Оптическая галография - Кольер Р.
Скачать (прямая ссылка):
ГОЛОГРАФИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ПАМЯТИ
541
эффективно дифрагирует свет при освещении под углом Брэгга [16.12]. Период решетки равен длине звуковой волны. Изменяя частоту / бегущей звуковой волны в интервале А/, можно менять период решетки и связанный с ним угол дифракции. Поскольку
>9 999999999 999999••••••••^9 9
' «9999 9999999999•••••••••^9 9
'««****«• 9««»««9••••••••••^ 9
\t99 99999 9999999•••••••••999 *
999шшштшштщщщщщщщшшшшщщщщщ %
^ШщтщщщтщщщщщщщщщщщЩЩщЩщщщш '«99 9 99 9999 99 99 9•••V•••••••9»
^тщтщттщщщщщщщщщщщщЩщщЖщщщщщ
»99999999999999••••••••••999 9
*чщтттщтттштщтттттштттщшшщшт«
19 9 9 999 9999 99999•9••••••9•9^ *
»999999999999•••^•••••••••99%
»999999999••••••••••••••••99 9
»99 99 99999•«•••••••••••••^ 9%
і 9 9 9 9 9 liiiVttttfiiiiiiitMt 9 « P 9 9 999999•••••••••••••••^99 *
* її ##9 9 9 9999999••••99••••^9 9 «
» 9 999 99 9999999•••••••••••^ 9 *
19999999•999•••••••••••••^9 9
^9#99 999999999#ІІ9ІІІІІІ99#9Ш€Ш% 9
ifffftiiiiftiiiiiiitiiiiiffі *
і##9999 999^#^Ш999#ІІ#Ш####«||^ 9
»9 99 9 999999999999999•••••^ 9 9
if$ilfff|ffiififffiif|ifiii%*
і % # #9 9Щ9^9 9#9€Ш99 99 9#9#*1§|1# 9 % і 9«999 999999 9999•9999••••9^ ,
ФИГ. 16.106.
Матрица из 32 X 32 дискретных положений луча, образованная отклоняющими устройствами, показанными на фиг. 16.10а. (По Андерсону [16.11].)
направление падающего луча фиксировано, можно было бы ожидать появления брэгговской дифракции только для одного зна, чения / и одного периода решетки. Как показано в приложении III-пространственная неоднородность излучения звукового преобразователя в действительности вызывает разброс ориентации зву-
542
ХРАНЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ
ГЛ 16.
новых решеток, что приводит к возникновению брэгговского взаимодействия в определенном интервале А/. Можно считать, что эффективный диапазон углового отклонения ограничен теми значениями углов, для которых интенсивность отклоненного луча превышает 50% интенсивности луча, падающего на отклоняющее устройство. Мы нашли, что угловой диапазон Аф очень мал: порядка 8 мрад. Однако с ячейками небольших размеров все же возможно получить до 100 ненакладывающихся направлений в одной плоскости. Если акустической ячейкой служат монокристаллы йодноватой кислоты или молибдата свинца, то быстродействие ячейки составляет примерно 1 мкс (см. приложение III, работа [III.1]).
Полезным критерием для количественной оценки потенциала одного акустического отклоняющего устройства служит введенное в приложении III произведение емкости на быстродействие
N.± = Af, (16.24)
где N — число разрешимых направлений, в которые можно адресовать луч за время т. Мы видим, что для увеличения количества адресов приходится жертвовать быстродействием 1/т. Для осуществления произвольного адресования луча в одну из 64 X 64 позиций за 1,6 мкс потребуется ширина полосы частот А/ = = 80 МГц (при коэффициенте запаса 2 и последовательном расположении двух отклоняющих устройств). Ширину полосы ограничивают частотная характеристика электроакустического преобразователя (ниобат лития), который генерирует звуковую волну, и частотная характеристика оптико-акустического материала (например, а-иодноватой кислоты [16.13]), в котором распространяется звуковая волна. При таких характеристиках удается достичь столь высокого значения А/, как 300 МГц, при несущей частоте 350 МГц. Таким образом, вполне возможно осуществить плоскость памяти, содержащую матрицу из 100 X 100 голограмм, любая из которых может быть считана за 1 мкс. При 104 бит на страницу общая емкость будет равна 108 бит.
2. Работа системы
Желательно иметь возможность считывать любую страницу, хранящуюся в системе памяти, не прибегая к дополнительному объективу. Для большой матрицы голограмм, например 100 X 100г размер плоскости памяти моя^ет быть равен 15 X 15 см2; отображающий объектив, превращающий восстановленные голограммами мнимые изображения в действительные, должен быть в этом случае большим и дорогостоящим. Вместо этого можно непосредственно получить действительные изображения, освещая голо-
ГОЛОГРАФИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ПАМЯТИ
543
граммы пучком, сопряженным по отношению к исходному опорному пучку. Во всяком случае, отклоняющее устройство и коллимационный объектив образуют пучки, аналогичные исходному опорному по направлению и форме волнового фронта. Далее
ФИГ. 16.11а.
Матрица из 32 х 32 голограмм, каждая из которых имеет диаметр 1,2 мм. (По Андерсону [16.11].)
система линз увеличивает их смещение таким образом, что они пересекают плоскость памяти в тех участках, где расположены голограммы. Когда отклоненные и коллимированные пучки направлены антипараллельно по отношению к исходному опорному пучку и попадают на голограммы с обратной стороны, на матрице фотоприемников восстанавливаются действительные изображения. Яркие точки в изображении страницы (логические «единицы») совпадают с расположением фотоприемников, и послед-
544
ХРАНЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ
ГЛ. 16.
ние превращают оптическую страницу информации в электрическую. Электрические сигналы, возникающие при таком преобразовании, запоминаются в полупроводниковой буферной памяти.
