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1. (WO1991020078) VERFAHREN ZUR OPTISCHEN DATENSPEICHERUNG
Anmerkung: Text basiert auf automatischer optischer Zeichenerkennung (OCR). Verwenden Sie bitte aus rechtlichen Gründen die PDF-Version.

Verfahren zur optischen Datenspeicherung

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur optischen Datenspeicherung in einem Werkstoff, enthaltend einen Träger und eine Speicherschicht, die eine Matrix aus anorganischem oder organischem
Material und einen Chromophor, der an der Matrixoberfläche adsorbiert ist, enthält, wobei in der Speicherschicht mit Licht unterschiedlicher Frequenz spektrale Löcher in den Absorptionsbanden des Chromophors erzeugt werden.

In einer Vielzahl von Speichersystemen, beispielsweise in CD-ROM- Speichern, werden Informationen optisch gespeichert. Die Speicherdichte ist zwar um den Faktor 10 bis 100 höher als bei konventionellen magne- tischen Speichern, jedoch wird die maximal erreichbare Dichte durch die zweidimensionale Punktspeicherung auf der Oberfläche des Speichermediums auf ca. 108 bit/cm2 begrenzt. Der Grund für diese Begrenzung ist, daß sich ein Laserstrahl mit einer Wellenlänge von ca. 800 nm, wie er im allgemeinen zum Auslesen von Informationen aus optischen Speichersystemen verwendet wird, durch Beugungserscheinungen nicht weiter als bis auf ca. 1 μm2 fokussieren läßt, so daß nicht mehr als 108 unkte pro cm2 optisch unterschieden werden können.

Eine Erhöhung der Speicherdichte ist allerdings dann möglich, wenn eine weitere Dimension für die Speicherung hinzukommt. Dies kann erreicht werden, wenn man z.B. unter Verwendung der Monochromasie des Laserlichtes zu spektralen Lochbrennverfahren übergeht und damit als dritte Dimension für die Speicherung die Frequenz des Laserlichtes verwendet, d.h. indem man einen frequenzselektiven optischen Datenspeicher erzeugt. Zur näheren Erläuterung der frequenzselektiven optischen Datenspeicherung, die auch als Frequency Domain Optical Storage (im folgenden "FDOS" genannt) bezeichnet wird, wird auf die US-A-4 101 976 sowie US-A-3 896 420 verwiesen, auf die im übrigen zur Erläuterung aller hier nicht im einzelnen beschriebenen Begriffe ausdrücklich Bezug genommen wird.

Bei der FDOS nutzt man aus, daß Chromophore, z.B. chromophore Moleküle, Atome, Ionen oder deren Aggregate, die in nicht streng geordneten Wirtsmatrizen, beispielsweise in realen Kristallen oder Gläsern (Polymere oder gefrorene Lösungsmittel), eingelagert sind, eine starke inhomogene Ver-breiterung der Spektrallinien in Absorption und Emission zeigen. Dies liegt an der großen Zahl leicht unterschiedlicher Einbaulagen ("Sites"), die die Chromophore in der Matrix einnehmen können. Durch Überlagerung der aufgrund dieser unterschiedlichen Einbaulagen verschobenen Absorptionslinien kommt es zu einer inhomogen verbreiterten Absorptionsbande mit der Halbwertsbreite T .

Das Brennen permanenter Löcher beruht nun darauf, daß bei tiefer Temperatur durch Einstrahlung von monochromatischem Laserlicht resonant angeregte Moleküle entweder chemisch reagieren (photochemisches Lochbrennen) oder eine Konformationsänderung des Wirt-Gast-Systems induzieren (photophysikalisches Lochbrennen). Nach Relaxation in den Grundzustand liegen die optischen Übergänge dieser Moleküle nicht mehr bei den ursprünglichen Frequenzen.

Ein nach dem Brennen detektiertes Absorptions- oder Anregungsspektrum zeigt an der Stelle der Brennfrequenz ein spektrales Loch. Aus der Linien-formfunktion des Lochs kann man die homogene Linienbreite r^* bestimmen.

Die homogene Linienbreite r-.j steigt mit zunehmender Temperatur stark an und weist bei allen Systemen, auch weit unter Raumtemperatur, ungefähr den gleichen Wert wie die Halbwertsbreite Tj der Absorptionsbande auf. Aus diesem Grund und aufgrund der starken Elektron-Phononkopplung ist beim spektralen Lochbrennen in der Regel eine sehr tiefe Temperatur (ca. 4 K) erforderlich, wobei flüssiges Helium als Kühlmittel anzuwenden ist.

Ausgehend von diesen physikalischen Prinzipien läßt sich die maximal erreichbare Speicherdichte optischer Speicher auf dem folgenden Wege erhöhen: An einem fokussierten Laserpunkt wird die Frequenz des Lasers variiert, so daß in die Absorptionsbande der im Fokus mit Licht beaufschlagten Moleküle in gewissen Frequenzabständen spektrale Löcher gebrannt werden.

Das auf diese Weise erzeugte Loch/Nichtloch-Muster enthält dann die Bitkodierung. Die Frequenz-Bitkodierung an einem Abtastpunkt kann mittels unterschiedlicher Verfahren, beispielsweise mittels Frequenzmodulationstechniken, schnell ausgelesen werden.

Die in der Frequenzdimension erreichbare Speicherdichte hängt davon ab, wie viele Löcher in die inhomogene Bande des Speichermediums gebrannt werden können, was durch das Verhältnis Halbwertsbreite der inhomogenen Bande rj .homogener Linienbreite (Lochbreite) rH ausgedrückt werden kann. Dieses Verhältnis beträgt bei bekannten Systemen in der Regel 102 bis 10-+.

Die Kapazität eines Lochbrennspeichers erweitert sich somit auf ca.
1011 bit/cm2 und liegt damit deutlich über der Speicherdichte konventioneller optischer Speichermedien, die, wie bereits ausgeführt, aus optischen Gründen keine größere Speicherdichte als ca. 108 bit/cm2 erreichen können.

In J.Phys.Che . 92 (1988), Seiten 5069 bis 5072, ist die Erzeugung spektraler Löcher in den Absorptionsbanden von an y-Aluminiumoxid oder Silicagel adsorbierten Benzoxazinfarbstoffen bei einer Temperatur von 1,6 K beschrieben.

Der Nachteil der bisher durchgeführten Verfahrensweise ist aber, wie bereits oben ausgeführt, darin zu sehen, daß sie bei der Temperatur des flüssigen Heliums (4,2 K) vorgenommen wird. Bei den üblichen FDOS-Verfah- ren nimmt mit zunehmender Temperatur, z.B. bei 10 bis 40 K, die Kopplung des Chromophors an niederfrequente Anregungen, beispielsweise an Phononen der Matrix, stark zu. Durch diese Kopplung des eingelagerten Chromophor- oleküls verbreitert sich einerseits die Halbwertsbreite r^ und damit die Lochbreite des Chro ophormoleküls sehr schnell, während andererseits die Phononenseitenbande auf Kosten der Nullphononenlinie stark an Intensität zunimmt, so daß im oben genannten Temperaturbereich keine oder zumindest keine schmalen Löcher mehr gebrannt werden können.

Aus anwendungstechnischen Gründen ist es jedoch wünschenswert, nicht mit flüssigem Helium als Kühlmittel, sondern beispielsweise mit dem erheblich preiswerteren flüssigen Stickstoff arbeiten zu können.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein neues Verfahren für die frequenzselektive optische Datenspeicherung bereitzustellen, in dem mit Licht unterschiedlicher Frequenz spektrale Löcher in Absorptionsbanden von chromophoren Substanzen bei solchen Temperaturen erzeugbar sind, wie sie durch Kühlung mit flüssigem Stickstoff erreicht werden.

Es wurde nun gefunden, daß die optische Datenspeicherung in einem Werk-Stoff, enthaltend einen Träger und eine Speicherschicht, die eine Matrix aus anorganischem oder organischem Material und einen Chromophor enthält, wobei in der Speicherschicht mit Licht unterschiedlicher Frequenz spektrale Löcher in den Absorptionsbanden des Chromophors erzeugt werden, vorteilhaft gelingt, wenn man eine Matrix verwendet, die

a) mikroporös ist, wobei die Porenweite der Matrix größer ist als der Moleküldurchmesser des Chromophors, oder
b) eine Käfigstruktur aufweist oder
c) eine Schichtstruktur aufweist, wobei jeweils der Chromophor an der Matrixoberfläche adsorbiert ist, und man die Erzeugung der spektralen Löcher in den Absorptionsbanden des Chromophors bei einer Temperatur von ≥ 50 K vornimmt.

5 Der im erfindungsgemäßen Verfahren zur Anwendung kommende Werkstoff weist einen Träger auf, wobei als Träger zweckmäßig transparente Träger, wie Glas oder Kunststoffe in Betracht kommen. Geeignete Kunststoffe sind beispielsweise Poly(meth)acrylate, Polycarbonate, Polyester, Epoxide, Poly- olefine, z.B. Polymethylpenten, Polyamid, Polyvinylchlorid, Polystyrol 10 oder Polyvinylester.

Die Speicherschicht des im erfindungsgemäßen Verfahren zur Anwendung kommenden Werkstoffs enthält eine Matrix und einen Chromophor.

15 Die Matrix besteht aus anorganischem oder organischem Material. Sie ist

a) mikroporös, wobei die Porenweite der Matrix größer ist als der Moleküldurchmesser des Chromophors, oder weist
b) eine Käfigstruktur oder
20 c) eine Schichtstruktur auf.

Wenn die Matrix mikroporös ist, besitzt sie in der Regel eine amorphe oder mikrokristalline Struktur mit heterogener Oberfläche. Die Matrix kann weiterhin auch eine Oberfläche innerhalb einer Käfig- oder Schichtstruktur 25 aufweisen, die eine Einlagerung oder Interkalation des Chromophors erlaubt. Derartige Strukturen stellen eine Reihe energetisch unterschiedlicher Plätze zur Verfügung.

Geeignete mikroporöse anorganische Matrices stammen z.B. aus der Reihe der 30 Aluminiumoxide, wie α-Aluminiurnoxid, ß-Aluminiumoxid, 3r-Aluminiumoxid oder θ-Aluminiumoxid, oder der Siliciumdioxide, wie Kieselgel oder Kieselgur.

Solche Produkte sind an sich bekannt und beispielsweise in Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, Band 7, Seiten 298 bis 35 299, sowie Band 21, Seiten 454 und 458 bis 459, beschrieben.

Geeignete mikroporöse organische Matrices können z.B. aus kleinen kugelförmigen Polymerteilchen (Durchmesser: ca. 10 bis 10 000 nm) aufgebaut sein, wobei der Raum zwischen den Teilchen die Mikroporen darstellt. Sol-40 ehe Produkte sind an sich bekannt und werden z.B. als Eichstandards in der Elektronenmi roskopie angewandt. Sie stammen z.B. aus der Polystyrolreihe (US-A-4 937 171).

Geeignete anorganische Matrices mit Käfigstruktur stammen z.B. aus der Reihe der Zeolithe oder der nicht-zeolithischen Molekularsiebe. Zeolithe sind kristalline Aluminosilikate, die eine hochgeordnete Struktur mit einem starren dreidimensionalen Netzwerk von Siθ ~ oder Alθ4-Tetraedern 5 besitzen, die durch gemeinsame Sauerstoffatome verbunden sind. Das Verhältnis der Silicium- und Aluminiumatome zu Sauerstoff beträgt 1:2 (siehe Ullmanns Encyclopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, Band 24,
Seite 575. Die Elektrovalenz der Aluminium enthaltenden Tetraeder ist durch Einschluß von Kationen in den Kristall, z.B. eines Alkalimetall- 10 oder Wasserstoffions, ausgeglichen. Ein Kationenaustausch ist möglich. Die Räume zwischen den Tetraedern sind vor der Dehydration durch Trocknen oder Calcinieren von Wassermolekülen besetzt.

Entsprechend ihrer Struktur werden Zeolithe in verschiedene Gruppen unter- 15 teilt. So bilden bei der Mordern it-Gruppe Ketten oder bei der Chabasit- Gruppe Schichten aus Tetraedern die Zeolith-Struktur, während sich bei der Faujasit-Gruppe die Tetraeder zu Polyedern ordnen, z.B. in Form eines Kubooktaeders, der aus Vierringen oder Sechsringen aufgebaut ist. Je nach Verknüpfung der Kubooktaeder, wodurch unterschiedlich große Hohlräume und 20 Poren entstehen, unterscheidet man Zeolithe vom Typ A, L, X oder Y.

Für das erfindungsgemäße Verfahren in Betracht kommende Zeolithe sind solche aus der Morden it-Gruppe, engporige Zeolithe vom Erionit- oder Chabasit-Typ oder Zeolithe vom Faujasit-Typ, z.B. Y-, X- oder L-Zeolithe. 25 In diese Gruppe von Zeolithen gehören auch die sogenannten "ultrastabilen" Zeolithe des Faujasittyps, d.h. dealuminierte Zeolithe. Verfahren zur Herstellung solcher Zeolithe sind z.B. in der US-A-4 512 961 beschrieben.

Weiterhin zu nennen sind Zeolithe vom Pentasiltyp. Diese haben als Grund-30 baustein einen aus Siθ4-Tetraedern aufgebauten Fünfring gemeinsam. Sie sind durch eine hohes Si02:Al 2θ3-Verhältnis gekennzeichnet sowie durch Porengrößen, die zwischen denen der Zeolithe von Typ A und denen vom Typ X oder Y liegen.

35 Geeignete anorganische Matrices mit Schichtstruktur stammen z.B. aus der Reihe der Tone, wie Bentonite oder Montmorillonite.

Solche Produkte sind an sich bekannt und beispielsweise in Ullmanns
Encyklopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, Band 23, Seiten 311 bis 40 326, beschrieben.

Geeignete organische Matrices mit Schichtstruktur können z.B. aus
geeigneten übereinanderliegenden Kunststoffolien aufgebaut sein.

Bevorzugt ist eine Verfahrensweise, in der man eine SpeicherschichA verwendet, die eine Matrix aus anorganischem Material aufweist.

Solche Matrices weisen eine große Temperaturbeständigkeit, eine hohe Festigkeit und ein günstiges Adsorptionsvermögen auf.

Besonders hervorzuheben ist eine Verfahrensweise, in der man eine Speicherschicht verwendet, die eine mikroporöse Matrix aufweist, wobei Matrices aus der Reihe der Aluminiumoxide oder Siliciumdioxide bevorzugt sind.

Insbesondere zu nennen sind in diesem Zusammenhang Matrices mit einer spezifischen Oberfläche von mindestens 30 m2/g und vorzugsweise mindestens 100 m2/g.

Als Chromophor, der in der Speicherschicht des Werkstoffs enthalten ist, kommt z.B. ein Farbstoff in Betracht, der mit einem Laser optisch anregbar ist. Vorzugsweise verwendet man solche Farbstoffe, die im Wellenlängenbereich von ca. 400 bis 1100 nm absorbieren.

Geeignete Chromophore stammen z.B. aus der Klasse der Anthrachinon-, Phthalocyanin-, Porphyrin-, Carbazol- oder Oxazinfarbstoffe.

Diese Farbstoffe sind an sich bekannt und z.B. in K. Venkatara an "The Chemistry of Synthetic Dyes", Vol. II und V, beschrieben.

Weitere Chromophore, die im erfindungsgemäßen Verfahren zur Anwendung kommen können, sind z.B. Farbstoffe aus der Klasse der Naphthalocyaninfarb-stoffe, Methinfarbstoffe, Quadratsäurefarbstoffe, Azofarbstoffe, Di- oder Triphenylmethanfarbstoffe, Metall omplexfarbstoffe, Thiazinfarbstoffe, Phenazinfarbstoffe, indigoiden Farbstoffe oder der Metall-Dithiolene.

Bevorzugt ist eine Verfahrensweise, in der sich ein Chromophor aus der Klasse der Anthrachinon-, Oxazin-, Porphyrin- oder Phthalocyaninfarbstoffe in der Speicherschicht des Werkstoffs befindet.

Besonders bevorzugt ist eine Verfahrensweise, in der sich ein Chromophor aus der Klasse der Anthrachinon- oder Oxazinfarbstoffe in der Speicherschicht des Werkstoffs befinden.

Ganz besonders hervorzuheben ist eine Verfahrensweise, in der sich
Chinizarin oder Kresylviolett als Chromophor in der Speicherschicht des Werkstoffs befindet.

Der Chromophor ist an der Matrixoberfläche adsorbiert. Unter Adsorption im erfindungsgemäßen Sinn wird dabei sowohl die Physisorption, d.h. die Ausbildung von Wasserstoffbrückenbindungen oder van der Waalschen-Bindungen zwischen Chromophor und Matrixoberfläche, als auch die Chemisorption, d.h. die Ausbildung von ionischen Bindungen, kovalenten Bindungen oder koordi- nativen Bindungen zwischen Chromophor und Matrixoberfläche, verstanden.

Der Chromophor kann dabei direkt oder auch mittels einer externen funk- tionellen Gruppe (z.B. eines basischen oder sauren Rests), die über einen Spacer mit dem Chromophor verknüpft ist, an die Matrixoberfläche adsorbiert sein.

Die Adsorption des Chromophors an der Matrixoberfläche erfolgt nach an sich bekannten Methoden. Beispielsweise kann man die Matrix mit einer Lösung des Chromophors in einem Lösungsmittel behandeln.

Geeignete Lösungsmittel sind z.B. Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropa- nol, Butanol, Diacetonalkohol, Methyleth lketon, Benzol, Toluol, Bromo- form, 1, 1,2-Trichlorethan, Methylenchlorid, Diethylether, Methyl-isobutyl- ether, Chlornaphthalin oder deren Mischungen. Abhängig von der chemischen Struktur des Chromophors kommt auch Wasser oder eine kompatible Mischung mit den obengenannten Lösungsmitteln in Betracht.

Zweckmäßig weist die Lösung einer Konzentration an gelöstem Chromophor von 10-6 bis 10-3 moi/i auf.

Danach kann die Matrix bei einer Temperatur von 0 bis 150°C getrocknet werden. Zweckmäßig führt man den Trocknungsschritt unter vermindertem Druck (z.B. 10~5 bis 1 mbar) durch, um so zu gewährleisten, daß das
Lösungsmittel völlig entfernt wird.

Bei Verwendung von Aluminiumoxiden oder Siliciumdioxiden als Matrix beträgt die Menge an Chromophor, die an der Matrixoberfläche adsorbiert wird, im erfindungsgemäßen Verfahren in der Regel 10-7 bis 10-3 mol
Chromophor/g Matrix, vorzugsweise 10~6 bis 10_|- mol Chromophor/g Matrix. Dies entspricht in der Regel einer Belegung der Matrixoberfläche (BET) von 10~3 bis 1 %, vorzugsweise 10-2 bis 10-* %. Unter diesen Bedingungen ist die Kopplung des Chromophors an die niederfrequenten Anregungen, z.B. an Phononen der Matrix, deutlich verringert.

Die so erhaltene Speicherschicht kann dann auf den Träger gebracht werden. Es ist auch möglich, zunächst die unbehandelte Matrix auf dem Träger aufzubringen und die Behandlung mit der Chromophorlösung anschließend vorzunehmen.

Das Aufbringen der Matrix auf den Träger erfolgt nach an sich bekannten Methoden, beispielsweise kann eine Matrixdispersion in einem inerten Lösungsmittel (siehe die oben beispielhaft genannten Lösungsmittel), gegebenenfalls in Gegenwart von Hilfsmitteln, z.B. Bindemitteln oder Haftver- 5 mittler, durch Rakeln, Schleudern, Gießen oder Tauchen auf den Träger gebracht werden, wonach sich ein Trocknungsprozeß anschließt (Temperatur: 0 bis 150°C, Druck 10_5 bis 1 mbar). Es ist auch möglich, die Speicherschicht in Glas- oder geeignete Kunststoffbehälter (z.B. in Glasröhren) einzufüllen und diese abzuschmelzen.
10
Als Lichtquelle im erfindungsgemäßen Verfahren eignen sich solche Lichtquellen, die schmalbandiges Licht emittieren und kontinuierlich durch- stimmbar sind, beispielsweise durchstimmbare Farbstofflaser, durchstimm- bare Festkörperlaser, z.B. der Titan-Saphir-Laser, oder Halbleiterlaser.

15
Die Temperatur, bei der im erfindungsgemäßen Verfahren die spektralen Löcher in den Absorptionsbanden des Chromophors erzeugt werden, beträgt ≥ 50 K vorzugsweise ≥ 77 K.

20 Dieser Temperaturbereich wird z.B. erreicht, wenn man den Werkstoff mit flüssigem Stickstoff kühlt.

Die im erfindungsgemäßen Verfahren erzeugten spektralen Löcher in den Absorptionsbanden des Chromophors weisen in der Regel eine Lochbreite von 25 10 bis 20 cm~l auf, womit der Speicherplatzzuwachs auf der Frequenzachse {I /Ti ) im Bereich von 50 bis 100 bit/Absorptionsbande liegt. Gemeinsam mit einer örtlichen maximalen Speicherdichte von 108 bits/cm2 ergibt sich somit eine Gesamtspeicherdichte von 5 • 109 bis 1010 bits/cm2.

30 Bei transparenten Werkstoffen erfolgt die Detektion der im erfindungsgemäßen Verfahren erzeugten spektralen Löcher durch Transmission und bei nicht-transparenten Werkstoffen mittels Fluoreszenzanregungsspektroskopie. Dabei wird auch das Lesen der Information bei einer Temperatur von > 50 K, vorzugsweise ≥ 77 K, vorgenommen.
35
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das erfindungsgemäße Verfahren mit einem Chromophor, der ein zwei -Photonen- Vier-Niveau-System (2P4N-System) aufweist, wie z.B. in der US-A-4 458 345 beschrieben, durchgeführt werden.
40
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahren besteht darin, daß es bei wesentlich höherer Temperatur durchgeführt werden kann als die bisherigen Verfahren, so daß auf die Kühlung mit flüssigem Helium verzichtet werden kann.

Die folgenden Beispiele sol len die Erfindung näher erläutern .

Beispiel 1

1 g ar-Aluminiumoxid mit einer spezifischen Oberfläche von 110 g/m2 wurden bei 20°C mit einer Lösung von 10-7 mol Chinizarin in 20 ml Methylenchlorid getränkt. Anschließend wurde bei 20°C und 10-5 bar 1 Stunde getrocknet.

Das so erhaltene Speichermaterial, das eine Belegung mit Farbstoff von 0,1 %, bezogen auf die spezifische Oberfläche (BET) von 3r-Aluminiumoxid, aufwies, wurde in eine Glasküvette (Innenabmessung: 1 mm x 10 mm x 20 mm) eingeschmolzen.

Der so erhaltene Werkstoff wurde mit flüssigem Stickstoff auf 80 K ge- kühlt.

Mittels eines Coherent CR 699-21 Ringfarbstofflasers wurden bei dieser Temperatur innerhalb von 300 Sekunden mit einer Leistungsdichte von
1,5 mW/cm2 Löcher in der Absorptionsbande von Chinizarin erzeugt. Die Halbwertsbreite r*-| der spektralen Löcher betrug 13,3 cm-l. Ihre Tiefe betrug 2 %.

Beispiel 2

Man arbeitete analog Beispiel 1, erzeugte jedoch die Löcher in der Absorptionsbande innerhalb von 500 Sekunden mit einer Leistungsdichte von 12 mW/cm2. Die Halbwertsbreite IΗ der spektralen Löcher betrug 18,8 cm_l (= 564 GHz). Ihre Tiefe betrug 5 %.

Beispiel 3 (Vergleich)

Man arbeitete analog Beispiel 1, erzeugte jedoch die Löcher in der Absorptionsbande bei 1,6 K innerhalb von 40 Sekunden mit einer Leistungsdichte von 5 μW/cm2. Die Halbwertsbreite r^ der spektralen Löcher betrug 0,035 cm-1 (= 1,02 GHZ): Ihre Tiefe betrug 2 %.

Beispiel 4

Der Werkstoff wurde analog Beispiel 1 hergestellt. Anstelle der Chiniza-rinlösung wurde jedoch eine Lösung von 10-7 mol Kresylviolett in 20 ml Methanol verwendet. Das erhaltene Speichermaterial wies eine Belegung von ca. 0,5 %, bezogen auf die spezifische Oberfläche (BET) von
j--Aluminiumoxid auf.

Mittels eines Coherent CR 699-21 Ringfarbstofflasers wurden bei 80 K innerhalb von 600 Sekunden mit einer Leistungsdichte von 42 mW/cm2 Löcher in der Absorptionsbande von Kresylviolett erzeugt.

Die Halbwertsbreite *^ der spektralen Löcher betrug 15 cm---. Ihre Tiefe betrug 1 %.

Beispiel 5 (Vergleich)

Man arbeitete analog Beispiel 4, erzeugte jedoch die Löcher in der Absorptionsbande bei 1,6 K innerhalb von 40 Sekunden mit einer Leistungsdichte von 230 μW/cm2. Die Halbwertsbreite T-- der spektralen Löcher betrug 0,5 cm-1 (= 15 GHz). Ihre Tiefe betrug 0,5 %.

Die voranstehenden Beispiele zeigen, daß, verglichen mit den Beispielen 3 und 5 (1,6 K), die Lochbreite in den Beispielen 1, 2 und 4 (80 K) zwar deutlich zunimmt, aber immer noch so schmal ist, daß ca. 10 bis 100 Löcher (entsprechend einer Zunahme der Bitzahl von 10 bis 100 pro Laserspot) in der Absorptionsbande erzeugt werden können.