Реферат: Створення оптичної пам’яті на основі плівок з металів та діелектриків

максимальна відстань між поглибленнями 3,3 мкм;

мінімальна відстань між поглибленнями 0,9 мкм.

При виготовленні відеодисків нанесений попередньо на підкладку зі скла фотолак експонується за допомогою спеціальної оптичної системи випромінюванням короткохвильового лазера (криптоновий лазер, 0,35 мкм). Після цього слідує багатоступінчастий процес прояву, у результаті якого утвориться зразковий диск, що використається потім для виготовлення інших дисків шляхом відбитка. На отримані після відділення від зразкового диска відбитки наноситься дзеркальне покриття й шар лаку, так що отримані при записі мікропоглиблення не можуть бути закриті частками пилу. Пил і подряпини на захисному шарі не заважають, оскільки вони перебувають поза площиною фокусування оптики, що зчитує (мал.2).

При зчитуванні мікроскопічно маленьких структур використовуються ефекти дифракції й інтерференції світла. Оптична система, що зчитує, для відеодисків складається з:

He-Ne-лазера (потужність мВт), що випромінює лінійно поляризоване світло;

дільника пучка, що розділяє світло на три пучки зі співвідношеннями інтенсивностей 1: 3: 1 (дифракційна решітка, працююча на просвіт з мінус першим, нульовим і плюс першим порядками дифракції);

Мал.3. Оптична схема голівки, що зчитує, для зчитування інформації, записаної на відео диску.

1 - He-Ne-лазер; 2 - решітка; 3 – узгоджувальна оптика;

4 - призма Волластона; 5 - пластинка (/4;

6 - об'єктив, що зчитує; 7 - відеодиск;

8 - циліндрична лінза; 9 - площина приймача.

призми Воластона (оптична довжина шляху залежить від напрямку поляризації);

пластинки (/4;

об'єктива, що зчитує, переміщуваного за принципом котушки з рухомим сердечником у напрямку оптичної осі (обмежений дифракцією мікрооб'єктив дуже малої маси);

системи фотоприймачів (квадратних приймачів), а також циліндричної лінзи.

Розсіяне у зворотному напрямку від диска світло лазерного пучка відображається на квадратному приймачі. Промені, використані для спостереження за доріжкою, попадають на приймачі (мал.3)

Таким чином, стає можливим формування керуючих сигналів для коректного фокусування променів, що зчитують, на інформаційній доріжці й забезпечення спостереження за доріжкою.

Оптична голівка, що зчитує, для цифрового лазерного програвача. Зворотньо розсіяне від лазерної пластинки світло попадає на фотодіоди F1-F4. Виникаючі при цьому фотоструми комбінуються один з одним таким чином, що стає можливим одержання як керуючих сигналів для радіальної корекції, так і керуючого сигналу для установки різкості оптики, що зчитує (мал.4).

Радіальний керуючий сигнал формується комбінацією струмів фотодіодів (F1+F2) - (F3+F4). Якщо об'єктив, що зчитує, сфокусований на інформаційну площину диска, то після призм 4 з'являються два різких зображення між фотодіодами F1, F2, а також F3, F4. Якщо фокальна площина об'єктива, що зчитує, перебуває за або перед інформаційною площиною, то зображення стають нерізкими й рухаються один до одного або один від одного. Тоді за допомогою комбінації струмів фотодіодів (F1+F2) - (F3+F4) може бути отриманий керуючий сигнал для установки різкості голівки, що зчитує.

Мал.4. Схема оптичної голівки, що зчитує, для лазерних пластинок:

1 - пляма, що зчитує; 2 - об'єктив, що зчитує; 3 - оптична система для перетворення випромінюваного напівпровідниковим лазером хвильового поля в плоске хвильове поле; 4 - призма; 5 - напівпрозоре дзеркало; 6 - напівпровідниковий лазер; F1 - F4 - фотоприймачі.

Одноразовий запис інформації. Цей принцип дозволяє здійснити одноразовий запис і багаторазові зчитування інформації. Для цього на нижній стороні дуже плоскої скляної пластини наноситься шар телуру. Дві круглі скляні пластини юстуються один відносно одного таким чином, що шари телуру захищені зовні скляними пластинами.

На шарах телуру, що перебувають на внутрішніх сторонах пластин, записується інформація. Пластини мають спіральну доріжку (спіральну канавку, що служить для юстування променя, що зчитує або записує. При записі одного біта інформації в шарі телуру імпульсно підвищується потужність напівпровідникового лазера за час 50 нс до 12 мвт, при цьому в шарі виникає отвір діаметром приблизно 1 мкм. Запис і зчитування здійснюються за допомогою однакового пристрою, причому при зчитуванні потужність напівпровідникового лазера зменшується до 1 мвт (мал.5).

Мал.5. Схема голівки, що записує і зчитує, для одноразового запису:

1 - лазерний диск; 2 - об'єктив, що зчитує; 3 - пластинка (/4;

4 - залежний від поляризації дільник пучка;