Голографическое запоминающее устройство
Cтраница 1
 |
Функциональная схема ГЗУ. [1] |
Голографические запоминающие устройства предназначаются для хранения информации, ввод и вывод которой осуществляется оптическими методами, что позволяет, с одной стороны, записать большой объем информации на сравнительно малогабаритных элементах, с другой - обеспечить высокие скорости ввода и вывода. [2]
Однако повышенный интерес к голографическим запоминающим устройствам объясняется не только большой информационной емкостью голограмм. Основным решающим фактором является большая помехоустойчивость голограмм, о которой упоминалось выше. [3]
Таким образом, в голографическом запоминающем устройстве имеется матрица голограмм, или запоминающая матрица. В каждом элементе матрицы записывается двумерная картина интерференции двух световых волн: опорной волны и волны, промодулированной информационным сигналом. [4]
Наша задача заключается в анализе возможностей использования аморфных полупроводников в оптических и голографических запоминающих устройствах. Вместе с тем очевидно, что аморфные полупроводники могут иметь и ряд других применений. [5]
В настоящее время основное внимание специалистов по вычислительной технике обращено на голографические запоминающие устройства. Поэтому нами в большинстве случаев приведены и голографические параметры сред: светочувствительность на 1 % дифракционной эффективности, максимальная дифракционная эффективность, разрешающая способность. [6]
Полученные выражения подтверждают взаимосвязь и взаимообусловленность параметров отдельных звеньев и параметров всего голографического запоминающего устройства. Одновременно это определяет и те трудности, которые возникают лри проектировании оптимальной геометрии системы. Было предпринято несколько попыток оптимизации системы. Наиболее удачна в этом смысле работа [189], в которой даны оптимальные соотношения между геометрическими параметрами ГЗУ и приводится методика их расчета, что позволяет реализовать максимальную общую емкость при заданных габаритах и предельной плотности хранения информации в голограмме, определяющейся дифракционными ограничениями. [7]
Несмотря на весьма интенсивные исследования и разработки в течение последнего десятилетия, ни голографическое запоминающее устройство, ни просто оптическое ( использование прямой точечной записи) запоминающее устройство еще не достигли уровня промышленного производства. Хорошо известен целый ряд самых разнообразных лабораторных разработок зарубежных фирм - RCA ( США) [1.7], Херис Интертайп ( США) [1.8], Сименс ( ФРГ) [1.9], Томсон ( Франция) [1.6] и др. В технических прогнозах на будущее указывается, что по крайней мере до 1980 года не ожидается использование оптических принципов в промышленно выпускаемых запоминающих устройствах. [8]
Элементную базу когерентной оптоэлектроники составляют лазеры различных типов, модуляторы и дефлекторы, управляющие излучением, волоконно-оптические световоды, голографические запоминающие устройства. Важным направлением когерентной оптоэлектроники является использование в системах связи волоконно-оптических линий связи, основой которых являются оптические кабели, изготавливаемые из отдельных световодов. Такие линии связи обладают высокой помехозащищенностью от внешних электромагнитных полей и паразитных взаимосвязей между каналами, малыми габаритами и массой, что особенно важно для бортовой аппаратуры. Широкий диапазон рабочих частот позволяет передавать по оптическим линиям связи без взаимных помех огромное количество информации. [9]
Возрождение и быстрое развитие голографии в начале шестидесятых годов, тесно связанные с появлением лазеров, привели к идее создания голографического запоминающего устройства. Основное преимущество голографической записи заключается, как известно, в очень большой надежности системы: информация записывается на весь носитель, и поэтому дефект или потеря какой-то части носителя не ведет к потере записанной информации ( гл. [10]
Во втором томе настоящей книги рассматриваются главным образом различные применения голографии. Голографические запоминающие устройства для цифровой вычислительной техники, получение голографических двумерных и трехмерых дисплеев, гологра-фическая интерферометрия, оптическая обработка информации и распознавание образов, голографическая микроскопия, создание голографических оптических элементов, спектроскопия, голографическая запись контуров объектов, размножение изображений, получение портретов голографическими средствами и, наконец, голографическая фотограмметрия - таков общий круг областей применения голографии, который подробно рассмотрен в гл. [11]
Вторым фактором, определяющим информационную емкость голограммы, является ее размер, который тоже, как оказывается, ограничен. Дело в том, что во всех известных голографических запоминающих устройствах ( ГЗУ) применяют оптические элементы ( линзы объектива и электрооптической системы отклонения луча лазера), размеры которых должны быть сравнимы с размерами голограммы. В настоящее время практически невозможно изготовить качественную линзу диаметром 20 - 30 см. Отсюда следует, что максимальная площадь голограммы может быть несколько сотен квадратных сантиметров, а ее информационная емкость-около 10 бит. [12]
Существует целый ряд применений ПВМС, которые трудно целиком отнести только к оптической обработке изображении или к обработке сигналов. К таким применениям относятся ввод массивов информации в голографические запоминающие устройства ( ГЗУ) и системы с обращением волнового фронта, голографиче-ская интерферометрия, кодирование информации в схемах ГЗУ и ряд других. Именно эти применения ПВМС будут кратко рассмотрены ниже. [13]
Высокая точность на заключительном этапе полета достигается с помощью сигналов коррекции с частотой меньше 1 Гц. Для системы управления ракетой не требуется инерциальная система координат и знание координаты точного ( абсолютного) положения цели. Как сообщается, исходные данные для данной системы должны обеспечиваться предварительной аэро - или космической разведкой и состоять из серии последовательных кадров, представляющих собой Фурье-спектр изображения или панорамные фотографии местности, как это делается при использовании существующего площадного коррелятора местности. Применение этой системы, как утверждают зарубежные специалисты, позволит произво - - дить пуски ракет с носителя, находящегося вне зоны действия ПВО противника, с любой высоты и точки траектории, при любом ракурсе, обеспечит высокую помехоустойчивость ( система пассивна), наведения управляемого оружия после пуска по заранее выбранным и хорошо замаскированным стационарным целям. Образен аппаратуры включает в себя входной объектив, устройство преобразования текущего изображения, работающего в реальном масштабе времени, голографичеекой линзовой матрицы, согласованной с голографическим запоминающим устройством, лазера, выходного фотодетектора и электронных блоков. Принцип действия такого Фурье-анализатора был рассмотрен нами ранее. Каждая элементарная линза обеспечивает обзор всей входной аппаратуры и, следовательно, всего сигнала от поступающего на вход изображения местности или цели. На задней фокальной плоскости образуется соответственно 100 Фурье-спектров этого входного сигнала. Таким образом, мгновенный входной сигнал адресуется одновременно к 100 позициям памяти. Соответственно в линзовой матрице изготовляется голографическая память большой емкости с использованием согласованных фильтров и с учетом необходимых условий применения. Сообщается, что на этапе испытаний системы был выявлен ряд ее важных характеристик. [14]
Страницы: 1