NL8203915A

NL8203915A - Lichtmodulerende inrichting.

Info

Publication number: NL8203915A
Application number: NL8203915A
Authority: NL
Original assignee: Sony Corp
Priority date: 1981-10-08
Filing date: 1982-10-08
Publication date: 1983-05-02
Also published as: FR2514540A1; NL191962C; ATA372282A; FR2514540B1; US4477821A; IT8223688A0; JPH0463380B2; DE3237415C2; JPS5862630A; GB2110022A; AU552655B2; CA1183948A; NL191962B; CH657707A5; AU8880182A; IT1152904B; GB2110022B; AT374295B; DE3237415A1

Description

·“ : ' " r"': I

C/Ca/ar/1474

Lichtmodulerende inrichting

De uitVinding heeft betrekking op een regis-treerapparaat voor het registreren van informatie op een re-gistreerraedium en meer in het bijzonder op een licht- of op-tiich registreerapparaat, dat een gemoduleerd licht of stra-5 lingsenergiesignaal voor inwerking op het registreermedium verschaft.

Lichtregistreerapparaten volgens de stand der techniek omvatten meestal een laserlichtbron, die een lichtbundel verschaft, en een lichtmodulator, die de licht-10 bundel moduleert met een informatiesignaal en de gemoduleerde lichtbundel naar het registreemedinm richt, bijvoorbeeld in de vorm van een registreerschijf, zodat het informatiesignaal op de schijf wordt geregistreerd.

Laserlichtbronnen, die voor het gebrUik in 15 dergelijke lichtregistreerapparaten worden gebruikt, zijn onder andere argon-ion- en helium-cadmium-lasers.Gewoonlijk toege-paste lichtmodulators zijn onder andere electro-optische en acousto-optisdie modulators, waarin de brekingsindex voor licht van een medium in de lichtmodulator wordt gevarieerd op basis 20 van de intensiteit van een electrisch veld respectievelijk de druk van een geluid/golf dat (die) op het lichtbrekende medium wordt aangelegd* Lichtmodulators kunnen eveneens de intensiteit van het licht regelen dat op het registreermateriaal wordt geridit teneinde wijzigingen in- de gevoeligheid van het regis-25 treermateriaal en/of wijzigingen in de lineaire snelheid van het registreermateriaal ten opzichte van de gemoduleerde lichtbundel te compenseren, bijvoorbeeld indieh het’registreermedium een registreerschijf:'is, die met een constante omwentelings-snelheid wordt geroteerd en de lichtbundel gedwongen wordt een 30 spiraalvormige weg op de schijf te volgen.

Voor het regelen van de lichtintensiteit zijn diverse inrichtingen gebruikt, zoals optische filters, twee electro-optische lichtmodulators, waarvan een wordt gebruikt voor het moduleren van het lichtsignaal in de laserlichtbron 35 en de andere voor het regelen van de hoeveelheid licht, die door de laserlichtbron wordt geemitteerd, en stroommodulerende 8203915 ϊ * -2- middelen, die een aan een laserelement in de laserlichtbron gevoerde stroom regelen. Licht- of optische registreerappara-ten, die dergelijke inrichtingen omvatten, bezitten ongewenste aspecten. Zo kan bijvoorbeeld een optisch veld moeilijk elec-5 trisch worden gestuurd en is het niet in staat ruisverschijn— selen te verminderen, die door laserlichtemissie worden veroor-zaakt. Een inrichting, waarin twee electro-optische lichtmodu-lators worden gebruikt, kan de hoeveelheid licht regelen, ruis verminderen en het signaal moduleren, maar dit is alleen moge-10 lijk tegen zeer hoge kosten en met een verhoging van de inge-wikkeldheid van het daarin toegepaste optische systeem. Stroom-modulerende middelen kunnen alleen worden gebruikt voor een argon-ion laser, hetgeen een beperking inhoudt van het type laser, dat kan worden toegepast.

15 De uitvinding heeft daarom ten doel een licht- modulerende inrichting te verschaffen, die de bovengenoemde na-delen vermijdt, welke inherent zijn aan de stand der techniek.

Meer in het bijzonder heeft de uitvinding ten doel,een nieuwe en verbeterde lichtmodulerende inrichting . 20 te verschaffen, die de lichtintensiteit regelt, signaalmodulatie verschaft en die de op het registreermedium geregistreerde hoeveelheid ruis in. aanzienlijke mate vermindert.

Vender heeft de uitvinding ten doel een nieuwe en verbeterde lichtmodulerende inrichting te verschaffen, die 25 goedkoper te vervaardigen is dan de lichtmodulerende inrichtingen volgens de stand der techniek, niet een vrij ingewikkeld optisch systeem vereist, dat in combinatie hiermee bij het re-gistreren van een informatiesignaal op een registreermedium moet worden gebruikt, en dat in combinatie met een helium-30 cadmium laser ,als de laserlichtbron kan worden gebruikt.

Volgens een aspect van de uitvinding bestaat een lichtmodulerende inrichting ten gebruike met een registreer-eenheid voor het registreren van een informatiesignaal op een registreermedium uit een lichtbron, die lichtemissie verschaft, 35 een acousto-optisch modulerend element, dat de lichtemissie in responsie op een eerste electrisch signaal moduleert en daar-bij een gemoduleerd lichtsignaal levert voor de inwerking op het registreermedium, een informatiesignaalbron, die het informa- ,,, 820 3 9 1 5 ' f » —3— tiesignaal verschaft, een generatoreenheid voor het leveren van een dragersignaal, signaalmodulerende middelen voor het moduleren van het dragersignaal met het informatiesignaal en het daaruit verschaffen van het eerste electrische signaal, 5 detectiemiddelen voor het detecteren van het gemoduleerde lichtsignaal en het leveren in responsie daarop van een tweede electrisch signaal, een piekhoudeenheid, die met de detectiemiddelen is verbonden, voor het in hoofdzaak vasthouden van de piekwaarde van het tweede electrische signaal, een compara-10 toreenheid voor het vergeli-jken van de piekwaarde van het tweede electrische signaal met een referentiesignaal en het verschaffen van een overeenkomstig foutsignaal en amplitudemodulerende middelen voor het regelen van de amplitude van het dragersignaal afhankelijk van het foutsignaal.

15 De uitvinding wordt nader beschreven aan de hand van de bijgaande tekeningen, waarin:

Fig. 1, een blokschema is, dat schematisch een lichtmodulerende inrichting volgens een uitvoeringsvorm van.de uitvinding weergeeft; 20 Fig. 2, een blokschema is, dat schematisch gen type van een acousto-optische lichtmodulator weergeeft, die in de inrichting van Fig. 1 kan worden gebruikt.

Met verwijzing naar de tekeningen in bijzon-derheden en eerst naar Fig. 1 daarvan zal worden gezien, dat 25 bij een voorkeursuitvoeringsvorm van een lichtmodulerende inrichting 10 volgene de uitvinding,. die als onderdeel van een registreerapparaat voor het registreren van informatie op een registreermedium kan worden gebruikt, de lichtmodulerende inrichting 10 in het algemeen bestaat uit een laserlichtbron 11, 30 die bijvoofbeeld een helium-cadmium laser kan zijn, die een coherente lichtemissie levert, een acousto-optisch modulerend element 12, een.informatiesignaalbron 13, die een in de vorm van een binair gecodeerd signaal SI een te registreren informatiesignaal verschaft, een signaalmodulator 14 en een genera-35 toreenheid, zoals een hoogfrequent oscillator 15 voor het verschaffen van een dragersignaal S2. Het acousto-optische modu-lerende element 12, de informatiesignaalbron 13, de signaalmodulator 14, en de hoogfrequent oscillator 15 vormen tezamen „, 8 2 0 3 9 1 5 -4- f * een acousto-optische lichtmodulator 16.

Zoals onderstaand zal worden uiteengezet, wordt door het acousto-optische raodulerende element 12 buigings-licht van de eerste orde geemitteerd. Een optische-of fotode-5 tector 17 detecteert het door het acousto-optische modulerende element 12 geemitteerde buigingslicht van de eerste orde en zet een gedeelte van het buigingslicht om in een electrisch signaal. Een voorversterker 18 versterkt het van de fotodetec-tor 17 afkomstige electrische signaal. Een piekhoudketen 19 10 houdt de piekwaarde van.het van de voorversterker 18 afkomstige electrische signaal in stand en verschaft daardoor nagenoeg een gelijkstroomspanning, die op de inverterende ingang van een comparator 20 wordt aangelegd. De comparator 20 vergelijkt de gelijkstroomspanning afkomstig van de piekhoudketen 19 met 15 een referentiesignaal, dat afkomstig is van een variabele re-ferentiespanningsbron 21. Het van de variabele referentiespan-ningsbron 21 afkomstig referentiesignaal wordt in het algemeen ingesteld op een optimale waarde overeenkomende met de licht-gevoeligheidskarakteristiek van het registreermedium en de 20 snelheid van het registreermedium tijdens hefc registreren. Boven-dien omvat de lichtmodulerende inrichting 10 een met de uitgang van de comparator 20 gekoppelde schakeling 22 voor regeling van de gesloten-lus veraterkingsfactor, een fasecompensator-schakeling 23, die met de uitgang. van de versteikingsregelschakeling 22 25 is- verbonden om elk. faseverschil tussen het informatiesignaal en het eerste orde buigingslichtsignaal te compenseren, en een amplitudemodulator 24, die tussen de signaalmodulator 14 en de hoogfrequentoscillator 15 is verbonden, die bijvoorbeeld een versterker van het spanningsgestuurde type omvat. Fotodetec-30 tor 17, voorversterker 18, piekhoudketen 19, versterl^gsregelschakeling 22, fasecompensatieschakeling 23 en amplitudemodulator 24 vormen een terugkoppeling die een foutsignaal ontwikkelt en stelt in overeenstemming daarmee de amplitude van het door de hoogfrequentoscillator 15 geleverde dragersignaal S2 in door daarbij de 35 grootte van de gelijkstroomspanning ten opzichte van die van het referentiesignaal te wijzigen.

' Het registreermateriaal is meestal een ;foto- resistr waarmee het oppervlak van een registreermedium 30, bij- 8203915 ' Λ * . -5- voorbeeld in de vorm van een registreerschijf, is bekleed en heeft een gevoeligheidskarakteristiek, die een maximale gevoe-ligheid binnen een bepaald.gewenst goiflengtegebied vertoont. .

De laserlichtbron 11 levert coherent licht 5 enugezien het optische s^steem 31, dat bij het registreren van het informatiesignaal op het registreermedium 30 wordt gebruikt, vereiste· instellingen moeten worden genraakt op het acousto-optische modulerende element 12 alsmede veiligheids-vereisten, verdient het de voorkeur, dat de laserlichtbron 10 11 zichtbaar licht levert. Bovendien behoeft de laserlichtbron 11 niet een grote hoeveelheid licht te emitteren, aangenomen, dat het vermogen van de laserlichtbron. constant is ten opzichte van de grootte van de lineaire registreersnelheid van het re-gistrerende materiaal. Eveneens verdient het de voorkeur, dat 15 het laserlicht niet vervormd is.

Als laserlichtbron kan, indien een registreer-materiaal, zoals een fotoresist, wordt gebruikt, een argon-ion laser met een vermogen van verscheidene honderden milliwatts of een helium-cadmium-laser met een vermogen van verscheidene 20 tientallen milliwatts worden gebruikt. Een argon-ion laser heeft echter een uitvalverschijnsel, dat ertoe kan leiden, dat bits van het informatiesignaaL verloren gaan, terwijl een helium-cadmium.-laser niet een dergelijk uitvalverschijnsel vertoont. Eveneens moet worden opgemerkt, dat de gevoeligheidskarakteris-25 tiek van een fotoresist een piekgevoeligheid in het ultraviolete gebied vertoont en dat, hoewel zowel de argon-ion- als de helium-cadmium-lasers electromagnetische straling in het zicht-bare gebied emitteren, de helium-argon-laser emissie dichter bij het ultraviolete gebied ligt dan de argon-ion-laseremissie.

30 Bovendien kan, indien een argon-ion-laser wordt gebruikt en een aanvaardbaar niveau van ultraviolete straling verschaft door de lichtemissie daarvan te verhogen, de door de toegenomen hoeveelheid licht ontwikkelde warmte aanleiding geven tot een ongewenste verandering in de kwaliteit van het registreermateriaal 35 en lastig hanteren daarvan. Bij de voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding wordt daarom een helium-cadmium-laser als de laserlichtbron 11 gebruikt.

,.,8 2 0 3 9 1 5

Jr · -6-

Voor de lichtmodulerende inrichting 10 kan hetzij een electro-optisch modulerend of acousto-optisch ^ modu-lerend element worden gebruikt, hoewel bij voorkeur het acousto-optisch modulerende element wordt gebruikt, omdat het acousto-5 optisch modulerende element 12 niet aan sterke fluctuatie onder-hevig is,dat tfil zeggen afwijking van het uitgangsvermogen, indien blootgesteld aan warmte, zoals dit bij een electro-optisch modulerend element het geval is. Bovendien kan, zoals is toegelicht in Fig. 2, een acousto-optisch modulerend element 10 12 eenvoudiger worden vervaardigd. Het acousto-optisch modulerende element 12 bestaat uit een transducer 12a voor het omzetten van het electrische signaal van de signaalmodulator 14 in een acoustisch, bij voorkeur ultrasoon signaal, een lichtdiffractie-medium 12b, dat aan het acoustische signaal wordt blootgesteld 15 en waardoor de laserlichtemissie valt en een acoustisch materiaal 12c voor het absorberen van het acoustische of ultrasone signaal en het dissiperen van de energie daarvan door omzetting van dez.e energie in warmte.

Bij het in bedrijf zijn wordt het dragersig-20 naal S2 met een frequentie van bijvoorbeeld 80MHz, dat door de oscillator 15 wordt ontwikkeld, in de signaalmodulator 14 met het informatiesignaal gemoduleerd voor het leveren van een stootsignaal S^, dat in het modulerende element 12 aan de transducer 12a wordt toegevoerd. De transducer 12a zet het stoot-*25 signaal om in een ultrasoon signaal, dat toegevoerd wordt aan het lichtdiffractiemedium 12b. In responsie op de grootte van de geluidsdruk, die door het ultrasone signaal wordt ver-oorzaakt, verandert de lichtbrekingsindex van het lichtdiffractiemedium I2b onder vorming van een buigingsrooster met een 30 afstand overeenkomende met de golflengte van de geluidsgolf, die op zijn beurt overeenkomt met het informatiesignaal S^.

Een dergelijk buigingsrooster buigt het hierdoor vallende licht 'af en als gevolg daarvan wordt de laserlichtemissie, wanneer deze door het lichtdiffractiemedium 12b valt, daardoor gemodu-35 leerd en wordt een gemoduleerd lichtsignaal verschaft.

De buiging van licht kan op verschillende - manieren worden verklaard afhankelijk van de golflengte van de 82 0 3 9 1 5 -7- geluidsgolf, de vorrti van de geluidsflux en de golflengte van de laserlichtemissie. Zo kan de lichtbiiiging het gevolg zijn van Raman- of Brillouin verstrooiing. Of Raman- of Brillouin-verstrooiing optreedt is afhankelijk van de grootte van de 5 lichtgolflengteΛ^/η, die in het medium 12b met een brekings-index n loopt, de geluidsgolflengteAen de breedte van de ge-luidflux, die zich in de richting van de propagatie van de licht-bundel uitstrekt. Meer speciaal treedt, indien de Klein constan-te Q gedefinieerd wordt door de volgende vergelijking 10 Q = 2jTwA g/nA2 ......(1) de Raman verstrooiing ορΛ indien de Klein constante Q voldoet aan de voorwaarde A’iiy Q ? 0, terwijl de Brillouin verstrooiing optreedt, indien de Klein constante Q voldoet aan de voorwaarde Q> 4/Γ .

15 De door Raman verstrooiing veroorzaakte bul ging is analoog met de verstrooiing van licht, dat door een buigingsrooster wordt geemitteerd en een sinusoidale golfver-delingsvorm levert en die nulde en hogere orden van het bui-gingslicht omvat.r zoals + eerste order + tweede orde en andere 20 hogere orden. In tegenstelling hiermee en, zoals weergegeven in Fig. 2, levert de door de Brillouin verstrooiing verschafte lichtbuiging alleen nulde en eerste orden van buigingslicht.

Daar hogere orders van afgebogerr laserlicht niet doeltreffend zijnr wordt de Brillouin verstrooiing bij voorkeur toegepast.

25 In de in Fig. 1 weergegeven ultvoeringsvorm wordt het acousto-optisch modulerehde element 12 dus zo geconstrueerd, dat het in hoofdzaak" Brillouin verstrooiing verschaf.t en wordt de eerste orde van het buigingslicht van het met licht gemoduleerde sig-naal gedetecteerd door de detectieeenheid 17.

30 De intensiteit ^ van het buigingslicht van de eerste orde wordt uitgedrukt door de volgende vergelijking: Ιχ = I0 R sin2 (n^) ......(2)

In de bovenstaande vergelijking (2) geeft I0 de intensiteit-van-invallendl.licht. aan,geeft R de verlies-35 factor aan, dat wil zeggen de hoeveelheid licht, die aan het opperftlak en in het'.inwendige'van het modulerende element 12 verloren gaat en geef11¾ de waarde aan die gegeven wordt door de volgende vergelijking: ,,,,: 820 3 9 1 5

V

2 -8- Λ "JT wMePs *1= ... .......(3) 2Λ0ν· ’ In' de bovenstaande vergelijking (3) geeft w de breedte van de geluidsflux aan, dat wil zeggen de breedte van de ultrasone bundel in dwarsdoorsnede, geeft h de hoogte 5 van de ultrasone bundel in de richting loodrecht op de breedte in dwarsdoorsnede daarvan aan, geeft P het ingangsvermogen o van de geluidgolf aan en geeft Me de buigrendementindex van het medium aan. Mq kan eveneens worden uitgedrukt door de vol-gende vergelijking: n^p^ ίο Μβ-ς-τ~· .......(4) P v

In de bovenstaande vergelijking (4) geeft n de brekingsindex van het medium aan, geeft p de foto-elasti-citeit van het medium aan, geeft(3de dichtheid van het medium aan en geeft v de geluidsnelheid aan. De buigrendementindex 15 M kan worden gebruikt voor het vergelijken van de buigings-intensiteiten van verschillende typen media, aangenomen dat de lichtgolflengte, de vorm van de ultrasone bundel in dwarsdoorsnede en het geluidsgolfingangsvermogen constant zijn. Naar mate de waarde van M groter is zal dus de intensiteit van het e 20 buigingslicht groteir zijn en. eveneens het modulatie effect. Uit de bovenstaande vergelijkingen zal het verder duidelijk zijn, dat de intensiteit 1^ van het buigingslicht van de eerste orde met betrekking tot de intensiteit kan worden gemoduleerd met het geluidsgolfingangsvermogen P . Daar het geluidsgolfingangs- s ** 25 vermogen vanP bepaaldt wordt door de waarde van de drijf- s spanning van het dragersignaal,dat op de transducer 12a van het acousto-optisch modulerende element 12 wordt aangelegd, kan het buigingslicht van de eerste orde in intensiteit worden gemoduleerd door de amplitude van het dragersignaal S2 te modu-30 leren.

Zoals reeds met betrekking tot Fig. 1 is op-gemerkt wordt het door de oscillator 15 ontwikkelde hoogfrequen-te dragersignaal S2 via de amplitudemodulator 24 toegevoerd aan de signaalmodulator 14 voor het leveren van een electrisch 35 signaal in de vorm van het stootsignaal S^· Het informatiesignaal 8203915 -9- S1 is, zoals bovenstaand is opgemerkt, binair gecodeerd, dat wil zeggen bezit een MN- en UIT-signaalmodus. Het signaal wordt aan het acousto-optisch modulerende element 12 toege-voerd, dat de coherente lichtemissie van de laserlichtbron 11 5 moduleert en de hierdoor vallende lichtemissie afbuigt.

Voor zover het acousto-optisch modulerende element 12 ontworpenMs om alleen een Brillouin verstrooiing te laten optreden worden aan de uitgang van het modulerende element 12. alleen de nulde en eerste orden van het buigings-10 licht geproduceerd. Het aan de uitgang van het acousto-optisch element 12 geemitteerde gemoduleerde lichtsignaal wordt dan door de fotodetector 17 gedetecteerd.

Ruimtelijk geplaatst tussen het acousto-optisch modulerende element 12 en de fotodetector 17 bevindt 15 zich een bundelsplitser 32, die een gedeelte van het gemoduleerde lich'tSignaal via een optisch systeem 31 op het registreer-medium 30 laat vallen en daardoor het -informatiesignaal aan het registreermedium 30 levert.

Een gedeelte van het buigingslicht van de 20 eerste orde,dat door de bundelsplitser 30 valt, wordt door de fotodetector 17 gedetecteerd en daarin omgezet in een electrisch signaal, dat door de voorversterker 18 wordt versterkt en toe-gevoerd wordt aan de piekhoudketen 19. Hierbij moet worden opgemerkt, dat een dergelijk electrisch signaal, dat door de foto-25 detector 17 wordt verschaft, dezelfde golfvorm als zal bezitten en daarom in sterke mate overeen zal komen met de AAN-modus enr-in geringe mate zal overeehkomen met een UIT-modus.

Zcalgi-weergegeven kan de. piekhoudketen 19 bij wijze van voorbeald bestaan uit een diode 19a, condensatoren 30 19b en 19c, schakelaars 19d en 19e, een invertor 19f en een operationele versterker 19g. Bij een dergelijke uitvoeringsvorm wordt het door de diode 19a gelijk gerichte electrische signaal omgezet in een gelijkstroomspanning, dat wil zeggen, dat de piekhoudeenheid 19 het electrische signaal nagenoeg op de piek-35 waarde daarvan houdt door elk dal op te vullen, dat wil zeggen de UIT-modus van het signaal door ontlading van de condensatoren 19b en 19c en het gemodxficeerde electrische signaal aan te leggen aan·een niet-inverterende ingang van een operationele . 8203915 -10- versterker 19g. De uitgang van de operationele versterker 19g en de inverterende ingang hiervan zijn met elkaar verbonden onder vorming van een terugkoppeling. Bovendien is een vertra-gingsketen 40 tussen. de informatiesignaalbron 13 en de scha-5 kelaar 19d en de schakelaar I9e (via invertor 19f) verbonden om te waarborgen, dat het informatiesignaal en de tempering, waarop de piekhoudketen 19 het signaal van de voorversterker 18 houdt of bemonsterd met elkaar synchroon zijn.

De piekwaarde van het gelijkgerichte elec-10 trische signaal, dat in de piekhoudketen 19 omgezet wordt in een gelijkstroomspanning, wordt dan door de comparators chake·* ling 20 vergeleken met een referentiesignaal, dat door een va-riabele spanningsbron 21 wordt verschaft. De comparatorscha-keling 20 kan bijvoorbeeld bestaan uit weerstanden 20a, 20b, 15 20c en 20d en een comparator 20e. Zoals weergegeven dienen de weerstanden 20a en 20b als een spanningsdeler, waarbij de spanning over de weerstand 20b op de niet-inverterende ingang van de comparator 20e wordt aangelegd. Het gelijkstrooraspannings-signaal, dat door de piekhoudketen 19 wordt verschaft, wordt 20 op de inverterende ingang van de comparator 20e aangelegd via weerstand 20c. Weerstand 20b wordt als een terugkoppeling tussen de uitgang van de-comparator 20e en de inverterende ingang daar-van gebruikt. Het door de comparator 20e geleverde uitgangs-signaaL vorrnt een foutsignaal, dat overeenkomt met het verschil 25 tussen het referentiesignaal en de gelijkstroomspanning van de piekhoudketen 19.

\

De gekoppelde schakeling 22 kan, zoals weergegeven in Fig. 1'een-van willekeurig vpor versterkingsrege-ling· geschikt type zijn, waarbij het door de comparatorschar-· 30 keling 20 geleverde foutsignaal wordt aangelegd op een niet-inverterende ingang van een operationele versterker 22a via een weerstand 22b. De gexnverteerde ingang-tot-aarde potentiaal wordt ingesteld door de spanning over de weerstand 22c. Een terugkoppeling is verbonden tussen de gexnverteerde ingang en 35 de uitgang van de operationele versterker 22a en omvat een parallel geschakelde weerstand 22d,en condensator 22e.

_____ De fasecompensatieschakeling 23 kan, zoals weergegeven, een· typische- versterker zijn, die op dit gebied .,,,: 8 2 0 3 9 1 5 .................. i .s -11- algemeen bekend is omvat een transistor 23a, een diode 23b, weerstanden 23c,23d en 23e en een spahningsbron Vcc. Het door de uitgang van de versterkingsregelscftakeling 22 verschafte foutsig-naal wordt via weerstand 23c aan de basis van de transistor 5 23a toegevoerd. Het uitgangssignaal van de fasecompensatorscha- keling 23 wordt over weerstand 23d verkregen en via weerstand 23e toegevoerd aan de amplitudemodulator 24.

Het foutsignaal van de comparatorschakeling 20 wordt dus via de versterldngsregelscl^eling22 en de fasecompen-10 satieschakeling 23 toegevoerd aan de amplitudemodulator 24, waardoor het van de oscillator 15 verkregen hoogfrequente sig-naal in amplitude wordt gewijzigd afhankelijk van het foutsig-naai, zodat de piekwaarde van het door de voorversterker 18 verschafte electrische signaal nagenoeg samenvalt met die van 15 het niveau van het referentiesignaal van de bron 21. Daar het referentiesignaal wordt ingesteld op een niveau overeenkomende met de lineaire snelheid van het registreermedium en de gevoe-ligheid van het registreermateriaal, zoals bovenstaand beschre-ven, geeft elk door de comparatorschakeling 20 geproduceerd 20 foutsignaal de noodzakelijke regeling van de lichtintensiteit aan, die door de amplitudemodulator 24 in de laserlichtemissie moet worden aangebrachh.

Eveneens dient te worden opgemerkt, dat door verbreding van de hogerfrequentieband van de fotodetector 17, 25 de voorversterker 18, de piekhoudketen 19, de comparatorschakeling 20, de verstefkingsregelschakeling22 en de fasecompensatie-schakeling.23 ruisverschijnselen, zoals rimpelsignalen, ver-oorzaakt door een. energiebron, en hoogfrequente ruisverschijnselen, die inherent zijn aan de helium-cadmium laser volgens 30 de uitvinding kunnen worden verminderd.

Wanneer het te registreren informatiesignaal een vermogensfactor van 50% bezit, kan de lichtintensiteit worden gestuurd door het gemiddelde niveau van het buigingslicht van : de eerste orde. Indien de vermogensfactor van het informatie-35 signaal niet 50% is, dat wil zeggen indien de UIT- en AAN- periode van het signaal niet symmetrisch zijn, is de onderhavige uitvinding echter in het bijzonder van nut en verschaft deze een verbeterde nauwkeurigheid bij de registratie.

8203915 -12-

Bij de uitvinding kan daarom in tegenstelling tot de stand der techniek een helium-cadmium laser als de licht-bron 11 worden gebruikt, terwijl de noodzakelijkheid van optische filters en twee kostbare· electro-optische lichtmodulators worden 5 vermeden. Bovendien wordt volgens de uitvinding een signaalmodu-latie verschaft, wordt een enkel goedkope acousto-lichtmodule-rend element 12 gebruikt, wordt de intensiteit van het licht-signaal geregeld,. dat op het registreermedium inwerkt en wordt het ruisniveau, dat bijvoorbeeld veroorzaakt wordt door een . 10 energiebron of laserlichtbron 11, verminderd.

Hoewel volgens de uitvoeringsvorm van de uitvinding, zoals bovenstaand beschreven,. de amplitudemodulator 24 tussen de signaalmodulator 14 en de hoogfrequent oscillator 15 is verbonden, moet verder.worden opgemerkt, dat de amplitude-15 modulator ook tussen het acousto-optisch modulerende element 12 en de signaalmodulator 14.kan worden opgenomen.

Verder kan de uitvinding zo worden gemodifi-ceerd, dat twee acousto-optische lichtmodulators worden gebruikt, waarvan de ene de lichtintensiteit stuurt en de door de licht-20 bron 11 geemitteerde ruis vermindert, terwijl de andere de sig-naalmodulatie verschaft.

Hoewel bij een voorkeursuitvoeringsvorm een fotoresistregistreermateriaal en een helium-cadmium-laser als lichtbron worden gebruikt, is de-uitvinding bovendien niet be-25 perktr tot een dergalijk registreermateriaal of een dergelijke lichtbron.

Nu een specifieke uitvoeringsvorm aan de hand van de bijgaande tekeningen is beschreven, zal het duidelijk zijn, dat de uitvinding niet tot deze eigenlijke uitvoeringsvorm 30 is beperkt en dat andere uitvoeringsvormen en modificaties daar-van voor de deskundigen op het onderhavige gebied voor de hand zullen liggen en binnen het kader en de grondgedachte van de uitvinding— zul-len vallen,—zoals- gedefinieerdr-in de volgende conclusies.

8 20 3 9 ! 5

Claims

1. Lichtmodulerende inrichting ten gebruike met registreermiddelen voor het registreren van een informatie-signaal op een registreerraedium, bestaande uit: een lichtbron voor het verschaffen van een 5 lichtemissie; acousto-optisch modulerende middelen voor het moduleren van de lichtemissie in responsie op een eerste elec.-trisch signaal voor de inwerking op het registreermedium; een informatiesignaalbron voor. het verschaf-10 fen van een informatiesignaal; een generatoreenheid voor het leveren van een dragersignaal; signaalmodulerende middelen voor het moduleren . van het dragersignaal met het informatiesignaal en het daaruit 15 verschaffen van het eerste electrische signaal; detectiemiddelen voor het detecteren van een gedeelte van het gemoduleerde lichtsignaal en het in responsie daarop leveren van een tweede electrisch signaal; een comparatoreenheid voor het vergelijken 20 van een eerste waarde van het tweede electrische signaal met een referentiesignaal en het verschaffen van een overeenkomstig foutsignaal; en ampl±tudemodulerende middelen voor het rege-len van-de amplitude van het dragersignaal afhahkelijk van het 25 foutsignaal/'g ekenmerktdoor piekhoudmiddelen, die verbonden zijn tussen de detectiemiddelen en de comparatoreenheid voor het houden van een eerste waarde van het tweede electrische signaal, welke eerste waarde van het tweede electrische signaal nagenoeg een . 30 piekwaarde is van het tweede electrische signaal.

2. Lichtmodulerende inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de lichtbron een coherente lichtemissie verschaft.

3. Lichtmodulerende inrichting volgens con- 35 clusie 2, met het kenmerk, dat de lichtbron een laser ±S ‘ 8 2 0 3 9 1 5 -14-

4. Lichtmodulerende inrichting volgens con-clusie 3, m e t het kenmerk, dat de lichtbron een helium-cadmium laser'is.

5. Lichtmodulerende inrichting volgens con-5 clusie 2, me t·. h. et. kenmerk, dat de acousto-optisch modulerende raiddelen een afgebogen, coherent lichtsignaal leve-ren.

6. Lichtmodulerende inrichting volgens con-clusie 5, met het kenmerk, dat de acousto-optisch 10 modulerende middelen een in hoofdzaak Brillouin verstrooiing van het afgebogen,- coherente lichtsignaal verschaffen.

7. Lichtmodulerende inrichting volgens con-clusie β,met het kenmerk, dat een eerste orde van het afgebogen, coherente lichtsignaal inwerkt op het registreer- 15 medium en gedetecteerd wordt door de detectiemiddelen.

8. Lichtmodulerende inrichting volgens con-clusie 1, m e t het kenmerk, dat de informatie- en tweede electrische signalen in binaire code zijn.

9. Lichtmodulerende inrichting volgens con-20 clusie 1, m e t het kenmerk, dat de generatoreenheid een hoogfrequentr oscillator-omvat.

10. Lichtmodulerende inrichting volgens con-clusie 9, met he-t: ken.ra.erk, dat het dragersignaal een frequentie van, ongeveer 80MHz bezit.

11. Licdrtmodulerende inrichting volgens con- clusie 1, met het kenmerk, dat de acousto-optisch modulerende 'middelen een eerste transducerorgaan, dat het eerste electrische signaal omzet in een acoustisch signaal, en een lichtdiffractiemedium omvat, waarvan de brekingsindex gewijzigd 30 wordt in responsie op de druk van het acoustische signaal voor het verschaffen van een lichtbuigingsrooster met een afstand overeenkomende met de golflengte van het acoustische signaal, zodat, wanneer het lichtsignaal door het lichtdiffractiemedium valtr het lichtsignaal wordt afgebogen.

12. Lichtmodulerende inrichting volgens con- clusie 11, met het kenmerk, dat de acousto-optisch modulerende middelen verder een tweede transducerorgaan omvatten voor het absorberen van de-energie -van het acoustische signaal en deze af te voeren als warmte. 8203315 fr -- -15-

13. Lichtmodulerende inrichting volgens con-clusie 11, m e t h e t k e n m e r k, dat het eerste trans-ducerorgaan een ultrasoon signaal levert.

14. Lichtmodulerende inrichting volgens con- 5 clusie .1, m e t het k e m e r k, dat het eerste electrische signaal, dat door de signaalmodulerende middelen wordt verschaft, de vorra bezit van een stootsignaal.

15. Lichtmodulerende inrichting volgens con-clusie 1, ^verder gekenmerkt door een schakeling voor 10 regelihg v^/d&: versteidcin^·^ het foutsignaal.

16. Lichtmodulerende inrichting volgens con-clusie l,vverder gekenmerkt door fasecompensatie-middelen, die tussen de comparatoreenheid en de amplitudemodu-lerende middelen zijn geschakeld voor het compenseren van elk 15 faseverschil tussen het gemoduleerde lichtsignaal en het infor-matiesignaal.

17. Lichtmodulerende inrichting volgens con-clusie 1,. verder gekenmerkt door een variabele span-ningsbron voor het verschaffen van het referentiesignaal, die 20 variabel is voor het compenseren van wijzigingen in de gevoe-ligheidskarakteristiek van het registreermedium en de lineaire snelheid van-het-gemoduleerde lichtsignaal ten opzichte van het registreermediunt^

18. Lichtmodulerende inrichting volgens con- 25 clusie 1, verder g e k e- n m e r k t door een voorversterker- orgaan, dat tussen de detectiemiddelen en de piekhoudmiddelen \ is geschakeld voor het versterken van het tweede electrische signaal.

19. Lichtmodulerende inrichting volgens con-30 clusie 1, verder gekenmerkt door een tijdvertragings- eenheid die tussen de informatiesignaalbron en de piekhoudeen-heid is geschakeld waardoor het bemonsteren van de piekwaarde gesynchroniseerd wordt met het informatiesignaal.

20. Lichtmodulerende inrichting volgens con-35 clusie 1,. met het kenmerk, dat de acousto-optisch modulerende middelen de intensiteit van de lichtemissie modu-leren. 8203915 -16-

21. Lichtmodulerende inrichting volgens con-clusie 1, m e t het kenmerk, dat de piekwaarde een gelijkstroomspanning is.

22. Registreerapparaat voor het registreren 5 van ihformatie op een registreermedium met een lichtmodulerende inrichting bestaande uit: een lichtbron voor het verschaffen van een lichtemissie? acousto-optisch modulerende middelen voor het 10 moduleren van de lichtemissie in responsie op een eerste electrisch signaal en daardoor verschaffen van een gemoduleerd licht-signaal voor het inwerken. op het registreermedium; een informatiesignaalbron voor het verschaffen van een inforraatiesignaal; 15 een generatoreenheid voor het leveren van een dragersignaal; signaalmodulerende middelen voor het moduleren van het dragersignaal met het informatiesignaal en het daaruit verschaffen van een eerste electrisch signaal? 20 detectiemiddelen voor het detecteren van een gedeelte van het gemoduleerde lichtsignaal en het leveren in responsie hierop van een. tweede electrisch sigaal; een pxekhoudeenheid, die met de detectiemiddelen verbonden is voor het in hoofdzaak aanhouden van een piek-25 waarde van het tweede electrische signaal; een-comparatoreenheid voor het vergelijken van de' piekwaarde van het tweede electrische signaal met een refe-rentiesignaal en het verschaffen. van een overeenkomstig foutsig-naal; 30 amplitudemodulerende middelen voor het regelen van de amplitude van het dragersignaal afhankelijk van het fout-signaal? en bundelsplitsende middelen op ruimtelijke afstand aangebracht tussen de acousto-optisch modulerende middelen en 35 de detectiemiddelen en die een gedeelte van het gemoduleerde licht-signaal naar het registreermedium richten. 8203915