Исследование и оптимизация методов формирования и обработки сигналов в устройствах магнитооптической памяти

• Автор: Филимоненко, Ирина Владимировна
• Шифр специальности: 05.11.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 122 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава I. Сигнал и шум в тракте чтения устройств магнитооптической памяти
§1.1. Магнитооптический эффект Керра. Соотношения, связывающие параметры среды и отраженного света.
§1.2. Способы формирования магнитооптического сигнала и сигналов слежения за фокусом и дорожкой
§1.3. Основные источники и основные характеристики шумов в устройствах магнитооптической памяти
Глава И. Анализ поляризационно-чувствительного фотодетектора для сигналов от магнитооптического диска
§2.1. Сигнал, шум и отношение сигнал-шум как функции угла поворота
плоскости поляризации света, отраженного носителем информации

§2.2. Определение оптимальных углов между направлением поляризации оптического сигнала и осью анализатора при учете только дробового шума
§2.3. Фоновые шумы устройства и их влияние на отношение сигнал-шум. Определение оптимальных углов между направлением поляризации оптического сигнала и осью анализатора
Глава III. Оптимизация канала чтения устройств магнитооптической памяти
§3.1. Сигнал, шум и отношение сигнал-шум на выходе одноканальной схемы
§3.2. Анализ на экстремум отношения сигнал-шум и определение оптимальных параметров головки для случая, когда фоновый шум отсутствует
§3.3. Анализ на экстремум отношения сигнал-шум и определение оптимальных параметров головки при учете фонового шума
§3.4. Отношение сигнал-шум в дифференциальной схеме фото детектирования. Зависимости отношения сигнал-шум и оптимальных параметров головки от величины фонового шума

§3.5. Анализ влияния деполяризации света, отраженного от магнитооптического слоя на отношение сигнал-шум
§3.6. Оптимизация элементов оптического канала записи-чтения для магнитооптического накопителя с разделенными каналами
Глава IV. Оптимизация электронной части канала чтения устройств магнитооптической памяти
§4.1. Модель магнитооптического сигнала
§ 4.2. Способы аналого-импульсного преобразования магнитооптических сигналов
§ 4.3. Оценка ошибок аналого-импульсного преобразования сигналов
§ 4.4. Оптимальная фильтрация сигналов магнитооптической диска по критерию минимума фазовой ошибки
§ 4.5. Квазиоптимальный фильтр для выделения информационных сигналов от магнитооптического диска
Глава V. Экспериментальный образец магнитооптического накопителя и результаты его исследований
§ 5.1. Структурно-функциональная схема МО накопителя
§ 5.2. Описание тракта чтения-записи
§ 5.3. Результаты экспериментального исследования фотоприемного тракта МОН
Заключение
Список литературы
Приложение 1. Методика измерения основных параметров магнитооптических дисков
Приложение 2. Максимально правдоподобные совместные оценки параметров оптических сигналов

ВВЕДЕНИЕ
Возможность создания магнитооптических запоминающих устройств (МОЗУ) на протяжении последних лет привлекала особое внимание исследователей и разработчиков. Это связано с тем, что оптические методы записи позволяют получить существенно более высокую плотность размещения информации на диске, а особенности взаимодействия оптического излучения с намагниченными средами дают возможность реализовать не только запись и чтение информации, но и ее стирание с последующей перезаписью [1-4]. Предполагается, что реверсивная магнитооптическая память (МОП) явится преемником традиционных накопителей на жестких магнитных дисках и магнитных лентах благодаря существенным преимуществам магнитооптических дисков (МОД) не только по плотности записи, но и по длительности хранения информации и надежности работы, так как головки записи и чтения располагаются на расстоянии примерно 1 мм от поверхности диска, что гарантирует защиту как головок, так и диска от каких-либо механических повреждений.
Запись информации на оптические диски, покрытые тонкой пленкой регистрирующего ферромагнитного материала (ТЬБе, ОсГГеТе), производится с помощью оптического квантового генератора, способного сконцентрировать на поверхности диска большую энергию когерентного излучения в течение коротких интервалов времени (рис.В.1.). При нагревании малого участка пленки до точки Кюри или точки компенсации в присутствии перемагничивающего поля происходит быстрое ее перемагничивание.
Источниками излучения могут являться как газовые, так и полупроводниковые лазеры, удовлетворяющие ряду необходимых требований: свет должен обладать высокой пространственной и временной когерентностью, чтобы реализовать возможность острой фокусировки луча до минимальных размеров пятна, обеспечив тем самым высокую плотность записи информации. Для получения минимальных размеров пятна необходимо, как известно, полностью заполнить светом апертуру линзы. Тогда в фокальной плоскости оптической системы образуется дифракционно-ограниченное распределение яркости излучения, при котором

[£,]=£«
Соу0

5/7701
(3.1)

Матрица М запишется следующим образом:
МТ1К =МЗ-С(02)‘М1* М2-М1т, Сол’02 - БтО 2 5ш0 2 Соу©2
где 02 -угол между 8-осью ЧПК и осью непропускания анализатора. Вектор [Ее] на выходе схемы равен
С(©2)
(3.2)

Г2ВЫХ

77ВЫХ
= л/7’//?[е4
(3.3)
Для непоглощающего ЧПК коэффициенты пропускания и отражения Р- и 8-компонент излучения связаны выражениями
ЇУІ п

= к2,
= т2.
(3.4)
Анализатор (без учета потерь) будет иметь следующие характеристики

= 0,

= 1.
(3.5)
Выполняя операции (3.5) получим следующую матрицу:

VI -к2 (кСоаОозА® к - т5ш0] £шД0 к )5//?0 + л/т- т2 (АСол0|5//7Д0 + тбшОауд© )Сох02
Интенсивность света, падающего на ФД, равна сумме квадратов модулей Р- и 8-
И = £с

(3.6)
компонент поля
/ = |2+|£д|2. (3.7)
Для фототока примем следующую модель J = ІУЙае/ Иу , где (ае/ ку) -квантовая эффективность фотокатода (А/Вт); У -сечение пучка.