本发明涉及一种借助于聚焦成衍射极限光点的扫描光束，以具有不同于其周围的磁化方向的磁畴图案，用光学方法在记录载体信息层上写入和读出信息的方法，在写入期间，被光点加热的信息层部分受到由通有根据信息信号调制的方波激励电流的线圈产生的基本垂直于信息层的磁场的作用，结果是交替形成具有第一磁化方向的第一磁畴和具有第二磁化方向的第二磁畴;在读出期间，对由处在扫描光束极化状态地磁畴引起的变化加以检测。 本发明还涉及用于实现该方法的装置。
从美国专利第4，466，004号已知这种记录信息的方法。一般在写入一个磁光信息层时，使用一个由光学系统聚焦为衍射极限光点的激光束，例如二极管激光束。将未写入的信息层以垂直于该层的方向进行预磁化。在写入期间，将光点所在部位的磁光材料的微区加热到某一给定温度（例如居里温度），使其局部矫顽力降低。结果该微区可由一相对小的外加磁场使其沿与原磁化方向相反的方向进行磁化。该磁光信息层的有关微区冷却后，外加磁场的方向（按其原有的）则冻结在该信息层中。通过彼此相对地移动光点和记录载体，并调节外加磁场，将一串具有不同于其周围的磁场方向的磁畴或信息微区写入信息层，所述按移动方向的连续信息微区表示写入的信息。
除这种通称为磁场调制的方法外，还有另一种方法是可借助于具有与信息层原有磁化方向相反方向的恒定磁场和根据待写入信息产生的脉冲光束写入信息。该方法通称为激光调制方法。当使用激光调制方法时，信息区的尺寸由光点的大小决定。在光点的半值宽度约为1μm的已知系统中，信息区基本上是直径为1μm数量级的圆域。信息密度为300，000位/mm2数量极。
日益要求增大信息密度以便在一个相同尺寸的记录载体上存储更多的信息的信息。为此必须使读写信息区比至今用在磁光记录载体中的更小。
在所述的美国专利第4，466，004号中，提到通过高频切换磁场在磁化记录载体中以磁畴形式提供其扫描方向的尺寸小于写入光点尺寸的信息区。首先，使在光点照射下的信息区按与信息层原有磁化方向相反的方向磁化。然后在光点仍然有部分照射在所述区域上时，反转磁场使所述区域的一部分重新获得原有的磁化方向。美国专利第4，466，004号没有说明以此获得的在扫描方向具有较小尺寸的磁畴是如何读出的。
既然在一个信息区只对一个信息位加以编码，故每个信息区必须被独立地读出。这意味着读出必须借助于在扫描方向的尺寸与该信息区的尺寸具有相同数量级的光点来完成。读出光点的直径必须比写入光点直径小很多。
因为衍射极限光点的直径正比于λ/NA，这里λ为所用光的波长，NA为所用物镜系统的数值孔径，所以只有通过减小波长和（或）增大数值孔径来减小光点直径。数值孔径的增大将导致光束焦深的减小，以致对光束对焦有更严要求。并且，具有在数值孔径的物镜系统对象差更灵敏，所以对读写装置的允差要有更严要求。如果使用二极管激光器作为光源（这在预期的磁光读写装置的批量生产中是必须的），由于还没有能产生足够高功率用以写入的短波长二极管激光器，所以要减小光束波长实际上是不可能的。
本发明提供一种新的无需减小光点直径就能增大磁光记录载体中信息密度的可能性。这种新的可能性是通过一种新的方法来实现的，其特征在于激励电流的频率和振幅有待写入的信息信号无关，其所述预率至少等于与扫描光点尺寸关联的光学截止频率;方波时间间隔与激励电流周期的比率根据信息信号而进行调制，从而将在扫描方向磁畴长度和磁畴周期变化的比率写入磁畴，同时所述比率的不同值代表写入信号的不同信息值。
使用某一给定波长λ辐射具有某一数值孔径NA的物镜的光学扫描系统的光学截止频率为fco，它正比于2.0NA/λ，即反比于扫描光点的直径。在信息层中具有信息区的情况下，如果这些细节或微区间的相互距离等于或小于2NA/λ，则该光学系统不再能分别地观察物体的细节。因此，该信息区的给定空间频率与该光学截止频率有关。
本发明基于这样的认识，即通过将这些显著小于该光点的信息区的空间频率fr选择为等于或小于光字截止频率并且以这些微区的长度和其周期P（P＝1/f）的比率对该信息编码，则可使用一个并且同样的光点在磁光信息层中以信息区的形式写入和读出信息。在读出期间该比率的变化形成对来自信息层的读光束的一种调制（如同在文献中已知的占空因数调制），该光束通过物镜系统，被光检测系统接收。然后该检测系统产生根据写入信息调制的电信号，尽管不再检测单个信息区。这样，写入和读出不同的灰度级，每个灰度级代表一个给定的信息信号值，从而代替了象传统那样的黑白结构。
应该注意到，本来已从欧洲专利申请第0，284，056号中知道在磁光信息层中写入不同的信号电平可以增大信息密度。但是，根据该已知的方法，写入光束的强度发生变化以致于信息层中的电平也发生变化，为此要将该材料加热到居里温度以上并且能反转磁化方向。然而，必须使用一种比较厚的信息层和高强度的光束。又由于热扩散使这样的热过程难以控制。根据在欧洲专利申请第0，284，056号中说明的方法，对写入的信息区分开检测。
使用各种已知的磁性材料作为信息层，诸如钆，铽和铁的合金，可以实现本发明的方法。然而最好该方法还具有使用铽、铁和钴合金作为信息层的特征。
该材料非常适于写入很短的磁畴。当使用本发明时，如果纵向信息密度以现在的0.3μm/位代替传统的0.45μm/位，则磁畴的长度为0.1μm的数量级。
激励电流具有可变的频率和恒定的方波时间间隔以便在扫描方向可写入具有恒定长度和具有变化空间频率的磁畴。
然而，本发明的方法最好还具有激励电流频率恒定和方波时间间隔可变的特征。写入其在扫描方向长度有变化而空间频率恒定的磁畴。该方法的优点在于因为可以提供任意短的方波时间间隔故直到能写入直到非常淡的灰级并且包括“白”。
本发明方法的第一个实施例的特征在于激励电流方波时间间隔和周期的比率是根据信息信号连续变化的，因此以模拟形式记录信息。
另一种方法是也可用数字形式来记录信息。这可借助于本发明方法的第二实施例加以实现，其特征在于激励电流具固定的频率，而方波时间间隔和激励电汉周期的比率则在n个离散级中变化（n为整数）。将出现的信息信号以n个不同的灰度级记录下来。如果n＝8，即记录载体上的八个灰度级，可用除“1”和“0”之外还有1/7，2/7，3/7，4/7，5/7和6/7组成编码。激励电流脉冲的频率这时例如就等于编码时钟频率的数倍。
激励电流的频率也可高于或低于时钟频率，只要满足磁畴的空间频率等于或大于光学截止频率的条件。
由于记录速度高，最好使用一种具有恒定和高强度级的写入光束。这以最简单方式保证了信息层的材料在所有时间都被充分加热，以便根据磁场的调制局部地改变其磁化方向。
在这些情况下，可以替换地使用一种脉冲写入光束。由于是以脉冲形式施加光能。在磁畴的边缘区域所形成的温度梯度相当高，因此用以固定磁畴边界的精度很高。当以磁畴的形式读出时，结果信噪比得到改善。再者，二极管激光器以脉冲形式操作时负荷小以致于这种类型的二极管激光器寿命较长。
使用脉冲写入光束并且从时间轴上看每个光脉冲位于接近激励电流的反转点的方法，其特征在于每个光脉冲的末端与其符号刚改变的磁场基本上达到其终值的瞬间重合。
这保证了在记录层的局部温度最大时，外加磁场在所希望的方向具有足以使有关局部区域在所希望的方向磁化的强度。
本发明的第二个方面涉及实现该新方法的装置。该装置包括：用以提供扫描光束的光源，用以将扫描光束在信息层上聚焦成衍射极限光点的物镜系统，用以将来自信息层的光束转换为电信号的光敏检测系统，用以产生在信息层的扫描部分基本上垂直于信息层的磁场的电磁线圈，以及用于产生该线圈中的方波激励电流的激励电路。该电流是根据信息信号加以调制的。该装置的特征在于由控制电路控制激励电流，在该控制电路中将输入信息信号转换为方波信号，该方波信号具有至少等于扫描光点尺寸关联的光学截止频率的频率并具有变化的方波时间间隔和信号周期的比率。
用于形成其长度恒定和周期变化的信息区的装置的实施例的特征在于，该控制电路包含一个频率调制器，将有待写入的信息信号加到其输入端，其输出端与提供激励电路控制信号的单稳态多谐振荡器相连。
一个用于将其周期恒定和长度变化的信息区写入的装置的最佳实施例，其特征在于该控制电路包括一个比较器，其第一输入端与一个三角波形电压发生器相连，而将有待写入的信息信号加到第二输入端，所述比较器的输出为激励电路提供控制信号。
为根据多级编码写入信号，可以使用上述实施例，只要将上述实施例的比较器的第二输入端与一个转换器输出相连，该转换器将有待写入和出现在其输入端的信息信号转换为多级信号。
最好该装置还具有光源适合于提供具有恒定强度的写入扫描光束的特征。
该装置的另一个实施例的特征在于，用于光源适合于提供一种脉冲写入扫描光束，并且提供一种用于保持光脉冲和激励电流反转点间预定相位关系的同步电路。
该实施例最好还具有这样的特征：这样来选择所述预定相位关系，即使每个光脉冲的末端与其符号刚变化的磁场基本上达到其终值的瞬间相重合。
下面将通过实例参照附图对本发明进行更详细的说明，附图中：
图1表示一个用于磁光记录载体读写装置的实施例;
图2表示通过已知方法写入的一部分信息纹迹的截面图;
图3表示相对于所用写入读出光点的直径借助于已知方法写入信息区的尺寸图;
图4a和4b用图解方法示出光学衍射读出的原理;
图5a-5e表示具有不同信息区长度和其周期比率的部分信息纹迹的实例图;
图6表示写入更短信息区的原理;
图7表示不同灰度级与信息区不同长度-周期比的关系曲线图;
图8表示从以模拟形式写入三角形信号的记录载体中读出的信号;
图9表示控制电路的第一实施例;
图10表示由该控制电路提供的控制信号;
图11表示控制电路的第二实施例;
图12表示由该控制电路提供的控制信号;
图13图示了用于写入数字信息信号装置的实施例;
图14和18表示根据本发明用以产生磁场和从中获得磁畴图案的激励电流，尤其是通道位电流;
图15表示所用装置的部分基本电路图;
图16表示根据本发明的装置的又一实施例;
图17表示作为时间函数的光脉冲，由其引起的信息层的温度变化和激励电流脉冲;
图19和20表示用在该装置中同步电路的不同实施例，以及
图21表示根据本发明装置的另一实施例。
图1中，标号1指磁光记录载体，它包含透明其片2和磁信息层3。该信息层由光源10提供的光束b进行照射。该光源由二极管激光器组成，例如AlGaAs激光器，发射波长例如为800nm数量级的光。由二极管激光器发射的部分光被平行光管透镜11接收并由物镜系统12（用一个单透镜示意性示出）聚焦成在信息面中有1μm数量级半值宽度的衍射极限扫描光点V。
通过控制二极管激光器发射一束足够大的功率（例如5mW）以便将光点V所在部位的信息层3上的局部区域加热到例如居里温度，并通过根据出现的信息信号Si调制磁场，以磁畴的形式将信息区写入信息层3中。该信号Si施加到控制激励电路15的控制电路14上。该激励电路施加激励电流到线圈13。磁光层3以例如箭头M1所指示的给定方向进行预磁化。通过加热光点V所在区域的信息层3，该区域的矫顽力下降，磁化方向可借助于由电磁线圈13产生的比较小的外磁场按图1中箭头M2的方向局部反转。在中断该局部热源后，例如因为光点已移开，信息层3的材料重新冷却，使磁化方法M2冻结。
通过相对移动光点V和记录载体1，例如在记录载体为圆盘形情况下，通过围绕轴5旋转，按扫描方向连续写入许多信息区从而形成信息纹迹。图2示出一小部分这种信息纹迹的横截面。信息层3中磁化方向反转（M2）的区域称之为信息区4，保持原有磁化方向（M1）的区域称之为中间区5。再通过沿与图1所示平面相垂直的方向相对移动光点V和记录载体1，（在记录载体为圆盘形状的情况下则沿径向），可写入许多纹迹。
当读出该写入的信息时，在图1的装置中仍使用二极管激光器10。然而，该激光器以相当低的功率工作，例如比在写入操作期间低10倍，使已存储的信息不受影响。该记录载体最好是反射式的，以便根据写入的信息受信息层调制的光束反射到物镜系统12中。光路中插入一个半透元件，例如70%透射镜或棱镜17，它将一部分被反射和调制的读出光束b′反射到光敏检测系统18中。在图1的实施例中，将用于把光集中在检测系统18上的透镜19安置在元件17和该系统之间。
信息层的读出基于由信息区或磁畴引起的读出光速偏振状态的变化。为检测该变化，在检测系统18光路的前面安置一检偏器20，它将偏振调制转换为强度调制，再由检测系统转换为电信号So。将一个其偏振方向与检偏器20的偏振方向成85°角的偏振器21安置在入射进读出光束b的光路中。
为了能在读出期间确定读出光点是否集中在信息纹迹上和（或）读出光束是否聚焦在信息面上，将一个部分透射镜例如90%透射镜或棱镜22放置在反射光束b′的光路中，反射一部分光到第二光敏检测系统23中。由该检测系统提供的电信号用来校正跟踪和聚焦。在写入期间也可用跟踪和聚焦伺服机构，其中利用了部分被记录载体反射的光束。关于磁光记录载体的写入和读出及其装置的详细参考资料可由文献“可擦除磁光记录”（“菲利浦技术综述”（“Philips Technical Review”）42，No.2，1985年8月，P.37～47）中得到。
在常规的磁光记录方法中，写入的磁畴具有与光点尺寸大小同样数量级的表面面积。图3表示一个已知磁光装置的写入光点Vw和由该光点写入的许多信息区4。该信息区根据信息纹迹30排列。只是部分地写入该纹迹。在写入期间，写入光点相对于信息面按箭头32向右移动。在图3所示状态中，写入光点出现在还未写部分的上方，该该位置可以写入一个连续的信息区。以后的步骤通过读出光点Vr读出信息纹迹，为清楚起见该光点表示在图3的左边，但实际上光点Vr和Vw重合。
当使用已知磁光装置时，信息密度由作为读写光点函数的扫描光点V的直径决定。正如在开篇已注意到的，通过减小扫描光点的直径来提高信息密度事实上不太可能。根据本发明通过写入其长度比扫描光点的直径小得多而频率等于或大小所谓光学截止频率的磁畴，而以变化的信息区长度与其周期的比率来固定信息，使用常规尺寸的扫描光点，就可以增大信息密度。
可以用最简单的方式来解释磁光装置光学截止频率的概念和信息区大小与光学截止频率间的关系，即在透射读出的情况中将磁畴的结构认为是交替透射光和不透射光的区域结构，而在反射读出的情况下，将磁畴结构认为是交替反射光和不反射光的区域结构。这是因为由磁畴引起的偏振圆与装置中偏振器件的结合使用导致读出的光束的幅度调制是允许的。
由信息区组成的结构可以看作为一个两维衍射光栅，它将入射的扫描光束分为没有衍射的零级次光束、许多一级光束和许多高级次光束。对于读出，只有零级和沿切向偏转的一级次光束是重要的，因为更高级次光束的能量较小。
图4a表示了一个线光栅g的横截面。该光栅被来自物镜的光束b照射，该物镜在图中只示出其光瞳Po光栅g反射光束，并将它分为零级次光束b（0），+1极次光束b（+1），-1级次光束b（-1）和许多图中示出的高级次光束。次光束b（+1）和b（-1）分别偏转角度+α和-α。图4b表示了在光瞳位置的光束横截面。
具有和入射光束b同样孔径角β和同样方向的次光束b（0）在使用光学扫描装置从信息光栅g中读取信息的情况下完全落到光瞳内并通过检测器（图1中的18）。零级次光束不含有任何关于该连续的信息区和中间区的信息。该信息明显示地在一级次光束b（+1）和b（-1）中出现。这些次光束只有被标记为OV1和OV2的阴影区部分落在光瞳内。在已知的读出方法中，利用的是次光束b（+1）和b（-1）相对于零级次光束的相位变化。在图4b的OV1和OV2区域，一级次光束叠加到零级次光束上产生干涉。当沿着一个信息纹迹移动扫描光点时，一级次光束的相位发生变化。结果通过物镜到达检测器的总光强发生变化。
如果扫描光点的中心与信息区中心（例如一个凹痕）重合，则在一级次光束和零级次光束间有一给定的相位差ψ。该相接差也被称为信息结构的相位深度。如果扫描光点从第一信息区移动到第二信息区，+1级次光束的相位上升，当该扫描光点到达第二信息区的中心时，其相位增加2π。于是，-1级次光束的相位下降。相对于零级次光束的相位，第一级次光束的相位可表示为：
Φ（+1）＝ψ+2π (X)/(Pt)
Φ（-1）＝ψ-2π (X)/(Pt)
其中X是扫描光点的切向位置，Pt是信息结构的局部功向周期。安置在重叠在OV1和OV2后面的两个检测器的电输出信号可以表示为：
S1＝COS（ψ+2π (X)/(Pt) ）
S2＝COS（ψ-2π (X)/(Pt) ）
将这些检测器信息相加，可获得信息信号Si：
Si＝S1+S2＝2COSψCOS2π (X)/(Pt)
只要在次级光束b（+1）和b（-1）与次级光束b（0）之间有重叠，上述结果就适用。第一极次光束的偏转角α由Sinα＝ (λ)/(Pt) ＝λfr给出，
其中fr是光栅g的空间频率或信息结构的局部空间频率。如α＝2β则没有重叠。由于Sinβ＝NA，光学截止频率由下式给出：
fco＝2 (NA)/(λ)
具有这种空间频率α＞2β的信息区不再能独立检测，以致如果以这些区域的频率编码则不再能读出该信息。
然而，如果象本发明所提到的，信息区的频率fr是如此高以致于只有零级光束通过读出物镜，除了例如三个区一起，而不再对单个区信息信号的一个信号值编码，这个信息仍能被读出。然后用到这个事实，即零级光束的幅值是由读出光点那时所在信息区总长与中间区总长的比率决定。现在知道磁畴的结构可以说为具有不同灰度色相的区域结构，每个灰度色相当于所述和长度的比率的给定值。
这在图5中加以说明。图5a表示一个信息纹迹的一部分，其中信息区4或具有磁化方法M2的磁畴长度等于中间区5或存储有磁化方向M1的磁畴长度。所谓的占空因数dc＝50%，被观察原有关部分为中等灰度。图5b中，信息区4的长度是中间区5的和长度的3倍，因此dc＝75%且看到这部分信息纹迹为深灰度。图5c示出在dc＝25%情况下信息纹迹的浅灰度部分，即信息区4的长度是中间区5长度的三分之一。图5d中，信息区4相互重叠，dc＝100%，看到该信息纹迹部分为黑。图5e中的纹迹部分不含有任何信息区4，只有中间区5相互重叠。看到该dc＝0%的纹迹部分为白。参数 fco和 fr分别代表光学截止频率fco和写入频率fr变换到空域的值，例如 fco＝0.8μm， fr＝0.7μm。
为了能利用一给定的写入光点，写入具有小于该光点尺寸的信息区，使用了图6中所示的已知的原理。该图中把该光点看作是从图1中入射光束b的前进方向来考察的。已假定写入光点相对于信息面向右移动（箭头32）。在时刻to，写入光点Vw中心位于位置A。这时外加磁场具有图1中箭头M2的方向，且光点下的整个圆域按此方向进行磁化。在时刻t1，光点中心移到点B。磁场方向反转，使得光点Vw下的区域以M1方向进行磁化。由于B和A间的距离比写入光点的直径小得多，在时刻to以M2方向进行磁化的大部分区域以原方向M1重新进行磁化。结果是只有在时刻to出现在写入光点下的区域的一小部分（图6中以阴影表示）以M2方向磁化并形成信息区，同时该区域的其余部分被重新擦除并接着可写入一个信息区。通过在时刻t2将磁场反转到M2方向，（这时写入光点中心到达位置C），并通过在时刻t3将磁场转换回M1方向（这时写入光点到达位置D），接着写入信息区。当使用写入光点相对于记录载体以连续速度移动时，通过切换外加磁场，其切换时间间隔小于移动写入光点通过等于光点直径的距离所需的时间间隔，可以写入在扫描方向其尺寸小于所述写入光点尺寸的信息区。该信息区在扫描或纹迹方向可以有例如0.35μm的尺寸而不是迄今常规的1μm数量级的尺寸。
如或多或少在图5中已示出的，信息区的占空因数或长度-周期比率可以连续变化，因此将信息信号以模拟形式写入磁光记录载体。图7示出在一磁光记录载体上的测量结果，该记录载体信息层由钆、铽和铁等材料构成，写入的不同纹迹具有不同的信息区长度-周期比率。作为所述比率DC函数的被测灰度级GL具有很好的线性变化。
进一步说明本发明提供的可能性，图8示出应用本发明的方法在读出其中写入三角形信号Si的磁光记录载体时、图1中检测系统18的输出信号So。作为实例，写入速度可为0.75m/秒，信息区周期可为0.75μm数量级，所示的读出三角形信号周期可为10μm数量级。
除了所述钆、铽和铁合金外，别的磁性材料也可用作信息层。最好是使用铽、铁和钴合金，该合金非常适合于写入很短的磁畴（可达0.1μm）。光使用本发明时，如果在纹迹方向要获得0.3μm/位数量级的信息密度以取代现有最大可能密度0.45μm/位，便需要这种短的畴长。
图9示出控制电路14的第一实施例，它将输入信号转换为具有占空因数调制的脉冲信号。该电路含有例如一个频率调制器40、一个将输入信息信号Si转换为频率调制信号Sm的电压控制振荡器。调制器40的输出与单稳态多谐振荡器41的输出相连，该单态多谐振荡器41将信号Sm转换为方波信号Sc，其方波时间间隔43是恒定的，其频率或周期根据信息信号Si值变化。将如图10所示变化的信号Sc加到图1中激励电路15上用于切换通过线圈13的激励电流，从而由该线圈以这种方式产生磁场，即根据信号Sc的方块43数目写入许多信息区。这些区具有恒定的长度和变化的周期。信息Sc的频率是如此高以使信息区的空间频率等于或高于该装置的光学截止频率。
如果有待写入的信号Si不是模拟而是数字信号，该信号首先由转换器42转换为具有许多信号电平的信号（多电平信号）以使该信号能象对模拟信号一样进行处理。
图11表示最好例如控制电路14的实施例，所述控制电路14即用于产生具有恒定频率和变化脉冲间隔的脉冲控制信号的电路。如果有待写入的信号是模拟信号，该电路包含一提供具有恒定频率和幅值的三角形电压SD的电压发生器45。电压发生器的输出与比较器46的第一输入相连。有待写入的信号Si加到比较器的第二输入。电压SD的频率（写入时钟频率）例如比信息信号Si的频率大若干倍。该比较器提供图12中示出的方波电压S′c，其频率恒定且等于发生器45的时钟频率，同时方块宽度或时间间隔47根据信号Si的瞬时值变化。当信号S′c加到激励电路15时，写入具有变化的长度和恒定空间频率的磁畴4。如果有待写入的信号是数字信号，就需要转换器42将数字信号转换为多电平信号。
图10和12中的信号Sc和S′c即通常所说的不归零制（NRZ）信号，即脉冲交替为正和负，零电平位于两个脉冲电平之间，如图10和12中的虚线48所指出的。不仅在写入信息区时而且在中间时间间隔内总是存在一个磁场，由此可知中间区的磁化方向总不同于信息区，而与有待被写入的信息层局部状态无关。然后该已经写入的记录载体可以重新写入新的信息而无须先擦除该记录载体，如欧洲专利申请第0，230，325号所述那样。
显然，借助于图12的信号Sc′可以写入非常浅的灰级直到包括白的，其中脉冲47的脉宽相对于脉冲47′的可以任意小。对于图10中脉宽恒定的控制信号Sc，这是不可能的。
由本发明提供的记录不同灰度级的可能性另一方面可用于数字形式以更高量级的数字编码（例如八进制编码）将信号存储在磁光记录载体中。激励电流脉冲的占空因数比在n个离散级中变化，其中n对应于编码值的数目。磁畴便有一个相当于例如编码时钟频率若干倍的固定频率。
图13表示用于读写具有多于两个信号级的数字信号的装置实施例的基本电路图。
数字输入信号Si（例如八进制）由一个例如三位转换器50转换为具有例如8个信号电平的多电平信号，将该信号加到占空因数调制器51。该调制器可具有与图11所示的同样的结构。该调制器的输出信号加到用于线圈13的激励电路15。由线圈13产生的磁场借助于控制电路14进行高频切换，同时变化n个脉冲宽度，例如8个离散级，由此在记录载体1以磁畴形式写入信息区，所述磁畴的长度n根据输入信号Si的瞬时值可有n、例如8个不同的值。
可以借助于含有图1示出的读出头相同元件10、11、12、17、18、19、20、21、22和23的光学读出头53读出存储在信息区中的信号。光敏检测器18的输出信号加到例如三位转换器54上，该转换器将具有例如8个信号电平的多电平信号转换为相当于信号Si的数字例如八进制编码信号So。
该信号可以是双调制数字信号并通过例如已知的EFM信号和第二数字信号的叠加而形成。EFM信号用作在光学记录载体中存储数字声频信息的信号的一种标准。该光学记录载体名为“袖珍光盘”或“CD”并为人们熟知。象文献“袖珍光盘系统的形式和调制”（“菲利浦技术综述”，40，1982，No.6，P.157～164）中所描述的，通过根据给定的方案将每一组八个数据位转换为一组14个通道位而获得EFM信号，同时在该通道位电流中出现至少一组3个至多11个相同的位。对于记录载体过意味着信息区至少含有3个至多含有11个通道位，其中信息区的开始和中间区的开始代表数字1。对于其它部分，信息区和中间区只包含数字0。
图14a示出数字位电流实例的一小部分，图14b示出记录载体上信息区的相关结构。图14c示出EFM信号ES的信号电平变化，该信号ES即所谓的NRZ信号。具有更高频率的第二信号AS可叠加在该信号上，图14d示出该第二信号。图14e示出合成信号CS的信号电平变化。该信号具有4个信号电平。当在记录载体上记录该信号时，产生具有4个不同畴长和周期比率的磁畴。当借助于具有恒定频率和变化的脉冲宽度的激励电流脉冲将信号CS写入记录载体中时，若信号CS的每个信号值以两个磁畴图案周期固定，则对于信号CS的开始部分，该磁畴图案的变化如图14f所示。
为记录信号CS，可使用根据图15的电路，该电路包括第一个元件的加法器55，将信号ES和信号AS加于其上，它提供一个合成信号CS作为输出信号。以参照图13所述的同样方法将该信号写入。这样，可写入双数字化信号，或幅值和时间离散信号以及额外信息，在写入和相继读出期间使用两个时钟频率。
应当注意特别当写入一个具有4个电平的信号时，其中信号电平间隔含有图11中三角形电压So的两个周期，最好使比较器46在三角形信号处于最大或最小值状态下切换。确实可获得稍微不对称的磁畴图案，但它并不优于经完全定义的磁畴变换。如果在三角形电压So的中间电平发生切换，该磁畴图案对称，但是然后在畴变换中将发生位移，该位移在所谓“眼孔图案”中以眼孔对角位移表示，因此，读出该畴则要产生问题。所述眼孔图案及其用处在上面引用的文献（“菲利浦技术综述”，40，1982，P.157～164）中已有说明。
不要注意到，已经提过好几次的，关于磁畴的空间频率等于或大于光学截止频率的条件不是绝对的。对于磁畴空间频率小于但接近于光学截止频率，仍能写入具有合理结果的灰度级。
当写入信息时，由于高的记录频率，最好使用具有恒定和高强度的激光束。它是最简单的方法确保信息层中的材料总能被局部加热到足够的程度以根据磁场调制改变其磁化方向。
在一些情况下，可替换地使用脉冲激光束，该激光脉冲具有例如20ns的脉宽，它借助于图1中标号为16的常规型激光调制电路产生。
该激光脉冲操作需要的负载较小，固而增长了其寿命。还有一个优点，即其信息层的热负载与使用恒定光强的光束写入的情况相比较小从而记录载体老化速率较低。
在激励电流的反转点和光脉冲间必须保持一固定的相位关系。为了这个目的，以光脉冲操作的在图16中示意的装置含有一同步电路56。该电路从信息信号Si分别为激光调制电路16和控制电路14派生出具有同样频率的控制信号Si，1和Si，2。控制电路14根据有待写入的信息提供调制的方波信号，该方波信号由激励电路15转化为线圈13的方波激励电流。
最好是原则上确保光脉冲末端的瞬间与刚改变符号的磁场到达其最大值的瞬间重合，借助于最大磁场使得有关区按希望的方向磁化。这在图17中予以图示，其中，按放大的时间比例，标号60a指的是光脉冲，63为激励电流负值Ⅰmin和正值Ⅰmax间的变换。
图17中的标号70指对于受光脉冲60a光照的信息层3区域作为时间函数的温度变化。作为所提供的光能结果，该区温度迅速上升超过写入温度Ts，即记录层的磁化方向可以由产生的磁场改变温度。写入温度Ts一般接近信息层材料的居里温度。
在光脉冲60a末端以后，由于信息层3中的热传递，材料迅速冷却到接近其周围温度。
光脉冲60a的宽度和激励电流由61a到61b的反转点之间的相位关系这样来选择：如图18所示，信息层在激励电流为正值时冷却以使区域62a按与其值有关的磁化方向永久磁化，产生一个信息区4a。
经过由写入信息信号决定的时间后，激励电流改变符号并在给定的时刻到达最大的负值61c。这时第二个光脉冲60b加热信息层末端区62b，该区部分叠加在区62a上。然而，区62b以与区62a磁化方向相反的方向磁化，产生一个磁畴或中间区56。在区62b磁化后，区62c…62j借助于激励电流电平61d…61j和光脉冲60c…60j相继以交替相反方向磁化，这样，如图18所示，获得一个具有第一磁化方向的磁畴图案或信息区4和具有第二、相反磁化方向的磁畴或中间区5。
应该注意信息区4e和4g比信息区4a和4c长，但比信息区4i短。这是由激励电流方波61f，61h和61j的长度间的不同而引起的。要提高形成磁畴的边界精度使畴边界区域的温度梯度高是重要的。
显然，边缘区域的温度梯度越大，写入灵敏度和磁场强度对藉以确定所形成磁畴边缘的精度的影响越小。
应该注意温度梯度随着加到信息层上所需的能量而在较短的时间内上升。它也有利于选择就重复时间而言为小的光脉冲长度。
图19示出同步电路56的第一个实施例，该同步电路适于控制具有给定位频率的数字信息信号Si（例如NRZ调制信号）的记录，图19中示出的同步电路含有用于增加一个具有与信息信号Si位频率一样的频率的通道时钟信号Scl的电路。该电路有一个常规型的相位检测器80，它在每个信息信号Si零交点决定该零交点与时钟信号Scl间的相位差。相位检测器80将代表给定相位差的信号通过环形滤波器82加到电压控制振荡器81上。该振荡器产生一个具有通道时钟信号Scl的整倍数频率的周期信号，借助于用计数器83从该周期性信号分频得到通过道时钟信号Sc。相位检测器80、环形滤波器82，电压控制振荡器81和计数器83组成常规型锁相环路。
通过总线84将计数器83的计数加到译码电路85，当三个相继计数到达该译码电路时产生三个逻辑“1”信号86a，86b和86c。信号86a和86b加到双端“与”门87的输入端。“与”门87的输出信号加到激光调制电路57，该调制电路响应“与”门87的输出信号的每一个脉冲而产生激光器10的脉动控制信号。信号86b和86c加到双端“与”门88。“与”门88的输出信号作为电子开关89的控制信号。信息信号Si加到开关89的第一输入端，同时将开关89的第二输入端接地。根据来自“与”门88的控制信号的逻辑值，电子开关89将其输出连接到其另一或第二输入。在开关89的输出端这样获得的信号90为具有与信号Si的位频率相等的频率的方波信号，其极性由信息信号Si的瞬时极性所决定。将信号90加到控制电路14。激励电路15例如可为产生正比于放大器91输入电压的功率放大器91。放大器91的输出通过电阻92连接到线圈13，该电阻92起激励电流的限流电阻的作用。电阻器92的电阻与线圈13的电感相互适配使所形成的RL电路的时间常数对激励电流脉冲的脉宽是小的。
图20示出适于记录FM调制信号的同步电路56的第二实施例。该电路含有一用于产生根据输入信号S1′调制其频率的周期性脉冲信号Sc′的电压控制振荡器100。借助于将信号Scl′延迟某一给定时间间隔的延迟电路101，直接从FM调制信号Scl′导出用于激光调制电路57的控制信号。用于控制电路14的控制信号也从FM调制信号导出。为此，同步电路56含有一分频器102，它在低于信号Scl′频率整数倍（例如4倍）的频率下从信号ScL′导出NRZ信号103。将信号103加到电子开关104的第一输入。将电子开关104的第二输入接地。借助于延迟电路105直接从信号Sc′导出用于电子开关104的控制信号。这样来选择延迟电路105和延迟电路101的延迟时间，即，使电路101的输出信号脉冲位于电路105输出信号的每一个反转点，这样电路101的输出端的脉冲末端基本上与控制电路的输出信号达到一个新的终值的瞬时相重合。
图21表示根据本发明的记录装置的又一实施例。图21中相当于图1中的元件有相同的标号。图21所示的记录装置备有一常规型聚焦控制，它包含：物镜12，半棱镜17，半透棱镜22，屋脊棱镜121，一种例如为4个光敏检测器122a，122b，122c和122d的系统，电路123，控制电路124和执行元件125。由信息层3反射的光束b′借助于棱镜17和22通过屋脊棱镜121。该屋脊棱镜121将光束b′分裂为两个次光束b1′和b2′，它们分别入射到各自的检测器对122a、122b、122c、122d上。将这些检测器的输出信号加到电路123，在其中确定检测器122a和122d的输出信号之和与检测器122b和122c的输出信号之和间的差值。该差值信号指出了扫描光束b在信息面3上的聚焦程度。将该差值信号Sd加到控制电路124，该控制电路124为执行元件125产生这样一个控制信号Sf，使执行元件125借助于透镜12的移动使光束b的聚焦保持在信息层3上，这意味着使物镜12和信息层3之间保持恒定的间距。
如果将一个具有透明芯例如空气芯的线圈用作线圈13，线圈13就确保能位于物镜12之下，使得通过线圈13的透明芯、光束b直接照射到信号层上。这种结构有使线圈13和信息层间的距离在记录过程中保持不变的优点，这意味着被光束b加热的信息层3的区域磁化的环境保持恒定，这有利于提高记录质量。