Новый метод позволит записать 500 терабайт на пластинку размером с CD-диск
29.10.2021, 15:00 Исследователи разработали быстрый и энергоэффективный метод лазерной записи для создания наноструктур высокой плотности в кварцевом стекле. Эти крошечные структуры могут быть использованы для долгосрочного оптического хранения данных. Yuhao Lei and Peter G. Kazansky, University of Southampton
Плотность записи на стеклянный диск более чем в 10 000 раз превышает плотность записи на Blue-Ray!
Новый подход позволяет записывать данные со скоростью 1 000 000 вокселей (объемных пикселей) в секунду, что эквивалентно записи около 230 килобайт данных в секунду. 230 килобайт — это чуть больше 100 страниц текста.
И хотя пятимерное оптическое хранение данных в прозрачных материалах уже было продемонстрировано ранее, достаточно быстрая и плотная запись данных для реальных применений оказалась непростой задачей. Исследователи использовали фемтосекундный лазер с высокой частотой повторения импульсов для создания крошечных ямок, содержащих наноструктуру размером всего 500 на 50 нанометров. Однако фемтосекундный лазер не записывал информацию непосредственно на стекле.
Исследователи использовали излучение лазера для усиления ближнего поля, при котором наноструктура создается несколькими слабыми световыми импульсами. Это позволило минимизировать повреждения, вносимые нагревом, что крайне актуально при использовании лазера с высокой частотой повтороения импульсов.
Поскольку наноструктуры анизотропны, в них может реализоваться двулучепреломление, которое можно охарактеризовать ориентацией медленной оси света (направление с высоким показателем преломлеиния, что можно считать 4-м измерением — оно соответствует ориентации наноструктуры) и силой замедления (что определяется 5-м измерением, размером наноструктуры). По мере записи данных в стекло ориентация медленной оси и сила замедления могут изменяться соответственно поляризацией и интенсивностью света.
Исследователи использовали свой метод для записи 5 гигабайт текстовых данных на диск из кварцевого стекла размером с обычный компакт-диск. Каждый воксель содержал четыре бита информации, а каждые два вокселя соответствовали одному текстовому символу. При плотности записи, доступной при использовании разработанного метода, на диске можно было бы разместить 500 терабайт данных. При совершенствовании системы, позволяющей осуществлять параллельную запись, такой объем данных можно будет записать примерно за 60 дней.
Исследователи работают над тем, чтобы увеличить скорость записи и сделать технологию пригодной для использования вне лаборатории.
Исследование опубликовано в журнале Optica/
Плотность записи на стеклянный диск более чем в 10 000 раз превышает плотность записи на Blue-Ray!
Новый подход позволяет записывать данные со скоростью 1 000 000 вокселей (объемных пикселей) в секунду, что эквивалентно записи около 230 килобайт данных в секунду. 230 килобайт — это чуть больше 100 страниц текста.
И хотя пятимерное оптическое хранение данных в прозрачных материалах уже было продемонстрировано ранее, достаточно быстрая и плотная запись данных для реальных применений оказалась непростой задачей. Исследователи использовали фемтосекундный лазер с высокой частотой повторения импульсов для создания крошечных ямок, содержащих наноструктуру размером всего 500 на 50 нанометров. Однако фемтосекундный лазер не записывал информацию непосредственно на стекле.
Исследователи использовали излучение лазера для усиления ближнего поля, при котором наноструктура создается несколькими слабыми световыми импульсами. Это позволило минимизировать повреждения, вносимые нагревом, что крайне актуально при использовании лазера с высокой частотой повтороения импульсов.
Поскольку наноструктуры анизотропны, в них может реализоваться двулучепреломление, которое можно охарактеризовать ориентацией медленной оси света (направление с высоким показателем преломлеиния, что можно считать 4-м измерением — оно соответствует ориентации наноструктуры) и силой замедления (что определяется 5-м измерением, размером наноструктуры). По мере записи данных в стекло ориентация медленной оси и сила замедления могут изменяться соответственно поляризацией и интенсивностью света.
Исследователи использовали свой метод для записи 5 гигабайт текстовых данных на диск из кварцевого стекла размером с обычный компакт-диск. Каждый воксель содержал четыре бита информации, а каждые два вокселя соответствовали одному текстовому символу. При плотности записи, доступной при использовании разработанного метода, на диске можно было бы разместить 500 терабайт данных. При совершенствовании системы, позволяющей осуществлять параллельную запись, такой объем данных можно будет записать примерно за 60 дней.
Исследователи работают над тем, чтобы увеличить скорость записи и сделать технологию пригодной для использования вне лаборатории.
Исследование опубликовано в журнале Optica/
Ещё новости по теме:
18:20