Лазерні системи запису і зчитування інформації на принципах голографії 1968 Мікаелян а

Де слабкі місця розглянутої вище системи? Це перш за все звичайна і, мабуть, не надто висока надійність. Дійсно, кожен елемент, що містить інформацію, має невелику площу (близько декількох квадратних мікрон), причому збільшення щільності запису, до чого завжди будуть прагнути, пов'язано зі зменшенням цієї площі, а значить в якійсь степів зі зменшенням надійності зберігання записаної інформації. Для сучасних обчислювальних машин проблема надійності елемента пам'яті набуває все більшого значення і думати про неї доводиться все більше і більше.

Друге, що слід зазначити, це відсутність багатоканальні. Правда, її в принципі можна ввести, розділивши промінь лазера на ряд каналів, в кожному з яких буде свій модулятор і своя оптика. Але тоді вся система, по-видимому, значно ускладниться через наявність фокусує оптики.

Питання багатоканальної обробки інформації також дуже важливий, так як він дозволяє в якійсь мірі вирішити задачу суттєвого збільшення швидкодії обчислювальних машин, тобто завдання, при вирішенні якої прямими методами конструктори наштовхуються на все більші й більші труднощі.

Ось чому нам здається, що нові можливості, які відкривають для обчислювальної техніки принципи голографії, можуть уявити великий інтерес. В описуваних нижче системах рішення проблем надійності і багатоканальні закладено в самих принципах побудови систем запису і зчитування. Дійсно, в разі використання голографії підвищення щільності не пов'язане зі зменшенням площі, займаної кожним елементом пам'яті. Крім того, оскільки кожна ділянка голограми містить інформацію з усім об'єкті, при голографічному методі запису здійснюється своєрідне резервування елементів; надмірність, що виникає при неповному використанні ємності голограми, може бути використана для заміни будь-яких вийшли з ладу її елементів. Така заміна не вимагає ніяких перемикань і відбувається автоматично, що особливо важливо в практичних додатках.

Великою перевагою голографічного методу записи є також багатоканальність і можливість паралельного огляду всіх елементів пам'яті з метою пошуку частини інформації. Слід зазначити, що цей метод дозволяє реалізувати щільність запису інформації порядки 10 7 -10 8 двійкових одиниць інформації на 1 см 2 носія і більш високі щільності при використанні об'ємних світлочутливих середовищ.

Розглянемо, яким чином можна створити пристрій на принципах голографії. Такий пристрій ми будемо надалі заради стислості називати ЗУГ.

Особливістю розглянутої схеми є можливість проведення операцій з багаторозрядних числами. Використання великого числа розрядів (порядку тисяч), по-видимому, ні (зустріне тут труднощів принципового характеру.

Слід зазначити, що пристрої запису і зчитування можуть бути об'єднані. При цьому, природно, в процесі зчитування на числовий вхід не подається ніяких сигналів.

Розглянуті схеми допускають побудову як постійних, так і оперативних ЗУГ. Їх відмінність пов'язана лише з фотоматеріалами, які повинні бути різними для цих випадків. При створенні таких ЗУГ зустрінеться багато досить складних проблем головним чином технічного характеру. Однією з таких проблем є вибіркове стирання інформації в якійсь комірці без руйнування інформації записаної в інших осередках. Можливих варіантів подібної операції є перезапис всієї інформації в інше ЗУГ. У процесі такої, порівняно простий, перезапису використовуються одночасно всі положення опорного променя, крім тих, в яких необхідно провести стирання, а числовий (сигнальний) канал при перезапису не використовується.

Як приклад наведемо результати експериментального дослідження даної системи запису інформації при N = 4 і однорозрядного сигнальному промені. Схема установки показана на рис. 24. Розподіл променя здійснюється за допомогою дифракційної решітки, яка дозволяє отримати п'ять дифракційних променів. Чотири променя є канал формування опорного променя п'ятий промінь будемо вважати сигнальним.



З усього викладеного випливає принципова можливість побудови нових типів постійних і оперативних запам'ятовуючих пристроїв, заснованих на використанні лазерної техніки та голографії. Висока щільність запису в таких пристроях не вимагає використання малих елементів пам'яті, тому що інформація кожного елемента "розмазується" відповідно до принципу голографії по великій поверхні (або об'ємом). Володіючи більшою ємністю і високою надійністю, дозволяючи робити операції над величезними масивами чисел, ЗУГ відкривають "нові перспективи розвитку обчислювальної техніки. Як швидко ці принципи будуть реалізовані, залежить не тільки від прогресу в області лазерної техніки і голографії, але і від розвитку різних галузей науки і техніки, що вимагають застосування все більш досконалої обчислювальної техніки.

Схожі статті