長の光音吸収した分子が励起状
態を介して基底状態とは異なる準安定状態に移ってしま
う場合がある。従ってこの物質は、強いレーザー光を照
射された後は、その波長での光の吸収が減少あるいは消
失してしまい、スペクトルにくぼみ（ホール）ができる
。この現象を利用すると、物質にホールの有無によって
波長目盛のバイナリ−コード全書き込むことができる。
読みとりには、弱い光の可同調レーザーを用いて、吸収
スペクトルを測定すればよい。仁の物質を多数２次元的
に配列すれば、高密度記録素子が得られる。記録密度は
、作られるホールの幅とスペクトルの幅Δω、の比に依
存するが、この比は１０〜１０ 程度である。
スペクトルを測定すればよい。仁の物質を多数２次元的
に配列すれば、高密度記録素子が得られる。記録密度は
、作られるホールの幅とスペクトルの幅Δω、の比に依
存するが、この比は１０〜１０ 程度である。
初めに用いられた機能物質は、ポルフィリンであるが、
記録には、１００μω／−のレーザー光で約１秒間行っ
ている。効率は約１％と極めて悪い。
記録には、１００μω／−のレーザー光で約１秒間行っ
ている。効率は約１％と極めて悪い。
その後種々の物質が試みられ、最も効率のよいものとし
て、ポリマーにフタロシアニン全分散した系が注目さ匙
ている。
て、ポリマーにフタロシアニン全分散した系が注目さ匙
ている。
ＰＨＢ光メモリーの欠点は、その効率が悪いだけでなく
、ホールを安定に存在させるためＫは、レーザーで照射
された物質全液体ヘリウム温度近くの低温に保たねばな
らず、多量の液体ヘリウムの消費が予想され、実用上大
きな制約になると考えられる。
、ホールを安定に存在させるためＫは、レーザーで照射
された物質全液体ヘリウム温度近くの低温に保たねばな
らず、多量の液体ヘリウムの消費が予想され、実用上大
きな制約になると考えられる。
本発明の目的は光メモリーの高密度化全上記ＰＨ’Ｂ法
とは異る原理によって行うものである。
とは異る原理によって行うものである。
この方法の特長は、ＰＨＢ法のように、記録物質を液体
ヘリウム温度に保つ必要がなく常温において書き込み、
読み出しを行うことができる。
ヘリウム温度に保つ必要がなく常温において書き込み、
読み出しを行うことができる。
本発明は、波長空間にディジタル信号全書き込み、読み
出し全行うものであるが、その原理はリップマンのカラ
ー写真の方法として公知のものである。
出し全行うものであるが、その原理はリップマンのカラ
ー写真の方法として公知のものである。
第１図（ａ）に示すように、透明或はほとんど透明な記
録物質（５）の裏面におかれたミラー（４）或はハーフ
ミラ−（４）及び可同調ハーフミラ−（３）の対によっ
て作られる光共振器内に可同調レーザーより光（１）を
導入すると、ミラ一対の間に定在波を立てることができ
る。
録物質（５）の裏面におかれたミラー（４）或はハーフ
ミラ−（４）及び可同調ハーフミラ−（３）の対によっ
て作られる光共振器内に可同調レーザーより光（１）を
導入すると、ミラ一対の間に定在波を立てることができ
る。
記録物質（５）の裏面におかれたミラー（４）或は、記
録物質（５）の裏面に直接アルミニウム等を蒸着するこ
とによって作ることができる。定在波の波長λは、レー
ザー波長及びミラー間の距離を変えることにより変化さ
せることができる。ミラー間の距離音質えるには、例え
ば可同調ハーフミラ−（３）を圧電効果を用いて移動さ
せることによって行う。
録物質（５）の裏面に直接アルミニウム等を蒸着するこ
とによって作ることができる。定在波の波長λは、レー
ザー波長及びミラー間の距離を変えることにより変化さ
せることができる。ミラー間の距離音質えるには、例え
ば可同調ハーフミラ−（３）を圧電効果を用いて移動さ
せることによって行う。
記録物質が感光性物質力ら成っている場合、或は、感光
性物質を含む場合には、光強度の強い定在波の腹の部分
だけが感光し、光強度の弱い定在波の節の部分では、は
とんど感光しないようにレーザー光の強度を調節するこ
とにより、記録物質λ 中に波長うの濃淡の縞全読き込むことができる（第１図
ｂ）。
性物質を含む場合には、光強度の強い定在波の腹の部分
だけが感光し、光強度の弱い定在波の節の部分では、は
とんど感光しないようにレーザー光の強度を調節するこ
とにより、記録物質λ 中に波長うの濃淡の縞全読き込むことができる（第１図
ｂ）。
この記録物質に弱い強度のレーザー光を照射すると、そ
の反射光或は透過光のスペクトルには、λ 波長ｉ及びその整数倍の波長のところにそれぞれピーク
（反射光の場合）或は、くぼみ（透過光の場合）が観測
される（図１ｃ）。
の反射光或は透過光のスペクトルには、λ 波長ｉ及びその整数倍の波長のところにそれぞれピーク
（反射光の場合）或は、くぼみ（透過光の場合）が観測
される（図１ｃ）。
ピーク或はくぼみの鋭さは、記録されている縞の数に依
存するが、その半値巾’（Ｈ１ｎｍ以下にするためには
その数は１０００程度必要であり、８００ｎｍ近傍のレ
ーザー光を用いた場合記録物質の厚さは０．８ｍｍ程度
必要である。
存するが、その半値巾’（Ｈ１ｎｍ以下にするためには
その数は１０００程度必要であり、８００ｎｍ近傍のレ
ーザー光を用いた場合記録物質の厚さは０．８ｍｍ程度
必要である。
縞文様の上にさらに異なる波長の縞文様を書き込むこと
が可能であるが、この場合物質中には、乙ｊ Ａ２ の物質のスペクトルには、２．百及びその整数倍の波長
でピーク或はくぼみが、観測される。
が可能であるが、この場合物質中には、乙ｊ Ａ２ の物質のスペクトルには、２．百及びその整数倍の波長
でピーク或はくぼみが、観測される。
この方法を拡長し、ある波長域にｎ個の波長を選び、そ
れぞれの波長に対応した縞文様の有無により、ディジタ
ル信号を記録し、かつ読み出すことができる（第２図）
。
れぞれの波長に対応した縞文様の有無により、ディジタ
ル信号を記録し、かつ読み出すことができる（第２図）
。
本発明による新しい光メモリーの方法によれば、光メモ
リーの記録密度を通常の光メモリーに比較して、飛躍的
に増大させることができる。記録密度はレーザー同調範
囲と、上記スペクトル中に観測されるピーク或はくぼみ
の巾との比に依存するが、その値は少くとも１００倍程
０が可能である。
リーの記録密度を通常の光メモリーに比較して、飛躍的
に増大させることができる。記録密度はレーザー同調範
囲と、上記スペクトル中に観測されるピーク或はくぼみ
の巾との比に依存するが、その値は少くとも１００倍程
０が可能である。
又この方法ではＰＨＢ法のように記録物質を低温に保つ
必要がない。
必要がない。
記録物質の一例として、約０．５ｍｍ厚の結晶化度の高
いポリエチレン膜に色素ローズベンガルｌ）散した系を
用い、その一方の面にはミラーとしてアルミニウムを蒸
着した。結晶性ポリエチレンは約１２０℃で結晶質から
非晶質への相転移を示し、それにともない屈折率が変化
する。このこと全利用し、ポリエチレン中に定在波音用
いて屈折率の縞文様を書き込むことができる。
いポリエチレン膜に色素ローズベンガルｌ）散した系を
用い、その一方の面にはミラーとしてアルミニウムを蒸
着した。結晶性ポリエチレンは約１２０℃で結晶質から
非晶質への相転移を示し、それにともない屈折率が変化
する。このこと全利用し、ポリエチレン中に定在波音用
いて屈折率の縞文様を書き込むことができる。
波長４９６５Ｘのアルゴンレーザーを用いて、ポリエチ
レン膜中に屈折率の縞文様を書き込むことができた。
レン膜中に屈折率の縞文様を書き込むことができた。
同じ波長で観測された反射光のピークは、その半値巾が
約１０ｎｍであった。
約１０ｎｍであった。
第１図は、本発明の３次元光メモリ−システムの原理を
示す図であり（ａ）は概念図、（ｂ）は、定在波によっ
て書き込まれた縞紋様を示す図、（Ｃ）は反射および透
過スペクトルを示す図である。まだ第２図は、波長空間
のバイナリ−コードを示す図である。 工・・・レーザー光、２・・・定在波、３・・・可同調
・・−７ミラー。 ４・・アルミニウム蒸着ミラー（ハーフミラ−）、５・
・・記録物質、６・・圧電素子、７・・・縞紋様代理人
弁理士 則 近 憲 佑 【−１１九−４＝、、４．、、） 第 １ 図 （Ｃジ 透８光 第 ２ 図 ／ｌθ／θθ−−−一一
示す図であり（ａ）は概念図、（ｂ）は、定在波によっ
て書き込まれた縞紋様を示す図、（Ｃ）は反射および透
過スペクトルを示す図である。まだ第２図は、波長空間
のバイナリ−コードを示す図である。 工・・・レーザー光、２・・・定在波、３・・・可同調
・・−７ミラー。 ４・・アルミニウム蒸着ミラー（ハーフミラ−）、５・
・・記録物質、６・・圧電素子、７・・・縞紋様代理人
弁理士 則 近 憲 佑 【−１１九−４＝、、４．、、） 第 １ 図 （Ｃジ 透８光 第 ２ 図 ／ｌθ／θθ−−−一一
Claims (1)
- ディジタル信号を強い光度のレーザー光により記録物質
に書き込み、弱い光度のレーザー光により読み出す光メ
モリ−システムにおいて、定在波状のレーザー光を用い
て、記録物質中に３次元的−システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22744182A JPS59121695A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | ３次元光メモリ−システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22744182A JPS59121695A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | ３次元光メモリ−システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59121695A true JPS59121695A (ja) | 1984-07-13 |
Family
ID=16860909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22744182A Pending JPS59121695A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | ３次元光メモリ−システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59121695A (ja) |
-
1982
- 1982-12-28 JP JP22744182A patent/JPS59121695A/ja active Pending
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