JPH05334880A - 情報記憶方法及びその装置 - Google Patents
情報記憶方法及びその装置Info
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- JPH05334880A JPH05334880A JP14277492A JP14277492A JPH05334880A JP H05334880 A JPH05334880 A JP H05334880A JP 14277492 A JP14277492 A JP 14277492A JP 14277492 A JP14277492 A JP 14277492A JP H05334880 A JPH05334880 A JP H05334880A
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- JP
- Japan
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- light
- storage medium
- wavelength
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- G11C—STATIC STORES
- G11C13/00—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
- G11C13/02—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using elements whose operation depends upon chemical change
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＰＨＢ現象を利用した、大容量で且つアクセ
ス速度及びデータ転送速度の速い情報記憶方法及びその
装置を提供する。 【構成】 マトリクス中にゲスト分子が分散され、該マ
トリクスとゲスト分子との相互作用が異なるために生じ
る不均一な吸収線を有する、冷却手段７によって冷却さ
れた記憶媒体１上の単一あるいは複数の任意の位置に、
光源２より発生する前記吸収線の帯域幅よりも狭いバン
ド幅を有する単一又は複数の周波数を有する光を、２次
元空間変調器４及び集光系５により選択的に且つ同時に
照射し、空間次元及び波長次元において並列的に情報を
記憶するとともに、記憶媒体１上に光源２より発生する
光を、波長走査器３により波長走査を行いながら前記同
様に照射し、集光系６及び２次元検出器８により記憶媒
体１上の単一もしくは複数の特定の位置を透過後の光を
検出し、記憶された情報を並列的に再生する。
ス速度及びデータ転送速度の速い情報記憶方法及びその
装置を提供する。 【構成】 マトリクス中にゲスト分子が分散され、該マ
トリクスとゲスト分子との相互作用が異なるために生じ
る不均一な吸収線を有する、冷却手段７によって冷却さ
れた記憶媒体１上の単一あるいは複数の任意の位置に、
光源２より発生する前記吸収線の帯域幅よりも狭いバン
ド幅を有する単一又は複数の周波数を有する光を、２次
元空間変調器４及び集光系５により選択的に且つ同時に
照射し、空間次元及び波長次元において並列的に情報を
記憶するとともに、記憶媒体１上に光源２より発生する
光を、波長走査器３により波長走査を行いながら前記同
様に照射し、集光系６及び２次元検出器８により記憶媒
体１上の単一もしくは複数の特定の位置を透過後の光を
検出し、記憶された情報を並列的に再生する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は波長多重光メモリに関
し、特に極低温における光化学ホールバーニング現象を
利用した情報記憶方法及びその装置に関するものであ
る。
し、特に極低温における光化学ホールバーニング現象を
利用した情報記憶方法及びその装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】来るべき２１世紀には音声、データ、文
字、動画像等の多種多様な情報が共通のネットワークに
よりやりとりされる文字通りのマルチメディア社会が到
来する。このような社会の実現には広帯域ネットワーク
の構築に加え、大容量で且つアクセス速度及びデータ転
送速度の速い情報記憶装置の開発が不可欠である。現状
の磁気ディスク装置と光ディスク装置とを比較すると、
前者がアクセス速度及びデータ転送速度において後者に
優るものの記憶容量の点では後者に劣る等、両装置とも
将来の情報記憶装置への要求性能を兼ね備えてはいな
い。
字、動画像等の多種多様な情報が共通のネットワークに
よりやりとりされる文字通りのマルチメディア社会が到
来する。このような社会の実現には広帯域ネットワーク
の構築に加え、大容量で且つアクセス速度及びデータ転
送速度の速い情報記憶装置の開発が不可欠である。現状
の磁気ディスク装置と光ディスク装置とを比較すると、
前者がアクセス速度及びデータ転送速度において後者に
優るものの記憶容量の点では後者に劣る等、両装置とも
将来の情報記憶装置への要求性能を兼ね備えてはいな
い。
【０００３】そこで、レーザ光を熱源として利用し情報
記憶を行うヒートモード記憶である現状の光ディスク装
置では、レーザの短波長化による記憶密度の増大、光デ
ィスクの多数枚配列による大容量化、光ディスクの高速
回転化によるアクセス速度の高速化、マルチヘッドによ
るデータ転送速度の高速化等により、将来の情報記憶装
置への要求に答える努力がなされているが、今世紀末に
は限界に突き当たるとされている。また、光ディスクを
多数枚並べることにより装置全体としての記憶容量は増
大するが、光ディスク１枚当たりの記憶容量は限られる
ため、２枚以上の光ディスクに跨がる情報を必要とする
場合には、利用者が実際に情報を取り出すまでに長い時
間が必要である等の問題があった。
記憶を行うヒートモード記憶である現状の光ディスク装
置では、レーザの短波長化による記憶密度の増大、光デ
ィスクの多数枚配列による大容量化、光ディスクの高速
回転化によるアクセス速度の高速化、マルチヘッドによ
るデータ転送速度の高速化等により、将来の情報記憶装
置への要求に答える努力がなされているが、今世紀末に
は限界に突き当たるとされている。また、光ディスクを
多数枚並べることにより装置全体としての記憶容量は増
大するが、光ディスク１枚当たりの記憶容量は限られる
ため、２枚以上の光ディスクに跨がる情報を必要とする
場合には、利用者が実際に情報を取り出すまでに長い時
間が必要である等の問題があった。
【０００４】近年、大きな注目を集めている情報記憶方
法として、光化学ホールバーニング（ＰＨＢ）現象を利
用した情報記憶方法がある。この情報記憶方法は光をそ
のまま利用して情報記憶を行うフォトンモード記憶であ
り、適切な反応系の選択とその特徴である“波長多重記
憶”により新方式の高速大容量の情報記憶装置の実現が
期待されている（例えば、W.E.Moerner ed.,“Persiste
nt Spectral Hole-Burning”Science and Application
s，Springer-Verlag (1988)参照）。
法として、光化学ホールバーニング（ＰＨＢ）現象を利
用した情報記憶方法がある。この情報記憶方法は光をそ
のまま利用して情報記憶を行うフォトンモード記憶であ
り、適切な反応系の選択とその特徴である“波長多重記
憶”により新方式の高速大容量の情報記憶装置の実現が
期待されている（例えば、W.E.Moerner ed.,“Persiste
nt Spectral Hole-Burning”Science and Application
s，Springer-Verlag (1988)参照）。
【０００５】ＰＨＢ現象を利用した情報記憶方法の原理
を図２に従って説明する。例えば、透明なポリマーや剛
体ガラス等のマトリクスに色素分子等のゲスト分子を分
散した系では、その吸収スペクトルは分子の電子状態が
有する本質的な幅（均一幅：Δωh ）による広がりと、
個々のゲスト分子とマトリクスとの相互作用が微妙に異
なるために生じる不均一な広がり（不均一幅：Δωi ）
とを示す。ここで、充分、低温な状態においてはΔωh
《Δωi であるから、前述したような構造を有する吸収
体に狭い波長幅を備えた光を照射した場合、照射光のエ
ネルギーを共鳴的に吸収できるエネルギーサイトの分子
だけが選択的に励起され、化学反応を起すことにより、
その分子の吸収を別の波長域に移すことによってホール
を形成する。そして、ホールの有無によりデータビット
の「１」及び「０」を表すことができる。
を図２に従って説明する。例えば、透明なポリマーや剛
体ガラス等のマトリクスに色素分子等のゲスト分子を分
散した系では、その吸収スペクトルは分子の電子状態が
有する本質的な幅（均一幅：Δωh ）による広がりと、
個々のゲスト分子とマトリクスとの相互作用が微妙に異
なるために生じる不均一な広がり（不均一幅：Δωi ）
とを示す。ここで、充分、低温な状態においてはΔωh
《Δωi であるから、前述したような構造を有する吸収
体に狭い波長幅を備えた光を照射した場合、照射光のエ
ネルギーを共鳴的に吸収できるエネルギーサイトの分子
だけが選択的に励起され、化学反応を起すことにより、
その分子の吸収を別の波長域に移すことによってホール
を形成する。そして、ホールの有無によりデータビット
の「１」及び「０」を表すことができる。
【０００６】前述した情報記憶方法を用いた情報記憶装
置を実現するには、記憶媒体と光学システムとの両面に
おける技術開発が不可欠である。
置を実現するには、記憶媒体と光学システムとの両面に
おける技術開発が不可欠である。
【０００７】記憶媒体では、非破壊読み出し及び高速書
き込みが可能な光ゲート型電子移動反応に基くＰＨＢメ
モリ材料の研究開発が進み、数ｎｓ〜数１０ｎｓで書き
込み可能な材料が見いだされている（例えば、T.P.Cart
er et al., J.Phys.Chem.,91,3998 (1987)、W.E.Moerne
r et al., Appl.Phys.Lett.,50,430 (1987) 、W.E.Moer
ner et al., Appl.Phys.Lett.,50,430 (1987) 及びH.Su
zuki et al., Jpn.J.Appl.Phys.,29,1146 (1990)参
照）。
き込みが可能な光ゲート型電子移動反応に基くＰＨＢメ
モリ材料の研究開発が進み、数ｎｓ〜数１０ｎｓで書き
込み可能な材料が見いだされている（例えば、T.P.Cart
er et al., J.Phys.Chem.,91,3998 (1987)、W.E.Moerne
r et al., Appl.Phys.Lett.,50,430 (1987) 、W.E.Moer
ner et al., Appl.Phys.Lett.,50,430 (1987) 及びH.Su
zuki et al., Jpn.J.Appl.Phys.,29,1146 (1990)参
照）。
【０００８】一方、ＰＨＢ現象を利用した情報記憶装置
としては、音響光学素子に基く光偏向器とガルバノミラ
ーとによりレーザビームを記憶媒体にアクセスする装置
（F.M.Schellenberg et al.,Appl.Opt.,25,3207 (1986)
参照) 、並びに２つの音響光学素子に基く光偏向器によ
りレーザビームを記憶媒体にアクセスする装置（N.Asai
et al., Jpn.J.Appl.Phys.,31,699 (1992) 参照）が提
案されていた。
としては、音響光学素子に基く光偏向器とガルバノミラ
ーとによりレーザビームを記憶媒体にアクセスする装置
（F.M.Schellenberg et al.,Appl.Opt.,25,3207 (1986)
参照) 、並びに２つの音響光学素子に基く光偏向器によ
りレーザビームを記憶媒体にアクセスする装置（N.Asai
et al., Jpn.J.Appl.Phys.,31,699 (1992) 参照）が提
案されていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
装置ではアクセス時間がガルバノミラーの駆動時間であ
る約２ｍｓであって、現状の光ディスク装置より１０倍
以上高速であるが、ＰＨＢ記憶媒体が有する書き込み速
度のポテンシャルや将来の記憶装置のアクセス速度とし
ては遅すぎるという問題があった。また、後者の装置で
は光偏向器として非機械式の音響光学素子に基く光偏向
器だけを用いているので、アクセス時間をμｓオーダへ
高速化することが可能であるが、偏向角度が小さいので
広い領域にアクセスすることができず、また、ＰＨＢ記
憶媒体が有する書き込み速度のポテンシャルや将来の記
憶装置のアクセス速度としては、それでもなお遅すぎる
という問題があった。
装置ではアクセス時間がガルバノミラーの駆動時間であ
る約２ｍｓであって、現状の光ディスク装置より１０倍
以上高速であるが、ＰＨＢ記憶媒体が有する書き込み速
度のポテンシャルや将来の記憶装置のアクセス速度とし
ては遅すぎるという問題があった。また、後者の装置で
は光偏向器として非機械式の音響光学素子に基く光偏向
器だけを用いているので、アクセス時間をμｓオーダへ
高速化することが可能であるが、偏向角度が小さいので
広い領域にアクセスすることができず、また、ＰＨＢ記
憶媒体が有する書き込み速度のポテンシャルや将来の記
憶装置のアクセス速度としては、それでもなお遅すぎる
という問題があった。
【００１０】本発明は前記従来の問題点に鑑み、ＰＨＢ
現象を利用した、大容量で且つアクセス速度及びデータ
転送速度の速い情報記憶方法及びその装置を提供するこ
とを目的とする。
現象を利用した、大容量で且つアクセス速度及びデータ
転送速度の速い情報記憶方法及びその装置を提供するこ
とを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明では前記目的を達
成するため、マトリクス中にゲスト分子が分散され、該
マトリクスとゲスト分子との相互作用が異なるために生
じる不均一な吸収線を有する記憶媒体上の単一あるいは
複数の任意の位置に、前記吸収線の帯域幅よりも狭いバ
ンド幅を有する単一又は複数の周波数を有する光を選択
的に且つ同時に照射し、空間次元及び波長次元において
並列的に前記ゲスト分子に光化学反応を起こさせて情報
を記憶するとともに、前記記憶媒体上の単一あるいは複
数の任意の位置に、前記吸収線の帯域幅よりも狭いバン
ド幅を有する単一又は複数の周波数を有する光を選択的
に且つ同時に波長走査を行いながら照射し、前記記憶媒
体上の単一もしくは複数の特定の位置を透過後の光か
ら、記憶された情報を並列的に再生する情報記憶方法、
並びにマトリクス中にゲスト分子が分散され、該マトリ
クスとゲスト分子との相互作用が異なるために生じる不
均一な吸収線を有する記憶媒体と、前記吸収線の帯域幅
よりも狭いバンド幅を有する単一又は複数の周波数の光
を発生する光源と、該光源の波長走査を行うための波長
走査器と、前記記憶媒体上の単一あるいは複数の任意の
位置に前記光源からの光を選択的に且つ同時に照射する
ための２次元空間変調器及び第１の集光系と、前記記憶
媒体を冷却するための冷却手段と、前記記憶媒体上の単
一もしくは複数の特定の位置を透過後の光を同時に２次
元的に検出するための２次元検出器及び第２の集光系と
を備え、情報の書き込み及び読み出しに当たって、前記
光源からの光を前記２次元空間変調器及び第１の集光系
により、前記記憶媒体上の単一あるいは複数の任意の位
置に選択的に且つ同時に空間次元及び波長次元において
並列的に照射することができるように構成した情報記憶
装置を提案する。
成するため、マトリクス中にゲスト分子が分散され、該
マトリクスとゲスト分子との相互作用が異なるために生
じる不均一な吸収線を有する記憶媒体上の単一あるいは
複数の任意の位置に、前記吸収線の帯域幅よりも狭いバ
ンド幅を有する単一又は複数の周波数を有する光を選択
的に且つ同時に照射し、空間次元及び波長次元において
並列的に前記ゲスト分子に光化学反応を起こさせて情報
を記憶するとともに、前記記憶媒体上の単一あるいは複
数の任意の位置に、前記吸収線の帯域幅よりも狭いバン
ド幅を有する単一又は複数の周波数を有する光を選択的
に且つ同時に波長走査を行いながら照射し、前記記憶媒
体上の単一もしくは複数の特定の位置を透過後の光か
ら、記憶された情報を並列的に再生する情報記憶方法、
並びにマトリクス中にゲスト分子が分散され、該マトリ
クスとゲスト分子との相互作用が異なるために生じる不
均一な吸収線を有する記憶媒体と、前記吸収線の帯域幅
よりも狭いバンド幅を有する単一又は複数の周波数の光
を発生する光源と、該光源の波長走査を行うための波長
走査器と、前記記憶媒体上の単一あるいは複数の任意の
位置に前記光源からの光を選択的に且つ同時に照射する
ための２次元空間変調器及び第１の集光系と、前記記憶
媒体を冷却するための冷却手段と、前記記憶媒体上の単
一もしくは複数の特定の位置を透過後の光を同時に２次
元的に検出するための２次元検出器及び第２の集光系と
を備え、情報の書き込み及び読み出しに当たって、前記
光源からの光を前記２次元空間変調器及び第１の集光系
により、前記記憶媒体上の単一あるいは複数の任意の位
置に選択的に且つ同時に空間次元及び波長次元において
並列的に照射することができるように構成した情報記憶
装置を提案する。
【００１２】
【作用】レーザ光を熱源として利用するヒートモード記
憶に対し、レーザ光をそのままの形で利用するフォトン
モード記憶においては、光が有する様々な性質をそのま
ま積極的に利用することができる。特に、ＰＨＢ現象を
用いた光メモリにおいては、光が有する空間並列性及び
波長並列性を利用することができる。この場合、その並
列性の度合は、空間並列性の度合を表す空間並列度及び
波長並列性の度合を表す波長並列度の積、即ち（空間並
列度）×（波長並列度）（以後、全並列度と称す。）で
与えられる。本発明方法によれば、この並列性を利用す
ることにより、データ転送速度を最高で全並列度倍だけ
高速化することができる。また、本発明装置によれば、
ガルバノミラーや記憶媒体の回転等の機械的な移動を全
く用いていないので、アクセス速度を高速化することが
できる。
憶に対し、レーザ光をそのままの形で利用するフォトン
モード記憶においては、光が有する様々な性質をそのま
ま積極的に利用することができる。特に、ＰＨＢ現象を
用いた光メモリにおいては、光が有する空間並列性及び
波長並列性を利用することができる。この場合、その並
列性の度合は、空間並列性の度合を表す空間並列度及び
波長並列性の度合を表す波長並列度の積、即ち（空間並
列度）×（波長並列度）（以後、全並列度と称す。）で
与えられる。本発明方法によれば、この並列性を利用す
ることにより、データ転送速度を最高で全並列度倍だけ
高速化することができる。また、本発明装置によれば、
ガルバノミラーや記憶媒体の回転等の機械的な移動を全
く用いていないので、アクセス速度を高速化することが
できる。
【００１３】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示すもので、図
中、１は記憶媒体、２は光源、３は波長走査器、４は２
次元空間変調器、５，６は集光系、７は冷却手段、８は
２次元検出器である。
中、１は記憶媒体、２は光源、３は波長走査器、４は２
次元空間変調器、５，６は集光系、７は冷却手段、８は
２次元検出器である。
【００１４】記憶媒体１は、マトリクスとその中に分散
されたゲスト分子とからなり、マトリクスとゲスト分子
との相互作用が異なるために不均一な吸収線を示す。ゲ
スト分子は波長多重記憶が可能であれば何でも良いが、
非破壊読み出し及び高速書き込みが可能な光ゲート型電
子移動反応に基くＰＨＢメモリ材料等の、数ｎｓ〜数１
０ｎｓで書き込み可能な材料であることが望ましい（例
えば、T.P.Carter etal., J.Phys.Chem.,91,3998 (198
7)、W.E.Moerner et al., Appl.Phys.Lett.,50,430 (19
87) 、W.E.Moerner et al., Appl.Phys.Lett.,50,430
(1987) 及びH.Suzuki et al., Jpn.J.Appl.Phys.,29,11
46 (1990)参照）。
されたゲスト分子とからなり、マトリクスとゲスト分子
との相互作用が異なるために不均一な吸収線を示す。ゲ
スト分子は波長多重記憶が可能であれば何でも良いが、
非破壊読み出し及び高速書き込みが可能な光ゲート型電
子移動反応に基くＰＨＢメモリ材料等の、数ｎｓ〜数１
０ｎｓで書き込み可能な材料であることが望ましい（例
えば、T.P.Carter etal., J.Phys.Chem.,91,3998 (198
7)、W.E.Moerner et al., Appl.Phys.Lett.,50,430 (19
87) 、W.E.Moerner et al., Appl.Phys.Lett.,50,430
(1987) 及びH.Suzuki et al., Jpn.J.Appl.Phys.,29,11
46 (1990)参照）。
【００１５】光源２は、前述した不均一な吸収線の帯域
幅よりも狭いバンド幅を有する単一又は複数の周波数の
光を発し、波長走査器３により波長走査を行う。２次元
空間変調器４及び集光系５は、前記記憶媒体１上の単一
あるいは複数の任意の位置に前記光源２からの光を選択
的に且つ同時に照射する。２次元空間変調器４として
は、例えば液晶空間変調器、光電融合素子（ＱＣＳ効果
素子）、非線形エタロン等があるが、並列度、応答速
度、入力感度、コントラスト、動作波長及びメモリ性等
の特徴により使い分けることができる。
幅よりも狭いバンド幅を有する単一又は複数の周波数の
光を発し、波長走査器３により波長走査を行う。２次元
空間変調器４及び集光系５は、前記記憶媒体１上の単一
あるいは複数の任意の位置に前記光源２からの光を選択
的に且つ同時に照射する。２次元空間変調器４として
は、例えば液晶空間変調器、光電融合素子（ＱＣＳ効果
素子）、非線形エタロン等があるが、並列度、応答速
度、入力感度、コントラスト、動作波長及びメモリ性等
の特徴により使い分けることができる。
【００１６】冷却手段７は前記記憶媒体１を冷却するた
めのものであり、記憶媒体１を液体ヘリウム温度から室
温までの任意の温度に冷却することができる。２次元検
出器８及び集光系６は、前記記憶媒体１上の単一もしく
は複数の特定の位置を透過後の光を同時に２次元的に検
出する。具体的には、フォトダイオードアレイやＣＣＤ
検出器等が考えられる。
めのものであり、記憶媒体１を液体ヘリウム温度から室
温までの任意の温度に冷却することができる。２次元検
出器８及び集光系６は、前記記憶媒体１上の単一もしく
は複数の特定の位置を透過後の光を同時に２次元的に検
出する。具体的には、フォトダイオードアレイやＣＣＤ
検出器等が考えられる。
【００１７】情報の書き込み及び読み出しに当たって
は、前記光源２からの光を前記２次元空間変調器４及び
集光系５により、前記記憶媒体１上の単一あるいは複数
の任意の位置に選択的に且つ同時に空間次元及び波長次
元において並列的に照射することができるように構成し
た。
は、前記光源２からの光を前記２次元空間変調器４及び
集光系５により、前記記憶媒体１上の単一あるいは複数
の任意の位置に選択的に且つ同時に空間次元及び波長次
元において並列的に照射することができるように構成し
た。
【００１８】以下、具体的に説明する。まず、市販のポ
リメチルメタクリレート（以下、ＰＭＭＡと略記す
る。）のクロロホルム溶液中に、メタルフリーテトラフ
ェニルポルフィリン（以下、ＴＰＰと略記する。）及び
９−ブロムアントラセン（以下、９−ＡＢｒと略記す
る。）を乾燥時の濃度がそれぞれ５×１０-3Ｍ及び５×
１０-2Ｍとなるように加えた後、透明ガラス性基板上
に、窒素ガス雰囲気下において５０〜６０°Ｃで一昼夜
キャストし、さらにロータリーポンプ減圧下において１
５０°Ｃで二昼夜放置することにより溶媒を完全に除去
し、厚さ約５０μｍのフィルムを得た。
リメチルメタクリレート（以下、ＰＭＭＡと略記す
る。）のクロロホルム溶液中に、メタルフリーテトラフ
ェニルポルフィリン（以下、ＴＰＰと略記する。）及び
９−ブロムアントラセン（以下、９−ＡＢｒと略記す
る。）を乾燥時の濃度がそれぞれ５×１０-3Ｍ及び５×
１０-2Ｍとなるように加えた後、透明ガラス性基板上
に、窒素ガス雰囲気下において５０〜６０°Ｃで一昼夜
キャストし、さらにロータリーポンプ減圧下において１
５０°Ｃで二昼夜放置することにより溶媒を完全に除去
し、厚さ約５０μｍのフィルムを得た。
【００１９】この記憶媒体１を液体ヘリウム温度まで冷
却し、Ａｒレーザ励起のリング色素レーザ光をＡＯ変調
器によりパルス状にした光（波長：645.00ｎｍ、パルス
幅：３０ｎｓ、バンド幅：５００ｋＨz ）を１パルス
（照射エネルギー：２０μＪ／ｃｍ2 ）と、Ａｒレーザ
光をＡＯ変調器によりパルス状にした光（波長： 514.5
ｎｍ、パルス幅：３０ｎｓ）を１パルス（照射エネルギ
ー：５０μＪ／ｃｍ2 ）を同軸光とし、強誘電体液晶か
らなる空間光変調器４を通して等価な５本の平行光線と
し、集光系５により５μｍφに絞り込み、図３(a) に示
すように記憶媒体１の位置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに同時に
照射した。
却し、Ａｒレーザ励起のリング色素レーザ光をＡＯ変調
器によりパルス状にした光（波長：645.00ｎｍ、パルス
幅：３０ｎｓ、バンド幅：５００ｋＨz ）を１パルス
（照射エネルギー：２０μＪ／ｃｍ2 ）と、Ａｒレーザ
光をＡＯ変調器によりパルス状にした光（波長： 514.5
ｎｍ、パルス幅：３０ｎｓ）を１パルス（照射エネルギ
ー：５０μＪ／ｃｍ2 ）を同軸光とし、強誘電体液晶か
らなる空間光変調器４を通して等価な５本の平行光線と
し、集光系５により５μｍφに絞り込み、図３(a) に示
すように記憶媒体１の位置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに同時に
照射した。
【００２０】次に、Ａｒレーザ励起のリング色素レーザ
光をＡＯ変調器によりパルス状とした光（波長：645.02
ｎｍ、パルス幅：３０ｎｓ、バンド幅：５００ｋＨz ）
を１パルス（照射エネルギー：２０μＪ／ｃｍ2 ）と、
Ａｒレーザ光をＡＯ変調器によりパルス状にした光（波
長： 514.5ｎｍ、パルス幅：３０ｎｓ）を１パルス（照
射エネルギー：５０μＪ／ｃｍ2 ）を同軸光とし、強誘
電体液晶からなる空間光変調器４を通して等価な４本の
平行光線とし、集光系５により５μｍφに絞り込み、記
憶媒体１の位置Ａ，Ｅ，Ｆ，Ｇに同時に照射した。
光をＡＯ変調器によりパルス状とした光（波長：645.02
ｎｍ、パルス幅：３０ｎｓ、バンド幅：５００ｋＨz ）
を１パルス（照射エネルギー：２０μＪ／ｃｍ2 ）と、
Ａｒレーザ光をＡＯ変調器によりパルス状にした光（波
長： 514.5ｎｍ、パルス幅：３０ｎｓ）を１パルス（照
射エネルギー：５０μＪ／ｃｍ2 ）を同軸光とし、強誘
電体液晶からなる空間光変調器４を通して等価な４本の
平行光線とし、集光系５により５μｍφに絞り込み、記
憶媒体１の位置Ａ，Ｅ，Ｆ，Ｇに同時に照射した。
【００２１】次に、前記リング色素レーザ光を前記空間
光変調器４を通して記憶媒体１の位置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，
Ｅ，Ｆ，Ｇに対応する等価な７本の平行光線とし、集光
系５により５μｍφに絞り込み、波長を644.98ｎｍから
645.04ｎｍまで走査したところ、Ａｒレーザ光と同時に
照射したリング色素レーザ光の波長に対応して、図３
(b) に示すようにＴＰＰのＱ1 吸収帯にホールの形成が
確認された。
光変調器４を通して記憶媒体１の位置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，
Ｅ，Ｆ，Ｇに対応する等価な７本の平行光線とし、集光
系５により５μｍφに絞り込み、波長を644.98ｎｍから
645.04ｎｍまで走査したところ、Ａｒレーザ光と同時に
照射したリング色素レーザ光の波長に対応して、図３
(b) に示すようにＴＰＰのＱ1 吸収帯にホールの形成が
確認された。
【００２２】また、市販のＰＭＭＡのクロロホルム溶液
中に、ＴＰＰ及び９−ＡＢｒを乾燥時の濃度がそれぞれ
５×１０-3Ｍ及び５×１０-2Ｍとなるように加えた後、
透明ガラス性基板上に、窒素ガス雰囲気下において５０
〜６０°Ｃで一昼夜キャストし、さらにロータリーポン
プ減圧下において１５０°Ｃで二昼夜放置することによ
り溶媒を完全に除去し、厚さ約５０μｍのフィルムを得
た。
中に、ＴＰＰ及び９−ＡＢｒを乾燥時の濃度がそれぞれ
５×１０-3Ｍ及び５×１０-2Ｍとなるように加えた後、
透明ガラス性基板上に、窒素ガス雰囲気下において５０
〜６０°Ｃで一昼夜キャストし、さらにロータリーポン
プ減圧下において１５０°Ｃで二昼夜放置することによ
り溶媒を完全に除去し、厚さ約５０μｍのフィルムを得
た。
【００２３】この記憶媒体１を液体ヘリウム温度まで冷
却し、５個の可視光ｃｗ半導体レーザを並べてアレイ光
源とした光（波長：644.98ｎｍ，644.99ｎｍ，645.00ｎ
ｍ，645.01ｎｍ，645.02ｎｍ、照射エネルギー：２０μ
Ｊ／ｃｍ2 、照射時間：１０ｓ）と、Ａｒレーザ光（波
長： 514.5ｎｍ、照射時間：１０ｓ、照射エネルギー：
５０μＪ／ｃｍ2 ）を同軸光とし、強誘電体液晶からな
る空間光変調器４を通して等価な５本の平行光線とし、
集光系５により５μｍφに絞り込み、図４(a)に示すよ
うに記憶媒体１の位置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに同時に照射
した。
却し、５個の可視光ｃｗ半導体レーザを並べてアレイ光
源とした光（波長：644.98ｎｍ，644.99ｎｍ，645.00ｎ
ｍ，645.01ｎｍ，645.02ｎｍ、照射エネルギー：２０μ
Ｊ／ｃｍ2 、照射時間：１０ｓ）と、Ａｒレーザ光（波
長： 514.5ｎｍ、照射時間：１０ｓ、照射エネルギー：
５０μＪ／ｃｍ2 ）を同軸光とし、強誘電体液晶からな
る空間光変調器４を通して等価な５本の平行光線とし、
集光系５により５μｍφに絞り込み、図４(a)に示すよ
うに記憶媒体１の位置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに同時に照射
した。
【００２４】次に、前記半導体レーザ光を前記空間光変
調器４を通して記憶媒体１の位置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに
対応する等価な５本の平行光線とし、集光系５により５
μｍφに絞り込み、波長を644.95ｎｍから645.05ｎｍま
で走査したところ、Ａｒレーザ光と同時に照射した半導
体色素レーザ光の波長に対応して、図４(b) に示すよう
にＴＰＰのＱ1 吸収帯にホールの形成が確認された。
調器４を通して記憶媒体１の位置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに
対応する等価な５本の平行光線とし、集光系５により５
μｍφに絞り込み、波長を644.95ｎｍから645.05ｎｍま
で走査したところ、Ａｒレーザ光と同時に照射した半導
体色素レーザ光の波長に対応して、図４(b) に示すよう
にＴＰＰのＱ1 吸収帯にホールの形成が確認された。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、従
来のように記憶媒体のアクセスに音響光学素子に基く光
偏向器やガルバノミラーを用いることなく、情報の書き
込み及び読み出しに当たって単一又は複数の周波数を有
する光源からの光を、２次元空間変調器及び集光系によ
り、記憶媒体上の単一あるいは複数の任意の位置に選択
的に且つ同時に空間次元及び波長次元において並列的に
照射することができるため、ＰＨＢ現象を利用した、大
容量で且つアクセス速度及びデータ転送速度の速い情報
記憶方法及びその装置を実現できる。
来のように記憶媒体のアクセスに音響光学素子に基く光
偏向器やガルバノミラーを用いることなく、情報の書き
込み及び読み出しに当たって単一又は複数の周波数を有
する光源からの光を、２次元空間変調器及び集光系によ
り、記憶媒体上の単一あるいは複数の任意の位置に選択
的に且つ同時に空間次元及び波長次元において並列的に
照射することができるため、ＰＨＢ現象を利用した、大
容量で且つアクセス速度及びデータ転送速度の速い情報
記憶方法及びその装置を実現できる。
【図１】本発明の一実施例を示す構成図
【図２】ＰＨＢ現象を利用した情報記憶方法の原理の説
明図
明図
【図３】記憶媒体への情報の書き込み位置の一例及びそ
の際の記憶情報を示す波長−吸収強度特性を示す図
の際の記憶情報を示す波長−吸収強度特性を示す図
【図４】記憶媒体への情報の書き込み位置の他の例及び
その際の記憶情報を示す波長−吸収強度特性を示す図
その際の記憶情報を示す波長−吸収強度特性を示す図
１…記憶媒体、２…光源、３…波長走査器、４…２次元
空間変調器、５，６…集光系、７…冷却手段、８…２次
元検出器。
空間変調器、５，６…集光系、７…冷却手段、８…２次
元検出器。
Claims (2)
- 【請求項１】 マトリクス中にゲスト分子が分散され、
該マトリクスとゲスト分子との相互作用が異なるために
生じる不均一な吸収線を有する記憶媒体上の単一あるい
は複数の任意の位置に、前記吸収線の帯域幅よりも狭い
バンド幅を有する単一又は複数の周波数を有する光を選
択的に且つ同時に照射し、空間次元及び波長次元におい
て並列的に前記ゲスト分子に光化学反応を起こさせて情
報を記憶するとともに、 前記記憶媒体上の単一あるいは複数の任意の位置に、前
記吸収線の帯域幅よりも狭いバンド幅を有する単一又は
複数の周波数を有する光を選択的に且つ同時に波長走査
を行いながら照射し、前記記憶媒体上の単一もしくは複
数の特定の位置を透過後の光から、記憶された情報を並
列的に再生することを特徴とする情報記憶方法。 - 【請求項２】 マトリクス中にゲスト分子が分散され、
該マトリクスとゲスト分子との相互作用が異なるために
生じる不均一な吸収線を有する記憶媒体と、 前記吸収線の帯域幅よりも狭いバンド幅を有する単一又
は複数の周波数の光を発生する光源と、 該光源の波長走査を行うための波長走査器と、 前記記憶媒体上の単一あるいは複数の任意の位置に前記
光源からの光を選択的に且つ同時に照射するための２次
元空間変調器及び第１の集光系と、 前記記憶媒体を冷却するための冷却手段と、 前記記憶媒体上の単一もしくは複数の特定の位置を透過
後の光を同時に２次元的に検出するための２次元検出器
及び第２の集光系とを備え、 情報の書き込み及び読み出しに当たって、前記光源から
の光を前記２次元空間変調器及び第１の集光系により、
前記記憶媒体上の単一あるいは複数の任意の位置に選択
的に且つ同時に空間次元及び波長次元において並列的に
照射することができるように構成したことを特徴とする
情報記憶装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14277492A JPH05334880A (ja) | 1992-06-03 | 1992-06-03 | 情報記憶方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14277492A JPH05334880A (ja) | 1992-06-03 | 1992-06-03 | 情報記憶方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05334880A true JPH05334880A (ja) | 1993-12-17 |
Family
ID=15323281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14277492A Pending JPH05334880A (ja) | 1992-06-03 | 1992-06-03 | 情報記憶方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05334880A (ja) |
-
1992
- 1992-06-03 JP JP14277492A patent/JPH05334880A/ja active Pending
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