JPH09198725A - Recording / reproducing method and recording / reproducing apparatus - Google Patents

Recording / reproducing method and recording / reproducing apparatus

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JPH09198725A
JPH09198725A JP421196A JP421196A JPH09198725A JP H09198725 A JPH09198725 A JP H09198725A JP 421196 A JP421196 A JP 421196A JP 421196 A JP421196 A JP 421196A JP H09198725 A JPH09198725 A JP H09198725A
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信弘 源間
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Abstract

(57)【要約】 【課題】原子や分子の状態を記録単位とした記録/再生
方法を実現すること。 【解決手段】記録媒体として、3準位以上のエネルギー
準位からなるエネルギー準位構造を有する物理構造を持
つ固体を使用し、固体中に含まれる物理構造の個数を
N、i番目の物理構造の所定の三つの準位を第1、第
2、第3の準位、hをプランク定数として、第1の準位
のエネルギーをhωi1/2π、第2の準位のエネルギー
をhωi2/2π、第3の準位のエネルギーをhωi3/2
π、|ωi3−ωi1|をωi31 、|ωi3−ωi2|を
ωi32 、|ωi2−ωi1|をωi21 としたときに、N個の
物理構造における(ωi31 ,ωi32 )の分布を変化させ
ることにより記録媒体に情報を記録し、(ωi31 ,ω
i32 )の分布またはωi21 の分布を検出することにより
情報を再生する。
(57) 【Abstract】 PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a recording / reproducing method using a state of an atom or a molecule as a recording unit. A solid having a physical structure having an energy level structure composed of three or more energy levels is used as a recording medium, and the number of physical structures contained in the solid is N, i-th physical structure. Where the predetermined three levels of are the first, second and third levels, and h is Planck's constant, the energy of the first level is hω i1 / 2π and the energy of the second level is hω i2 / 2π, the energy of the third level is hω i3 / 2
When π, | ω i3 −ω i1 | is ω i31 , | ω i3 −ω i2 | is ω i32 , and | ω i2 −ω i1 | is ω i21 , (ω i31 , ω i32 ) is recorded on the recording medium by changing the distribution of (ω i31 , ω
The information is reproduced by detecting the distribution of i32 ) or the distribution of ω i21 .

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、一つ一つの原子や
分子の状態を記録単位とした記録/再生方法および記録
/再生装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a recording / reproducing method and a recording / reproducing apparatus in which the state of each atom or molecule is used as a recording unit.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の情報社会において、増大の一途を
辿る情報量に対応した、従来より飛躍的に記録密度の高
い記録/再生方法およびそれに基づく記録/再生装置の
出現が待望されている。
2. Description of the Related Art In the information society in recent years, a recording / reproducing method and a recording / reproducing apparatus based on the recording / reproducing method which have a recording density which is dramatically higher than the conventional one and which can cope with an ever-increasing amount of information are expected.

【0003】記録密度の一つの極限として考えられるの
が、一つ一つの原子や分子の状態を記録単位とした原子
・分子メモリである。原子・分子メモリを実現するため
には、原子・分子レベルの現象を検出したり、制御した
りする技術が不可欠である。
One of the limits of the recording density is an atom / molecule memory in which the state of each atom or molecule is used as a recording unit. In order to realize an atomic / molecular memory, technology for detecting and controlling phenomena at the atomic / molecular level is indispensable.

【0004】このような技術の一例として、STMやA
FM、あるいは光の近接場を用いたNSOM(Near
−field Scanning Optical M
icroscope)などの走査型プローブ技術が数多
く研究されつつあり、実際にメモリへの応用も試みられ
始めている。しかし、現状ではまだ表面の走査速度が遅
すぎるなど技術的課題があり実用化には至っていない。
As an example of such technology, STM and A
FM or NSOM (Near using near field of light)
-Field Scanning Optical M
A large number of scanning probe technologies, such as microscope, are being studied, and the application to memory is actually being tried. However, at present, it has not been put to practical use due to technical problems such as the surface scanning speed being too slow.

【0005】一方、レーザー技術の進展により、原子ガ
スを対象とした量子エレクトロニクスの研究分野で新し
い物理現象の研究が進んでいる。その代表が、原子とレ
ーザーとの間のコヒーレントな相互作用に基づく、EI
T(Electromagnetically Induced Transparency)とL
WI(Lasing Without Inversion)である。
On the other hand, with the progress of laser technology, research on new physical phenomena is progressing in the field of quantum electronics research targeting atomic gas. The representative is EI based on the coherent interaction between an atom and a laser.
T (Electromagnetically Induced Transparency) and L
WI (Lasing Without Inversion).

【0006】EIT、LWIは、ともに3準位を有する
原子系に対し、2本のレーザー光を照射して、原子をコ
ヒーレントな状態に保持することにより誘起される現象
である。
EIT and LWI are phenomena induced by irradiating an atomic system having both three levels with two laser beams to hold the atoms in a coherent state.

【0007】すなわち、EITは、本来強い吸収がある
はずの波長領域が透明になる現象である(J.E.Field et
al.,Phys.Rev.Lett.67,3062(1991),K.-J.Moller et a
l.,Phys.Rev.Lett.66,2593(1991))。また、LWIは、
EITを利用して、コヒーレントな光を発しても吸収さ
れず、反転分布がなくともレーザー発振が起きるという
現象である(S.E.Harris,Phys.Rev.Lett.62,1033(198
9)) 。
[0007] That is, EIT is a phenomenon in which the wavelength region where originally strong absorption should be transparent becomes transparent (JE Field et.
al., Phys. Rev. Lett. 67, 3062 (1991), K.-J. Moller et a
L., Phys. Rev. Lett. 66, 2593 (1991)). Also, LWI is
This is a phenomenon in which coherent light is not absorbed by using EIT and laser oscillation occurs even without population inversion (SEHarris, Phys. Rev. Lett. 62, 1033 (198).
9)).

【0008】既にEITに関しては、幾つかの原子ガス
系で検証されており、透過係数の数桁にも及ぶ大きな変
化が報告されている。一方、LWIに関しても、原子ガ
ス系で幾つかに実験が試みられており、レーザー発振に
は至っていないが、プローブ光の増幅は実現している
(W.E.Veer et al.,Phys.Rev.Lett.70,3243(1993))。
EIT has already been verified in several atomic gas systems, and a large change in the permeability coefficient of several orders of magnitude has been reported. On the other hand, with respect to LWI, some experiments have been attempted in an atomic gas system and laser oscillation has not been achieved, but amplification of probe light has been realized (WEVeer et al., Phys. Rev. Lett. 70). , 3243 (1993)).

【0009】EITやLWIを利用した応用としては、
極めて狭い帯域の光だけを透過させる光学フィルター
や、反転分布を形成しにくい短波長領域のレーザーなど
が考えられている。
Applications using EIT and LWI include:
Optical filters that transmit only light in an extremely narrow band and lasers in the short wavelength region where it is difficult to form population inversion have been considered.

【0010】これら以外にも、様々な新しい応用が生ま
れる可能性があると考えられるが、そのような新しい応
用の実現可能性を考えた場合、原子ガス系でなく、固体
系でEITやLWIといった現象を実現した方が望まし
い。
In addition to these, various new applications are considered to be possible. Considering the feasibility of such new applications, solid systems such as EIT and LWI are used instead of atomic gas systems. It is desirable to realize the phenomenon.

【0011】固体系に対する取り組みとしては、これま
でに半導体の量子井戸、ルビーやダイアモンド中の不純
物を対象とした理論的な解析は行われているが(Y.Zhu
et al., Phys.Rev.A49,4016(1994),D.Huang et al.,J.O
pt.Soc.Am.Bll,2258(1994),C.Wei et al.,Phys.Rev.A5
1,1438(1995)) 、EITやLWIの実験に関する報告
は固体系ではなされていない。
As an approach to solid-state systems, theoretical analysis has been conducted for impurities in semiconductor quantum wells, rubies and diamonds (Y.Zhu
et al., Phys. Rev. A49, 4016 (1994), D. Huang et al., JO
pt.Soc.Am.Bll, 2258 (1994), C.Wei et al., Phys.Rev.A5
1,1438 (1995)), no reports on experiments of EIT and LWI have been made on solid systems.

【0012】固体系でのEITやLWIを実現する上
で、原子ガス系と異なり考慮しなければならないポイン
トが幾つかある。
There are some points that must be taken into consideration in realizing EIT and LWI in a solid system, unlike the atomic gas system.

【0013】まず、EITやLWIは、閉じた3準位も
しくは4準位系を基本構成としており、光照射下で電子
が他の準位へ逃げないことが不可欠である。このため、
固体系の電子状態としても、波動関数が局在し、かつ他
の準位への緩和が起こりにくいような準位を選ぶ必要が
あることである。
First, EIT and LWI basically have a closed three-level or four-level system, and it is essential that electrons do not escape to other levels under light irradiation. For this reason,
Even in the electronic state of the solid system, it is necessary to select a level such that the wave function is localized and relaxation to other levels does not easily occur.

【0014】このような条件を満たす準位の候補とし
て、遷移金属や希土類等の不純物、あるいは空孔等の点
欠陥、量子ドットや量子細線等の量子構造などの原子的
な特性を有した物理構造系ともいえる準位が挙げられ
る。
As a candidate for a level satisfying such conditions, a physical property having atomic characteristics such as impurities such as transition metals and rare earths, point defects such as vacancies, and quantum structures such as quantum dots and quantum wires. Levels that can be said to be structural systems are mentioned.

【0015】第2のポイントは、固体系では一般に光学
遷移のスペクトル幅が広いことである。スペクトル幅を
決める要因としては、遷移に関与する準位が、周りとの
相互作用によりそのエネルギーの値が時間的に揺らぐこ
とにより生じる均一幅、そして、その相互作用の時間的
平均値が個々の準位により異なり、準位自体に分布が生
じることによる不均一幅の二つがある。
The second point is that a solid system generally has a wide spectral width of optical transition. As the factors that determine the spectral width, the level involved in the transition is the uniform width caused by the temporal fluctuation of the energy value due to the interaction with the surroundings, and the temporal average value of the interaction There are two non-uniform widths due to the distribution of the levels themselves, depending on the level.

【0016】固体系の中では、前述した物理構造系が比
較的これらの幅が小さいが、それでも原子ガス系と比較
すると、均一幅および不均一幅はともに大きい。EIT
やLWIの特性は、周波数に関する共鳴条件により決め
られており、均一幅や不均一幅の大きさは特性に大きな
影響を与えることとなる。
Among the solid-state systems, the physical structure systems described above have relatively small widths, but the uniform width and the non-uniform width are still large as compared with the atomic gas system. EIT
The characteristics of the LWI and LWI are determined by the resonance condition related to the frequency, and the size of the uniform width and the non-uniform width greatly affects the characteristics.

【0017】このように固体系でEITやLWIを実現
するには、上述したような点を考慮しなければならな
い。したがって、固体系でEITやLWIを実現するに
は、原子ガス系と異なるアプローチが必要となる。しか
し、現状では、固体系でEITやLWIを実現するため
に必要な固体系独自のアプローチは明らかになっていな
い。
As described above, in order to realize EIT and LWI in a solid system, the above points must be taken into consideration. Therefore, in order to realize EIT and LWI in a solid system, an approach different from the atomic gas system is required. However, at present, the solid-state-specific approach necessary for realizing EIT and LWI in the solid-state has not been clarified.

【0018】さらに、固体系の場合、固体系に特有な機
能や特徴およびそれに基づく新しいEIT、LWIの応
用が期待されるが、今までのところそのような提案はな
されていない。
Furthermore, in the case of a solid-state system, it is expected that the functions and features peculiar to the solid-state system and new EIT and LWI based on them will be applied, but such proposal has not been made so far.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】上述の如く、原子・分
子レベルでの情報の記録や再生を可能とする記録/再生
方法や記録/再生装置の出現が期待されており、ST
M、AFM、NSOMなどの走査型プローブ技術による
超高密度記録への応用も試みられているが、現状では実
用化レベルのものは実現していない。
As described above, it is expected that a recording / reproducing method and a recording / reproducing apparatus capable of recording and reproducing information at the atomic / molecular level will appear.
The application to the ultra-high density recording by the scanning probe technique such as M, AFM, NSOM has been attempted, but at the present, the one for practical use has not been realized.

【0020】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、一つ一つの原子や分子
の状態を記録単位とした情報の記録やその再生を可能と
する記録/再生方法および記録/再生装置を提供するこ
とにある。
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and an object thereof is to record information in which the state of each individual atom or molecule is a recording unit and to record the same. / Providing a reproducing method and a recording / reproducing apparatus.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

[概要]上記目的を達成するために、本発明に係る記録
/再生方法(請求項1)は、記録媒体として、3準位以
上のエネルギー準位からなるエネルギー準位構造を有す
る物理構造を持つ固体を使用し、前記固体中に含まれる
前記物理構造の個数をN、i番目の物理構造の所定の三
つの準位を第1、第2、第3の準位、hをプランク定数
として、第1の準位のエネルギーをhωi1/2π、第2
の準位のエネルギーをhωi2/2π、第3の準位のエネ
ルギーをhωi3/2π、|ωi3−ωi1|をωi31 、|ω
i3−ωi2|をωi32 、|ωi2−ωi1|をωi21 としたと
きに、N個の物理構造における(ωi31 ,ωi32 )の分
布を変化させることにより、前記記録媒体に情報を記録
し、前記(ωi31 ,ωi32 )の分布または前記ωi21
分布を検出することにより、前記情報を再生することを
特徴とする。
[Outline] In order to achieve the above object, a recording / reproducing method (claim 1) according to the present invention has a physical structure having an energy level structure composed of three or more energy levels as a recording medium. A solid is used, the number of the physical structures contained in the solid is N, the predetermined three levels of the i-th physical structure are the first, second and third levels, and h is Planck's constant, The energy of the first level is hω i1 / 2π, the second level is
Hω the energy of the level i2 / 2π, the third level of energy hω i3 / 2π, | ω i3 -ω i1 | the ω i31, | ω
When i3 −ω i2 | is ω i32 and | ω i2 −ω i1 | is ω i21 , information on the recording medium is changed by changing the distribution of (ω i31 , ω i32 ) in N physical structures. Is recorded, and the distribution of (ω i31 , ω i32 ) or the distribution of ω i21 is detected to reproduce the information.

【0022】ここで、物理構造とは、量子ドットや量子
細線や量子箱などの量子構造、点欠陥などの結晶欠陥、
不純物原子などを意味している。さらに、物理構造の個
数Nは、コヒーレント光が照射される部分に含まれる物
理構造の個数であり、被検出物である固体全体に含まれ
る物理構造の個数の場合もあるし、固体の特定の部分に
含まれる物理構造の個数の場合もある。
Here, the physical structure means a quantum structure such as a quantum dot, a quantum wire or a quantum box, a crystal defect such as a point defect,
It means an impurity atom. Further, the number N of physical structures is the number of physical structures included in a portion irradiated with coherent light, and may be the number of physical structures included in the entire solid that is the object to be detected. It may be the number of physical structures included in the part.

【0023】また、分布を変化させるには、例えば、記
録媒体に光や電子線を照射したり、記録媒体に電場や磁
場を印加したり、あるいは記録媒体に圧力を加えること
により行なう。
To change the distribution, for example, the recording medium is irradiated with light or an electron beam, an electric field or a magnetic field is applied to the recording medium, or pressure is applied to the recording medium.

【0024】また、本発明に係る他の記録/再生方法
(請求項2)は、上記記録/再生方法(請求項1)にお
いて、前記N個の物理構造の中でωi31 の最大値をma
x(ωi31 )、最小値をmin(ωi31 )、前記N個の
物理構造の中でωi32 の最大値をmax(ωi32 )、最
小値をmin(ωi32 )、第1のコヒーレント光の角周
波数をωp 、第2のコヒーレント光の角周波数をωc
したときに、min(ωi31 )<ωp <max
(ωi31 )、min(ωi32 )<ωc <max
(ωi32 )の条件を満たす前記第1、前記第2のコヒー
レント光を前記記録媒体に照射し、前記記録媒体中にお
ける前記第1のコヒーレント光の吸収、および前記第1
のコヒーレント光の吸収を介して生ずる前記記録媒体の
蛍光の少なくとも一方を、複数の(ωp ,ωc )組みに
ついて計測することにより、前記記録媒体に記録された
情報を再生することを特徴とする。
Another recording / reproducing method (Claim 2) according to the present invention is the same as the recording / reproducing method (Claim 1), wherein the maximum value of ω i31 is ma in the N physical structures.
x (ω i31 ), the minimum value is min (ω i31 ), the maximum value of ω i32 among the N physical structures is max (ω i32 ), the minimum value is min (ω i32 ), the first coherent light Where ω p is the angular frequency of ω p and ω c is the angular frequency of the second coherent light, min (ω i31 ) <ω p <max
i31 ), min (ω i32 ) <ω c <max
Irradiating the recording medium with the first and second coherent light satisfying the condition of (ω i32 ), absorbing the first coherent light in the recording medium, and
The information recorded in the recording medium is reproduced by measuring at least one of the fluorescence of the recording medium generated through the absorption of coherent light of a plurality of (ω p , ω c ) pairs. To do.

【0025】また、本発明に係る他の記録/再生方法
(請求項3)は、上記記録/再生方法(請求項1)にお
いて、前記N個の物理構造の中でωi31 の最大値をma
x(ωi31 )、最小値をmin(ωi31 )、前記N個の
物理構造の中でωi32 の最大値をmax(ωi32 )、最
小値をmin(ωi32 )、第1のコヒーレント光の角周
波数をωp 、第2のコヒーレント光の角周波数をωc
ωp −ωc をΔω、Δωが一定、かつmin(ωi31
<ωp <max(ωi31 )、min(ωi32 )<ωc
max(ωi32 )の条件を満たす前記第1、前記第2の
コヒーレント光を前記記録媒体に照射した場合の前記記
録媒体中における前記第1のコヒーレント光の吸収をI
ab(ωp ;ωc )、前記第1のコヒーレント光の吸収を
介して生ずる前記記録媒体の蛍光をIlu(ωp ;ωc
としたときに、Iab(Δω)=∫Iab(ωp ;ωp −Δ
ω)dωp およびIlu(Δω)=∫Ilu(ωp ;ωp
Δω)dωp の少なくとも一方を複数の異なるΔωにつ
いて求めることにより、前記記録媒体に記録された情報
を再生することを特徴とする。
Another recording / reproducing method (claim 3) according to the present invention is the above recording / reproducing method (claim 1), wherein the maximum value of ω i31 is ma among the N physical structures.
x (ω i31 ), the minimum value is min (ω i31 ), the maximum value of ω i32 among the N physical structures is max (ω i32 ), the minimum value is min (ω i32 ), the first coherent light , Ω p , the angular frequency of the second coherent light is ω c ,
ω p −ω c is Δω, Δω is constant, and min (ω i31 )
p <max (ω i31 ), min (ω i32 ) <ω c <
The absorption of the first coherent light in the recording medium when the first and the second coherent light satisfying the condition of max (ω i32 ) is irradiated to the recording medium is I
abp ; ω c ), I lup ; ω c ) the fluorescence of the recording medium generated through the absorption of the first coherent light
Then, I ab (Δω) = ∫I abp ; ω p −Δ
ω) dω p and I lu (Δω) = ∫I lup ; ω p
Information recorded on the recording medium is reproduced by obtaining at least one of Δω) dω p for a plurality of different Δω.

【0026】また、本発明に係る他の記録/再生方法
(請求項4)は、上記記録/再生方法(請求項1)にお
いて、前記固体が、その準位に電子が励起されると構造
の変化を引き起こす第4の準位を有し、この第4の準位
のエネルギーをhωi4/2π、ωi4−ωi1|をωi41
|ωi4−ωi2|をωi42 ,|ωi4−ωi3|をωi43 、前
記N個の物理構造の中でωi41 の最大値をmax(ω
i41 )、最小値をmin(ωi41 )、前記N個の物理構
造の中でωi42 の最大値をmax(ωi42 )、最小値を
min(ωi42 )、前記N個の物理構造の中でωi43
最大値をmax(ωi43 )、最小値をmin
(ωi43 )、第1のコヒーレント光のラビ周波数を
Ωp、第2のコヒーレント光のラビ周波数をΩc とした
ときに、Ωp <Ωc の場合には、前記記録媒体に、前記
第1、前記第2のコヒーレント光、およびmin(ω
i41 )より大きくmax(ωi41 )より小さい角周波
数、またはmin(ωi43)よりも大きくmax(ω
i43 )よりも小さい角周波数を有する第3のコヒーレン
ト光を照射し、Ωp >Ωc の場合には、前記記録媒体
に、前記第1、前記第2のコヒーレント光、およびmi
n(ωi42 )よりも大きくmax(ωi42 )よりも小さ
い角周波数、またはmin(ωi43 )よりも大きくma
x(ωi43 )よりも小さい角周波数を有する第3のコヒ
ーレント光を照射することにより、前記記録媒体に情報
を記録することを特徴とする。
Another recording / reproducing method (Claim 4) according to the present invention is the same as the recording / reproducing method (Claim 1), wherein the solid has a structure when electrons are excited to its level. Has a fourth level that causes a change, the energy of this fourth level is hω i4 / 2π, ω i4 −ω i1 | is ω i41 ,
| Ω i4 −ω i2 | is ω i42 , | ω i4 −ω i3 | is ω i43 , and the maximum value of ω i41 among the N physical structures is max (ω
i41 ), the minimum value is min (ω i41 ), the maximum value of ω i42 among the N physical structures is max (ω i42 ), the minimum value is min (ω i42 ), among the N physical structures. The maximum value of ω i43 is max (ω i43 ), and the minimum value is min
i43 ), where Ω p is the Rabi frequency of the first coherent light and Ω c is the Rabi frequency of the second coherent light, and when Ω pc , 1, the second coherent light, and min (ω
i41) greater than max (ω i41) smaller than the angular frequency or min (ω i43) larger than the max, (ω
i43 ) is irradiated with a third coherent light beam having an angular frequency smaller than i43 ), and in the case of Ω p > Ω c , the recording medium is provided with the first and second coherent light beams, and mi.
angular frequency greater than n (ω i42 ) and less than max (ω i42 ) or ma greater than min (ω i43 )
Information is recorded on the recording medium by irradiating a third coherent light having an angular frequency smaller than x (ω i43 ).

【0027】ここで、(ωi31 ,ωi32 )の分布、ひい
てはωi21 の分布を効率良く変化させるためには、第
1、第2、第3のコヒーレント光の照射と同時に、電場
や磁場の印加を同時に行なうと良い。
Here, in order to efficiently change the distribution of (ω i31 , ω i32 ), and thus the distribution of ω i21 , at the same time as the irradiation of the first, second and third coherent light, the electric field and the magnetic field are changed. It is better to apply the voltages at the same time.

【0028】なお、情報の再生は以下のように行なって
も良い。
Information may be reproduced as follows.

【0029】min(εi31 )<hωp /2π<max
(εi31 )の条件で、記録媒体に第1のコヒーレント光
のみを照射したときの該第1のコヒーレント光の吸収と
記録媒体に第1および第2のコヒーレント光を照射した
ときの該第1のコヒーレント光の吸収との吸収差、およ
び記録媒体に第1のコヒーレント光のみを照射したとき
の該第1のコヒーレント光の吸収を介して生ずる記録媒
体の蛍光と記録媒体に第1および第2のコヒーレント光
を照射したときの該第1のコヒーレント光の吸収を介し
て生ずる記録媒体の蛍光との蛍光差の少なくとも一方
を、複数の(ωp,ωc )組みについて計測することに
より行なう。
Min (ε i31 ) <hω p / 2π <max
Under the condition of (ε i31 ), the first coherent light is absorbed when the recording medium is irradiated with only the first coherent light, and the first coherent light is irradiated when the recording medium is irradiated with the first and second coherent light. Difference between the absorption of the first coherent light and the absorption of the first coherent light when the recording medium is irradiated with only the first coherent light and the first and second fluorescence of the recording medium. At least one of the fluorescence difference from the fluorescence of the recording medium generated through the absorption of the first coherent light when the coherent light is irradiated is measured for a plurality of (ω p , ω c ) pairs.

【0030】ここで、複数の(ωp ,ωc )組み中、ω
c の差の絶対値が、第1の準位と第3の準位との間の遷
移に関する均一幅以下である二つの(ωp ,ωc )組み
が存在することが好ましい。
Here, among a plurality of (ω p , ω c ) pairs, ω
There are preferably two (ω p , ω c ) pairs whose absolute value of the difference in c is less than or equal to the uniform width for the transition between the first and third levels.

【0031】また、本発明に係る記録/再生装置(請求
項5)は、記録媒体としての、3準位以上のエネルギー
準位からなるエネルギー準位構造を有する固体と、前記
記録媒体に第1および第2のコヒーレント光を照射する
光学系とを備えており、前記光学系は、前記固体中に含
まれる前記物理構造の個数をN、i番目の物理構造の所
定の三つの準位を第1、第2、第3の準位、hをプラン
ク定数として、前記第1の準位のエネルギーをhωi1
2π、第2の準位のエネルギーをhωi2/2π、前記第
3の準位のエネルギーをhωi3/2π、|ωi3−ωi1
をωi31 、|ωi3−ωi2|をωi32 、前記N個の物理構
造の中でωi31 の最大値をmax(ωi3 1 )、前記N個
の物理構造の中でωi32 の最小値をmin(ωi32 )、
第1のコヒーレント光の角周波数をωp 、第1のコヒー
レント光の角周波数をωc としたときに、min(ω
i31 )<ωp <max(ωi31 )およびmin
(ωi32 )<ωc <max(ωi32 )の条件を満たす範
囲内で、前記第1および第2のコヒーレント光の角周波
数を変化させる手段を有することを特徴とする。
In the recording / reproducing apparatus according to the present invention (claim 5), a solid having an energy level structure composed of three or more energy levels as a recording medium, and the first recording medium are provided. And an optical system for irradiating a second coherent light beam, wherein the optical system has the number of the physical structures contained in the solid as N and the predetermined three levels of the i-th physical structure as the third level. Using the first, second and third levels and h as Planck's constant, the energy of the first level is hω i1 /
2π, the energy of the second level is hω i2 / 2π, the energy of the third level is hω i3 / 2π, | ω i3 −ω i1 |
Is ω i31 , | ω i3 −ω i2 | is ω i32 , the maximum value of ω i31 is max (ω i3 1 ) among the N physical structures, and the minimum of ω i32 is N among the N physical structures. The value is min (ω i32 ),
When the angular frequency of the first coherent light is ω p and the angular frequency of the first coherent light is ω c , min (ω
i31 ) <ω p <max (ω i31 ) and min
It is characterized in that it has means for changing the angular frequencies of the first and second coherent light beams within a range satisfying the condition of (ω i32 ) <ω c <max (ω i32 ).

【0032】ここで、物理構造とは、量子ドットや量子
細線や量子箱などの量子構造、点欠陥などの結晶欠陥、
不純物原子などを意味している。
Here, the physical structure means a quantum structure such as a quantum dot, a quantum wire or a quantum box, a crystal defect such as a point defect,
It means an impurity atom.

【0033】また、本発明に係る他の記録/再生装置
(請求項6)は、上記記録/再生装置(請求項5)にお
いて、ωp −ωc をΔωとしたとき、前記光学系は、Δ
ωが一定の条件で第1および第2のコヒーレント光の角
周波数を変化させる手段を有することを特徴とする。
Another recording / reproducing apparatus according to the present invention (Claim 6) is the same as the recording / reproducing apparatus (Claim 5), wherein ω pc is Δω. Δ
It is characterized in that it has means for changing the angular frequencies of the first and second coherent light under the condition that ω is constant.

【0034】ここで、物理構造の個数Nは、コヒーレン
ト光が照射される部分に含まれる物理構造の個数であ
り、被検出物である固体全体に含まれる物理構造の個数
の場合もあるし、固体の特定の部分に含まれる物理構造
の個数の場合もある。
Here, the number N of physical structures is the number of physical structures contained in the part irradiated with coherent light, and may be the number of physical structures contained in the whole solid which is the object to be detected. It may be the number of physical structures contained in a particular part of the solid.

【0035】また、本発明に係る他の記録/再生装置
(請求項7)は、上記記録/再生装置(請求項5)にお
いて、前記固体が、その準位に電子が励起されると構造
の変化を引き起こす第4の準位を有し、前記光学系が、
前記第4の準位のエネルギーをhωi4/2π、ωi4−ω
i1|をωi41 、|ωi4−ωi2|をωi42 ,|ωi4−ωi3
|をωi43 、前記N個の物理構造の中でωi41 の最大値
をmax(ωi41 )、最小値をmin(ωi41 )、前記
N個の物理構造の中でωi42 の最大値をmax
(ωi42 )、最小値をmin(ωi42 )、前記N個の物
理構造の中でωi43 の最大値をmax(ωi43 )、最小
値をmin(ωi43 )、第1のコヒーレント光のラビ周
波数をΩp 、第2のコヒーレント光のラビ周波数をΩc
としたときに、Ωp<Ωc の場合には、前記記録媒体
に、前記第1、前記第2のコヒーレント光、およびmi
n(ωi41 )より大きくmax(ωi41 )より小さい角
周波数、またはmin(ωi43 )よりも大きくmax
(ωi43 )よりも小さい角周波数を有する第3のコヒー
レント光を照射し、Ωp >Ωc の場合には、前記記録媒
体に、前記第1、前記第2のコヒーレント光、およびm
in(ωi42 )よりも大きくmax(ωi42 )よりも小
さい角周波数、またはmin(ωi43 )よりも大きくm
ax(ωi43 )よりも小さい角周波数を有する第3のコ
ヒーレント光を照射する手段を有することを特徴とす
る。
Further, another recording / reproducing apparatus according to the present invention (claim 7) is the same as the recording / reproducing apparatus (claim 5), wherein the solid has a structure when electrons are excited to its level. The optical system has a fourth level that causes a change,
Let the energy of the fourth level be hω i4 / 2π, ω i4 −ω
i1 | is ω i41 , | ω i4 − ω i2 | is ω i42 , | ω i4 − ω i3
| Is ω i43 , the maximum value of ω i41 among the N physical structures is max (ω i41 ), the minimum value is min (ω i41 ), and the maximum value of ω i42 is N among the N physical structures. max
i42 ), the minimum value is min (ω i42 ), the maximum value of ω i43 among the N physical structures is max (ω i43 ), the minimum value is min (ω i43 ), and the first coherent light The Rabi frequency is Ω p and the Rabi frequency of the second coherent light is Ω c
And Ω pc , the first and second coherent light beams and mi on the recording medium.
Angular frequency greater than n (ω i41 ) and less than max (ω i41 ) or greater than min (ω i43 ) max
When the third coherent light having an angular frequency smaller than (ω i43 ) is irradiated and Ω p > Ω c , the recording medium is provided with the first and second coherent lights and m.
Angular frequency greater than in (ω i42 ) and less than max (ω i42 ) or m greater than min (ω i43 ).
It is characterized in that it has means for irradiating a third coherent light having an angular frequency smaller than ax (ω i43 ).

【0036】また、本発明に係る他の記録/再生装置
(請求項8)は、上記記録/再生装置(請求項5〜請求
項7)において、前記光学系が、前記記録媒体中におけ
る前記第1のコヒーレント光の吸収、および前記第1の
コヒーレント光の吸収を介して生じる前記記録媒体の蛍
光の少なくとも一方を計測する手段を有することを特徴
とする。
Another recording / reproducing apparatus according to the present invention (claim 8) is the recording / reproducing apparatus (claim 5 to claim 7), wherein the optical system is the first recording medium in the recording medium. It is characterized by having a means for measuring at least one of the absorption of one coherent light and the fluorescence of the recording medium generated through the absorption of the first coherent light.

【0037】また、本発明に係る他の記録/再生装置
(請求項8)は、上記記録/再生装置(請求項5〜請求
項7)において、|ωi2−ωi1|をωi21 としたとき
に、N個の物理構造における(ωi31 ,ωi32 )の分布
を変化させて前記記録媒体に情報を記録し、前記(ω
i31 ,ωi32 )の分布または前記ωi21 の分布を検出し
て前記情報を再生することを特徴とする。
Another recording / reproducing apparatus according to the present invention (Claim 8) is the recording / reproducing apparatus (Claims 5 to 7), wherein | ω i2 −ω i1 | is ω i21 . Sometimes, the distribution of (ω i31 , ω i32 ) in the N physical structures is changed to record information on the recording medium, and
The distribution of i31 , ω i32 ) or the distribution of ω i21 is detected to reproduce the information.

【0038】ラビ周波数をΩp 、第2のコヒーレント光
のラビ周波数をΩc としたときに、Ωp <Ωc の場合に
は、前記第1、前記第2のコヒーレント光、およびmi
n(ωi41 )より大きくmax(ωi41 )より小さい角
周波数、またはmin(ωi43)よりも大きくmax
(ωi43 )よりも小さい角周波数を有する第3のコヒー
レント光を前記記録媒体に照射し、Ωp >Ωc の場合に
は、前記第1、前記第2のコヒーレント光、およびmi
n(ωi42 )よりも大きくmax(ωi42 )よりも小さ
い角周波数、またはmin(ωi43 )よりも大きくma
x(ωi43 )よりも小さい角周波数を有する第3のコヒ
ーレント光を前記記録媒体に照射する光照射手段からな
ることを特徴とする。
When the Rabi frequency is Ω p and the Rabi frequency of the second coherent light is Ω c , when Ω pc , the first and second coherent lights, and mi
Angular frequency greater than n (ω i41 ) and less than max (ω i41 ) or greater than min (ω i43 ) max
Irradiating the recording medium with a third coherent light having an angular frequency smaller than (ω i43 ), and when Ω p > Ω c , the first coherent light, the second coherent light, and mi
angular frequency greater than n (ω i42 ) and less than max (ω i42 ) or ma greater than min (ω i43 )
It is characterized by comprising light irradiation means for irradiating the recording medium with a third coherent light having an angular frequency smaller than x (ω i43 ).

【0039】また、(ωi31 ,ωi32 )の分布、ひいて
はωi21 の分布を効率良く変化させるためには、第1、
第2、第3のコヒーレント光の照射と同時に、電場や磁
場の印加を同時に行なうと良い。
In order to efficiently change the distribution of (ω i31 , ω i32 ), and thus the distribution of ω i21 , the first,
It is preferable to apply the electric field and the magnetic field at the same time as the irradiation of the second and third coherent light.

【0040】さらに、本発明において、第2のコヒーレ
ント光の線幅をδωc 、第1の準位と第3の準位との間
の遷移に関する均一幅をωhomo31としたときに、δωc
≦ωhomo31の条件を満たすことが望ましい。
Further, in the present invention, when the line width of the second coherent light is δω c and the uniform width regarding the transition between the first level and the third level is ω homo31 , δω c
It is desirable to satisfy the condition of ≦ ω homo31 .

【0041】[作用]本発明によれば、EIT現象の持
つ極めて高い周波数分解能を利用するという全く新しい
記録/再生原理を採用することにより、一つ一つの原子
や分子の状態を記録単位とした記録/再生を実現できる
ようにになる。
[Operation] According to the present invention, by adopting a completely new recording / reproducing principle of utilizing the extremely high frequency resolution of the EIT phenomenon, each atom or molecule state is used as a recording unit. Recording / playback can be realized.

【0042】[0042]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態(実施形態)を説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0043】(第1の実施形態)以下の説明では、第1
の準位、第2の準位、第3の準位(状態ベクトル)をそ
れぞれ|i1>、|i2>、|i3>と表記する。
(First Embodiment) In the following description, the first embodiment will be described.
The level, the second level, and the third level (state vector) of are described as | i1>, | i2>, and | i3>, respectively.

【0044】3準位と光の関係に関しては、図1に示す
ように、4通りの励起型(Energy Scheme )が存在する
が、以下、図1(a)に示すΛ型と呼ばれる励起型を例
として説明する。Λ型の場合には、エネルギーの低い順
に|i1>(|1>),|i2>(|2>),|i3>
(|3>)となる。
Regarding the relationship between the three levels and light, as shown in FIG. 1, there are four types of excitation schemes (Energy Scheme). Hereinafter, the excitation type called Λ type shown in FIG. This will be explained as an example. In the case of Λ type, | i1> (| 1>), | i2> (| 2>), | i3> in order of increasing energy.
(| 3>).

【0045】なお、図1(b)に示されるV型の場合に
は、Λ型の場合とは逆に、三つの準位を、エネルギーの
高い順に|i1>(|1>),|i2>(|2>),|
i3>(|3>)とすることにより、Λ型の場合と同様
な議論が成り立つ。
In the case of the V type shown in FIG. 1 (b), contrary to the case of the Λ type, three levels are set in order of increasing energy | i1> (| 1>), | i2. > (| 2>), |
By setting i3> (| 3>), the same argument as in the case of Λ type is established.

【0046】また、Ξ励起型の場合には、図1(c)に
示すように、三つの準位を、エネルギーの高い方から順
に|i1>(|1>),|i3>(|3>),|i2>
(|2>)とするか、もしくは図1(d)に示すよう
に、エネルギーの低い方から順に|i1>(|1>)、
|i3>(|3>),|i2>(|2>)とすることに
より、Λ型の場合と同様な議論が成り立つ。
In the case of the Ξ excitation type, as shown in FIG. 1C, the three levels are | i1> (| 1>) and | i3> (| 3 in order from the highest energy. >), | I2>
(| 2>), or as shown in FIG. 1 (d), | i1> (| 1>) in order from the lowest energy,
By setting | i3> (| 3>) and | i2> (| 2>), the same argument as in the case of the Λ type is established.

【0047】まず、物理構造の個数が一つのEIT特性
について説明する。
First, the EIT characteristic in which the number of physical structures is one will be described.

【0048】EITは、単一物理構造に関する三つの準
位と準位を結ぶ2本のレーザー光とから構成される。Λ
型では、|i1>→|i3>、|i2>→|3>は許容
遷移であるが、|1>→|2>は禁止遷移であるような
三つの準位を選ぶ。
The EIT is composed of three levels related to a single physical structure and two laser beams connecting the levels. Λ
In the type, three levels are selected such that | i1> → | i3> and | i2> → | 3> are allowable transitions, and | 1> → | 2> are forbidden transitions.

【0049】なお、基底状態である|1>と|3>を結
ぶ付ける光をプローブ光、また、上の二つの準位である
|2>と|3>を結び付ける光をカップリング光と呼
ぶ。
The light that connects the ground states | 1> and | 3> is called probe light, and the light that connects the above two levels | 2> and | 3> is called coupling light. .

【0050】また、プローブ光の周波数ωp と|1>→
|3>準位間のエネルギー差に相当する共鳴周波数2π
・ε31/hとの周波数差をΔωp 、カップリング光の周
波数ωc と|2>→|3>準位間のエネルギー差に相当
する共鳴周波数2π・ε21/hとの周波数差をΔωc
する。
Further, the frequency ω p of the probe light and | 1> →
| 3> Resonance frequency 2π corresponding to energy difference between levels
· Ε 31 / h and the frequency difference [Delta] [omega p of the frequency omega c of coupling light | 2> → | 3> the frequency difference between the resonant frequency 2π · ε 21 / h corresponding to the energy difference between the levels Let Δω c .

【0051】また、各々の強度は次式で定義されるラビ
(Rabe)周波数Ωc,Ωpで表現する。
The respective intensities are represented by Rabi frequencies Ωc and Ωp defined by the following equation.

【0052】 Ωc=2π<3|μ・E|2>/h (11 ) Ωp=2π<3|μ・E|1>/h (12 ) ただし、μはダイポールモーメントに係る演算子、Eは
電場に係る演算子である。
Ωc = 2π <3 | μ · E | 2> / h (1 1 ) Ωp = 2π <3 | μ · E | 1> / h (1 2 ) where μ is an operator related to the dipole moment, E is an operator related to the electric field.

【0053】次に次式で示されるような下の二つの準位
を各々のラビ周波数でたすきがけをして線形結合をとっ
た状態を考える。
Next, let us consider a state in which the lower two levels as shown in the following equation are crossed at each Ravi frequency to form a linear combination.

【0054】 *+>=(Ωc|1>+Ωp|2>)/(Ωc2 +Ωp2 1/2 (21 ) *->=(Ωc|1>−Ωp|2>)/(Ωc2 +Ωp2 1/2 (22 ) ここで、二つのレーザー光のディチューニング(detuni
ng)が等しい場合、つまり、Δωc =Δωp の場合に
は、3準位系に関するポピュレーション(population)
の時間変化を考えると、*->のポピュレーションは増え
こそすれ減ることはないことが容易に示される。
* +> = (Ωc | 1> + Ωp | 2>) / (Ωc 2 + Ωp 2 ) 1/2 (2 1 ) *-> = (Ωc | 1> −Ωp | 2>) / (Ωc 2 + Ωp 2 ) 1/2 (2 2 ) where detuning of two laser beams (detuni
ng) are equal, that is, Δω c = Δω p , the population of the three-level system
Considering the time change of, it is easily shown that the population of *-> never increases or decreases.

【0055】したがって、定常状態では*->準位を占め
る確率は1となる。これがポピュレーション・トラッピ
ング(Population Trapping )と呼ばれる現象である。
このとき、*->と|3>との間の遷移双極子モーメント
に関しては、 <3|μ・E|−>=(h/2π)(Ωc・Ωp−Ωp・Ωc) (3) /(Ωc2 +Ωp2 1/2 ) =0 と厳密に0となり、吸収が起きなくなる。これがEIT
である。吸収が起きなくなる物理的起源としては、|−
>においては|1>→|3>と|2>→|3>の遷移が
干渉効果によりキャンセルすると考えれば良い。
Therefore, in the steady state, the probability of occupying the *-> level is 1. This is a phenomenon called population trapping.
At this time, regarding the transition dipole moment between *-> and | 3>, <3 | μ · E |-> = (h / 2π) (Ωc · Ωp−Ωp · Ωc) (3) / ( Ωc 2 + Ωp 2) 1/2) = 0 strictly zero, absorption does not occur. This is EIT
It is. As the physical origin that absorption does not occur,
>>, it can be considered that the transitions of | 1> → | 3> and | 2> → | 3> are canceled by the interference effect.

【0056】式(21 ),(22 )より明らかなよう
に、トラップ(trap)される先の準位である|−>は、
|1>と|2>について、ラビ周波数、つまり、光強度
の比により構成されている。したがって、光強度を変え
ることにより、|−>の性質を変えることができる。
As is clear from the equations (2 1 ) and (2 2 ), the level to be trapped, |->, is
Regarding | 1> and | 2>, it is configured by the Ravi frequency, that is, the ratio of the light intensity. Therefore, the property of |-> can be changed by changing the light intensity.

【0057】Ωc>>Ωpの場合には、|−>〜|1
>、つまり、基底状態に近い状態にトラップされる。逆
に、Ωc<<Ωpの場合には、下の励起状態|2>に近
い状態にトラップされる。
If Ωc >> Ωp, then |->-| 1
>, That is, trapped in a state close to the ground state. Conversely, when Ωc << Ωp, the state is trapped in a state close to the lower excited state | 2>.

【0058】EITが起きているときの|1>から|3
>への吸収スペクトルの形状は、図2に示すように、吸
収スペクトルには、Δωp =Δωc という条件を満たす
ωpの位置に、吸収の穴、つまり、透明領域が生ずる。
From | 1> to | 3 when EIT is occurring
As shown in FIG. 2, the shape of the absorption spectrum for> has an absorption hole, that is, a transparent region, at the position of ω p satisfying the condition of Δω p = Δω c .

【0059】Δωc =0の場合には、図2(a)に示さ
れるように、Δωp =0、つまり、吸収スペクトルの中
心に穴ができる。
When Δω c = 0, as shown in FIG. 2A, Δω p = 0, that is, a hole is formed at the center of the absorption spectrum.

【0060】Δωc ≠0の場合には、図2(b)に示さ
れるように、吸収の裾の領域に穴が生ずる。
When Δω c ≠ 0, as shown in FIG. 2 (b), a hole is formed in the region at the bottom of the absorption.

【0061】穴の幅は、カップリング光のラビ周波数Ω
cにほぼ等しい。したがって、穴の幅はカップリング光
の強度を変えることにより制御できる。
The width of the hole depends on the Rabi frequency Ω of the coupling light.
is almost equal to c. Therefore, the width of the hole can be controlled by changing the intensity of the coupling light.

【0062】次に物理構造が複数の場合(N個の場合)
のEIT特性について説明する。
Next, when there are a plurality of physical structures (when there are N)
The EIT characteristic of will be described.

【0063】前述したように、固体系では均一幅や不均
一幅が原子ガス系より広い。このため、固体系のスペク
トルは、均一幅により広がった個々の物理構造のスペク
トルを、その中心位置を分布させて重なり合わせた、非
常に幅の広いスペクトルとなる。このような状況は、|
1>→|3>の遷移だけでなく、|2>→|3>の遷移
についても同様である。
As mentioned above, the uniform width and the nonuniform width are wider in the solid system than in the atomic gas system. Therefore, the spectrum of the solid system is a very wide spectrum in which the spectra of individual physical structures spread by a uniform width are distributed by overlapping the central positions thereof. In this situation,
The same applies not only to the transition of 1> → | 3>, but also to the transition of | 2> → | 3>.

【0064】したがって、原子ガス系で行なわれている
EIT実験と同様に、ωc を固定させた状態で観測した
EIT信号は、(εi31 ,εi32 )分布のために、ディ
チューニング(detuning)が等しいというEIT条件に
合う物理構造の数は少なくなり、図3に示されるような
極めて小さい信号となる。
Therefore, as in the EIT experiment performed in the atomic gas system, the EIT signal observed with ω c fixed is detuning because of the (ε i31 , ε i32 ) distribution. The number of physical structures that meet the EIT condition that the two are equal is small, resulting in an extremely small signal as shown in FIG.

【0065】そればかりでなく、系全体のEIT特性に
対する物理構造一個の寄与がどこに現れるかなど、その
特徴もあまり明瞭ではない。したがって、これまでのと
ころ、ωp 軸上でのωp の吸収特性に現れる各物理構造
のEIT特性は、検出が難しいだけでなく、それを制御
する方法も明確でなく、何らかの応用を考えていくこと
は困難と考えられる。
Not only that, but the characteristics such as where one physical structure contributes to the EIT characteristics of the entire system are not so clear. Therefore, so far, the EIT characteristic of each physical structure appearing in the absorption characteristic of ω p on the ω p axis is not only difficult to detect, but the method for controlling it is not clear, and some application is considered. It seems difficult to go.

【0066】本発明の単一物理構造(分子・原子)レベ
ルでの記録・再生の根幹となる原理は、(ωp ,ωc
平面上でのωp の吸収特性変化を考えることである。こ
れにより、以下に述べるように、物理構造のEIT特性
を検出するだけでなく、個々の物理構造のEIT特性
(εi31 ,εi32 )分布を変えることも可能となり、単
一物理構造レベルでの記録・再生が可能となる。
The principle underlying the recording / reproducing at the single physical structure (molecule / atom) level of the present invention is (ω p , ω c ).
This is to consider the change in the absorption characteristic of ω p on the plane. As a result, as described below, it is possible not only to detect the EIT characteristic of the physical structure, but also to change the EIT characteristic (ε i31 , ε i32 ) distribution of each physical structure, and at the single physical structure level. Recording / playback is possible.

【0067】まず、物理構造一個に関して考える。|1
>→|3>へのωp の吸収について、カップリング光の
周波数ωc を変化させた場合の変化分を(ωp ,ωc
平面上で考える。
First, let us consider one physical structure. | 1
Regarding the absorption of ω p into> → | 3>, the change amount when the frequency ω c of the coupling light is changed is (ω p , ω c ).
Think on a plane.

【0068】図4は、Ωp<Ωc<(均一幅)という条
件での特性である。スペクトルに現れる現象自体は、極
めて単純である。図4(a)に示されるように、当然の
ことながら、ωc =const.の平面で切ると物理構造一個
の吸収スペクトルとなる。
FIG. 4 shows the characteristics under the condition of Ωp <Ωc <(uniform width). The phenomenon itself that appears in the spectrum is quite simple. As shown in FIG. 4A, naturally, an absorption spectrum of one physical structure is obtained by cutting along the plane of ω c = const.

【0069】EITが起きる条件はΔωp =Δωc であ
り、(ωp =ω31=2πε31/h、ωc =ω32=2πε
32/h)を中心としたωp 軸と45度の角度をなす線上
で起きる。
The condition under which EIT occurs is Δω p = Δω c , and (ω p = ω 31 = 2πε 31 / h, ω c = ω 32 = 2πε
32 / h) on the line that forms an angle of 45 degrees with the ω p axis.

【0070】図4(b)は、その45度の方向からスペ
クトルを見た様子であり、カップリング光のラビ周波数
に相当する幅の狭い穴が開いているのが分かる。
FIG. 4B shows the spectrum viewed from the direction of 45 degrees, and it can be seen that a narrow hole corresponding to the Rabi frequency of the coupling light is opened.

【0071】この穴の部分だけを抜き出すと、図4
(c)に示すように、丁度単一物理構造の吸収スペクト
ルを45度回転させたもので、しかも、厚みがラビ周波
数程度の薄い板状スペクトルとなることが分かる。
If only this hole portion is extracted, FIG.
As shown in (c), it can be seen that the absorption spectrum of a single physical structure is rotated by 45 degrees, and the thickness is a thin plate-like spectrum having a Rabi frequency.

【0072】次に物理構造が複数個の場合を考える。各
物理構造がEITにより生ずる薄い板状の吸収の穴は、
(ωp ,ωc )平面上で、各物理構造の準位間エネルギ
ーに対応した、(ωi31 (i) ,ωi32 (i) )という点を
中心として生ずる。
Next, consider the case where there are a plurality of physical structures. Each physical structure is a thin plate-shaped absorption hole created by EIT.
It occurs around the point (ω i31 (i), ω i32 (i)) corresponding to the energy between levels of each physical structure on the (ω p , ω c ) plane.

【0073】固体系では、不均一幅が広く、ωi31 (i)
とωi32 (i) は各々ωp 軸、ωc 軸上で分散している。
このため、ラビ周波数を小さくして各板の厚みを薄くす
れば、図5に示すように、個々の物理構造の寄与は(ω
p ,ωc )平面上で完全に分離することが可能となる。
In the solid system, the nonuniform width is wide, and ω i31 (i)
And ω i32 (i) are distributed on the ω p and ω c axes, respectively.
Therefore, if the Rabi frequency is reduced and the thickness of each plate is reduced, the contribution of each physical structure becomes (ω
It is possible to completely separate them on the p , ω c ) plane.

【0074】このように、(ωp ,ωc )平面上でのω
p の吸収特性変化を考えることにより、各物理構造に起
因した吸収の穴は、各物理構造毎に分離して現れ、しか
も、その中心位置は(ωi31 (i) ,ωi32 (i) )という
点になる。
Thus, ω on the (ω p , ω c ) plane
Considering the change in absorption characteristics of p , absorption holes due to each physical structure appear separately for each physical structure, and the center position is (ω i31 (i), ω i32 (i)) That is the point.

【0075】したがって、(ωp ,ωc )平面上におけ
る系全体のEIT信号を観測し、吸収に現れる板状の穴
がどこに現れるかを調べることにより、各物理構造のエ
ネルギーεi31 ,εi32 の位置が分かることになる。
Therefore, by observing the EIT signal of the entire system on the (ω p , ω c ) plane and examining where the plate-like holes appearing in absorption appear, the energies ε i31 and ε i32 of each physical structure are obtained . You will know the position of.

【0076】よって、N個の物理構造における
(ωi31 ,ωi32 )の分布を例えばレーザ照射により変
化させ、記録媒体に情報を記録した場合において、上記
方法により、(ωi31 ,ωi32 )の分布を検出すれば、
情報の再生を行なうことができる。
Therefore, when the distribution of (ω i31 , ω i32 ) in the N physical structures is changed by, for example, laser irradiation and information is recorded on the recording medium, (ω i31 , ω i32 ) of If you detect the distribution,
Information can be reproduced.

【0077】ここで、図4、図5に示したような、(ω
p ,ωc )平面上でのωp の吸収特性を検出するために
は、複数のωc に関して、ωp の吸収を測定することが
不可欠である。すなわち、複数の(ωp ,ωc )組みに
ついて吸収特性を計測することにより、記録媒体に記録
された情報を再生することが好ましい。
Here, as shown in FIGS. 4 and 5, (ω
In order to detect the absorption characteristic of ω p on the p , ω c ) plane, it is indispensable to measure the absorption of ω p for a plurality of ω c . That is, it is preferable to reproduce the information recorded on the recording medium by measuring the absorption characteristics for a plurality of (ω p , ω c ) pairs.

【0078】この理由は、単一のωc =ωc 0 に関して
ωp の吸収を測定したときには、図4、図5に示したよ
うな吸収特性を、ωc =ωc 0 (=const.)という平面
で切った断面の形状を有したスペクトルとなり、
εi31 ,εi32 というエネルギーが広範囲に分布する物
理構造の中で、2πεi32 〜hωc 0 という関係を満た
す物理構造についてしか吸収の穴を検出する可能性がな
いからである。
The reason for this is that when the absorption of ω p is measured with respect to a single ω c = ω c 0 , the absorption characteristics as shown in FIGS. 4 and 5 are given by ω c = ω c 0 (= const. ), The spectrum has the shape of the cross section cut by the plane,
This is because , among the physical structures in which the energies ε i31 and ε i32 are distributed over a wide range, the absorption holes may be detected only for the physical structures that satisfy the relationship of 2πε i32 toc 0 .

【0079】さらに、たとえ、2πεi32 〜hωc 0
いう関係を満たしていても、ωc =ωc 0 平面上に吸収
穴の極値が存在しなければ、吸収穴に対応した信号はき
わめて弱く穴の位置の同定が困難となる。
Further, even if the relationship of 2πε i32 toc 0 is satisfied, if the extreme value of the absorption hole does not exist on the ω c = ω c 0 plane, the signal corresponding to the absorption hole is extremely weak. It is difficult to identify the position of the hole.

【0080】設定したωc 0 の値に関して、ωc =ωc
0 上に吸収穴の極値を含むことは確率的にも希である。
このことからも、単一のωc ではなく、複数のωc につ
いて、ωp の吸収を測定することが、エネルギー的に分
布する物理構造集団に対し、個々の物理構造に起因した
吸収の穴を検出するために不可欠の要素であることが分
かる。
With respect to the set value of ω c 0 , ω c = ω c
Including the extreme value of the absorption hole on 0 is stochastic.
This also eliminates the single omega c, a plurality of omega c, measuring the absorption of omega p is, with respect to the physical structure population energetically distribution, absorption hole in due to individual physical structure It turns out that it is an indispensable element for detecting.

【0081】図4、図5に示された吸収の穴は、単一物
理構造の吸収スペクトルを45度回転させたものである
ので、長手方向、つまり、ωc =ωp +const.に平行な
方向に関する幅は、単一物理構造スペクトルの均一幅程
度である。
Since the absorption holes shown in FIGS. 4 and 5 are obtained by rotating the absorption spectrum of a single physical structure by 45 degrees, they are parallel to the longitudinal direction, that is, ω c = ω p + const. The width in the direction is about the uniform width of a single physical structure spectrum.

【0082】このため、各吸収の穴を検出するために
は、ωp に対応するコヒーレント光の線幅だけでなく、
ωc に対応するコヒーレント光の線幅も、均一幅と同程
度もしくはそれ以下であることが望ましい。
Therefore, in order to detect the holes of each absorption, not only the line width of the coherent light corresponding to ω p but also the
It is desirable that the line width of coherent light corresponding to ω c is also equal to or less than the uniform width.

【0083】また、測定時のωp の間隔を均一幅と同程
度もしくはそれ以下にするだけでなく、複数のωc に関
しその各々の間隔も均一幅と同程度もしくはそれ以下に
することが望ましい。
Further, it is desirable that not only the interval of ω p at the time of measurement is equal to or less than the uniform width, but also each interval of a plurality of ω c is equal to or less than the uniform width. .

【0084】(第2の実施形態)(ωp ,ωc )平面に
おいて、ωp に関する吸収の穴を個々検出することとと
もに、次のような吸収の積分強度を検出することも、本
発明における記録媒体に記録した情報の再生として重要
な手段である。今、(ωp −ωc )=Δωの値が一定と
いう条件下での、 Iab(Δω)=∫Iab(ωp ;ωp −Δω)dωp という積分を考える。
(Second Embodiment) In the (ω p , ω c ) plane, it is also possible to individually detect absorption holes relating to ω p and to detect the following integrated intensity of absorption in the present invention. It is an important means for reproducing the information recorded on the recording medium. Now, consider the integration of I ab (Δω) = ∫I abp ; ω p −Δω) dω p under the condition that the value of (ω p −ω c ) = Δω is constant.

【0085】まず、物理構造一個の場合の特性を説明す
る。このIab(Δω)は、(ωp ,ωc )平面におい
て、ωp 軸と45度をなす方向にIab(ωp ;ωc )を
積分したものである。
First, the characteristics in the case of one physical structure will be described. This I ab (Δω) is obtained by integrating I abp ; ω c ) in a direction forming 45 degrees with the ω p axis on the (ω p , ω c ) plane.

【0086】図6にIab(Δω)の分布を示す。図4
(b)の穴に対応した幅Ωc の狭い穴が、Δω=ω31
ω32=ω21)の近傍にあり、その他の領域では一定値を
とることが分かる。この一定値は、一物理構造の吸収の
積分強度という、物理構造に固有の物理量、I0 =∫I
0 ab(ωp )dωp と一致する。
FIG. 6 shows the distribution of I ab (Δω). FIG.
A narrow hole with a width Ω c corresponding to the hole in (b) is Δω = ω 31
It can be seen that it is near ω 32 = ω 21 ) and has a constant value in other regions. This constant value is the integrated intensity of absorption of one physical structure, which is a physical quantity specific to the physical structure, I 0 = ∫I
Matches 0 abp ) dω p .

【0087】図7に温度を変えたときのIab(ωp ;ω
c )およびΔIab(ωp ;ωc )の変化の様子を示す。
図7から、温度上昇とともに、Iab(ωp ;ωc )およ
びΔIab(ωp ;ωc )は全体に45度方向に伸びる
が、Iab(Δω)は全く変化しないことが分かる。
FIG. 7 shows I abp ; ω) when the temperature is changed.
c ) and ΔI abp ; ω c ) are shown.
From FIG. 7, it can be seen that as the temperature rises, I abp ; ω c ) and ΔI abp ; ω c ) extend in the direction of 45 degrees as a whole, but I ab (Δω) does not change at all.

【0088】図8(a)、図8(b)に、それぞれ、物
理構造が複数個の場合のIab(Δω)の分布、ΔI
ab(Δω)の分布を示す。Iab(Δω)には、NI0
ベースラインとして、そこからI0 の整数倍の深さおよ
び幅Ωc をもつ穴が生じる。図8(b)のΔIab(Δ
ω)の分布は、穴の部分だけを抽出した符号を逆転させ
たものに対応する。
8 (a) and 8 (b) show the distribution of I ab (Δω) and ΔI when there are a plurality of physical structures, respectively.
The distribution of ab (Δω) is shown. I ab (Δω) has a hole with NI 0 as a baseline and a depth and width Ω c that is an integral multiple of I 0 . ΔI ab (Δ in FIG. 8B
The distribution of ω) corresponds to the inverted sign of only the hole portion.

【0089】これらの棒状のスペクトルの高さや深さを
0 で割って得られる整数値は、Δω軸上において、ω
21の値がそのΔωに等しいような物理構造の個数を意味
している。この場合にも、Iab(Δω)およびΔI
ab(Δω)が温度に依存しないことは言うまでもない。
The integer value obtained by dividing the height and depth of these rod-shaped spectra by I 0 is ω on the Δω axis.
It means the number of physical structures whose value of 21 is equal to its Δω. Also in this case, I ab (Δω) and ΔI
It goes without saying that ab (Δω) does not depend on temperature.

【0090】このようなことから、Iab(Δω)やΔI
ab(Δω)を計測し、それを記録媒体に記録した情報の
再生に用いれば、温度に依存しない、極めて安定な情報
の再生を行なえるようになる。
From the above, I ab (Δω) and ΔI
If ab (Δω) is measured and used for reproduction of information recorded on the recording medium, extremely stable reproduction of information that does not depend on temperature can be performed.

【0091】また、Iab(ωp ;ωc )あるいはΔIab
(ωp ;ωc )を情報の再生として用いる場合には、
(ωi31 ,ωi32 )の分布について単一物理構造レベル
での再生が行なえるのに対して、Iab(Δω)やΔIab
(Δω)を情報の再生として用いる場合には、ωi21
分布を単一物理構造レベルで再生することが可能とな
る。
Further, I abp ; ω c ) or ΔI ab
When (ω p ; ω c ) is used for reproducing information,
The distribution of (ω i31 , ω i32 ) can be reproduced at the single physical structure level, whereas I ab (Δω) and ΔI ab
When (Δω) is used for reproducing information, it is possible to reproduce the distribution of ω i21 at a single physical structure level.

【0092】なお、吸収だけでなく、発光に関しても Ilu(Δω)=∫Ilu(ωp ;ωp −Δω)dωp もしくは Ilu(Δω)=∫{I0 lu(ωp )−Ilu(ωp ;ωp
−Δω)}dωp を計測して情報の再生を行なう場合にも同様な作用効果
がある。
It should be noted that not only absorption but also light emission is I lu (Δω) = ∫I lup ; ω p −Δω) dω p or I lu (Δω) = ∫ {I 0 lup ) − I lup ; ω p
Similar effects are obtained when information is reproduced by measuring −Δω)} dω p .

【0093】(第3の実施形態)次に情報の記録につい
て説明する。
(Third Embodiment) Recording of information will be described below.

【0094】本発明では、(ωp ,ωc )平面における
物理構造のエネルギー準位分布を変えることにより、記
録媒体に情報を記録する。
In the present invention, information is recorded on the recording medium by changing the energy level distribution of the physical structure in the (ω p , ω c ) plane.

【0095】エネルギー準位分布を変えるためには、例
えば、記録媒体に光や電子線を照射したり、記録媒体に
電場や磁場を印加したり、あるいは記録媒体に圧力を加
えることにより、物理構造集団の一部を励起して、その
エネルギー準位を変化させてやれば良い。
In order to change the energy level distribution, for example, the recording medium is irradiated with light or an electron beam, an electric field or a magnetic field is applied to the recording medium, or a pressure is applied to the recording medium. It suffices to excite a part of the group and change its energy level.

【0096】特に、単一物理構造レベル(分子・原子レ
ベル)での情報の記録を行なうために、本発明では、前
述したPopulation Trappingを利用
し、(ωi31 ,ωi32 )の分布あるいはωi21 の分布を
単一物理構造レベルで変換する。
In particular, in order to record information at a single physical structure level (molecule / atom level), the present invention uses the above-mentioned population trapping , and the distribution of (ω i31 , ω i32 ) or ω i21 Transform the distribution of at the single physical structure level.

【0097】具体的には、再生の場合と同様に、角周波
数ωp ,ωc 、ラビ周波数Ωp ,Ωc の第1、第2のコ
ヒーレント光を例えばレーザにより同時に記録媒体に照
射して、ある物理構造をポピュレーショントラップさせ
た状態で、更に、電子が励起されると構造変化を起こし
たり、あるいは電子がその準位からイオン化したりする
準位、|i4>へ励起するための、角周波数ωexの第3
のコヒーレント光も例えばレーザにより照射する。
Specifically, as in the case of reproduction, the recording medium is simultaneously irradiated with the first and second coherent light beams having angular frequencies ω p and ω c and Rabi frequencies Ω p and Ω c . , In a state where a certain physical structure is subjected to population trapping, and further when an electron is excited, a structure change occurs, or an electron is ionized from its level, to excite to | i4>, Third of angular frequency ω ex
The coherent light of is also irradiated by, for example, a laser.

【0098】このような手法により、どのような物理構
造が状態を変えるかを図を用いて説明する。(ωp ,ω
c )平面において、第1、第2のコヒーレント光の照射
によるポピュレーショントラップは、図9に示すよう
に、点(ωp ,ωc )を中心とした、45度の線上に
(ωi31 ,ωi32 )を有する物理構造が起こす。
The physical structure that changes the state by such a method will be described with reference to the drawings. (Ω p , ω
c ) In the plane, the population trap by the irradiation of the first and second coherent light beams has a line (ω i31 , on the line of 45 degrees around the point (ω p , ω c ), as shown in FIG. The physical structure with ω i32 ) occurs.

【0099】ここで、 Ωp <Ωc の場合には、物理構造は|i1>という状態にトラップ
されることになる。したがって、図10に示すような、
|i1>と|i4>との間の遷移を引き起こすような角
周波数ωexの第3のコヒーレント光の照射により、 ωex=ωi41 を満たす物理構造は、選択的に|i4>へと励起され、
イオン化や構造変化を起こす。そして、角周波数ωex
異なる複数の第3のコヒーレント光を照射することによ
り、図11に示すように、(ωi31 ,ωi32 )の分布に
穴を開けることができる。
Here, when Ω pc , the physical structure is trapped in the state of | i1>. Therefore, as shown in FIG.
By irradiation with the third coherent light having the angular frequency ω ex that causes the transition between | i1> and | i4>, the physical structure satisfying ω ex = ω i41 is selectively excited to | i4>. Is
Causes ionization and structural changes. Then, by irradiating a plurality of third coherent light beams having different angular frequencies ω ex , it is possible to make holes in the distribution of (ω i31 , ω i32 ) as shown in FIG. 11.

【0100】また、Ωp >Ωc の場合には、物理構造は
|i2>という状態にトラップされることになる。した
がって、図12に示すような、|i2>と|i4>との
間の遷移を引き起こすような角周波数ωexの第3のコヒ
ーレント光Lの照射により、 ωex=ωi24 を満たす物理構造は、選択的に|i4>へと励起され、
イオン化や構造変化を起こす。そして、この場合にも、
角周波数ωexが異なる複数の第3のコヒーレント光を照
射することにより、図11の場合と同様、(ωi31 ,ω
i32 )の分布に穴を開けることができる。
When Ω p > Ω c , the physical structure is trapped in the state of | i2>. Therefore, by irradiation with the third coherent light L having an angular frequency ω ex that causes a transition between | i2> and | i4> as shown in FIG. 12, a physical structure satisfying ω ex = ω i24 is obtained. , Is selectively excited to | i4>,
Causes ionization and structural changes. And even in this case,
By irradiating a plurality of third coherent light beams having different angular frequencies ω ex , (ω i31 , ω
i32 ) can be punctured in the distribution.

【0101】なお、ポピュレーショントラップを起こし
ていない物理構造に対しても選択的に状態変化を起こす
ことも可能である。
It is also possible to selectively cause a state change even in a physical structure in which a population trap has not occurred.

【0102】図13に、第1、第2のコヒーレント光の
照射下において、ポピュレーショントラップを起こさ
ず、かつ第1のコヒーレント光を吸収して、|i3>へ
と励起される物理構造の分布を示す。
FIG. 13 shows the distribution of the physical structure which is excited to | i3> under the irradiation of the first and second coherent light without causing a population trap and absorbing the first coherent light. Indicates.

【0103】したがって、図14に示すような、|i3
>と|i4>との間の遷移を引き起こすような角周波数
ωexの第3のコヒーレント光の照射により、 ωex=ωi34 を満たす物理構造は、選択的に|i4>へと励起され、
イオン化や構造変化を起こす。そして、この場合にも、
好ましくは角周波数ωexが異なる複数の第3のコヒーレ
ント光を照射することにより、図11の場合と同様、
(ωi31 ,ωi32 )の分布に穴を開けることができる。
Therefore, as shown in FIG. 14, | i3
By irradiation with the third coherent light having an angular frequency ω ex that causes a transition between> and | i4>, a physical structure satisfying ω ex = ω i34 is selectively excited to | i4>,
Causes ionization and structural changes. And even in this case,
Preferably, by irradiating a plurality of third coherent light beams having different angular frequencies ω ex , as in the case of FIG.
You can make a hole in the distribution of (ω i31 , ω i32 ).

【0104】(ωi31 ,ωi32 )の分布を広範囲にわた
って変えて情報の記録を行なう場合には、複数の
(ωp ,ωc )の値に対して同様な操作を行なえば良
い。
When recording information by changing the distribution of (ω i31 , ω i32 ) over a wide range, the same operation may be performed on a plurality of values of (ω p , ω c ).

【0105】また、第1、第2、第3のコヒーレント光
の照射とともに、電圧や磁場の印加を同時に行なうこと
により、各物理構造のエネルギー準位が変わり、
ωi31 ,ωi32 ,ωi41 等の値が変わる。
Further, by simultaneously applying the voltage and the magnetic field together with the irradiation of the first, second and third coherent light, the energy level of each physical structure changes,
The values of ω i31 , ω i32 , ω i41, etc. change.

【0106】したがって、(ωp ,ωc )の値を変えな
くても、(ωi31 ,ωi32 )の分布を変えることが可能
となり、これにより、情報の記録を効率よく行なうこと
ができる。
Therefore, it is possible to change the distribution of (ω i31 , ω i32 ) without changing the values of (ω p , ω c ), which enables efficient recording of information.

【0107】(第4の実施形態)本実施形態では、不純
物としてEuを0.1モル%含むYAG結晶を記録媒体
として使用する。
(Fourth Embodiment) In this embodiment, a YAG crystal containing 0.1 mol% of Eu as an impurity is used as a recording medium.

【0108】図15に、Euのエネルギー準位を示す。
Euの基底状態は 70 で、 70から18950cm
-1高エネルギー側に 51 という励起状態があり、 7
0 との間は強い光学遷移を起こす。
FIG. 15 shows the energy level of Eu.
The ground state of Eu is 7 F 0 , 18950 cm from 7 F 0
-1 There is an excited state of 5 D 1 on the high energy side, 7 F
A strong optical transition occurs between 0 and.

【0109】また、 70 から460cm-1高エネルギ
ー側に 71 という励起状態があり、 51 との間に強
い光学遷移を起こす。さらに、 70 から36000c
-1〜42000cm-1高エネルギー側付近に電荷移動
状態が連続的に存在し、そこに電子が励起されたEu原
子は+3価から+2価へと価数を変える。
There is an excited state of 7 F 1 from 7 F 0 to 460 cm −1 on the high energy side, and a strong optical transition occurs with 5 D 1 . In addition, 7 F 0 to 36000c
A charge transfer state continuously exists near the high energy side of m -1 to 42000 cm -1, and the Eu atom in which electrons are excited changes its valence from +3 valence to +2 valence.

【0110】この記録媒体を、可視域が透明な光学窓を
有した温度可変のクライオスタットに入れ、液体ヘリウ
ムによる冷却により、試料温度を4Kに保つ。その状態
で、アルゴンイオンレーザーで励起する二本のリング色
素レーザーを記録媒体に照射する。二本のリング色素レ
ーザーを駆動するレーザー色素としては、ともにチュー
ニングレンジが17240〜19230cm-1であるク
マリンを用いる。
This recording medium is put in a temperature-variable cryostat having an optical window whose visible range is transparent, and the sample temperature is kept at 4K by cooling with liquid helium. In this state, the recording medium is irradiated with two ring dye lasers excited by an argon ion laser. As a laser dye for driving the two ring dye lasers, coumarin having a tuning range of 17240 to 19230 cm −1 is used.

【0111】ここでは、リング色素レーザーの発振線幅
は、500kHz=0.000017cm-1となるよう
に調整する。また、リング色素レーザーのうち一つ(L
1)は、その発振周波数ωp を18950cm-1近傍、
もう一つ(L2)はその発振周波数ωc を18490c
-1近傍を掃引するように調整する。レーザー光強度
は、レーザーL1,L2のラビ周波数がそれぞれ3MH
z、17MHzとなるように設定する。
Here, the oscillation line width of the ring dye laser is adjusted to be 500 kHz = 0.000017 cm −1 . Also, one of the ring dye lasers (L
1) shows that the oscillation frequency ω p is around 18950 cm −1 ,
The other (L2) has an oscillation frequency ω c of 18490c.
Adjust so as to sweep near m -1 . As for the laser light intensity, the Rabi frequency of lasers L1 and L2 is 3 MH
z and 17 MHz are set.

【0112】先ず、記録媒体に情報を記録する前におけ
るEuのエネルギー分布の検出を以下のような手法によ
り行なった。すなわち、記録媒体に新しい情報を記録す
る前に記録されている情報の再生を以下のような手法に
より行なった。
First, the energy distribution of Eu before recording information on the recording medium was detected by the following method. That is, the information recorded before the new information was recorded on the recording medium was reproduced by the following method.

【0113】まず、レーザーL2は照射せず、レーザー
L1の発振周波数を18945.0000cm-1から1
8955.0000cm-1まで連続的に変化させ、レー
ザーL1の吸収スペクトル、I0 ab(ωp )を検出す
る。
First, the laser L2 was not irradiated, and the oscillation frequency of the laser L1 was changed from 1945.0000 cm −1 to 1
The absorption spectrum, I 0 abp ) of the laser L1 is detected by continuously changing it to 895.50000 cm −1 .

【0114】次にレーザーL2の発振周波数を1848
5.0000cm-1に固定し、レーザーL1の発振周波
数を18945.0000cm-1から18955.00
00cm-1まで連続的に変化させ、レーザーL1の吸収
スペクトル、Iab(ωp ;ωc )を検出し、I0 ab(ω
p )との差、ΔIab(ωp ;ωc )=I0 ab(ωp )−
ab(ωp ;ωc )を求める。
Next, the oscillation frequency of the laser L2 is set to 1848.
Fixed to 5.0000cm -1, the oscillation frequency of the laser L1 from 18945.0000cm -1 18955.00
The absorption spectrum of the laser L1, I abp ; ω c ), is continuously changed to 00 cm −1 , and I 0 ab
p ), ΔI abp ; ω c ) = I 0 abp ) −
Find I abp ; ω c ).

【0115】次にレーザーL2の発振周波数を0.00
02cm-1増加させ18485.0002cm-1に固定
し、再度レーザーL1の発振周波数を18945.00
00cm-1から18955.0000cm-1まで連続的
に変化させ、レーザーL1の吸収スペクトル、Iab(ω
p ;ωc )を検出し、ΔIab(ωp ;ωc )を求める。
Next, the oscillation frequency of the laser L2 is set to 0.00
02cm fixed to -1 18485.0002cm -1 increases, 18,945.00 the oscillation frequency of the laser L1 again
The absorption spectrum of the laser L1 is changed from 00 cm −1 to 18955.00000 cm −1 continuously, and I ab
p ; ω c ) is detected to obtain ΔI abp ; ω c ).

【0116】このようにレーザーL2の発振周波数を順
次0.0002cm-1ずつ増加させその都度レーザーL
1の吸収スペクトルを検出するプロセスを、レーザーL
2の発振周波数が18495.0000cm-1になるま
で続ける。
In this way, the oscillation frequency of the laser L2 is sequentially increased by 0.0002 cm −1 and the laser L is increased each time.
The process of detecting the absorption spectrum of
Continue until the oscillation frequency of 2 becomes 18495.0000 cm -1 .

【0117】図16は、このようにして得られたΔIab
(ωp ;ωc )の一部を、レーザーL1の発振周波数ω
p とレーザーL2の発振周波数ωc を二つの座標軸とし
た(ωp ,ωc )平面に図示したものである。図16か
ら、各擬原子(物理構造)のEITに伴う吸収の穴が観
測されていることが分かる。
FIG. 16 shows ΔI ab thus obtained.
Part of (ω p ; ω c ) is the oscillation frequency ω of the laser L1.
It is shown in the (ω p , ω c ) plane with p and the oscillation frequency ω c of the laser L2 as two coordinate axes. From FIG. 16, it can be seen that absorption holes associated with the EIT of each pseudo atom (physical structure) are observed.

【0118】図17は、Δω=ωp −ωc の値を、12
MHz=0.0004cm-1毎に設定して、 ΔIab(Δω)=∫{I0 ab(ωp )−Iab(ωp ;ω
p −Δω)}dωp という積分強度を、各Δωについて求めたものである。
ΔIab(Δω)の値は、ある一定値を単位としたその整
数倍になっていることが観測された。
FIG. 17 shows that the value of Δω = ω p −ω c is 12
Setting for each MHz = 0.004 cm −1 , ΔI ab (Δω) = ∫ {I 0 abp ) −I abp ; ω)
The integrated intensity of p− Δω)} dω p is obtained for each Δω.
It was observed that the value of ΔI ab (Δω) was an integral multiple of a certain fixed value.

【0119】次にこの記録媒体に新しい情報を記録する
場合について説明する。
Next, the case of recording new information on this recording medium will be described.

【0120】情報の記録を行なうには、ラビ周波数を各
々17MHz,3MHzに設定したレーザーL1,L2
を照射するとともに、更にもう一台のリング色素レーザ
ーL3(発振周波数ωex)を用意し、クマリン色素励起
の出力光をBBO結晶に照射することにより得られる2
倍波を、記録媒体に照射する。
In order to record information, lasers L1 and L2 whose Rabi frequencies are set to 17 MHz and 3 MHz, respectively.
And another ring dye laser L3 (oscillation frequency ω ex ) are prepared, and the output light of coumarin dye excitation is applied to the BBO crystal.
Irradiate the recording medium with the harmonic wave.

【0121】情報の記録は、以下のような条件で順次行
なった。
Recording of information was sequentially performed under the following conditions.

【0122】(1)ωp =18952.0020c
-1,ωc =18486.0000cm-1,ωex=38
000〜40000cm-1 (2)ωp =18952.0000cm-1,ωc =18
486.0020cm-1,ωex=40000〜4200
0cm-1 (3)ωp =18952.0000cm-1,ωc =18
486.0120cm-1,ωex=38000〜4000
0cm-1 図18、図19、図20は、それぞれ、(1)〜(3)
の各手順の後に、レーザーL3の照射を止め、ラビ周波
数を各々3MHz,17MHzに設定し直したレーザー
L1,L2を照射し、ΔIab(ωp ;ωc )を測定した
結果である。
(1) ω p = 18952.0020c
m -1 , ω c = 18486.0000 cm -1 , ω ex = 38
000-40,000 cm −1 (2) ω p = 18952.0000 cm −1 , ω c = 18
486.0020 cm -1 , ω ex = 40000-4200
0 cm −1 (3) ω p = 18952.0000 cm −1 , ω c = 18
486.0120 cm -1 , ω ex = 38000-4000
0 cm −1 FIGS. 18, 19, and 20 are (1) to (3), respectively.
After each of the procedures, the irradiation of the laser L3 is stopped, the lasers L1 and L2 whose Rabi frequencies are reset to 3 MHz and 17 MHz are irradiated, and ΔI abp ; ω c ) is measured.

【0123】図16との比較から分かるように、各物理
構造の吸収の穴の中で、記録に用いたωp ,ωc の値と
45度をなす方向に位置する穴の幾つかが消失している
ことが分かる。また、新たな記録を行なっても、それま
でに記録した情報は変化しないことも分かる。
As can be seen from a comparison with FIG. 16, some of the absorption holes of each physical structure disappear in the direction of 45 ° with the values of ω p and ω c used for recording. You can see that It can also be seen that the information recorded up to that point does not change even if new recording is performed.

【0124】図21は、(3)の手順後に、測定したΔ
ab(Δω)の結果である。
FIG. 21 shows the measured Δ after the procedure of (3).
It is the result of I ab (Δω).

【0125】図21から分かるように、Δω=465.
9880cm-1におけるΔIab(Δω)の値は5から2
へ、Δω=465.9980cm-1におけるΔIab(Δ
ω)の値は5から1へ、さらにΔω=466.0020
cm-1におけるΔIab(Δω)の値は4から1へと変化
した。
As can be seen from FIG. 21, Δω = 465.
The value of ΔI ab (Δω) at 9880 cm −1 is 5 to 2
To ΔI ab (Δ) at Δω = 465.98080 cm −1
The value of ω) changes from 5 to 1, and Δω = 466.0020.
The value of ΔI ab (Δω) at cm −1 changed from 4 to 1.

【0126】なお、試料温度を室温に上げてから再度こ
のΔIab(Δω)の測定を行なったところ、図21と同
じ測定結果が得られ、ΔIab(Δω)を記録データとす
る、本実施形態の記録方法の温度に対する安定性が確認
された。
When the sample temperature was raised to room temperature and this ΔI ab (Δω) was measured again, the same measurement result as in FIG. 21 was obtained, and ΔI ab (Δω) was used as the recording data. The stability of the morphological recording method with respect to temperature was confirmed.

【0127】(第5の実施形態)第4の実施形態の場合
と同様に、不純物としてEuを0.01モル%含むYA
G結晶を記録媒体に用いた。ただし、本実施形態では、
YAG結晶の二つの側面にAuを蒸着し電極を形成して
ある。この電極は外場としての電場を記録媒体に与える
ためのものである。
(Fifth Embodiment) As in the case of the fourth embodiment, YA containing 0.01 mol% of Eu as an impurity.
G crystals were used as a recording medium. However, in this embodiment,
Au is vapor-deposited on the two side surfaces of the YAG crystal to form electrodes. This electrode is for applying an electric field as an external field to the recording medium.

【0128】本実施形態では、以下のようにして記録媒
体に情報を記録する。
In this embodiment, information is recorded on the recording medium as follows.

【0129】すなわち、記録媒体に、角周波数ωp が1
8952.0020cm-1に固定されたレーザーL1、
角周波数ωc が18486.0000cm-1に固定され
たレーザーL2を照射した状態で、記録媒体に、1分間
で角周波数ωexが38000から40000cm-1まで
掃引されたレーザー3Lを照射する。また、電極には、
0Vから5Vの間を1Hzで三角波掃引した電圧を印加
する。
That is, the angular frequency ω p is 1 on the recording medium.
Laser L1 fixed at 8952.0020 cm −1 ,
In a state where the angular frequency omega c is irradiated with laser L2 fixed to 18486.0000Cm -1, the recording medium, the angular frequency omega ex in 1 minute irradiates the laser 3L which is swept from 38000 to 40000cm -1. Also, the electrodes are
A voltage obtained by sweeping a triangular wave between 0 V and 5 V at 1 Hz is applied.

【0130】図22、図23は、それぞれ、記録の前後
でのΔIab(Δω)の変化を示す図である。
22 and 23 are views showing changes in ΔI ab (Δω) before and after recording, respectively.

【0131】第1の実施形態では、Δωの値が、角周波
数ωp と角周波数ωc の差に等しいところで、ΔI
ab(Δω)の値が変化し記録が行なわれたが、本実施形
態では、Δω=465.9980cm-1のところだけで
なく、より幅広い領域でΔIab(Δω)の値が変化して
いる。
In the first embodiment, when the value of Δω is equal to the difference between the angular frequency ω p and the angular frequency ω c , ΔI
Although the value of ab (Δω) was changed and recording was performed, in the present embodiment, the value of ΔI ab (Δω) is changed not only at Δω = 465.98080 cm −1 but also in a wider range. .

【0132】これは、角周波数ωp ,ωc の値が固定さ
れていても、電場により各物理構造のエネルギー準位が
変化し、各電場によりポピュレーショントラップの条件
を満たす物理構造が変わり、その結果|i4>へと励起
される物理構造が増えたためである。このように電場を
利用することにより、効率的に記録媒体に情報を記録で
きることが確認された。
This is because even if the values of the angular frequencies ω p and ω c are fixed, the energy level of each physical structure changes due to the electric field, and the physical structure satisfying the conditions of the population trap changes due to each electric field. As a result, the number of physical structures excited to | i4> has increased. As described above, it was confirmed that information can be efficiently recorded on the recording medium by using the electric field.

【0133】なお、本実施形態では、外場として電場の
場合について説明したが、磁場、温度、圧力等の他の外
場の場合についても、同様に個々の物理構造の光学スペ
クトル等の変化を検出できる。
In the present embodiment, the case of an electric field as the external field has been described. However, in the case of other external fields such as a magnetic field, temperature, pressure, etc., the change of the optical spectrum of each physical structure is similarly changed. Can be detected.

【0134】(第6の実施形態)本実施形態では、第
4、第5の実施形態の場合と同様に、不純物としてEu
を0.1モル%含むYAG結晶を記録媒体に用いる。本
実施形態の特徴は、光の吸収ではなく蛍光を計測するこ
とにより記録されている情報の再生を行なうことにあ
る。
(Sixth Embodiment) In this embodiment, Eu is used as an impurity as in the fourth and fifth embodiments.
YAG crystal containing 0.1 mol% of is used as a recording medium. A feature of this embodiment is that the recorded information is reproduced by measuring fluorescence instead of absorbing light.

【0135】本実施形態の記録媒体は、図24に示すよ
うに、 51 から約2415cm-1高エネルギー側に 5
2 という励起状態があり、この状態から7 0 に電子
が遷移する際に、21360cm-1程度の波数の強い蛍
光を示す。
[0135] recording medium of the present embodiment, as shown in FIG. 24, from 5 D 1 of about 2415cm -1 higher energy side 5
There is an excited state called D 2 , and when the electron transits from this state to 7 F 0, it exhibits strong fluorescence with a wave number of about 21360 cm −1 .

【0136】したがって、ポピュレーショントラップさ
れずに、 51 へ励起されたEu原子に関して、第3の
コヒーレント光として2300〜2500cm-1近傍の
赤外線を発振するPb1-x Cdx S、もしくはPbS
1-x Sex の半導体レーザーなどを用いて選択的に 5
2 へ励起すれば、そこから7 0 へ励起する際の蛍光を
検出できる。
Therefore, with respect to the Eu atom excited to 5 D 1 without being population trapped, Pb 1-x Cd x S or PbS that oscillates infrared rays in the vicinity of 2300 to 2500 cm -1 as the third coherent light.
Selectively 5 D by using a semiconductor laser of the 1-x Se x
If excited to 2 , it is possible to detect the fluorescence when excited to 7 F 0 .

【0137】ここでは、第1、第2のコヒーレント光
は、第4の実施形態と同一のものを用い、第3のコヒー
レント光としては、特に発振周波数のピーク周波数が2
411cm-1、ラビ周波数0.2MHzのPbS1-x
x の半導体レーザーL3を用いて、記録媒体に情報を
記録する前におけるEuのエネルギー分布の検出を以下
のような手法により行なった。すなわち、記録媒体に新
しい情報を記録する前に記録されている情報の再生を以
下のような手法により行なった。
Here, the same first and second coherent light beams as in the fourth embodiment are used, and as the third coherent light beam, the peak frequency of the oscillation frequency is 2 in particular.
411 cm -1 , PbS 1-x S with a Rabi frequency of 0.2 MHz
using a semiconductor laser L3 of e x, it was performed by the following method to detect the energy distribution of Eu before information is recorded on the recording medium. That is, the information recorded before the new information was recorded on the recording medium was reproduced by the following method.

【0138】まず、レーザーL2は照射せず、レーザー
L3は照射した状態で、レーザーL1の発振周波数を1
8945.0000cm-1から18955.0000c
-1まで連続的に変化させた時に観測される21000
cm-1以上の波数の蛍光強度I0 lu(ωp )を、フィル
タとフォトカウンタを用いて検出する。
First, with the laser L2 not being irradiated and the laser L3 being irradiated, the oscillation frequency of the laser L1 is set to 1
8945.000 cm -1 to 18955.0000c
21000 observed when continuously changed up to m -1
The fluorescence intensity I 0 lup ) with a wave number of cm −1 or more is detected using a filter and a photo counter.

【0139】次にレーザーL2の発振周波数を1848
5.0000cm-1に固定し、レーザーL3は照射した
状態で、レーザーL1の発振周波数を18945.00
00cm-1から18955.0000cm-1まで連続的
に変化させた時に観測される21000cm-1以上の波
数の蛍光強度Ilu(ωp ;ωc )を検出し、蛍光強度I
0 lu(ωp )との差、ΔIlu(ωp ;ωc )=I
0 lu(ωp )−Ilu(ωp ;ωc )を求める。
Next, the oscillation frequency of the laser L2 is set to 1848.
With the laser L3 fixed at 5.000 cm −1 and irradiated with the laser L3, the oscillation frequency of the laser L1 is 18945.00.
Fluorescence intensity I lup ; ω c ) with a wave number of 21000 cm −1 or more, which was observed when continuously changing from 00 cm −1 to 18955.00000 cm −1, was detected, and the fluorescence intensity I was detected.
Difference from 0 lup ), ΔI lup ; ω c ) = I
0 lup ) −I lup ; ω c ) is calculated .

【0140】次にレーザーL2の発振周波数を0.00
02cm-1増加させ、18485.0002cm-1に固
定し、レーザーL3は照射した状態で、レーザーL1の
発振周波数を18945.0000cm-1から1895
5.0000cm-1まで連続的に変化させた時に観測さ
れる21000cm-1以上の波数のIlu(ωp ;ωc
を検出し、ΔIlu(ωp ;ωc )を求める。
Next, the oscillation frequency of the laser L2 is set to 0.00
02cm -1 is increased, in the state fixed to 18485.0002Cm -1, laser L3 is irradiated, the oscillation frequency of the laser L1 from 18945.0000cm -1 1895
Of 21000Cm -1 or more wave number observed when the continuously changed to 5.0000cm -1 I lu (ω p; ω c)
Is detected and ΔI lup ; ω c ) is obtained.

【0141】このように、レーザーL2の発振周波数を
順次0.0002cm-1増加させ、その都度発光強度I
lu(ωp ;ωc )を検出し、ΔIlu(ωp ;ωc )を求
めるプロセスを、レーザーL2の発振周波数が1849
5.0000cm-1になるまで続ける。
In this way, the oscillation frequency of the laser L2 is sequentially increased by 0.0002 cm -1 , and the emission intensity I is increased each time.
The process of detecting lup ; ω c ) and obtaining ΔI lup ; ω c ) when the oscillation frequency of the laser L2 is 1849
Continue until it reaches 5.0000 cm -1 .

【0142】図25は、このようにして得られたΔIlu
(ωp ;ωc )の一部を、レーザーL1の発振周波数ω
p とレーザーL2の発振周波数ωc を二つの座標軸とし
た(ωp ,ωc )平面に図示したものである。図16と
同様に、各擬原子(物理構造)のEITに伴う蛍光の穴
が観測されていることが分かる。
FIG. 25 shows the ΔI lu thus obtained.
Part of (ω p ; ω c ) is the oscillation frequency ω of the laser L1.
It is shown in the (ω p , ω c ) plane with p and the oscillation frequency ω c of the laser L2 as two coordinate axes. As with FIG. 16, it can be seen that fluorescent holes associated with the EIT of each pseudo atom (physical structure) are observed.

【0143】ただし、図16との違いは、穴の個数が少
ないことである。これは、レーザーL3の線幅が、 5
1 から 52 への遷移の不均一幅よりも狭く、 51
励起されているEu原子の全てを 52 へ励起している
わけではないことに起因する。
However, the difference from FIG. 16 is that the number of holes is small. This is the line width of the laser L3 is, 5 D
Narrower than inhomogeneous broadening of the transition from 1 to 5 D 2, due to that not to excite all the Eu atoms are excited to the 5 D 1 to 5 D 2.

【0144】さらに、PbS1-x Sex 半導体レーザー
L3に流す駆動電流を増加させて発振周波数を2413
cm-1に変えて、上記方法と同様にΔIlu(ωp
ωc )を求めた結果を図26に示す。
Further, the driving frequency of the PbS 1-x Se x semiconductor laser L3 is increased to increase the oscillation frequency to 2413.
In place of cm −1 , ΔI lup ;
FIG. 26 shows the result of obtaining ω c ).

【0145】(ωp ,ωc )平面の領域に関しては図2
5と同じであるが、図25とは異なった擬原子(物理構
造)のEITに伴う蛍光の穴が観測されていることが明
確に分かる。
The region of the (ω p , ω c ) plane is shown in FIG.
5, it is clearly seen that a fluorescent hole associated with EIT of a pseudo atom (physical structure) different from that shown in FIG. 25 is observed.

【0146】このようにレーザーL3に流す駆動電流を
変えて発振周波数を変化させることで、 51 から 5
2 への遷移の不均一幅の範囲を全て走査すれば、全ての
Eu原子に関するEIT信号(情報)を蛍光により観測
(再生)できるようになる。 (第7の実施形態)ここでは、本発明の記録/再生装置
を用いて、記録媒体に記録された情報を再生する方法
と、新しい情報を記録する方法について具体的に説明す
る。
By changing the driving current flowing through the laser L3 to change the oscillation frequency in this manner, 5 D 1 to 5 D
By scanning the entire nonuniform width range of transition to 2 , it becomes possible to observe (reproduce) EIT signals (information) for all Eu atoms by fluorescence. (Seventh Embodiment) Here, a method of reproducing information recorded on a recording medium and a method of recording new information by using the recording / reproducing apparatus of the present invention will be specifically described.

【0147】図27は、本実施形態における記録/再生
装置を模式的に示す図である。情報の再生においては、
2台のリング色素レーザー11,12からの出力光を記
録媒体13に照射する。
FIG. 27 is a diagram schematically showing the recording / reproducing apparatus in this embodiment. In reproducing information,
The output light from the two ring dye lasers 11 and 12 is applied to the recording medium 13.

【0148】レーザー11の出力光は、記録媒体13を
透過した後に、出力検出用フォトマルチプライア14に
入力される。フォトマルチプライア14の出力IS PM1
(ωp )は、アナログ信号であるので、ADコンバータ
15によりデジタル信号に変換してから、データ制御用
パーソナルコンピュータ16に入力させる。
The output light of the laser 11 passes through the recording medium 13 and then is input to the output detecting photomultiplier 14. Output of photomultiplier 14 I S PM1
Since (ω p ) is an analog signal, it is input to the data control personal computer 16 after being converted into a digital signal by the AD converter 15.

【0149】ここで、記録媒体13への入射光強度を換
算するために、レーザー11からの出力光の一部をビー
ムスプリッタ17により分岐させた後、フォトマルチプ
ライア18に入力させ、分岐光の強度であるフォトマル
チプライア18の出力S PM2(ωp )を求める。出力I
S PM2 (ωp )も、ADコンバータ19によりデジタル
信号に変換してから、データ制御用パーソナルコンピュ
ータ16に入力させる。
Here, in order to convert the intensity of the incident light on the recording medium 13, a part of the output light from the laser 11 is branched by the beam splitter 17 and then input to the photomultiplier 18, where the branched light The output S PM2p ) of the photomultiplier 18, which is the intensity, is obtained. Output I
S PM2p ) is also converted into a digital signal by the AD converter 19 and then input to the data control personal computer 16.

【0150】さらに、吸収スペクトルのデータを得るた
めに、記録媒体13がないときの、フォトマルチプライ
ア14,18のそれぞれの出力I0 PM1 (ωp ),IS
PM2(ωp )を予め計測し、これらをデータ制御用パー
ソナルコンピュータ16に入力させる。
Further, in order to obtain the data of the absorption spectrum, the outputs I 0 PM1p ) and I S of the photomultipliers 14 and 18 when the recording medium 13 is not present.
PM2p ) is measured in advance, and these are input to the data control personal computer 16.

【0151】レーザー12の出力光の照射の有無に関わ
らず、角振動数ωp の吸収Iab(ωp )は次式で定義さ
れる。
[0151] or without irradiation of the output light of the laser 12, absorption I ab of angular frequency ω p p) is defined by the following equation.

【0152】Iab(ωp )=(1/I0 PM1 (ωp ))
(I0 PM1 (ωp )−IS PM1 (ωp )・I
PM2 (ωp )/IS PM2 (ωp )) データ制御用パーソナルコンピュータ16は、この式に
対応した演算処理を行ない吸収Iab(ωp )を求める。
また、データ制御用パーソナルコンピュータ16にはリ
ング色素レーザー制御用パーソナルコンピュータ21,
28から、角振動数ωp ,ωc の値が信号として入力さ
れる。
I abp ) = (1 / I 0 PM1p ))
(I 0 PM1p ) −I S PM1p ) · I
PM2p ) / I S PM2p )) The personal computer 16 for data control calculates the absorption I abp ) by performing arithmetic processing corresponding to this equation.
The data control personal computer 16 includes a ring dye laser control personal computer 21,
From 28, the values of the angular frequencies ω p and ω c are input as signals.

【0153】このような手順により、レーザー12の照
射下での吸収スペクトルデータIab(ωp ;ωc )、レ
ーザー12を照射しない時の吸収スペクトルI0 ab(ω
p )が各々(ωp ,ωc )の組の値、ωp の値に対して
求められ、データ制御用パーソナルコンピュータ16の
ハードディスクに再生データが収納される。
By such a procedure, the absorption spectrum data I abp ; ω c ) under irradiation of the laser 12 and the absorption spectrum I 0 ab (ω) when the laser 12 is not irradiated are obtained.
p ) is obtained for each value of the set of (ω p , ω c ) and the value of ω p , and the reproduction data is stored in the hard disk of the personal computer 16 for data control.

【0154】データ量が多い場合には、データ制御用パ
ーソナルコンピュータ16のハードディスクから磁気デ
ィスク等の大容量の外部記憶装置22にデータを転送し
てデータを保存することも可能である。さらに、再生デ
ータを画面上で見るような場合には、データをディスプ
レイ23に転送すれば良い。
When the data amount is large, it is possible to transfer the data from the hard disk of the data control personal computer 16 to the large capacity external storage device 22 such as a magnetic disk and store the data. Further, when the reproduced data is viewed on the screen, the data may be transferred to the display 23.

【0155】記録媒体13に新たに情報を記録するに
は、以下のような手順で行なう。
To newly record information on the recording medium 13, the following procedure is performed.

【0156】すなわち、レーザー11,12の出力光に
加え、リング色素レーザー24およびエキシマレーザー
25の出力光も出力増加用の色素増幅器26に入射す
る。この色素増幅器26から出力されたレーザー光を非
線形光学結晶のBBO結晶27に入射させ、得られた2
高波を記録媒体13に照射し、第4の実施形態で説明し
た手法により情報を記録する。
That is, in addition to the output lights of the lasers 11 and 12, the output lights of the ring dye laser 24 and the excimer laser 25 also enter the dye amplifier 26 for increasing the output. The laser beam output from the dye amplifier 26 was made incident on the BBO crystal 27, which is a nonlinear optical crystal.
The recording medium 13 is irradiated with high waves to record information by the method described in the fourth embodiment.

【0157】このとき、レーザー24の発振周波数の値
はパーソナルコンピュータ28からデータ制御用パーソ
ナルコンピュータ16に信号として入力される。
At this time, the value of the oscillation frequency of the laser 24 is input from the personal computer 28 to the data controlling personal computer 16 as a signal.

【0158】なお、上述したように、情報の記録・再生
時には、レーザー11,12,24の光強度をモニタす
ることが重要であるので、レーザー11だけではなく、
レーザー12,24の出力光の一部もそれぞれビームス
プリッタ29,30により分岐させた後、それぞれの分
岐光をフォトマルチプライア31,32に入力させ、こ
れらフォトマルチプライア31,32の出力をそれぞれ
ADコンバータ33,34によりデジタル信号に変換し
て、データ制御用パーソナルコンピュータ16に入力し
て、レーザー12,24の出力光の強度を計測する。な
お、図中、35〜40はミラーを示している。
As described above, it is important to monitor the light intensities of the lasers 11, 12, and 24 at the time of recording / reproducing information.
A part of the output light of the lasers 12 and 24 is also branched by the beam splitters 29 and 30, respectively, and then the respective branched lights are input to the photomultipliers 31 and 32, and the outputs of these photomultipliers 31 and 32 are respectively added. It is converted into a digital signal by the converters 33 and 34 and input to the data control personal computer 16 to measure the intensity of the output light of the lasers 12 and 24. In the figure, 35 to 40 indicate mirrors.

【0159】[0159]

【発明の効果】以上詳説したように本発明によれば、E
IT現象の持つ極めて高い周波数分解能を利用するとい
う全く新しい記録/再生原理を採用することにより、原
子や分子の状態を記録単位とした情報の記録・再生を実
現できるようになる。
As described above in detail, according to the present invention, E
By adopting a completely new recording / reproducing principle of utilizing the extremely high frequency resolution of the IT phenomenon, it becomes possible to realize the recording / reproducing of information with the state of atoms or molecules as a recording unit.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】3準位系のモデルを示す図FIG. 1 is a diagram showing a model of a three-level system.

【図2】1個の物理構造のEIT特性を表すプローブ光
の角周波数ωp に対する吸収スペクトルを示す図
FIG. 2 is a diagram showing an absorption spectrum with respect to an angular frequency ω p of probe light showing an EIT characteristic of one physical structure.

【図3】N個の物理構造のEIT特性を表すプローブ光
の角周波数ωp に対する吸収スペクトルを示す図
FIG. 3 is a diagram showing an absorption spectrum with respect to an angular frequency ω p of probe light showing EIT characteristics of N physical structures.

【図4】1個の物理構造に関し、プローブ光の角周波数
ωp に対する吸収スペクトルを示す図
FIG. 4 is a diagram showing an absorption spectrum with respect to an angular frequency ω p of probe light for one physical structure

【図5】N個の物理構造に関し、プローブ光の角周波数
ωp に対する吸収スペクトルに観測される吸収の穴を符
号を逆転させてωp −ωc 平面に示す図
FIG. 5 is a diagram showing the absorption holes observed in the absorption spectrum with respect to the angular frequency ω p of the probe light on the ω p −ω c plane with the sign reversed for the N physical structures.

【図6】第2の実施形態における情報の記録原理を説明
するための1物理構造の関するIab(Δω)を示す図
FIG. 6 is a diagram showing I ab (Δω) relating to one physical structure for explaining the recording principle of information in the second embodiment.

【図7】第2の実施形態における情報の再生原理を説明
するための1物理構造に関するIab(ωp ;ωc )、Δ
ab(ωp ;ωc )の分布を示す図
FIG. 7 shows I abp ; ω c ), Δ regarding one physical structure for explaining the principle of reproducing information in the second embodiment.
Diagram showing distribution of I abp ; ω c )

【図8】第2の実施形態における情報の再生原理を説明
するためのN物理構造に関するIab(ωp ;ωc )、Δ
ab(ωp ;ωc )の分布を示す図
FIG. 8 shows I abp ; ω c ), Δ relating to the N physical structure for explaining the principle of reproducing information in the second embodiment.
Diagram showing distribution of I abp ; ω c )

【図9】第1、第2のコヒーレント光の照射によりポピ
ュレーショントラップされる物理構造のエネルギー分布
を示す図
FIG. 9 is a diagram showing an energy distribution of a physical structure populated by irradiation of first and second coherent light.

【図10】第3の実施形態においてΩp <Ωc の場合に
おける記録方法を説明するための図
FIG. 10 is a diagram for explaining a recording method when Ω pc in the third embodiment.

【図11】第1、第2のコヒーレント光の照射によりポ
ピュレーショントラップされる物理構造の中で、第3の
コヒーレント光の照射により第4の準位に励起され、イ
オン化や構造変化を起こす物理構造のエネルギー分布を
示す図
FIG. 11: Physics that cause ionization and structural change by being excited to the fourth level by the irradiation of the third coherent light in the physical structure populated by the irradiation of the first and second coherent lights. Diagram showing energy distribution of structure

【図12】第3の実施形態においてΩp >Ωc の場合に
おける記録方法を説明するための図
FIG. 12 is a diagram for explaining a recording method when Ω p > Ω c in the third embodiment.

【図13】第1、第2のコヒーレント光の照射によりポ
ピュレーショントラップされず、かつ第1のコヒーレン
ト光を吸収して第3の準位に励起される物理構造のエネ
ルギー分布を示す図
FIG. 13 is a diagram showing an energy distribution of a physical structure that is not population-trapped by irradiation of first and second coherent light and that is absorbed by the first coherent light and excited to a third level.

【図14】ポピュレーショントラップを起こさない物理
構造に対する記録方法を説明するための図
FIG. 14 is a diagram for explaining a recording method for a physical structure that does not cause a population trap.

【図15】第4の実施形態で用いたEuのエネルギー準
位図
FIG. 15 is an energy level diagram of Eu used in the fourth embodiment.

【図16】第4の実施形態において、記録前に測定した
ΔIab(ωp ;ωc )に関して、18952.0000
cm-1<ωp <18952.0200cm-1,1848
6.0000cm-1<ωc <18486.0200cm
-1の領域を拡大して示す図
FIG. 16 shows 1895.20000 with respect to ΔI abp ; ω c ) measured before recording in the fourth embodiment.
cm -1 <ω p <18952.0200cm -1 , 1848
6.0000 cm -1c <18486.0200 cm
-Enlarged view of area -1

【図17】第4の実施例形態において、記録前に測定し
たΔIab(ω)に関して、465.9880cm-1<Δ
ω<466.0020cm-1の領域を拡大して示す図
17 is a graph showing ΔI ab (ω) measured before recording in the fourth embodiment, which is 465.9880 cm −1 <Δ.
The figure which expands and shows the area of ω <466.0020 cm -1

【図18】第4の実施形態において、情報の記録操作
(1)の後に読み出したΔIab(ωp ;ωc )を示す図
FIG. 18 is a diagram showing ΔI abp ; ω c ) read out after the information recording operation (1) in the fourth embodiment.

【図19】第4の実施形態において、情報の記録操作
(1),(2)の後に読み出したΔIab(ωp ;ωc
を示す図
FIG. 19 shows ΔI abp ; ω c ) read after the information recording operations (1) and (2) in the fourth embodiment.
Figure showing

【図20】第4の実施形態において、情報の記録操作
(1),(2),(3)の後に読み出したΔI
ab(ωp ;ωc )を示す図
FIG. 20 shows ΔI read out after information recording operations (1), (2), and (3) in the fourth embodiment.
Diagram showing abp ; ω c ).

【図21】第4の実施形態において、情報の記録操作
(1),(2),(3)の後に読み出したΔIab(Δ
ω)を示す図
FIG. 21 shows ΔI ab (Δ read out after information recording operations (1), (2), and (3) in the fourth embodiment.
ω)

【図22】第5の実施形態において、情報を記録する前
のΔIab(Δω)を示す図
FIG. 22 is a diagram showing ΔI ab (Δω) before recording information in the fifth embodiment.

【図23】第5の実施形態において、情報を記録した後
のΔIab(Δω)を示す図
FIG. 23 is a diagram showing ΔI ab (Δω) after recording information in the fifth embodiment.

【図24】第6の実施形態の記録媒体としてのEuを
0.1モル%含むYAG結晶のエネルギー準位を示す図
FIG. 24 is a diagram showing an energy level of a YAG crystal containing 0.1 mol% of Eu as a recording medium of the sixth embodiment.

【図25】第6の実施形態の記録媒体に記録された情報
を読出した結果を示す(ωp ,ωc )平面
FIG. 25 is a (ω p , ω c ) plane showing a result of reading information recorded on the recording medium of the sixth embodiment.

【図26】第6の実施形態の記録媒体に記録された情報
を読出した結果を示す他の(ωp,ωc )平面
FIG. 26 is another (ω p , ω c ) plane showing the result of reading the information recorded on the recording medium of the sixth embodiment.

【図27】第7の実施形態の記録/再生装置を模式的に
示す図
FIG. 27 is a diagram schematically showing the recording / reproducing apparatus of the seventh embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

|1>…第1の準位 |2>…第2の準位 |3>…第3の準位 ωp …プローブ光(第1のコヒーレント光)の周波数 ωc …カップリング光(第2のコヒーレント光)の周波
数 Ωp…プローブ光のラビ周波数 Ωc…カップリング光のラビ周波数 11,12…リング色素レーザー 13…記録媒体 14…フォトマルチプライア 15…ADコンバータ 16…パーソナルコンピュータ 17…ビームスプリッタ 18…フォトマルチプライア 19…ADコンバータ 20,21…パーソナルコンピュータ 22…外部記憶装置 23…ディスプレイ 24…リング色素レーザ 25…エキシマレーザー 26…色素増幅器 27…BBO結晶 28…パーソナルコンピュータ 29,30…ビームスプリッタ 31,32…フォトマルチプライア 33,34…ADコンバータ 35〜40…ミラー
| 1> ... first level | 2> ... second level | 3> ... third level ω p ... frequency of probe light (first coherent light) ω c ... coupling light (second) Coherent light) Ωp ... Rabi frequency of probe light Ωc ... Rabi frequency of coupling light 11, 12 ... Ring dye laser 13 ... Recording medium 14 ... Photomultiplier 15 ... AD converter 16 ... Personal computer 17 ... Beam splitter 18 Photomultiplier 19 AD converters 20, 21 Personal computer 22 External storage 23 Display 24 Ring dye laser 25 Excimer laser 26 Dye amplifier 27 BBO crystal 28 Personal computer 29, 30 Beam splitter 31 , 32 ... Photomultiplier 33, 34 ... AD Converter 35 to 40 ... mirror

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】記録媒体として、3準位以上のエネルギー
準位からなるエネルギー準位構造を有する物理構造を持
つ固体を使用し、 前記固体中に含まれる前記物理構造の個数をN、 i番目の物理構造の所定の三つの準位を第1、第2、第
3の準位、 hをプランク定数として、第1の準位のエネルギーをh
ωi1/2π、第2の準位のエネルギーをhωi2/2π、
第3の準位のエネルギーをhωi3/2π、 |ωi3−ωi1|をωi31 、|ωi3−ωi2|をωi32 、|
ωi2−ωi1|をωi21としたときに、 N個の物理構造における(ωi31 ,ωi32 )の分布を変
化させることにより、前記記録媒体に情報を記録し、前
記(ωi31 ,ωi32 )の分布または前記ωi21の分布を
検出することにより、前記情報を再生することを特徴と
する記録/再生方法。
1. A solid having a physical structure having an energy level structure composed of three or more energy levels is used as a recording medium, and the number of the physical structures contained in the solid is N, i-th. Let the three predetermined levels of the physical structure of the first level be the first, second, and third levels, and h be Planck's constant, and let the energy of the first level be h
ω i1 / 2π, the energy of the second level is hω i2 / 2π,
The third level of energy hω i3 / 2π, | ω i3 -ω i1 | the ω i31, | ω i3 -ω i2 | the ω i32, |
When ω i2 −ω i1 | is ω i21 , information is recorded on the recording medium by changing the distribution of (ω i31 , ω i32 ) in the N physical structures, and (ω i31 , ω The recording / reproducing method, wherein the information is reproduced by detecting the distribution of i32 ) or the distribution of ω i21 .
【請求項2】前記N個の物理構造の中でωi31 の最大値
をmax(ωi31 )、最小値をmin(ωi31 )、 前記N個の物理構造の中でωi32 の最大値をmax(ω
i32 )、最小値をmin(ωi32 )、 第1のコヒーレント光の角周波数をωp 、第2のコヒー
レント光の角周波数をωc としたときに、 min(ωi31 )<ωp <max(ωi31 )、min
(ωi32 )<ωc <max(ωi32 )の条件を満たす前
記第1、前記第2のコヒーレント光を前記記録媒体に照
射し、前記記録媒体中における前記第1のコヒーレント
光の吸収、および前記第1のコヒーレント光の吸収を介
して生ずる前記記録媒体の蛍光の少なくとも一方を、複
数の(ωp ,ωc )組みについて計測することにより、
前記記録媒体に記録された情報を再生することを特徴と
する請求項1に記載の記録/再生方法。
2. The maximum value of ω i31 among the N physical structures is max (ω i31 ), the minimum value is min (ω i31 ), and the maximum value of ω i32 among the N physical structures is max (ω
i32 ), the minimum value is min (ω i32 ), the angular frequency of the first coherent light is ω p , and the angular frequency of the second coherent light is ω c , min (ω i31 ) <ω p <max (Ω i31 ), min
Irradiating the recording medium with the first coherent light and the second coherent light satisfying the condition of (ω i32 ) <ω c <max (ω i32 ), and absorbing the first coherent light in the recording medium, and By measuring at least one of the fluorescence of the recording medium generated via the absorption of the first coherent light for a plurality of (ω p , ω c ) pairs,
The recording / reproducing method according to claim 1, wherein the information recorded on the recording medium is reproduced.
【請求項3】前記N個の物理構造の中でωi31 の最大値
をmax(ωi31 )、最小値をmin(ωi31 )、 前記N個の物理構造の中でωi32 の最大値をmax(ω
i32 )、最小値をmin(ωi32 )、 第1のコヒーレント光の角周波数をωp 、第2のコヒー
レント光の角周波数をωc 、ωp −ωc をΔω、 Δωが一定、かつmin(ωi31 )<ωp <max(ω
i31 )、min(ωi3 2 )<ωc <max(ωi32 )の
条件を満たす前記第1、前記第2のコヒーレント光を前
記記録媒体に照射した場合の前記記録媒体中における前
記第1のコヒーレント光の吸収をIab(ωp ;ωc )、
前記第1のコヒーレント光の吸収を介して生ずる前記記
録媒体の蛍光をIlu(ωp ;ωc )としたときに、 Iab(Δω)=∫Iab(ωp ;ωp −Δω)dωp および Ilu(Δω)=∫Ilu(ωp ;ωp −Δω)dωp の少なくとも一方を複数の異なるΔωについて求めるこ
とにより、前記記録媒体に記録された情報を再生するこ
とを特徴とする請求項1に記載の記録/再生方法。
3. The maximum value of ω i31 among the N physical structures is max (ω i31 ), the minimum value is min (ω i31 ), and the maximum value of ω i32 is N among the N physical structures. max (ω
i32 ), the minimum value is min (ω i32 ), the angular frequency of the first coherent light is ω p , the angular frequency of the second coherent light is ω c , ω p −ω c is Δω, Δω is constant, and min (Ω i31 ) <ω p <max (ω
i31 ), min (ω i3 2 ) <ω c <max (ω i32 ), and the first and second coherent light in the recording medium when the recording medium is irradiated with the first and second coherent light. Absorption of coherent light is represented by I abp ; ω c ),
When the fluorescence of the recording medium generated through the absorption of the first coherent light is I lup ; ω c ), I ab (Δω) = ∫I abp ; ω p −Δω) dω p and I lu (Δω) = ∫I lup ; ω p −Δω) dω p are obtained for a plurality of different Δω to reproduce the information recorded on the recording medium. The recording / reproducing method according to claim 1.
【請求項4】前記固体は、その準位に電子が励起される
と構造の変化を引き起こす第4の準位を有し、 この第4の準位のエネルギーをhωi4/2π、|ωi4
ωi1|をωi41 、|ωi4−ωi2|をωi42 ,|ωi4−ω
i3|をωi43 、 前記N個の物理構造の中でωi41 の最大値をmax(ω
i41 )、最小値をmin(ωi41 )、 前記N個の物理構造の中でωi42 の最大値をmax(ω
i42 )、最小値をmin(ωi42 )、 前記N個の物理構造の中でωi43 の最大値をmax(ω
i43 )、最小値をmin(ωi43 )、 第1のコヒーレント光のラビ周波数をΩp 、第2のコヒ
ーレント光のラビ周波数をΩc としたときに、 Ωp <Ωc の場合には、 前記記録媒体に、前記第1、前記第2のコヒーレント
光、およびmin(ωi4 1 )より大きくmax
(ωi41 )より小さい角周波数、またはmin
(ωi43 )よりも大きくmax(ωi43 )よりも小さい
角周波数を有する第3のコヒーレント光を照射し、 Ωp >Ωc の場合には、 前記記録媒体に、前記第1、前記第2のコヒーレント
光、およびmin(ωi4 2 )よりも大きくmax(ω
i42 )よりも小さい角周波数、またはmin(ωi4 3
よりも大きくmax(ωi43 )よりも小さい角周波数を
有する第3のコヒーレント光を照射することにより、前
記記録媒体に情報を記録することを特徴とする請求項1
に記載の記録/再生方法。
4. The solid has a fourth level which causes a structural change when an electron is excited in the level, and the energy of the fourth level is hω i4 / 2π, | ω i4
ω i1 | is ω i41 , | ω i4 − ω i2 | is ω i42 , | ω i4 − ω
i3 | is ω i43 , and the maximum value of ω i41 among the N physical structures is max (ω
i41 ), the minimum value is min ( ωi41 ), and the maximum value of ωi42 among the N physical structures is max ( ωi41 )
i42 ), the minimum value is min (ω i42 ), and the maximum value of ω i43 in the N physical structures is max (ω i42 ).
i43 ), the minimum value is min (ω i43 ), the Rabi frequency of the first coherent light is Ω p , and the Ravi frequency of the second coherent light is Ω c, and when Ω pc , On the recording medium, the first and second coherent light beams, and max (ω i4 1 ) greater than max.
Angular frequency smaller than (ω i41 ), or min
(Omega i43) irradiating the third coherent light having a smaller angular frequency than larger max (ω i43) than, in the case of Ω p> Ω c is the recording medium, wherein the first, second Coherent light of and max (ω i4 2 ) greater than min (ω i4 2 )
Angular frequency less than i42 ) or min (ω i4 3 )
The information is recorded on the recording medium by irradiating a third coherent light having an angular frequency larger than max (ω i43 ) and larger than max (ω i43 ).
The recording / playback method described in.
【請求項5】記録媒体としての、3準位以上のエネルギ
ー準位からなるエネルギー準位構造を有する固体と、 前記記録媒体に第1および第2のコヒーレント光を照射
する光学系とを具備してなり、 前記光学系は、 前記固体中に含まれる前記物理構造の個数をN、 i番目の物理構造の所定の三つの準位を第1、第2、第
3の準位、 hをプランク定数として、前記第1の準位のエネルギー
をhωi1/2π、第2の準位のエネルギーをhωi2/2
π、前記第3の準位のエネルギーをhωi3/2π、 |ωi3−ωi1|をωi31 、|ωi3−ωi2|をωi32 、 前記N個の物理構造の中でωi31 の最大値をmax(ω
i31 )、 前記N個の物理構造の中でωi32 の最小値をmin(ω
i32 )、 第1のコヒーレント光の角周波数をωp 、第1のコヒー
レント光の角周波数をωc としたときに、 min(ωi31 )<ωp <max(ωi31 )およびmi
n(ωi32 )<ωc <max(ωi32 )の条件を満たす
範囲内で、前記第1および第2のコヒーレント光の角周
波数を変化させる手段を有することを特徴とする記録/
再生装置。
5. A recording medium comprising a solid having an energy level structure composed of three or more energy levels, and an optical system for irradiating the recording medium with first and second coherent light. In the optical system, the number of the physical structures contained in the solid is N, three predetermined levels of the i-th physical structure are first, second, and third levels, and h is Planck's level. As a constant, the energy of the first level is hω i1 / 2π, and the energy of the second level is hω i2 / 2.
π, the energy of the third level is hω i3 / 2π, | ω i3 −ω i1 | is ω i31 , | ω i3 −ω i2 | is ω i32 , and ω i31 of the N physical structures is The maximum value is max (ω
i31 ), the minimum value of ω i32 in the N physical structures is min (ω
i32 ), where ω p is the angular frequency of the first coherent light and ω c is the angular frequency of the first coherent light, min (ω i31 ) <ω p <max (ω i31 ), and mi
Recording / characterizing means for changing the angular frequency of the first and second coherent light within a range satisfying a condition of n (ω i32 ) <ω c <max (ω i32 ).
Playback device.
【請求項6】ωp −ωc をΔωとしたとき、前記光学系
は、Δωが一定の条件で第1および第2のコヒーレント
光の角周波数を変化させる手段を有することを特徴とす
る請求項5に記載の記録/再生装置。
6. When ω p −ω c is Δω, the optical system has means for changing the angular frequencies of the first and second coherent light under the condition that Δω is constant. Item 5. The recording / reproducing device according to item 5.
【請求項7】前記固体は、その準位に電子が励起される
と構造の変化を引き起こす第4の準位を有し、 前記光学系は、 前記第4の準位のエネルギーをhωi4/2π、|ωi4
ωi1|をωi41 、|ωi4−ωi2|をωi42 ,|ωi4−ω
i3|をωi43 、 前記N個の物理構造の中でωi41 の最大値をmax(ω
i41 )、最小値をmin(ωi41 )、 前記N個の物理構造の中でωi42 の最大値をmax(ω
i42 )、最小値をmin(ωi42 )、 前記N個の物理構造の中でωi43 の最大値をmax(ω
i43 )、最小値をmin(ωi43 )、 第1のコヒーレント光のラビ周波数をΩp 、第2のコヒ
ーレント光のラビ周波数をΩc としたときに、 Ωp <Ωc の場合には、 前記記録媒体に、前記第1、前記第2のコヒーレント
光、およびmin(ωi4 1 )より大きくmax
(ωi41 )より小さい角周波数、またはmin
(ωi43 )よりも大きくmax(ωi43 )よりも小さい
角周波数を有する第3のコヒーレント光を照射し、 Ωp >Ωc の場合には、 前記記録媒体に、前記第1、前記第2のコヒーレント
光、およびmin(ωi4 2 )よりも大きくmax(ω
i42 )よりも小さい角周波数、またはmin(ωi4 3
よりも大きくmax(ωi43 )よりも小さい角周波数を
有する第3のコヒーレント光を照射する手段を有するこ
とを特徴とする請求項5に記載の記録/再生方法。
7. The solid has a fourth level that causes a structure change when an electron is excited in the level, and the optical system sets the energy of the fourth level to hω i4 / 2π, | ω i4
ω i1 | is ω i41 , | ω i4 − ω i2 | is ω i42 , | ω i4 − ω
i3 | is ω i43 , and the maximum value of ω i41 among the N physical structures is max (ω
i41 ), the minimum value is min ( ωi41 ), and the maximum value of ωi42 among the N physical structures is max ( ωi41 )
i42 ), the minimum value is min (ω i42 ), and the maximum value of ω i43 in the N physical structures is max (ω i42 ).
i43 ), the minimum value is min (ω i43 ), the Rabi frequency of the first coherent light is Ω p , and the Ravi frequency of the second coherent light is Ω c, and when Ω pc , On the recording medium, the first and second coherent light beams, and max (ω i4 1 ) greater than max.
Angular frequency smaller than (ω i41 ), or min
(Omega i43) irradiating the third coherent light having a smaller angular frequency than larger max (ω i43) than, in the case of Ω p> Ω c is the recording medium, wherein the first, second Coherent light of and max (ω i4 2 ) greater than min (ω i4 2 )
Angular frequency less than i42 ) or min (ω i4 3 )
6. The recording / reproducing method according to claim 5, further comprising means for irradiating the third coherent light having an angular frequency larger than max (ω i43 ) and smaller than max (ω i43 ).
【請求項8】前記光学系は、前記記録媒体中における前
記第1のコヒーレント光の吸収、および前記第1のコヒ
ーレント光の吸収を介して生じる前記記録媒体の蛍光の
少なくとも一方を計測する手段を有することを特徴とす
る請求項5、請求項6および請求項7のいずれか1項に
記載の記録の記録/再生装置。
8. The means for measuring at least one of the absorption of the first coherent light in the recording medium and the fluorescence of the recording medium generated through the absorption of the first coherent light in the recording medium. The recording / reproducing apparatus for recording according to any one of claims 5, 6, and 7, characterized in that it has.
【請求項9】|ωi2−ωi1|をωi21 としたときに、 N個の物理構造における(ωi31 ,ωi32 )の分布を変
化させて前記記録媒体に情報を記録し、前記(ωi31
ωi32 )の分布または前記ωi21 の分布を検出して前記
情報を再生することを特徴とする請求項5、請求項6お
よび請求項7のいずれか1項に記載の記録の記録/再生
装置。
9. | ω i2i1 | the when the omega i21, N pieces of physical structure in (ω i31, ω i32) and distributed by changing the recording information on the recording medium, the ( ω i31 ,
8. The recording / reproducing apparatus for recording according to claim 5, wherein the information is reproduced by detecting a distribution of ω i32 ) or a distribution of ω i21. .
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