Brevet FR2081604A1 — publié le 19711210

La présents invention concerne les mémoires holographiques. Les systèmes de mémoire existant tels que ferrites, tambours, disques aussi bien que les films photographiques combinent une densité de mémoire raisonnablement élevée avec des possibilités d'accès aléatoire, ceci au prix 5 d'une perte dans la vitesse d'accès ou dans les efficacités volumétriques dues au fait que les exigences spaciales par bit de mémoire sont très élevées. Avec l'avènement des nouvelles techniques nouvelles holographiques, des efficacités volumétriques plus importantes ont été obtenues, mais l'efficacité globale en vitesse d'accès n'a pas été pleinement réalisée dues à un manque 10 correspondant d'amélioration dans ce domaine. Les techniques actuelles utilisant une source lumineuse laser, paraissent souffrir soit d'un manque de vitesse d'accès, soit demandent un arrangement optique complexe. L'objet principal de la présente invention est de surmonter les désavantages cités de l'art antérieur enréalisant un système de mémoire à densité 15 élevée avec un accès aléatoire rapide qui soit supérieur et plus économique que les systèmes de l'art antérieur. Un autre objet est de réaliser un système de mémoire très sûr ayant des densités de mémoire élevées avec un accès rapide à un prix relativement bas. Un autre objet est de réaliser un système de mémoire très fiable, cora-20 prenant -un élément de mémoire à densité élevée formé de plusieurs hologrammes discrets du type réflecteur tous disposés sur une surface commune auxquels on accède sélectivement à l'aide d'un arrangement de lecture unique utilisant l'effet magnéto-optique de Kerr. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention 25 ressortiront mieux de l'exposé qui suit fait en référence aux dessins annexés à ce texte qui représentent un mode de réalisation préférée de celle-ci. La figure 1 représente un arrangement des éléments principaux, comprenant un ensemble holographique utilisant l'hologramme du type réflecteur constituant le système de mémoire holographique. 30 La figure 2 représente un détail de l'ensemble holographique. On se réfère aux figures 1 et 2, l'élément de mémoire principal est un ensemble holographique 1, formé d'un substrat plat 1a, de verre ou d'un matériau similaire, dûnt urte surface est couverte d'une émulsion photographique convenable 1b. Dans des zânes écartées discrètement 2a - 2n de 1'émulsion se 35 trouvent contenues les informations conservées sous forme holographique. Recouvrant les hologrammes discrets 2a - 2n se trouvent des films magnétiques isolés en nickel-fer (permalloy) ou un matériau similaire. Sur la surface opposée du substrat on évapore des lignes conductrices de coordonnées X et Y, perpendiculaires les unes aux autres et isolées les unes des autres au moyen 40 d'un film de silicium (ou d'un film isolant semblable]. L'intersection des 71 03661 2 2081604 lignes X et Y coïncide avec l'amplacement du film magnétique sur la surface opposée. ^ On peut fabriquer l'ensemble à l'aide de la procédure suivante : on expose une émulsion photographique, à l'aide de techniques bien connues 5 pour produire des hologrammes discrets. Cela implique une technique photographique normale ou un procédé de formation par ordinateur. En outre, cela implique l'utilisation d'hologrammes à fréquence porteuse ou d'hologrammes plus efficaces appelés "kinoform". Après l'enregistrement de l'information holographique, on blanchit 1'émulsion pour produire une modification de 10 hauteur du reliefqui soit une fonction de l'exposition (par la lumière incidente). Au moyen des techniques bien connues dans l'art, on dépose ensuite des films magnétiques sur les hologrammes discrets. Durant cette procédure on applique-un champ magnétique afin d'induire une anisotropie axiale pour obtenir un axe préféré d'orientation. 15 On peut utiliser une autre technique, pour éviter l'utilisation de 1'émulsion, dans laquelle les lignes de coordonnées X et Y perpendiculaires les unes aux autres, et isolées les unes des autres sont déposées sur le substrat de verre. Dessus et aux points d'intersection on dépose les films magnétiques en présence d'un champ magnétique.On décape alors sélectivement 20 le film magnétique pour produire les variations de hauteur du relief nécessaires. Le procédé de décapage peut utiliser une technique photo-chimique * convenable dans laquelle la profondeur de décapage est fonction de l'intensité de l'exposition holographique. Autrement on peut utiliser un faisceau d'électron programmable pour éliminer sélectivement une partie Cen profondeur) de 25 la couche métallique. Bien que l'on ai suggéré comme surface de réflexion possible le nickel-fer, il est bien connu dans l'état de l'art que la rotation de K.err (c'est-à-dire la rotation du plan de polarisation) est faible. Par conséquent, on peut utiliser un matériau plus convenable pour amplifier cet effet. L'amplifica-30 tion de la rotation peut être obtenue en revêtant ultérieurement le film de nickel-fer avec un semi-conducteur ferro-magnétique, par exemple, un . chalcogénure d'Europium de la façon décrite en détail dans l'art antérieur. En se référant à nouveau aux dessins, un ensemble de diodes 3 formé principalement de diodes photo-sensibles 3a - 3n, est disposé de façon 35 convenable dans une matrice à l'aide des techniques bien connues dans l'art. Qri dispose l'ensemble en relation spaciale avec l'ensemble holographique 1 pour recevoir lesconfigurations lumineuses réfléchies à partir de tout hologramme choisi de l'ensemble. Les diodes photo-sensibles 3a - 3n sont polarisées de façon appropriée pour donner un signal de sortie relativement faible 40 lorsqu'elles ne reçoivent aucune énergie lumineuse, ou un signal de sortie 71 03661 3 2081604 relativement élevé lorsque elles reçoivent de l'énergie lumineuse (c'est-à-dire l'énergie lumineuse polarisée réfléchie par ledit ensemble. Au moyen de connexions électriques convenables, représentée schématiquement à l'aide de la ligne, chaque sortie de diode est transmise à un dispositif d'utilisation 5 5 qui peut être constitué de toute unité de traitement permettant de modifier et de traiter les dits signaux de configuration de données. Disposé entre ledit ensemble holographique 1 et l'ensemble de diode 3, se trouve un analyseur 6 disposé spacialement de manière à ce que son plan de polarisation soit orienté à 90° par rapport au plan de polarisation de la 10 lumière polarisée réfléchie de l'ensemble holographique 1 lorsque l'on ne désire aucune lecture. Dans les conditions d'une lecture, une rotation du plan de polarisation de lumière réfléchie permet à cette dernière de traverser l'analyseur et d'être dirigée sur les diodes choisies 3a-3n de l'ensemble de diodes. 15 Lorsque le système fonctionne, un faisceau de lumière polarisée 7 est rendu suffisamment large pour illuminer complètement la surface de l'ensemble holographique et durant un état de non lecture la lumière réfléchie par ledit ensemble 1 a son plan de polarisation orienté à 90° par rapport à l'axe de polarisation de l'analyseur 6 ce qui a comme résultat que très peu ou aucune 20 lumière n'atteint l'ensemble de photo-diodes 3. Cependant, durant une lecture un moyen de commande 6 envoie les signaux de potentiel de sélection désirés à un moyen S de sélection x et à un moyen 10 de sélection y interconnectés électriquement entre ledit moyen de commande S et les lignes de commande de coordonnées x - y sur ledit ensemble holographique 1. Au moyen de la cora-25 mande de sélection, une paire de lignes de commande de coordonnées désirées x et y reçoivent des signaux de commande ce qui entraîne l'inversion des vecteurs de magnétisation de l'hologramme désiré, sous l'influence de la paire choisie des lignes de commande de coordonnées x - y, pour une lecture de sa configuration d'information codée. L'inversion du vecteur de magnétisation 30 entraîne la rotation du plan de polarisation d'une partie étroite du faisceau principal 7 incident et réfléchi par l'hologramme choisi de telle sorte qu'une composante de son vecteur lumineux corresponde à l'axe de polarisation de l'analyseur, et de là permet à ce dernier de laisser passer le faisceau polarisé réfléchi étroit pour qu'il atteigne les diodes photo-sensibles 35 choisies de l'ensemble de diodes 3. Bien que l'on ait décrit dans ce qui précède et représenté sur les dessins les caractéristiques principales de l'invention, appliquées à un mode de réalisation préférée de celle-ci, il est évident que l'homme de l'art peut y apporter toutes modifications de forme ou de détail qu'il juge utiles 40 sans pour autant sortir du cadre de ladite invention. 71 03661 4 2081604 REVENDICATIONS 1. Système de mémoire caractérisé en ce qu'il comprend : un ensemble holographique constitué de plusieurs hologrammes discrets espacés du type réflecteur j une source d'énergie cohérente pour envoyer un faisceau large de lumière 5 polarisée cohérente de section transversale suffisante pour illuminer complètement ledit ensemble holographique s un ensemble de diodes formé d'une matrice de diodes sensibles à la lumière disposée pour recevoir la lumière réfléchie par un hologramme dudit ensemble holographique ; 10 un analyseur disposé entre les dits ensembles dans le trajet de la lu mière réfléchie pour commander l'intensité de ladite lumière réfléchie incidente sur ledit ensemble de diodes. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le plan de polarisation dudit analyseur est orienté à environ 90° par rapport au plan de 15 polarisation de la lumière réfléchie par ledit ensemble holographique afin de permettre l'extinction maximale de ladite lumière réfléchie durant un état de non lecture. 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que les dits hologrammes présentent un effet magnéto-optique, ce par quoi le vecteur de magnétisation 20 pour chaque hologramme peut être commuté d'un premier état à un second état pour amener la rotation du plan de polarisation de la lumière réfléchie à partir de l'hologramme choisi, et un moyen de commutation de coordonnée disposé sur ledit ensemble holographique pour que l'un, choisi des dits hologrammes présente ledit effet 25 durant un état de lecture. 4. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque hologramme contient une configuration unique représentant des données numériques ou analogiques et- ledit ensemble de diodes est disposé pour fournir des signaux de sortie correspondant à chaque configuration unique en réponse à la 30 réception d'une configuration lumineuse réfléchie lorsqu'un hologramme désiré est choisi sous commande dudit moyen de commutation de coordonnée pour fournir la lecture des dites données emmagasinées. 5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen d'utilisation sensible aux dits signaux électriques lus à partir 71 03661 5 2081604 dudit ensemble de diodes. 6. Système selon la revendication 5,caractérisé en ce que les dits moyens de commutation sont formés de lignes conductrices de coordonnées x - y fixées sur la surface opposée à la surface portant les hologrammes, et des moyens de commande associés pour permettre la sélection simultanée d'au moins deux hologrammes afin qu'ils envoient leurs configurations lumineuses respectives durant une opération ou lecture.