Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время существующая потребность аят'сыпать и хранить большие обт.^мм информации привела к вь'гюцу о необходимости .создания систем пампт", основанных на иных, отличных от чагннтммх или полупроводниковых принципов записи и хранения информации. Одним из наиболее перспективных ва- рнантоп решения такоіі задачи является создание голографчческих запоминающих устройств (ГЗУ), позволяющих записывать информацию с большой плотностью и хранить её длительный срок. При разработке таких систем одной из основных задан является разработка блока записи, которая включает в себя две подзадачи, это физи -.ческое исследование и разработка режимов записи информации и разработка устройств, осуществляющих такую запись, именно в этих дпух взаимосвязанных направлениях ведутся сейчас исследования. Однако до сих пор нет оптических систем записи голографи-ческой информации, удовлетворяющих существующим потребностям в нужной мере: I) по быстродейств"") записи, поскольку обычно п процессе проецирования нн"_ормзцн" на носитель так или иначе используется механическое перемещение; 2) по компактиост'.т устройств записи, 'Ч-яа использования громоздкой элементной оптической базы; 3) по совместимости с оптическими вычислительными машинами, из-за использования электронных " других способов обработки и управления записью. Однако в настоящее время, благодпря развитию элементной балы, как например создание двухкоорднцатннх одноэлементных акустооптичоскнх дефлекторов, волоконно-оптических переключателей, использующих для своей работы оптические сигналь;, и оптических элементов в интегральном исполнении появилась возможность создания голографичёских систем записи, способных
восполнить в какой-то степени существующий пробел и решить укачанные задачи. Актуальность данной работы заключается в том, что она посвящена исследованиям по созданию подобных систем.
Целью диссертационной работы является: I) исследование и разработка голографических устройств записи; 2) исследование и разработка режимов качественной записи на фототермопластические носители при проявлении излучением СОр лазера. Для достижения указанной цели в работе решаются следующие основнь' задачи:
анализ требований к организации голографических запоминающих устройств в сравнении с известными устройствами памяти;
исследование физических процессов прохождения сигнала в системах ГЗУ с целью определения оптимальных параметров звеньев, необходимых прм построении голографических устройств записи;
исследование потерь информации в звеньях голографических устройств записи, разрабатываемых типов;
функциональная разработка устройств записи топографической информации на основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований;
экспериментальное исследование и разработка режимов записи голографической информации с высокой дифракционной эффектив -ностью, при возможно большей плотности.
Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:
- Разработана методика расчета параметров звеньев ГЗУ для по
лучения минимальных потерь, при прохождении и записи информации;
Показано, что создание ГЗУ с большой плотностью записи достигается не только оптимизацией параметров звеньев, но и согласованностью характеристик отдельных звеньев между собой;
Разработаны схемы устройств записи голографической ин -
формации для трёх типов ГЗУ. Исследованы особенности работы макетов основных компонентов этих устройств и определены оптималь-. ные характеристики их работы;
- Проведены экспериментальные исследования процесса ло
кальной записи микропрограмм на ОТПН, при проявлении излучени
ем (Х>2 лазера, разработаны трёхтактные режимы записи микроголо
грамм с высокой дифракционной эффективностью. *
Достоверность научных положений, выводов и практических рекомендаций, приведённых в данной работе, подтверждается корректным обоснованием принципов построения моделей, наглядностью технической интерпретации этих моделей, экспериментальными результатами.
Практическая ценность работы заключается в том, что использование полученных результатов обеспечивает возможность применения разработанной методики' оценки информационных процессов, происходящих в ГЗУ при разработке новых голо графических систем памяти. Результаты теоретических исследований и проведенных экспериментов с макетами основных компонентов устройств записи голограмм показапи возможность создания устройств на основе разработанных схем, которые в свою очередь позволяют повысить скорость записи голографической информации записывающими устройствами, получить компактные системы голографической памяти, совместить ГЗУ с оптическими вычислительными машинами. Разработанный режим трёхтактной записи микро голо грамм позволяет получить качественную запись голографической информации и может быть пр"менёч в голографическнх устройствах памяти.
Результаты исследований по теме диссертации были использованы: I) по Всесоюзном нпучно-нсследовательском институте электромеханики ( г.Москва), что подтверждается актом об нсполь-
зованни criGCoba записи, основанного на применении интегральной технологии ари построении запоминающих устройств; і-) и Институте конструкторски-технологических проблем і-аіиинострсения (г.Бишкек), где согласно акту применение разработанного способа записи голограмм аналоговой инфирыацип па >і>'Гі1Н позволило получить качественные голографнчеокие изображения чертежей конструкторской документации; 3) в Бишкекскоы политехническом институте (і1.Бишкек), путей применения разработанной микро-ЭБ1г! Чіектеп" и режимов записи голографической информации, гце согласно актам микроэвм внедрена в учебный процесс (а тон числе по курсу "Программирование и применение ЗВ;.і"), а полученные режимы позволили получить качественную запись двумерных голограмм на Ф'ШН с лавсановой основой.
Разработки и исследования по теме диссертации выполнены в процессе реализации Постановления П0ІТ СССР № «;79 от 21.08.8В г., Постанрвления .Си СССР № 67Ь-І5й от Ці.06.87 г., Раздел 10 "Нетрадиционная микроэлектроника", плана научного совета АН СССР по проблеме "Голография" на 1986-90 г.г., код 1.4.6.3. "Оптическая обработка информации".
Основные защищаемые положения:
I. Разработана методика оценки информационных процессов, происходящих в ГЗУ, позволяющая производить расчёт параметров звеньев обеспечивающих обработку и передачу информации с мини-ыальными потерями;
с. Повышение информационной ёмкости ГЗУ достигается оптимизацией элементов звеньев и согласованием характеристик отдельных звеньев между собой. Достигнутые результаты оказываются различными для случаев записи цифровой и аналоговой информации и определяются коэффициентом заполнения плотности вводимой ин-
формации, выбираемой без потерь в случае записи цифровой информации и с минимальными потерями в случае записи аналоговой информации. В первом случае коэффициент заполнения плотности а. составил 1,2 10 , во втором - ^ ** 4,5 10 .
-
Разработанный трёхтактный режим локальной записи микроголограмм на ,ФТПН, при проявлении излучением COg лазера, позволяв» получать голограммы с дифракционной эффективностью 4%.
-
Результаты разработки устройства записи голограмм на ФТГШ, выполненном по интегрально-оптической технологии за счет использования многоканального способа кодирования и отклонения оптического сигнала, позволили получить быстродействующее компактное устройство записи.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на: 2 Всесоюзной конференции по оптической обработке информации (Фрунзе, 1990 г.), совместном советско-китайском семинаре по голографии и оптической обработке информации (Бишкек, 1991 г.), Международной конференции по оптическим вычислениям (Минск, 1992 г.).
По теме диссертации опубликовано II статей и тезисов докладов.
Структура и объем работы. Основное содержание диссертационной работы изложено на 149 страницах машинописного текста, иллюстрированного 62 рисунками, и содержит 3 таблицы. Диссертация включает в себя введение, четыре главы, заключение, список использованной литературы (77 наименований) и приложение.
