автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.07, диссертация на тему:Исследование и оптимизация методов формирования и обработки сигналов в устройствах магнитооптической памяти

На^ават^цкописи

и п 2 7 ДЕК 2990

Филимоненко Ирина Владимировна

УДК 681.327.68

ИССЛЕДОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ МЕТОДОВ ФОРМИРОВАНИЯ И ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ В УСТРОЙСТВАХ МАГНИТООПТИЧЕСКОЙ ПАМЯТИ

Специальность 05.11.07 Оптические и оптико-электронные приборы

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новосибирск, 2000

Работа выполнена в Институте автоматики и электрометрии СО РАН

Научный руководитель доктор технических наук,

старший научный сотрудник Соболев B.C.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Твердохлеб П.Е. кандидат физико-математических наук Бельтюгов В.Н. Ведущая организация Институт физики СО РАН (г.Красноярск).

со

Защита состоится "Ад " Ъ 2000г. в /О час.

на заседании диссертационного совета Д 063.34.08 в Новосибирском государственном техническом университете (630092, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20) С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирского государственного технического университета

Автореферат разослан " $ Ц " 2000г.

Ученый секретарь диссертационного совета

/

к.т.н., доцент Полубинский B.JI.

1. Актуальность

Возможность создания магнитооптических запоминающих устройств (МОЗУ) на протяжении последних лет привлекала особое внимание исследователей и разработчиков, поскольку, в отличие от CD ROM, результаты этих исследований открывают перспективу практической реализации перезаписываемой оптической памяти сверхбольшой емкости.

Основы реверсивной (стираемой) оптической памяти были заложены в 1975-1985 гг., когда было показано, что пленки "редкоземельный элемент -переходный металл", в частности TbFe перемагничиваются при достаточно низких (150°С) температурах. Запись на эти пленки осуществляется термомагнитным способом за счет локального разогрева небольшого участка пленки (~1 мкм2) остросфокусированным лазерным лучом в присутствии перемагничивающего поля. Считывание осуществляется тем же излучением, но меньшей мощности, и основано на эффекте Керра: поляризованный свет, отражаясь от намагниченного участка пленки, претерпевает небольшой (до 0.5°) поворот плоскости поляризации, который с помощью поляризационно-чувствительного фотоприемника превращается в полезный электрический сигнал. Магнитооптические запоминающие устройства существенно превосходят ЗУ на жестких дисках по емкости и сохраняют преимущества гибких дисков, позволяя накапливать неограниченные объемы информации в виде сменных кассет.

Технология магнитооптической памяти в ближайшем будущем получит свое дальнейшее развитие в виде реверсивных DVD дисков емкостью до 17 Гбайт, над промышленной реализацией которых интенсивно работают такие известные фирмы, как Sony, Philips и другие.

Усилия большинства исследователей направлены на решение задачи оптимизации структуры магнитооптического диска. В немногочисленных публикациях, которые посвящены анализу оптико-электронного канала устройств магнитооптической памяти, достаточно подробно рассматриваются лишь источники шумов и их влияние на общее отношение сигнал-шум. При этом отсутствует анализ совместного влияния параметров элементов оптико-электронного канала на это отношение, и тем более не представлена какая-либо методика оптимизации структуры этого канала и значений параметров его отдельных элементов. Кроме того, некоторыми авторами были использованы столь грубые приближения, что оптимум по углу смещения ими вообще не был замечен. Таким образом, ряд принципиальных вопросов создания устройств магнитооптической

памяти не был решен или не нашел достаточного отражения в литературе (эти сведения могли составлять "Ноу-хау" фирм -разработчиков). К ним, в первую очередь, следует отнести: методы оптимального в смысле отношения сигнал-шум формирования магнитооптических сигналов; соответствующие структурные схемы оптической части МОЗУ и параметры их элементов; способы и схемы аналого-импульсного преобразования электрических сигналов, обеспечивающие минимальные ошибки чтения записанной информации; методы технологического контроля магнитооптических структур, как необходимых процедур при разработке устройств магнитооптической памяти.

Поэтому, когда в 1988 году перед коллективом специалистов ИАиЭ СО РАН, в который входила автор диссертации, была поставлена задача разработки отечественной технологии магнитооптической памяти и создания опытного образца устройства, то возникла необходимость научного обоснования подходов к выбору структур оптической и электронной частей МОЗУ и расчету их элементов. Задача усложнялась тем, что из-за малости значения углов Керровского вращения современные МО-материалы при ограниченной мощности читающего лазерного пучка дают очень слабые, сопровождающиеся существенными шумами сигналы на выходе фотодетектора, что существенно снижает достоверность процесса чтения.

С учетом сказанного выше, материалы диссертационной работы представляются научно значимыми и актуальными.

2. Связь с государственными программами

Исследования по теме диссертации выполнялись в соответствии с планами НИР ИАиЭ СО РАН в рамках Государственной научно-технической программы "Перспективные информационные технологии" (1989-1992 гг.) и программы СО РАН "Развитие научных основ квантовой оптики и квантовой электроники. Разработка новых направлений их применения." Работы были поддержаны Фондом технологического развития Министерства науки РФ (контракт №95, 1996г.) и Минатомом РФ (в связи с актуальностью задач текущего архивирования данных о работе агрегатов АЭС в целях прогнозирования нештатных ситуаций).

3. Цель работы

Цель диссертации - исследование и оптимизация методов формирования и обработки оптических и электрических сигналов в

устройствах магнитооптической памяти по критерию максимума отношения сигнал-шум и разработка рекомендаций по их инженерному проектированию.

Достижение поставленной цели потребовало решения следующих задач:

-анализа основных источников помех в МОЗУ и определения их статистических характеристик;

- разработки математических моделей оптического и электронного сигналов МОЗУ;

- разработки методик оптимизации оптической и электронной подчастей МОЗУ по критериям максимума отношения сигнал-шум.

-разработки структурных схем оптической и электронной подсистем МОЗУ и определения требований к их элементам;

- разработки метода и средств контроля параметров магнитооптических структур, основанных на использовании эффекта Керра.

4. Методы исследования

В работе использовались методы матричного анализа оптических систем (матрицы Джонса) и статистической теории сигналов, математическое моделирование и физический эксперимент.

5. Научная новизна

- Впервые поставлена и решена задача оптимизации оптико-электронного канала МОЗУ с позиций получения наибольшего отношения сигнал-шум;

- предложен метод оптимальной идентификации магнитооптического сигнала по критерию минимума фазовой ошибки, путем его дифференцирования;

- разработана новая методика оценки основных параметров магнитооптических структур, основанная на использовании эффекта Керра.

6. Практическая ценность и реализация результатов работы

Разработана инженерная методика оптимизации структуры и элементов устройств магнитооптической памяти. Полученные соотношения и графики позволяют при заданных параметрах магнитооптических сред найти оптимальные конфигурации оптико-электронной части МОЗУ и параметры ее элементов по критерию максимума отношения сигнал-шум.

На этой основе созданы экспериментальные образцы МОЗУ, характеристики которых отвечают требованиям Международного стандарта ISO DIS IESC-10089. Научно-техническая документация по МОЗУ и методики переданы во Всесоюзный НИИ автоматики Минатома РФ (г. Москва), как основа для выполнения ОКР;

Разработанная в процессе выполнения диссертации методика контроля качества магнитооптических дисков передана в Подольский технологический институт Минатома РФ (г. Подольск Московской обл.).

7. На защиту выносятся:

- Результаты оптимизации оптической части МОЗУ, полученные путем решения многопараметрической задачи поиска экстремума отношения сигнал-шум в виде рекомендаций по выбору конфигурации оптической схемы и определению параметров ее элементов в зависимости от заданного угла Керровского вращения регистрирующей среды;

- математическая модель магнитооптического сигнала и методика оптимизации электронной части МОЗУ по критерию минимума фазовой ошибки, а также рекомендации по ее проектированию;

- структура и методика расчета оптимального фильтра для выделения МО сигнала;

- новая методика оценки параметров петли гистерезиса и угла Керровского вращения регистрирующего слоя магнитооптических дисков.

8. Апробация работы

Результаты диссертации опубликованы в отечественном журнале "Автометрия" (который также издается Ellerton Press (USA) под названием "Optoelectronics, instrumentation and and data processing") и апробированы на следующих международных и отечественных конференциях:

- Всесоюзная научно-техническая конференция "Проектирование ВЗУ на магнитных носителях", Пенза, 1988г.;

- IV Международная HT конференция "Дисковые запоминающие устройства" ("ДЗУ-90"), г. Костенец (Болгария),

-International Conference on Optoelectronic Science and Engineering, 1990, Beijing, China;

-Всесоюзная конференция по физике магнитных явлений, Ташкент, 1991 год;

Структура н краткое содержание работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и двух приложений. Общий объем работы составляет 122 страницы, включая 43 рисунка и 1 таблицу. Библиография включает 53 наименования.

Во вводной части диссертации представлен анализ изменений характеристик световой волны, отраженной от намагниченной среды, являющихся следствием полярного эффекта Керра. Рассмотрены способы выделения магнитооптического сигнала и сигналов слежения за фокусом и дорожкой; определены основные источники шумов, сопровождающих получаемые сигналы и вызывающих ошибки в режиме чтения (дробовой шум, шум фоновой засветки, избыточный шум излучения лазера и шумы неоднородностей диска). В результате проведенного анализа выбрана наиболее рациональная, с точки зрения простоты и технологичности, структура оптико-электронной части МОЗУ.

Анализ поляризацнонно-чувствительного фотодетектора сигналов от магнитооптического диска

Принцип чтения информации в устройствах магнитооптической памяти основан на выделении и детектировании угла Керровского поворота плоскости поляризации отраженного от диска света. Соответствующая оптическая схема канала чтения представлена на рис. 1. Луч лазера, представляющий собой плоско поляризованную световую волну, проходя светоделительный кубик, падает на поверхность магнитооптического диска. Отраженный от диска свет отклоняется светоделительным кубиком к. анализатору (А) и фотодиоду (ФД). Вследствие малости достигнутых в настоящее время углов поворота плоскости поляризации, ограничений, накладываемых на мощность считывающего излучения, и требований высокой достоверности преобразования информации основной задачей при проектировании канала чтения является оптимизация структуры и элементов канала по критерию максимума отношения сигнал-шум как главного фактора, определяющего работоспособность накопителя. В диссертации получены и исследованы выражения для сигнала, шума и отношения сигнал-шум на выходе поляризацнонно-чувствительного фотоприемника,

7

Диск

ФД А Х/2

/ 7 /

/

п

светоделительный кубик

□

Рис.1

Лазер

представляющего собой комбинацию анализатора и фотодетектора.

Поворот плоскости поляризации света при отражении от диска на угол Керровского вращения ведет к изменению тока фотодетектора ./ на величину А], являющуюся полезным сигналом. Полученное в диссертации выражение для отношения сигнала к шуму аш (¿У/аш)показало, что дУ/аш зависит от и ориентации осей анализатора относительно плоскости поляризации света 0. Следовательно, для достижения максимального отношения сигнал-шум необходимо определить угол @опт. На рис.2 представлен график, позволяющий найти необходимый угол Оапт для заданных значений Д©^ при учете только дробового шума (идеализированный случай).

Полученные результаты показывают, что для каждого заданного угла Керровского вращения Л©к максимум отношения сигнал-шум получается, если ось непропускания анализатора располагать под оптимальным углом 0олт по отношению к направлению поляризации отраженного света. На рис.2 изображены также график зависимости

и

©„«.град КГ"

отношения сигнал-шум

при выполнении условия 0 = 0

л/

ст.,.

линия) и график

(сплошная

2-

10 --

0=0

(штриховая линия), для которого угол 0 = 0 при все значениях Конкретные

значения получаемого выигрыша в отношении сигнал-шум показаны на рисунке штрих-пунктирной кривой. Введение смещения 0отт позволяет значительно (до двух раз при малых Д0*) улучшить отношение сигнал-шум по сравнению с 0 = 0. Необходимо отметить тот факт, что значение отношения сигнал-шум резко возрастает с увеличением Д©^, поэтому

<'\

10"

0.5

10 Ад град Рис.2

основным путем увеличения ДУ/стш является создание магнитооптических материалов с возможно большим углом Керровского вращения А©* (по инициативе ИАиЭ СО РАН работы в этом направлении проводятся Институтом физики СО РАН им. Киренского).

Кроме дробового шума на выходе фотоприемного модуля действуют темновые шумы приемника, шумы, обусловленные фоновой засветкой, и шумы входных усилителей. В работе получено и проанализировано выражение для отношения сигнал-шум в присутствии некоррелированных с дробовым фоновых шумов со среднеквадратичным значением аф. Анализ этого выражения показал, что для каждого &®к и а,р/адр существует угол &опт, при котором отношение сигнал-шум достигает максимума. Начиная с некоторого значения а,ф/с?др, &„„„ асимптотически стремится к углам, близким к 45"(рис. 3). Таким образом, зная отношение сг^/сдр, по приведенным в диссертации формулам и графикам можно определить

такую ориентацию анализатора относительно плоскости поляризации света, при которой дУ/ош£ (аШ£ = +Оф) будет иметь максимальное значение.

Влияние угла смещения 0 особенно заметно при малых . В качестве примера на рис. 4 штрихпунктирной кривой показаны численные

значения выигрыша в отношении сигнал-шум

Сплошными линиями на этом же рисунке изображены графики = /(л©*) Для Оф/одр. =0.3,1,3 и

для

А/' аш1

•ю-4

0.90-

0.75-

0.50-

0.25-

© ~ ©опт. ПУНКТИРНЫМИ ЛИНИЯМИ

показаны зависимости = ^Д0к)

при 0 = 0.

Наряду с дробовым и фоновыми шумами, в сигнале фотоприемника присутствуют шумы, обусловленные флуктуациями интенсивности излучения лазера и шероховатостью

информационного слоя и покрытий диска. Устранить или значительно ослабить эти ■ компоненты позволяет дифференциальный фотоприемник, в котором световой луч, отраженный от диска, расщепляется светоделительным кубиком на два, равных по интенсивности, каждый из которых попадает на свой анализатор, расположенный под углом &огт к направлению плоскости поляризации света (рис.5). Синфазные компоненты шума при этом взаимно ослабляются, а полезные компоненты сигнала суммируются. Так как в большинстве случаев интенсивности фоновых засветок сравнимы с интенсивностью отраженного от диска света или превышают ее, оптимальный угол в таких условиях необходимо выбирать близким

-к)

ртах

Иа.Г-

= 3.

= 0.3

То

Рис.4

Диск

ФД1

С—

ПК ш

ФД2

/I СВСТО-

ДС.1ИТС.К.11ЫЙ

о

Рис. 5 К 45°.

анализатора в данной схеме поляризующий кубик (ПК).

удобно использовать

кубик Лазер

В качестве полностью

Ю

Оптимизация оптической части канала чтения устройств магнитооптической памяти

Далее в работе решается задача оптимизации тракта записи-чтения в целом с учетом возможности вариаций параметров всех элементов схемы. Для любого заданного значения угла Керровского вращения найдены оптимальные углы между плоскостью поляризации лазерного излучения и осями анализатора О2опт и светоделительного кубика 01олт, а также определено соотношение коэффициентов пропускания и отражения светоделительного кубика по Р- и Б-компонентам света, для которых отношение сигнал-шум достигает своего максимального значения.

С учетом темновых шумов фотоприемника, шумов входных усилителей и шумов, обусловленных фоновой засветкой, следует применить схему дифференциального приемника (рис. 5) с углом ©2опщ = 45°.

Анализ схемы чтения МОЗУ выполнен для трех реализаций светоделительного кубика: а) частично поляризующий кубик (ЧПК) с произвольным соотношением коэффициентов пропускания и отражения по Р- и Б-компонентам света, б) неполяризующий светоделительный кубик (СДК), в) полностью поляризующий кубик (ПК).

Сравнение схем с применением СДК, ПК, и ЧПК показало, что использование ЧПК позволяет увеличить отношение сигнал/шум в 1.5 раза по сравнению со схемой с СДК и в 10 раз по сравнению с ПК. Оптимальное значение при этом равно нулю.

Отношение сигнал/шум на выходе фотоприемника с ЧПК, как показано в работе, имеет вид

ч пу ¿.а

(I)

\hv2B

к2 л/1 - Л2 л/1 - /я2 5т2д©.

гае о\ т„

= /Р0Кае22в]/1У , Р0 = Е02, - мощность светового потока,

излучаемого лазером, к-коэффициент пропускания ЧПК Р-компоненты излучения, ш- коэффициент пропускания ЧПК Б-компоненты излучения. Исследование (I) показало, что величина фонового шума (ст^,) существенно влияет на .

С ростом (р^/Сфтах)2 от 0 до 1 величина к*пт уменьшается от 0.98 до

и

0.67. Это означает, что в присутствии значительных дополнительных шумов для достижения максимального отношения сигнал/шум необходимо использовать ЧПК с амплитудными коэффициентами пропускания по Р-компоненте к]т = 0.67, по Б-компоненте топт = 0.

Из приведенных рассуждений видно, что при использовании конкретного МОД с известными коэффициентом отражения и углом Керровского вращения (д©Д можно таким образом сконструировать оптическую головку чтения-записи, что отношение сигнал/шум достигнет своего максимально возможного значения.

Специфика магнитооптической памяти в большинстве случаев заставляет разработчиков МОЗУ разделять каналы чтения полезной и служебной информации, вводя дополнительный светоделительный кубик (ЧПК2). В связи с этим возникает дополнительная задача оптимизации, учитывающая усложнение схемы оптической головки. В работе исследованы два варианта головки с разделенными каналами с точки зрения оптимальных параметров ЧПК2 и места его расположения (см. рис. 6)

Диск Диск

Конфигурация I Конфигурация II

Рис 6.

Методом матричного анализа оптических схем получены выражения для тока на выходе дифференциального фотоприемника в конфигурациях I и II. Анализ этих выражений показал, что использование схемы II для построения головки чтения - записи является более предпочтительным в сравнении со схемой 1,. поскольку она обеспечивает больший к.п.д. в режиме записи.

Из приведенных рассуждений видно, что, при использовании МОД с заданными параметрами (&0к,Я), можно таким образом сконструировать оптическую головку чтения-записи, что отношение сигнал/шум достигнет своего максимально возможного значения. Для этого:

- в случае, когда можно ограничиться учетом только дробового шума, необходимо использовать ЧПК с оптимальными коэффициентами пропускания Р- и Б- компонент света (копт, топт), при этом оси ЧПК и анализатора располагаются под углами 01опт,02опт по отношению к плоскости поляризации света, падающего на диск; параметры копт, топт , &1опт,&2опт определяются полученными в диссертации соотношениями и графиками.

- в присутствии некоррелированных с дробовым фоновых шумов необходимо, чтобы ЧПК имел строго определенные параметры (копт, топт), при которых ¿и/сГиХдостигает максимального значения; с ростом фонового шума 01опт стремится к 45°; параметры копт, топт, &1тт,®2опт определяются полученными в диссертации соотношениями и графиками,

- в случае существенных шумов, обусловленных флуктуациями интенсивности излучения лазера и шероховатостью информационного слоя и покрытий диска, что соответствует реальным условиям, необходимо использовать дифференциальную схему фотодетектирования; ЧПК при этом должен иметь следующие характеристики:

1) в случае незначительных фоновых шумов т =

2) при <7ф»<УдРт2=0;кГ=0.67 независимо от величины Д0*.

Угол 01о„„, = 0 в том и другом случае.

- для получения сигналов слежения за фокусом и дорожкой следует применять схему в конфигурации II (рис.6), так как она обеспечивает более высокий к.п.д. в режиме чтения.

Оптимизация электронной части канала чтения устройств магнитооптической памяти

Единица информации, записанной на магнитооптическом диске, представляет собой перемагниченный участок его активного слоя. Сигнал /(.г), считываемый с магнитооптического диска, является интегралом свертки аппаратной функции объектива и сигнальной функции от записанного канального бита. Аппроксимируя аппаратную функцию гауссоидой ехр(-г~/4), в работе удалось получить следующее приближенное выражение для описания МО сигнала

7(/) = /оехр(-0.36/2/4) (2)

где /07 - длительность сигнала от одного бита на уровне 0.7 его максимальной интенсивности. Для последовательности N битов

результирующий сигнал имеет вид:

Д0=£/о.ехр[-°-36('-О2Аол] о)

В большинстве систем оптической дисковой памяти информация заключена в числе тактовых интервалов между записанными битами, поэтому для чтения данных с диска поток считываемых аналоговых сигналов преобразуется в последовательность прямоугольных импульсов ТТЛ-уровней с четко определенными фронтами. Рассмотрены два способа преобразования считываемых сигналов - пороговый и дифференциальный. В диссертации проведен анализ обоих способов с точки зрения флуктуаций фазы (временного сдвига) результирующего сигнала, поскольку именно от них зависит достоверность чтения записанных данных. Для порогового способа путем разложения в ряд суммы сигнала и шума на входе компаратора найдено следующее выражение для среднеквадратичного значения фазовой ошибки сТд,, [с]

(4)

где а ш = > ^о " спектральная плотность дробового шума, /с -

полоса пропускания фотоприемника, О((0)- производная сигнала в момент времени срабатывания компаратора (0.

Минимальное значение ошибки будет иметь место в точке максимума крутизны сигнала. С учетом принятой нами модели сигнала окончательное выражение для минимальной относительной среднеквадратичной фазовой ошибки будет иметь вид

е„ =1.95—, (5)

и

ио

где ид - амплитуда сигнала.

Для дифференциального способа преобразования относительная фазовая ошибка составит

=1-7 (6)

Этот результат получен заменой в (4) аш на среднеквадратичное отклонение продифференцированного шума и £/(/0) на ¿/(/0). Сравнение (5) и (6) показало, что дифференцирование смеси сигнала и шума уменьшает фазовую ошибку на 13%. Кроме того, поскольку компаратор в этой ситуации срабатывает в нуле производной, результат преобразования

не зависит от колебаний амплитуды. Учитывая сказанное, на практике предпочтение следует отдать способу преобразования с дифференцированием.

Из теории помехоустойчивого приема известно, что при заданной форме сигнала и известных статистических характеристиках шума простейшим решением задачи максимального подавления сопровождающего шума является применение оптимальной согласованной фильтрации. Оптимальные фильтры, согласованные по крутизне входного сигнала, обеспечивают на своем выходе максимальное отношение пикового значения крутизны сигнала к среднеквадратичному значению помехи (шума), т.е. фазовая ошибка при использовании таких фильтров будет минимальной. В работе получены передаточные функции фильтров, оптимальных по крутизне и по амплитуде и соответствующие им фазовые ошибки гф,к) и еф(а) идентификации магнитооптических сигналов

(7)

(3)

Сравнение (7) и (8) показало, что фазовая ошибка в случае фильтрации по амплитуде в 1.65 раза выше, чем при оптимальной фильтрации по крутизне сигнала. Таким образом, наиболее предпочтительным является фильтр, оптимальный по крутизне. В качестве реализуемого был предложен фильтр' Бесселя 2-го порядка и найдены его параметры.

В работе получены также алгоритмы оптимальных совместных оценок параметров магнитооптических сигналов по критерию максимума функции правдоподобия и исследовано их качество. При этом учитывался только дробовой шум. В частности, алгоритм оптимальной оценки момента прихода импульса и его дисперсия имеют вид

N I N / / N \

где х -длительность импульса, п, -нормированное значение отсчетов аналого-цифрового преобразователя фототока, N -число отсчетов.

СУ

Щ, К66 ^ V 2л '

ст

£ф{а) о.б/ТоЗб/4

Л1(а)

= 1.66-

уР^МзбЮ,,:

ип

2к

Экспериментальная апробация результатов оптимизации канала

записи-чтения

Результаты исследований по оптимизации тракта записи-чтения легли в основу макета магнитооптического накопителя. В диссертационной работе приводится описание его функциональной схемы (рис. 7) и результаты экспериментальных исследований качества сигнала (форма импульса, его длительность, глубина модуляции и т.д.), отношения сигнал-шум, достоверности воспроизведения данных, надежности записи С

] МО-диск

1К „

[ Х^МО-сигнал

п/п лазер система слежения за фокусом н дорожкой

модулятор

Сигнал чтения служебной информации

контроллер накопителя

декодер дискриминатор

Ш-Ц2,7) нулей

декодер дискриминатор

1ИХ(2,7) нулей

¿или

<Ш/Л

Рис. 7

фильтр, оптимальный по амплитуде

фильтр, отимальиый по амплитуде

информации и качества работы систем автоматического слежения.

Полученные данные показали, что: • отношение сигнал-шум на выходе фотоприемннков магнитооптического сигнала составляет 52 дБ в полосе частот 30 кГц, что, как показал эксперимент, обеспечивает не более 10"5 ошибок на 1 бит информации. Эта цифра для запоминающих устройств совершенно неудовлетворительна. В то же время, при ограничениях, накладываемых на мощность лазера при чтении (чтобы не стереть информацию), получить более высокое отношение сигнал-шум, как показали результаты оптимизации, невозможно. Поэтому, чтобы довести число ошибок на бит до приемлемого значения-10"1г вводится избыточное помехоустойчивое кодирование. При использовании нами кодов Рида-Соломона отношение сигнал-шум в 52 дБ обеспечивает достоверность чтения информации 10"и ошибок на бит, что

соответствует требованиям Международного стандарта ISO EIC-10089;

• спроектированная на основе результатов диссертации оптическая головка обеспечила уверенную запись данных излучением серийно выпускаемого отечественного полупроводникового лазера мощностью всего 40 мВт;

• параметры получаемых магнитооптических сигналов и сигналов служебной информации соответствуют требованиям международного стандарта, что подтверждает правильность рекомендаций по выбору принципов построения и характеристики элементов канала записи-чтения;

Методика измерения основных параметров магнитооптического диска

В связи с необходимостью в оценках параметров МО-дисков, возникшей в процессе оптимизации оптико-электронного тракта МОЗУ, разработан и реализован новый, основанный на использовании оптического эффекта Керра, метод измерения параметров петли гистерезиса магнитооптических пленок (намагниченности насыщения, коэрцитивной силы), коэффициента отражения и угла поворота плоскости поляризации отраженного света. Особенности метода и результаты его применения изложены в Приложении к диссертации.

Заключение

В диссертации поставлена, обоснована и решена важная научно-техническая задача оптимизации оптической и электронной систем магнитооптических запоминающих устройств по критерию максимума отношения сигнал-шум. Получены следующие результаты: 1. Методом матриц Джонса выполнен анализ оптической системы МОЗУ и найдена его передаточная функция. Построена математическая модель магнитооптического сигнала и сопровождающего его шума. Это позволило поставить и решить задачу многопараметрической оптимизации структуры оптической головки МОЗУ на основе критерия максимума отношения сигнал-шум. Получены соотношения и графики, позволяющие для конкретных условий (угол Керровского вращения магнитооптических сред, их коэффициент отражения, фоновый шум, шум лазера, шум диска) определить оптимальные значения параметров каждого из элементов оптической головки. Установлено, что: каждому заданному углу Керровского вращения МО среды должен соответствовать вполне определенный угол смещения оси анализатора; оптимальной (с точки зрения максимума отношения сигнал-шум и к.п.д.) является схема оптической головки с использованием частично поляризующего кубика

17

(ЧПК) с амплитудными коэффициентами пропускания по Р- компоненте к2опт-0-67, по S-компоненте mom=0; при наличии шумов диска и лазера, существенно превышающих уровень дробового шума, следует в качестве поляризационно-чувствительного детектора использовать

дифференциальный фотоприемник.

2. Получена математическая модель выходного электрического сигнала МОЗУ; и проведен анализ возможных способов аналого-импульсного преобразования сигналов по критерию минимума фазовой ошибки, как основной помехи при идентификации сигналов, кодированных стандартными канальными кодами. Показано, что наиболее помехоустойчивым является метод преобразования, основанный на дифференцировании электрического сигнала с последующей настройкой компаратора на нули получаемого сигнала; для обработки магнитооптического сигнала необходимо использовать оптимальный фильтр, согласованный с формой производной сигнала.

3. На основе полученных результатов предложена и реализована структура электронной части МОЗУ, представляющая собой оптимальный по крутизне линейный фильтр Бесселя 2-ого порядка, дифференцирующую цепь и компаратор с "нулевым" порогом, на выходе которого включен декодер RLL(2,7).

4. Предложен, обоснован и апробирован новый оптический метод измерения характеристик петли гистерезиса, основанный на явлении Керра. Особенностью метода является то, что он позволяет оперативно и без разрушения материала определять основные параметры качества магнитооптических дисков.

5. Получены совместные максимально правдоподобные оценки параметров магнитооптических сигналов (в том числе важного для устройств магнитооптической памяти момента прихода импульса).

Задачи, решенные в диссертационной работе, относятся к вопросам анализа и синтеза широкого класса поляризационно-чувствительных устройств и в этом плане представляют общенаучный интерес; что касается устройств магнитооптической памяти, то результаты, полученные в диссертации, являясь теоретической основой оптимальных способов построения оптической и электронной частей магнитооптического накопителя, будут полезны разработчикам независимо от прогресса технологии оптоэлектроники.

Основное содержание диссертации отражено в следующих публикациях: 1. Соболев B.C., Филимоненко И.В. Оптимизация отношений сигнал/шум

устройств магнитооптической памяти // Всесоюзная НТ конференция "Проектирование ВЗУ на магнитных носителях": Тезисы докладов - г. Пенза, 1988г.,-С. 19.

2. Соболев B.C., Филимоненко И.В. Оптимизация фотоприемного тракта магнитооптической памяти // Автометрия. - 1989. - №2. - С. 68-73.

3.Соболев B.C., Филимоненко И.В. Оптимизация тракта чтения по критерию максимума отношения сигнал/шум // IV Международная НТ конференция "ДЗУ-90": тезисы доклада. - г. Костенец (Болгария).

4. Соболев B.C., Филимоненко И.В. Оптимизация тракта чтения магнитооптического накопителя по критерию максимума отношения сигнал/шум //Автометрия. - 1991. - N5. - С.17-27.

5. Sobolev V.S., Filimonenko I.V. Analysis of signal-to-noise ratio in readout system of MO memory // SP1E. - 1990. - V.1230 (International Conference on Optoelectronic Science and Engineering, Beijing, 1990).

6. Соболев B.C., Филимоненко И.В. Характеристики сигнала и шума отечественных МО дисков // Тезисы докладов XIX Всесоюзной конференции по физике магнитных явлений. - Ташкент. - 1991.

7. Кащеева Г.А., Соболев B.C., Филимоненко И.В. Оптимальное преобразование магнитооптических сигналов по критерию минимума фазовой ошибки // Автометрия,- 1994. - №5. - С.32-44.

8. Филимоненко И.В. Квазиоптимальный фильтр для выделения информационных сигналов от магнитооптического диска // Автометрия,-1994. - №5. - С.45-47.

9. Соболев B.C., Щербаченко A.M., Кащеева Г.А., Столповский А.А., Филимоненко И.В., Харин A.M. Образцы магнитооптического накопителя на отечественной элементной базе // Научная сессия-96 ИАиЭ СО РАН: Тезисы докладов. - Новосибирск, 1996. - С.26.

Ю.Соболев B.C., Кащеева Г.А., Филимоненко И.В. Максимально-правдоподобные оценки параметров оптических сигналов // Автометрия. - 1999.-№ 1. - С. 12-20.

ll.V.S. Sobolev, G.A. Kashcheeva, I.V. Filimonenko. Joint Maximum Likelihood Estimators of Optical Signal Parameters // Pattern Recognition and Image Analysis. - 1999. - Vol. 9,- No.2. - pp.320-323.

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 II. 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 26 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

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, вёТеРе), 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

Луч лазера

Рис.В.1. Принцип записи информации на магнитооптические диски примерно 84% световой энергии сосредоточено в центральном светлом пятне, так называемом диске Эйри, диаметр <1 которого определяется длиной волны излучения лазера X и числовой апертурой оптической системы (ЫА): с1 2ЫА. Этот минимальный размер определяется явлениями дифракции на апертуре объектива. Таким образом, для уменьшения диаметра центрального пятна необходимо выбирать лазер с меньшей длиной волны и объектив с большей цифровой апертурой.

Вторым требованием является необходимость малых размеров и веса источника излучения для установки его в оптическую головку. Этому требованию в полной отвечают полупроводниковые лазеры.

В-третьих, мощность лазерного излучения должна быть достаточной для нагрева пленки при записи информации термомагнитным способом. Расчеты показывают, что лазеры мощностью 30-40 мВт полностью удовлетворяют требованиям записи и стирания. Такие полупроводниковые лазеры были по Техническому заданию ИАиЭ СО РАН разработаны на ПО "Север" (г. Новосибирск) в 1993г [5].

В качестве регистрирующей среды могут быть использованы материалы, удовлетворяющие следующим требованиям [6,7]:

-регистрирующая среда должна обладать одноосной магнитной анизотропией для того, чтобы вектор намагниченности был ориентирован нормально к поверхности пленки;

- чтобы минимизировать требуемую мощность записи-стирания, среда должна иметь низкую теплопроводность как в плоскости пленки, так и по ее толщине; этому требованию в большей степени удовлетворяют аморфные материалы;

- предпочтительны материалы с высоким оптическим поглощением, что позволяет существенно снизить мощность записывающего лазера;

-для стабильного существования доменов и подавления влияния внешних полей необходима достаточно высокая коэрцитивная сила;

- материал должен иметь достаточно высокое значение угла Керровского вращения и коэффициента отражения Я. Считывание информации производится ослабленным поляризованным излучением того же лазера. Отраженный от диска свет вследствие эффекта Керра претерпевает поворот плоскости поляризации на небольшой угол, который позволяет воспроизвести записанную информацию. Обнаружение поворота плоскости поляризации отраженного света производится при помощи анализатора и фотоприемника. Таким образом, отраженный от диска свет проходит оптический канал накопителя, попадает на фотоприемник, преобразующий его в электрический сигнал, и, далее, электронный канал, осуществляющий аналого-импульсное преобразование сигнала, его декодирование и преобразование в параллельный цифровой код. Искажения воспроизводимого сигнала на любом этапе его прохождения, шумы диска и электронного канала могут привести к существенным ошибкам считывания.

Как следует из этого краткого введения, магнитооптический накопитель представляет собой сложное оптико-электронное устройство, вобравшее в себя новейшие достижения квантовой электроники и оптоэлектроники. Естественно, что его надежная работа может быть обеспечена только путем серьезной научной проработки принципов построения и тщательной оптимизации основных узлов. В устройствах магнитооптической памяти из-за малости углов Керровского вращения и ограничений, накладываемых на мощность лазерного излучения, отношение сигнал/шум (с/ш) получается весьма низким. Вследствие этого чрезвычайную актуальность приобретают вопросы оптимизации оптико-электронного канала магнитооптического накопителя. Важность задачи оптимизации устройств магнитооптической памяти, естественно, потребовала усилий многих исследователей и специалистов. В [8-10,22] успешно решена задача оптимизации слоистой структуры диска (найдена оптимальная слоистая структура), в [11-13] исследовались вопросы, связанные с повышением эффективности магнитооптической головки. В [14,15] решены частные вопросы оптимизации отдельных узлов. Однако, отсутствует полный анализ и оптимизация в целом. Диссертационная работа относится к этой области знаний и посвящена исследованию возможных структур оптической и электронной частей устройств магнитооптической памяти и их оптимизации по критерию максимума отношения сигнал-шум как основного фактора, определяющего достоверность записи-чтения информации с помощью устройств магнитооптической памяти.

Целью диссертационной работы является исследование и оптимизация методов формирования и обработки оптических и электрических сигналов в устройствах магнитооптической памяти по критерию максимума отношения сигнал-шум и разработка рекомендаций по их инженерному проектированию. Достижение поставленной цели потребовало решения следующих задач:

- анализа основных источников помех в МОЗУ и определения их статистических характеристик;

- разработки математических моделей оптического и электронного сигналов МОЗУ;

- разработки методик оптимизации оптической и электронной подчастей МОЗУ по критериям максимума отношения сигнал-шум.

-разработки структурных схем оптической и электронной подсистем МОЗУ и определения требований к их элементам;

- разработки метода и средств контроля параметров магнитооптических структур, основанных на использовании эффекта Керра.

Для решения поставленных задач использовались методы матричного анализа оптических систем и статистической теории сигналов, математическое моделирование и физический эксперимент.

Исследования по теме диссертации выполнялись в соответствии с планами НИР ИАиЭ СО РАН в рамках Государственной научно-технической программы "Перспективные информационные технологии" (1989-1992 гг.) и программы СО РАН "Развитие научных основ квантовой оптики и квантовой электроники. Разработка новых направлений их применения." Работы были поддержаны Фондом технологического развития Министерства науки РФ (контракт №95, 1996г.) и Минатомом РФ (в связи с актуальностью задач текущего архивирования данных о работе агрегатов АЭС в целях прогнозирования нештатных ситуаций).

Результаты работы опубликованы в 6 статьях [16,45-47,50,51], докладывались на 3 отечественных [17-19] и 2 международных конференциях [20,21] и реализованы в виде:

- конкретных рекомендаций по инженерному проектированию оптической и электронной частей магнитооптического накопителя;

- действующих образцов МОЗУ.

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

- Впервые поставлена и решена задача оптимизации оптико-электронного канала МОЗУ с позиций получения наибольшего отношения сигнал-шум;

- предложен метод оптимальной идентификации магнитооптического сигнала по критерию минимума фазовой ошибки, путем его дифференцирования;

- разработана новая методика оценки основных параметров магнитооптических структур, основанная на использовании эффекта Керра.

Практическая ценность и реализация результатов работы: разработана инженерная методика оптимизации структуры и элементов устройств магнитооптической памяти. Полученные соотношения и графики позволяют при заданных параметрах магнитооптических сред найти оптимальные конфигурации оптико-электронной части МОЗУ и параметры ее элементов по критерию максимума отношения сигнал-шум. На этой основе созданы экспериментальные образцы МОЗУ, характеристики которых отвечают требованиям Международного стандарта ISO DIS IESC-10089. Научно-техническая документация по МОЗУ и методики переданы во Всесоюзный НИИ автоматики Минатома РФ (г. Москва), как основа для выполнения ОКР;

Разработанная в процессе выполнения диссертации методика контроля качества магнитооптических дисков передана в Подольский технологический институт Минатома РФ (г. Подольск Московской обл.).

Автор выносит на защиту:

- Результаты оптимизации оптической части МОЗУ, полученные путем решения многопараметрической задачи поиска экстремума отношения сигнал-шум в виде рекомендаций по выбору конфигурации оптической схемы и определению параметров ее элементов в зависимости от заданного угла Керровского вращения регистрирующей среды;

- математическая модель магнитооптического сигнала и методика оптимизации электронной части МОЗУ по критерию минимума фазовой ошибки, а также рекомендации по ее проектированию;

- структура и методика расчета оптимального фильтра для выделения МО сигнала;

- новая методика оценки параметров петли гистерезиса и угла Керровского вращения регистрирующего слоя магнитооптических дисков.

Автор выражает глубокую признательность научному руководителю д.т.н. Соболеву B.C. за постоянное внимание и помощь в проведении работы, а также соавтору по опубликованным работам Кащеевой Г.А.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации поставлена, обоснована и решена важная научно-техническая задача оптимизации оптической и электронной систем магнитооптических запоминающих устройств по критерию максимума отношения сигнал-шум. Получены следующие результаты:

1. Методом матриц Джонса выполнен анализ оптической системы МОЗУ и найдена его передаточная функция. Построена математическая модель магнитооптического сигнала и сопровождающего его шума. Это позволило поставить и решить задачу многопараметрической оптимизации структуры оптической головки МОЗУ на основе критерия максимума отношения сигнал-шум. Получены соотношения и графики, позволяющие для конкретных условий (угол Керровского вращения магнитооптических сред, их коэффициент отражения, фоновый шум, шум лазера, шум диска) определить оптимальные значения параметров каждого из элементов оптической головки. Установлено, что: каждому заданному углу Керровского вращения МО среды должен соответствовать вполне определенный угол смещения оси анализатора; оптимальной (с точки зрения максимума отношения сигнал-шум и к.п.д.) является схема оптической головки с использованием частично поляризующего кубика (ЧПК) с амплитудными коэффициентами пропускания по Р- компоненте к Опт=0.67, по Б-компоненте Шопх=0; при наличии шумов диска и лазера, существенно превышающих уровень дробового шума, следует в качестве поляризационно-чувствительного детектора использовать дифференциальный фотоприемник [45,46].

2. Получена математическая модель выходного электрического сигнала МОЗУ; и проведен анализ возможных способов аналого-импульсного преобразования сигналов по критерию минимума фазовой ошибки, как основной помехи при идентификации сигналов, кодированных стандартными канальными кодами. Показано, что наиболее помехоустойчивым является метод преобразования, основанный на дифференцировании электрического сигнала с последующей настройкой компаратора на нули получаемого сигнала; для обработки магнитооптического сигнала

100 необходимо использовать оптимальный фильтр, согласованный с формой производной сигнала [47].

3. На основе полученных результатов предложена и реализована структура электронной части МОЗУ, представляющая собой оптимальный по крутизне линейный фильтр Бесселя 2-ого порядка, дифференцирующую цепь и компаратор с "нулевым" порогом, на выходе которого включен декодер ШХ(2,7) [50].

4. Предложен, обоснован и апробирован новый оптический метод измерения характеристик петли гистерезиса, основанный на явлении Керра. Особенностью метода является то, что он позволяет оперативно и без разрушения материала определять основные параметры качества магнитооптических дисков.

5. Получены совместные максимально правдоподобные оценки параметров магнитооптических сигналов (в том числе важного для устройств магнитооптической памяти момента прихода импульса) [16,51].

Задачи, решенные в диссертационной работе, относятся к вопросам анализа и синтеза широкого класса поляризационно-чувствительных устройств и в этом плане представляют общенаучный интерес; что касается устройств магнитооптической памяти, то результаты, полученные в диссертации, являясь теоретической основой оптимальных способов построения оптической и электронной частей магнитооптического накопителя, будут полезны разработчикам независимо от прогресса технологии оптоэлектроники.

1. Chen D. Magnetic materials for optical recording // Appl.Opt.-1974.-13(4).-P.767.

2. Звездин A.K., Котов B.A. Магнитооптика тонких пленок.-М.: Наука,1988

3. Волков В.Г., Дуб А.Д., Жмудь A.M., Фромичев В.В. Полупроводниковый инжекционный лазерный излучатель для магнитооптических накопителей // Автометрия.-1994.- №5.- сс.70-75

4. P.G. van Engen, K.H.J. Buschow, R. Jongebreur, etc. PtMnSb, a Material with a Very High Magneto-optical Kerr Effect // Appl.Opt.Lett.-1983.-V.42.-p.202.

5. Balasubramanian K.Materials and design issues of multilayer magneto-optical thin film media for optical recirdind // Opt. Eng.-1992.-31, №12.

6. Tomita Y., Yoshino T. Optimum design of multilayer-medium structures in magnetooptical readout systems // JOSA A.-1984.-1, №8.

7. Jiu-Yao Tang, Jin-Fa Tang. Optimum design and preparation of multilayered magnetooptic recording media // Appl. Opt.-1990.-29, №17.

8. Masahiro Ojima, Atsushi Saito e.a. Compact magnetooptical disk for coded data storage //Appl. Opt.-1986.-25, №4.-P.483.

9. Tanabe T.,Tanaka Y., Arai R. Simple analysis of readout waveform for elliptical mark // Appl.Opt.-1993 .-Vol.32.-№20.

10. Самуцевич C.O. Запоминающие устройства на оптических дисках // Радиоэлетроника (состояние и тенденция развития).-М.:НИИЭИР. 1985.-Тетр.11.

11. V.S. Sobolev, G.A. Kashcheeva, I.V. Filimonenko. Joint Maximum Likelihood Estimators of Optical Signal Parameters // Pattern Recognition and Image Analysis. -1999. Vol. 9.- No.2. - pp.320-323.

12. Соболев B.C., Филимоненко И.В. Оптимизация отношений сигнал/шум устройств магнитооптической памяти // Всесоюзная НТ конференция "Проектирование ВЗУ на магнитных носителях": Тезисы докладов г. Пенза, 1988г., - С.19.

13. Соболев B.C., Филимоненко И.В. Характеристики сигнала и шума отечественных МО дисков // Тезисы докладов XIX Всесоюзной конференции по физике магнитных явлений. Ташкент. - 1991.

14. Соболев B.C., Щербаченко A.M., Кащеева Г.А., Столповский А.А., Филимоненко И.В., Харин A.M. Образцы магнитооптического накопителя на отечественной элементной базе // Научная сессия-96 ИАиЭ СО РАН: Тезисы докладов. -Новосибирск, 1996. С.26.

15. Соболев B.C., Филимоненко И.В. Оптимизация тракта чтения по критерию максимума отношения сигнал/шум // IV Международная НТ конференция "ДЗУ-90": тезисы доклада. г. Костенец (Болгария).

16. Sobolev V.S., Filimonenko I.V. Analysis of signal-to-noise ratio in readout system of MO memory // SPIE. 1990. - V.1230 (International Conference on Optoelectronic Science and Engineering, Beijing, 1990).

17. Tomita Y., Yoshino T. Optimum design of multilayer-medium structures in aa magneto-optical readout recording // Appl. Opt.-1988.-27, №4.-P.703.

18. Mansuripar M., Connole G.A.N. Signal and noise in magneto-optical readout // J.Appl.Phys.-1982.-Vol.53.-№6.-p.4485.24 .G J. Sprokel. Reflectivity, Rotation and Ellipticity of Magnetooptic Film Structures // Appl.Opt.-1984.- Vol.23-p.3983.

19. D. Treves, D. Bloomberg. Signal, Noise and Codes in Optical Memories // Opt.Eng.-1986.-Vol. 25.-p.881.

20. A.G. Dewey. Measurement and modeling of Optical Disk Noise // Proc.Soc.Opt.Instrum.Eng.-1986.-V.695 .-p. 1086.

21. Finkelstein Blair I., Williams W.C. Noise sources in magnetooptic recording // Appl. Opt.-1988.-№4.

22. D.E. Call, B.I. Finkelstein. Dependence of laser-feedback noise on optical-path length // SPIE.-1989, Vol.1078.-p.272.

23. A.G.Dewey. Optimizing the noise performance of a magneto-optic read channel// SPIE.-1989.-Vol.1078.-p.279.

24. Treves D. Magneto-optic of high-density recordings // J.Appl.Phys.-1967.-38, №3.-P.1192.

25. Майклджон У.М. Магнитооптическая запись // ТИИЭР.-1986.-74, №11.

26. Kryder M.H. Magneto-optic recording technology // Ibid.-1985.-57, №1.-P.3913.

27. Шерклифф У. Поляризованный свет.-М.: Мир, 1965.

28. W. A. Challener, Т.А. Rinehart. Jones matrix analysis of magnetooptical meedia and read-back systems // Appl. Opt.-1987.-26, №18.-P.3974

29. T. Iwanaga et.al. Effect of Compensation Plate for Magnetooptical Head. // J.Appl.Phys.-1986.-Vol.47.-p.82.

30. T. Iwanaga, S. Sugaya, H. Inada, etc. Magnetooptic recording readout performance improvement // Appl. Opt.-1988.-Vol.27.-№4.-p.717.

31. Г. Боухьюз, Дж. Браат и др. Оптические дисковые системы. Перевод с англ. под редакцией М.Ф.Стельмаха. М.: "Радио и связь", 1991.

32. Градштейн И.С., Рыжик И.М. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений М.: "Физматгиз", 1963

33. Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. М.: "Сов. радио", 1966

34. В.И.Тихонов. Оптимальный прием сигналов. М.: "Радио и связь", 1983

35. INTERNATIONAL STANDARD ISO/IEC-10089 : 1991. Information technology -130 mm rewritable optical disk cartridge for information interchange.

36. Лезин Ю.С. Оптимальные фильтры и накопители импульсных сигналов. М.: "Сов. радио", 1969

37. А.А.Харкевич. Спектры и анализ. М.: "Физматгиз", 1962.

38. Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника.-М.: "Мир", 1982.

39. Соболев B.C., Филимоненко И.В. Оптимизация фотоприемного тракта магнитооптической памяти // Автометрия.-1989.-№2.-сс.68-73.104

40. Соболев B.C., Филимоненко И.В. Оптимизация тракта чтения магнитооптической памяти по критерию максимума отношения сигнал-шум // Автометрия,-1991.-№5.-сс.17-27.

41. Соболев B.C., Кащеева Г.А., Филимоненко И.В. Оптимальное преобразование магнитооптических сигналов по критерию минимума фазовой ошибки // Автометрия.-199.-№5 .-сс.32-44.

42. Щербаченко A.M. Система быстрого позиционирования магнитооптического накопителя // Автометрия.-1994.-№5.-сс.48-52.

43. Соболев B.C., Белкин A.M., Несин В.И. и др. Магнитооптический накопитель в Международном стандарте // Автометрия. 1994.- №5.-сс.З-15.

44. Филимоненко И.В. Квазиоптимальный фильтр для выделения информационных сигналов от магнитооптического диска // Автометрия.- 1994.-№5.-сс.45-47.

45. Соболев B.C., Кащеева Г.А., Филимоненко И.В. Максимально правдоподобные совместные оценки параметров оптических сигналов // Автометрия.-1999.-№1.-сс. 12-20.

46. Shapiro J.H., Saplakoglu G., Но S.-T. et al. Theory of light detection in the presence of feedback // JOSA B. 1987. 4, №10.

47. Лоудон P. Квантовая теория света. M.: Мир, 1976.