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

Реферат

Створення оптичної пам'яті на основі плівок з металів та діелектриків

2007

ВСТУП

Сучасна оптоелектроніка вирішує завдання, пов'язані з дослідженням процесів обробки, передачі, зберігання, відтворення інформації й конструюванням відповідних функціональних систем. До числа найважливіших елементів таких систем відносяться оптичні модулятори, дефлектори, дисплеї, елементи довгострокової й оперативної пам'яті та ін.

В оптичних інформаційних системах перераховані процеси реалізуються шляхом взаємодії світлових пучків із середовищем. Ця взаємодія здійснюється за допомогою відповідних матеріалів, що володіють властивостями які можуть змінюватися під впливом світла, механічним впливом, а також під дією електричних і магнітних полів.

У цей час значна частина радіоелектронних приладів конструюється на основі монокристалічних елементів з певною сукупністю фізичних властивостей. Складні кисневі сполуки Bi(вісмуту) силенитів типу (mBi2O3×nMexOy) викликають великий інтерес, будучи пьезоэлектриками, володіють электрооптичними й магнітооптичними властивостями, що в сполученні з фотопровідністю висуває їх у число перспективних матеріалів для створення электро- і магнітооптичних модуляторів лазерного випромінювання, запам'ятовувальних пристроїв і т.д.

Найбільшу популярність серед сполук цього класу отримали силікати й германати вісмуту, для яких розроблена технологія вирощування великих монокристалів і досить повно вивчені фізико-хімічні властивості й структура.

Останнім часом питання створення оптоэлектронних елементів методами інтегральної технології стають усе більш нагальними. У зв'язку з вищевказаними перевагами силенітів в останні роки проводилося багато досліджень плівок зі структурою силеніту, у яких відзначалася перспективність їхнього використання в оптоелектроніці й п’езотехніці.

У зв'язку з помітним впливом природи структуроутворюючого іона на властивості, що дозволяє розширити області застосування, а точніше заміна р-элементів (Ge, [] ns2np2) в Bi12ЭO20 іонами перехідних металів, що мають неспарені 3dn-електрони здобуваються нові властивості (зміна кольору, розширення області пропускання в довгохвильовій частині спектру)

1. ОПТИЧНА ЦИФРОВА ПАМ'ЯТЬ

Для більш тісного зв'язку між обробкою даних, тексту й зображення необхідно застосовувати нові методи запису інформації, до яких пред'являються наступні вимоги:

більш висока ємність запам'ятовувального пристрою;

більш висока ефективність зберігання архівних матеріалів,

краще співвідношення між ціною й продуктивністю.

Це може бути досягнуте за допомогою запису й зчитування цифрової інформації.

Принцип дії. Інформація (мова, музика, зображення, дані), що зберігається у вигляді електричних сигналів, перетворюється в цифрові величини й виражається тим самим у вигляді послідовності імпульсів, записується в різній формі (у вигляді поглиблень чи отворів різної довжини й відстаней між ними або магнітним способом) на диску запам'ятовувального пристрою.

При зчитуванні світло, що зчитує, відбите (розсіяне у зворотному напрямку) від цих поглиблень (отворів), модулюється й за допомогою фотоприймача перетворюється у відповідний електричний сигнал.

Мал.1. Схематичне зображення мікропоглиблень на лазерному диску; ширина поглиблень 0,4 мкм, відстань між доріжками 1,6 мкм.

Лазерно-оптичне зчитування інформації. За допомогою цього способу в приладі, аналогічному програвачу, відтворюється неконтактним способом записана на диску інформація (діаметр дисків до 30 см), причому застосовуються лазерні диски тільки для зчитування, наприклад відеодиски, компакт-диски.

Принцип дії. Кодування інформації відбувається шляхом створення інформаційних мікропоглиблень, що мають різну довжину й різні відстані між ними. Інформація на диску зберігається, таким чином, у цифровій формі, записаній по спіралі, що складається з інформаційних ямок (мал.1).

Лазерний відеодиск характеризується наступними параметрами:

відстань між двома профілюючими доріжками 1,6 мкм;

ширина поглиблення 0,4 мкм;

максимальна довжина поглиблення 3,3 мкм;

Мал.2. Переріз відеодиска й грамплатівки з лазерним записом:

1 - фокальна пляма (1 мкм); 2 - структура мікропоглиблень;

3 - дзеркальне покриття; 4 - подряпина; 5 - частка пилу;

6 - прозорий захисний шар; 7 - промінь від лазера

мінімальна довжина поглиблення 0,9 мкм;

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

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать