Способ и система оптического хранения данных - заявка 2016124784 на патент на изобретение в РФ

1. Способ записи оптически считываемых данных, причем способ предусматривает использование обеспеченного носителя записи, который содержит оптически активное вещество, способное индуцировать изменение свойств носителя в присутствии оптического излучения, имеющего первую характеристику, и при этом изменение свойств может подавляться оптическим излучением, имеющим вторую характеристику, причем способ содержит этапы, на которых:
облучают область носителя записи первым пучком оптического излучения, имеющего первую характеристику, причем пучок имеет достаточную интенсивность в центральном участке облучаемой области и достаточную длительность, чтобы вызывать оптически индуцируемое изменение свойств носителя записи; и
одновременно облучают область носителя записи вторым пучком оптического излучения, имеющего вторую характеристику, причем второй пучок имеет локальный минимум интенсивности в центральном участке облучаемой области и локальный максимум интенсивности в, по меньшей мере, одном участке облучаемой области, соседствующем с центральным участком, что достаточно для подавления оптически индуцируемого изменения свойств носителя записи.
2. Способ по п. 1, в котором первая и вторая характеристики содержат разные оптические частоты.
3. Способ по п. 1, в котором первый пучок оптического излучения имеет гауссово распределение интенсивности.
4. Способ по п. 1, в котором второй пучок имеет кольцевое распределение интенсивности.
5. Способ по п. 1, в котором второй пучок формируется для обеспечения трехмерного распределения интенсивности с провалом в фокальной области.
6. Способ по п. 1, в котором первый и второй пучки содержат несколько параллельных пучков.
7. Способ по п. 6, содержащий этап, на котором применяют зрачковые функции первого и второго пучков для создания многофокусных массивов в фокальной плоскости.
8. Способ по п. 1, содержащий этап, на котором размещают и накладывают выбранные состояния поляризации первого и второго пучков для создания заранее определенной трехмерной ориентации поляризации полей в фокальной области.
9. Способ оптического считывания данных, хранящихся на носителе записи, который содержит оптически активное вещество, в котором изменение свойств носителя в соответствии с записанными данным индуцировано в одной или более областях, причем изменение в свойствах обнаруживается по реакции носителя на оптическое излучение, имеющее первую характеристику, и при этом реакция носителя может подавляться оптическим излучением, имеющим вторую характеристику, причем способ содержит этапы, на которых:
облучают область носителя записи первым пучком оптического излучения, имеющего первую характеристику, причем первый пучок имеет достаточную интенсивность в центральном участке облучаемой области и достаточную длительность, чтобы вызывать реакцию, но недостаточные интенсивность и длительность, чтобы вызывать оптически индуцируемое изменение свойств носителя записи;
одновременно облучают область носителя записи вторым пучком оптического излучения, имеющего вторую характеристику, причем второй пучок имеет локальный минимум интенсивности в центральном участке облучаемой области и локальный максимум интенсивности в, по меньшей мере, одном участке облучаемой области, соседствующем с центральным участком, что достаточно для подавления реакции носителя на первый пучок оптического излучения; и
обнаруживают, демонстрирует ли носитель реакцию на первый пучок оптического излучения в центральном участке облучаемой области.
10. Способ по п. 9, в котором реакцией вещества, указывающей измененные свойства, является широкополосное оптическое излучение/фосфоресценция, и этап обнаружения содержит этап, на котором обнаруживают, испускает ли носитель излучение в ответ на применение первого и второго пучков.
11. Оптическое устройство записи и воспроизведения данных, содержащее:
держатель, выполненный с возможностью удерживать носитель записи, который содержит оптически активное вещество, способное индуцировать изменение свойств носителя, и генерировать реакцию вещества, указывающую изменение свойств, в присутствии оптического излучения, имеющего первую характеристику, и при этом изменение свойств и реакция, указывающая изменение свойств, могут подавляться оптическим излучением, имеющим вторую характеристику;
первый оптический источник, выполненный с возможностью управления испусканием излучения, имеющего первую характеристику;
первую систему формирования изображения, выполненную с возможностью управляемой фокусировки первого пучка оптического излучения, испускаемого из первого оптического источника на область носителя записи, причем оптическое излучение имеет максимальную интенсивность в центральном участке первого пучка;
второй оптический источник, выполненный с возможностью управляемого испускания излучения, имеющего вторую характеристику;
вторую систему формирования изображения, выполненную с возможностью управляемой фокусировки второго пучка оптического излучения, испускаемого из второго оптического источника на область носителя записи, причем оптическое излучение имеет локальный минимум интенсивности в центральном участке второго пучка и локальный максимум интенсивности в, по меньшей мере, одном участке второго пучка, соседствующем с его центральным участком; и
контроллер, выполненный с возможностью управления, по меньшей мере, первым оптическим источником, первой системой формирования изображения, вторым оптическим источником и второй системой формирования изображения так, чтобы одновременно облучать выбранную область носителя записи, удерживаемого в держателе, оптическим излучением первой выбранной интенсивности, испускаемым из первого оптического источника, и оптическим излучением второй выбранной интенсивности, испускаемым из второго оптического источника, для избирательной записи на носитель записи или избирательного считывания данных с него.
12. Устройство по п. 11, в котором первая система формирования изображения содержит модулятор, управляемый для избирательного управления облучением носителя записи первым пучком.
13. Устройство по п. 11, в котором контроллер выполнен с возможностью управления интенсивностью, по меньшей мере, первого оптического пучка для выбора между операцией записи и считывания устройства записи и воспроизведения.
14. Устройство по п. 11, в котором первая и вторая системы формирования изображения выполнены с возможностью генерирования нескольких параллельных оптических пучков.
15. Устройство по п. 14, в котором каждая из первой и второй систем формирования изображения содержит пространственный модулятор, расположенный, чтобы обеспечивать избирательное формирование нескольких параллельных оптических пучков.
16. Устройство по п. 11, в котором реакцией вещества, указывающей измененные свойства, является широкополосное оптическое излучение/фосфоресценция, и устройство дополнительно содержит фотодетектор, выполненный с возможностью обнаружения присутствия испускаемого излучения/фосфоресценции во время и/или после облучения носителя записи первым и вторым пучками.
17. Оптическая система хранения данных, содержащая:
несколько оптических устройств записи и воспроизведения данных по п. 11;
несколько носителей записи, связанных с каждым оптическим устройством записи и воспроизведения данных, причем каждый носитель записи выборочно загружается в держатель соответствующего оптического устройства записи и воспроизведения данных; и
контроллер хранилища, выполненный с возможностью приема запросов на запись и извлечение данных в системе хранения, идентификации носителей записи в системе, необходимых для выполнения принятых запросов, предписания загрузки необходимых носителей записи в каждое ассоциированное оптическое устройство записи и воспроизведения данных и предписания соответствующим оптическим устройствам записи и воспроизведения данных выполнять операции записи и/или извлечения, необходимые для выполнения принятых запросов.
18. Носитель записи, содержащий несколько слоев, в котором, по меньшей мере, один слой содержит внешний защитный слой и, по меньшей мере, еще один слой содержит оптически активное вещество, способное индуцировать изменение свойств носителя и генерировать реакцию вещества, указывающую изменение свойств, в присутствии оптического излучения, имеющего первую характеристику, и при этом изменение свойств и реакция, указывающая изменение свойств, могут подавляться оптическим излучением, имеющим вторую характеристику.
19. Носитель записи по п. 18, который содержит диск.
20. Носитель записи по п. 18, в котором оптически активное вещество содержит первое возбужденное состояние, переход в которое может индуцироваться оптическим излучением, имеющим первую характеристику, и при этом изменение свойств носителя записи является результатом поглощения оптического излучения, имеющего первую характеристику, когда он находится в первом возбужденном состоянии.
21. Носитель записи по п. 20, в котором оптически активное вещество имеет свойство, благодаря которому присутствие оптического излучения, имеющего вторую характеристику, индуцирует быстрый переход из первого возбужденного состояния, тем самым подавляя изменение свойств носителя.
22. Носитель записи по п. 18, в котором реакцией вещества, указывающей измененные свойства, является широкополосное оптическое излучение/фосфоресценция, обусловленное затуханием первого возбужденного состояния до основного состояния.
23. Носитель записи по п. 18, в котором толщина слоя оптически активного вещества достаточна для обеспечения нескольких внутренних слоев хранилища информации.
24. Носитель записи по п. 18, который содержит слой отслеживания, имеющий радиально расположенные обнаруживаемые элементы отслеживания.
25. Носитель записи по п. 24, в котором элементы отслеживания содержат один или более из магнитных элементов отслеживания; оптических элементов отслеживания; металлических элементов отслеживания и физических элементов отслеживания.
Наверх