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全息存储技术详解

全息存储技术详解

激光全息存储技术是一种利用激光全息摄影原理将图文等信息记录在感光介质上的大容量信息存储技术,它有可能取代磁存储和光学存储技术,成为下一代的高容量数据存储技术。传统的存储方式将每一个比特都记为记录介质表面磁或光的变化,而全息存储中将信息记录在介质的体积内,而且利用不同角度的光线可以在同样的区域内记录多个信息图像。

另外,磁存储和光存储每次都只能读写一个比特的信息,而全息存储可以并行的读写数百万比特,这样可以使信号的传输速率大大超过目前光存储的速度。

记录数据

全息数据存储在光敏光学材料上通过非光学相干图样来记录信息。一束激光首先被分成两部分,产生暗像素和亮像素。通过调整参考光的角度、波长和介质的位置,理论上可以在同一个空间记录下数千比特张全息图像。数据存储密度的极限是几十TB/立方厘米。2006年,InPhase科技发表了一份白皮书,称他们已经实现了500Gb/平方英寸的存储密度。据此我们可以推测出一张普通的光盘(写入半径大约4厘米)可以存储约3896.6Gb的信息。

读取数据

通过重新产生相通的参考光来重建全息图像可以将存储的数据读出。参考光聚焦在光敏材料之上,照亮了合适的干涉图样,光线在干涉图样上发生衍射,衍射图案投影到检测器上。检测器可以并行的将数据读出,一次就可以读出超过1兆比特的信息,因此数据率非常高。记录在全息驱动器中的文件的访问时间可以做到在200毫秒以下。

保存寿命

全息数据存储可以为公司提供保存信息的新方法。如果使用一次写入多次读取的方法,可以保证内容的安全,防止存储的的信息被重写或者修改。全息存储制造商认为,这种技术可以提供安全的数据存储方案,储存数据的内容50年也不会发生变化,远远超过当前的数据存储技术。反对观点认为,数据读取技术每十年就会发生巨大的变化,因此尽管有能力将数据保存50-100年,但是很有可能需要用到数据的时候却无法找到合适的读取设备来读取。

然而,性能很好的存储方案可以持续使用很长的时间,另外,即使技术更新换代了,仍然可能有后向兼容的解决方案,就像现在的DVD技术后向兼容CD技术一样。

常用术语

敏感性指的是单位曝光量所能产生的折射率调制的变化幅度。衍射效率和调制指数与有效厚度的平方成正比。

动态范围决定了在同一个体积内可以存储多少张全息图像。

空间光调制器是像素化输入设备(液晶面板),用来将数据叠加在物光线上。

技术细节

一般情况下,全息存储是一种一次写入多次读写的存储技术,这是由于在写入数据的时候,存储介质发生了不可逆的变化。可重写的全息存储技术可以通过晶体的光致折变效应来实现:

从两个光源产生的相干光可以在介质上产生干涉图样。这两束光分别称为参考光和信号光。

当出现相长干涉的时候,干涉图样显示为亮班,材料中的电子接受了光的能量,可以发生从材料价带向导带的跃迁。电子跃迁后价带含有正电,留下的位置称为空穴。在可重写的全息图像材料中,要求空穴不可移动。当出现相消干涉的时候,光的能量比较低,因此电子不会发生跃迁。

导带中的电子可以在材料中自由移动。电子的运动受到两种相反的力的作用,第一种是电子和跃迁后留下的空穴之间的库仑力的作用,这个力使得电子难以移动,甚至会将电子拉回空穴。第二个力是扩散作用产生的,它使电子移向电子密度较低的地方。如果库仑力不够强,电子就会移动至暗条纹处。

在电子跃迁一开始,电子就有一定的概率与空穴重新结合,回到价带。结合率越高,电子能够移动到暗条纹处的数量就越少。这个速度会影响全息图像的强度。

在一部分电子移动到暗条纹处并与其中的空洞结合以后,在暗区的电子和在亮区的空穴间就会建立一个永久的空间电场。由于电光效应,这个电场会影响到晶体的折射率。

当信息需要从全息图像中读取出来的时候,只需要参考光就可以重建全息图像。参考光以和写入全息图像的时候完全相同的放射照射在材料商。由于写入的时候折射率发生了变化,光线会分裂为两部分,其中之一将会重建存储了信息的信号光。一些检测器比如电荷耦合元件(CCD)照相机可以用来将信息转化为更容易使用的形式。

理论上一个边长为写入光波波长的立方体可以存储1比特的信息。例如,氦氖激光器所发出的红色激光波长为632.8纳米,每立方毫米就可以存储4Gb的数据。实际上,数据密度会远远低于理论密度,主要是由于以下几个原因:

需要使用纠错编码

需要考虑光学系统的缺陷和约束

高密度的记录的成本也会更高,需要考虑到成本和性能的折衷

设计技术的约束(目前磁记录的硬盘已经面临着这个问题了,磁畴结构使得硬盘制造无法达到理论上的极限)

现在的存储技术每次都只能读写一个比特的信息,而全息存储技术可以使用一束光并行的读写数据。

双色记录

全息数据记录的设备在双色全息记录的过程中,参考光和信号光固定使用一个特殊的波长(绿光、红光、甚至红外光),而敏化/开关光束为一个单独的短波长激光(蓝光或者紫外光)。敏化/开光光束用来使材料在记录过程之前和之后变得敏感,而信息将通过参考光和信号光在晶体中记录下来。开光光束在记录过程中会间歇性的照射,以测量衍射光的强度。在读取的过程中,仍然通过单独照射参考光来实现,由于参考光波长较长,它无法在使被束缚的电子在读取阶段激发,因此需要短波长的敏化光来擦除记录的信息。

全息数据记录的设备

通常为了进行双色全息记录,需要使用两种不同的掺杂物来增加俘获中心,这两种掺杂物分别是过渡金属和稀土元素,他们对特定波长的光波很敏感。通过使用这两种掺杂物,可以在硝酸锂晶体中产生更多的俘获中心,准确地说是一个浅陷阱和一个深陷阱。这个概念现在用于使用敏化光将电子从比价带更深的深阱中激发至导带,然后使电子被接近导带的浅陷阱俘获。参考光和信号光用来使电子从浅陷阱中激发并返回深陷阱。这样,信息将被储存在深陷阱中。读取信息的时候仅仅使用参考光就可以了,而由于参考光的波长较长,能量较低,因此不会使电子从深陷阱中激发。

硝酸锂晶体双掺杂退火效应

对于双掺杂的硝酸锂晶体,存在一个最佳的氧化/还原的状态,在这里可以达到最好的性能。这个最优点和深陷阱和浅陷阱的掺杂水平和以及晶体样品的退火条件有关。这个最优

的状态一般出现在95%-98%的深陷阱都填满了。在强氧化环境中制备的样品中,全息图像无法很容易的记录下来,衍射效率也非常低。这是由于浅陷阱完全是空的,深陷阱中也缺乏电子。在高还原性环境中制备的样品中,深陷阱完全被填满了,而浅陷阱也几乎被填满了,这使得材料对光非常敏感(可以用于快速记录),而且也有很高的衍射效率。然而在读取阶段,所有的深陷阱很快就被填满了,全息图的产生依赖于浅陷阱中的电子,但是这部分电子会在读取阶段被激发,从而使得信息被删除了。因此在数次度区后,衍射效率会降低至0,而储存的全息图无法恢复了。

开发营销

在2002年,全世界主要有三家公司在进行全息存储方面的研究,这些公司是美国的InPhase科技和,以及日本的Optware公司。尽管全息存储的技术自从二十世纪六十年代就开始讨论[6],而且至少从2001年就开始兜售接近使用的商用方案,但是直到现在仍然在试图使人相信这项技术会找到合适的市场。从2002年开始,计划中的全息存储产品还并不想与硬盘展开竞争的,而是试图寻找到能够利用到它的特别的优点的市场,如需要很高访问速度的应用等等。

2005年,在拉斯维加斯举行的国家广播协会会议上,InPhase科技在美国万胜公司展位上公开展示了世界上第一个使用全息存储技术的商业存储设备原型。 InPhase科技在2006年和2007年数次宣称将会推出其旗舰性产品,然而在不停的延期推迟发布以后,于2010年2月关闭。它的资产由科罗拉多州没收以偿还欠税。这家公司共花费了一亿美元,但是投资者无法再筹集更多的资本了。

2009年,通用电气全球研究中心展示了他们自行研究的全息存储材料,这种材料可以用于光盘,使用的读取技术和目前的蓝光光盘播放器类似。

参考资料:https://www.doczj.com/doc/5818983593.html,/news/201204/25/43.html

https://www.doczj.com/doc/5818983593.html, https://www.doczj.com/doc/5818983593.html,

光存储技术与未来发展分析

2019年,第46卷,第3期Editorial 光存储技术与未来发展 ——专题导读 大数据时代对海量数据的长效低成本存储提出了更高的要求。但是,目前主流的数据保存方法,如磁盘、磁带和固态硬盘等,都存在维护成本高、电力消耗大、记录密度低、保存时间短、读取速度慢等问题。面对如此巨大的数据存储量,现有存储方式在低成本、长寿命等方面逐渐显露出问题的端倪。因此,迫切需要一种新型的存储技术,以弥补现有存储方式的不足。 以CD、DVD和BD光盘为代表的传统光存储技术,在保持数据时具有低成本和长寿命等优点,从上世纪八十年代开始发展至今,已经普及到各家各户。近些年,由于网络传送速度的提高,经历了数代进步的光盘市场逐渐变得萧条起来。但是,面对大数据时代对长期低耗保存的需求,光存储技术又迎来了它的春天。目前,传统光盘存储技术已经广泛应用到数据存储行业,以全息、多维变量和超分辨等为代表的新型光存储技术也在渐渐完善和发展,有些已接近于产业化。《光存储技术发展现状及展望》综述了各种光存储技术;在全息光存储方面,《光全息数据存储——新发展时机已至》概括了全息光存储技术的沿革和现状,《相位调制的同轴全息存储》综述了全息光存储在增加一维相位调制变量之后提高记录密度的有效方法,《应用于高密度存储的偏光全息技术研究进展》介绍了利用偏振这一维调制变量进一步提高全息存储记录密度的方法,《面向体全息存储技术的光致聚合物材料研究进展》着重回顾了全息存储材料的研究现状和未来发展趋势;除了全息光存储利用相位和偏振增加调制维度外,利用三维空间、波长和偏振的五维调制方式可通过《基于无序金纳米棒编码的多维光信息存储》和《大容量光存储的维度扩展》两篇文章来了解;除此之外采用双光束实现超分辨光存储的技术也是近年研究的热点,《超分辨光存储研究进展》和《面向产业化应用的双光束超分辨数据存储技术》是这一领域的两篇代表性文章。最后我们还选择了四篇研究论文:《一种基于信息物理集成的光盘自动标识系统》介绍了光盘存储系统中对批量光盘自动标识的系统,《一种用于光盘数据存储的冗余恢复码纠错方法》介绍了一种针对蓝光光盘数据存储的数据进行纠错恢复的方法,《全息掺杂光致聚合物的吸收光谱定量化分析》介绍了近期热门的掺杂光致聚合物的分析方法,《GdFeCo材料全光磁反转的微观三温度模型研究》介绍了磁光存储的新进展,为快速、大面积超快激光诱导的全光磁反转提供了有效手段。 希望此次推出的“光存储技术与未来发展”专题,通过综述目前支撑光存储技术发展的核心技术基础,展现创新的光存储技术,探讨未来光存储技术的发展趋势,为广大同行在研究未来光存储技术的物理机制,开发相应存储材料的时候,能够起到抛砖引玉之功效,更新我们对存储认知的传统观念,为光存储领域的发展带来新的进步。同时,推动这门古老技术的更新换代,开拓新型存储技术市场,确保我们的数据财富能够长久安全地保存下去。 最后需要说明的是,文中对技术的评价和未来预测等观点纯属作者个人之认知,不代表本刊编辑的观点。 专题特邀组稿人: 福建师范大学谭小地教授 华中科技大学谢长生教授 暨南大学李向平教授

全息存储技术

全息存储技术 一、全息存储技术的简介 随着技术的进步,人们对信息的需求越来越多,对大量信息的存储要求越来越高,“下一代DVD”的标准之争越演越烈。全息存储技术将会让几十GB容量的“下一代DVD光盘”相形见拙,将全息技术运用在存储上面,能在一个方糖块的体积大小上保存1000GB的信息容量,这些一切离我们已经很近,全息存储时代的大幕将在2006年拉开。 容量更高、速度更快、可靠性更强,永远是用户对硬盘孜孜以求的目标。在美国《福布斯》杂志近期评选出的本年度科技流行趋势中,全息存储技术赫然位列其中。 二、全息存储技术器崭露头角 目前现有得DVD单片容量为8.5GB,而下一代DVD存储容量能够达到50GB,被《福布斯》杂志评为未来10大“最酷”技术之一的全息存储技术理论上可以达到1000GB以上的数据,目前的全息存储产品已经达到了300GB的容量,是所谓的下一代DVD存储容量的6倍。全息存储技术的研发已经持续了40多年,一直没有真正的实现,最近日本、美国的几家公司相继宣布,将在2006年推出可以商业化销售的全息存储产品。其中,美国的印菲斯技术公司,以传统的“双光束干涉法”为基础研制出全息存储器,其信号光束和参照光束分别来

自不同的方向,照射在同一位置上。日本日立万胜公司宣布,采用这种技术研制出了容量为300GB的全息存储器,今年9月将推向市场。另外日本Optoware公司采用同线全息技术,其信号光束和参照光束来自相同的方向,他们研发出了容量为200GB的全息存储器,将于今年年中投放市场。 三、全息存储技术的发展现状 前不久,致力于研发全息存储技术的InPhase公司向公众展示了他们开发的全息存储驱动器以及全息存储碟片。根据InPhase公司介绍,这次推出的全息碟片存储密度达到了每平方英寸200GB,预计明年可以大规模投入量产。到2009年,他们的目标是达到1.6T!四、全息存储器技术的工作原理 全息存储是依据全息术的原理,将信息以全息照相的方式存储起来,它利用两个光波之间的耦合和解耦合,可以把信息存储和信息之间的比较(相关)、识别,甚至联想的功能结合起来,也就是可以把信息存储和信息处理结合起来。最大优点是超高密度,具有极大的提升潜力。 全息存储是受全息照相的启发而研制的,当你明白全息照相的技术原理,对于全息存储就可以更好地理解。我们在拍摄全息照片时,对应的拍摄设备并不是普通照相机,而是一台激光器。该激光器产生的激光束被分光镜一分为二,其中一束被命名为“物光束”,直接照

存储系统主流技术比较分析

存储系统主流技术比较分析 信息技术系统现已进入以数据为中心的时代,随着存储技术的不断发展和完善,企业的技术基础架构正在从以前复杂的以服务器为中心的IT 架构逐渐向以数据存储为中心的方向演变。 我公司目前技术系统已初步建成以SAN 存储(主要为EMC 的 Symmetrix DMX )为核心,NAS (主要为NetAPP 的FAS3170)存储为补充的多层次的存储系统架构。下面将从存储系统架构、磁盘技术、存储管理和云存储等几个方面分析存储技术在我公司技术系统的应用和发展方向。 一、 存储系统架构 存储系统架构的发展由内臵存储进化为独立的外臵存储,再由直连式存储发展为网络式存储,由功能单一的SAN 存储网络发展为统一多功能存储,目前SAN 架构与IP 网络也有逐渐融合的趋势。 发展过程如下图所示: 1.1、 内臵存储与外臵存储 传统的内臵存储是将存储设备(通常是磁盘)与服务器其他硬件直接安装于同一个机箱之内,且该存储设备是为服务器所独占使用。 外臵存储既是将存储设备从服务器中独立出来,根据与服务器物理连接的方式可分为:直连式存储(Direct-Attached Storage ,简称DAS )和网络化存储(Fabric-Attached Storage ,简称FAS );网络化存储根据传输协议又分为:网络接入存储(Network-Attached Storage ,简称NAS )和存储区域网络(Storage Area Network ,简称SAN )。 1.2、直连式存储(Direct-Attached Storage ,DAS ) 直连式存储必须依赖服务器主机操作系统进行数据的IO 读写和存储维护管理,所以数据备份和恢复必然占用服务器主机资源(包括CPU 、系统IO 等),直 内臵存储 外臵存储 Direct-Attached Storage 直接式存储(DAS ) Fabric-Attached Storage 网络存储(FAS ) Network-Attached Storage 网络接入存储(NAS ) Storage Area Network 存储区域网络(SAN )

光存储技术和微缩胶片技术各自优缺点及其应用领域

光存储技术和微缩胶片技术各自优缺点及其应用领域 班级:计算机072 学号:072523 姓名:吴磊 摘要:光存储技术和微缩胶片技术作为多媒体存储技术的重要组成部分,分别在不同的领域里发挥着不可替代的作用,但不可避免的两者都有一定的优缺点,随着数字时代的快速发展,多媒体存储技术的格局也必将为之发生改变。 引言 近几年来,信息存储技术飞速发展,各种曾经是高不可攀的存储设备,如高容量硬盘、可擦写CD以及磁光盘(MO)等,其价格都在大幅度下降。存储设备价格的普遍下滑给很多人带来一种困惑:多媒体存储技术的未来之路到底指向何方?飞速发展且日趋成熟的光存储技术与传统的微缩胶片技术究竟孰优孰劣? 作为经典的电子信息存储技术,磁带已经被人们使用几十年了。随着硬盘、可擦写C D、MO等技术的发展,磁带技术会不会有朝一日被淘汰出局,与古老的结绳记事一样永远地成为历史呢? 从整体来看,信息存储全貌就象是一个金字塔,根据性能与价格的不同,包括几个技术层次(需要注意的是,我们这里所指的"性能"只是指数据的存取速度,并不包括该技术可靠性、可管理性等其它方面)。位于金字塔最底层的就是微缩胶片技术。微缩胶片所能提供的存储空间是十分有限的, 而且现今人们需要存储的不仅仅是文字信息,还包括声音、动画等多媒体信息。很显然,微缩胶片在这方面是无能为力的。相比之下光存储技术很好的实现了这一多媒体时代的要求,满足了使用者对除了简单的文字信息之外的多媒体信息的存储传播和使用。 光存储技术是采用激光照射介质,激光与介质相互作用,导致介质的性质发生变化而将信息存储下来的。读出信息是用激光扫描介质,识别出存储单元性质的变化。在实际操作中,通常都是以二进制数据形式存储信息的,所以首先要将信息转化为二进制数据。写入时,将主机送来的数据编码,然后送入光调制器,这样激光源就输出强度不同的光束。 伴随信息资源的数字化和信息量的迅猛增长,对存储器的存储密度、存取速率及存储寿命的要求不断提高。在这种情况下,光存储技术应运而生。多媒体应用系统存储的信息包括文本、图形、图象、动画视频影象和声音等多种媒体信息。这些媒体信息的信息量特别大,经数字化后,它们要求占用巨大的存储空间。传统的磁存储方式和设备存在着一定的限制,光存储技术的的发展则为多媒体信息的存储提供了新的方法和若干技术保证。光存储技术具有存储密度高、存储寿命长、非接触式读写和檫出、信息的信噪比高、信息位的价格低,检索方便等优点。而微缩胶片是数码相机时代之前的当代科技产物,人类利用胶卷摄影技术,复制书籍、报纸、杂志等出版物上的文字和图片之类,汇集制作为一个小胶片。该胶片有16-mm和35-mm两种型号。因为以当时的科技极限,微缩胶片比原物可以保存较长的时间,便于查阅,方便分类。及在以后的电子化过程中占有绝对的优势。此种方法大量的应用于以前的图书馆、档案馆等机构中。在一片数字革命浪潮过后,缩微保存需要长期保持为一个高度受重视和保护的地位。缩微胶片能保持经久不衰,是因为它的实践性。不同于数字时代,缩微胶片是一个几乎静态的技术,它是通过精心设计的国家级标准产品。当创建和存储根据这些标准做成的缩微胶片后,它们拥有500年的寿命。还值得一提的是,数字数据需要系统的使用一个复杂的检索访问他们需要的信息,而缩微胶卷(即缩微胶片和缩微胶片)对信息的读取则相对简单得多。 缩微胶片现在仍然是最普遍被接受的档案格式。由于它具备很好的可读性,可以被大多数人使用。35mm缩微胶片的使用提高了微小的文件的清晰程度。现在微缩胶片还被一些人认为是保存文档材料的最完美的媒介。除此之外它还有以下优点: 1.通过微缩胶片缩微档案文献收藏是较经济的方式。

几种常见网络存储技术的比较(精)

几种常见网络存储技术的比较 一、直接附加存储(DAS 是指将存储设备直接连接服务器上使用。成本低,配置简单,和使用本机硬盘并无太大差别。DAS问题:(1服务器容易成为系统瓶颈;(2服务器发生故障,数据不可访问;(3对于存在多个服务器的系统来说,设备分散,不便管理。(4数据备份操作复杂。 二、网络附加存储(NAS NAS是一种带有瘦服务器的存储设备。NAS设备直接连接到TCP/IP网络上,网络服务器通过TCP/IP网络存取管理数据。由于NAS只需要在一个磁盘阵列柜外增加一套瘦服务器系统,对硬件要求很低,成本不高。NAS 主要问题是:(1由于存储数据通过普通数据网络传输,因此易受流量的影响。(2由于存储数据通过普通数据网络传输,因此容易产生数据泄漏等安全问题;(3存储只能以文件方式访问,而不能像普通文件系统一样直接访问物理数据块,因此会在某些情况下严重影响系统效率,比如大型数据库就不能使用NAS。 NAS(Network Attached Storage:网络附属存储是将分布独立的数据整合为数据中心,以便于访问的技术,也称为“网络存储器”。以数据为中心,将存储设备与服务器彻底分离,集中管理数据,从而释放带宽、提高性能、降低成本。其成本远低于使用服务器存储,而效率却远远高于后者。NAS的存储以文件为单位,一般支持CIFS / HTTP / FTP等方式的访问。 NAS:NAS从结构上讲就是一台精简型的电脑,在架构上不像个人电脑那么复杂,在外观上就像家电产品,只需电源与简单的控制钮,。一般只具有网络接口。也有部分NAS产品需要与SAN产品连接,可能会有FC接口。NAS产品一般用系统软件。一个NAS系统包括处理器,文件服务管理模块和多个硬盘驱动器(用于数据的存储。NAS 可以应用在任何的网络环境当中。主服务器和客户端可以非常方便地

三维光数据存储技术

第∞卷第4期宁夏大学学报(自然科学版) 2o【】2年12月V”】23 N¨4 JouITlal—Nj”舒ja Unlve惜iIy(Na㈨刊h lence EdlLlo丌) 1)H 2L耵2 文章编号:【】253—2328(2002)04一(】326()4 三维光数据存储技术 刘青1’2,刘卜3,程光华2,陈国夫2 (1.宁夏大学物理电气信息学院,宁夏银川75002l; 2.中国科学院西安光机所瞬态光学技术国家童.置实验室.陕西西安710068 3中国科学院西安光机所空间室,陡西西安7I0068) 摘要:不断提高存储介质的存储客量和存储密度是信息科学的研宄热点之一,在三堆空间中进行数据存储将天幅度提高存储密度和存储容量,是实现超高密度光存储的有艘方法介绍了双圯予吸收光存储、光谱烧孔光薛储、激光仝息存储和透明介质的飞秒脉冲体存储等三维光存储的进展、数据存储的原理以_醍各种存储方法有待解决的问题 关键词:三雏光存储;双光子吸收光存储;光谱烧孔;飞秒脉冲体存储;奎息存储 分类号:(中图)TN249 文献标识码:A 近年来,信息科学发展迅猛,信息爆炸使人们需存储平面之外,再附加上第二三维,如存储介质体空间要存储和处理的信息量急剧增加.信息存储在罔民的z轴、入射光频率等.将数据记录在=维空间中.经济及现代军事科学技术中具有重要的地位人们从而犬幅度地提高J’仃储的密度及容量.:维光存对存储介质的存储密度和存储容量的要求在不断提储足进行高密度海量存储的·种有效的方法.:维高,探索新存储方法和存储介质是信息科学研究的光存储方法要求某层数据的写读不能受其他层数据热点之‘。。“,光信息存储(简称光存储)是继磁记的影响.录之后新兴起的信息存储的重要技术手段.近年来, 1二维光存储 光信息仃储不仅在技术f:取得r重大突破.在商业 性规模,{产方面乜获得了巨大成功,已逐渐形成了_二维光存储能将光存储的存储密度提高儿个敬·个引人注目的高科技产业.现在,cI)和DvD光盘量级.实现了维光存储的主要网难在于如何有救地已经成为记录音、像信息的基本存储体.这些存储体消除相邻数据层之州的相瓦串扰现在已经出现的一般使用激光束来记录和读出信息,冈为激光聚焦三维光存储方法有:将体空『.开』的z轴作为第二维的点亓】以达到l“n,以内,使得光存储可以获得比磁存双光子吸收光存储,透明介质的体存储.将频率作为储更高的密度和更大的容量.但是,光存储密度最终附加的第三维的光谱烧jL光存储和将参考光的入射受限r电磁波衍射极限的限制(即使使用无穷大物角度、位相作为第三维的全息光存储等技术镜进行写和读操作,可以达到最佳分辨率的数据佗下面分别介绍这些三维光存储技术的存储力法也小nJ能小于半个波长),这一点限制了光存储面密和原理度的进一步提高.现存,商品化的光盘和磁盘已接近1.1双光子吸收光存储 这个极限.舣光子吸收光存储指介质中的分f同时吸收两现在使用的光存储技术一般还只是在单而或双个光子而被激发到较高的能级上.存双光子过程巾,面光盘l二存储数据,新的DvD技术也只能存储几层任何一个波长的一个光子都不足以被介质分子所吸数据却进一步提高数据的存储密度,充分和用存储收.只有两个光子同时被吸收才能使分子激发列较介质的空问,克服密度的限制,许多研究人员在二维高的能级r.两条光束必须在时问和卒矧f‘相17:重收稿日期:2002一10—31 基金项目:中国科学院创新研究项目作 者简介:则青(1962一),男,剐教授,博士研究生,研究瞬态光学

DAS、NAS、SAN存储技术的比较

什么是NAS 网络储存设备(Network Attached Storage,NAS),是一种专门的资料储存技术的名称,它可以直接连接在电脑网络上面,对不同操作系统的使用者提供了集中式资料存取服务。 NAS和传统的档案储存服务或是直接储存设备不同的地方在于NAS设备上面的操作系统和软件只提供了资料储存、资料存取、以及相关的管理功能;此外,NAS设备也提供了不止一种档案传输协定。NAS系统通常有一个以上的硬盘,而且和传统的档案服务器一样,通常会把它们组成RAID来提供服务;有了NAS以后,网络上的其他服务器就可以不必再兼任档案服务器的功能。NAS的型式很多样化,可以是一个大量生产的嵌入式设备,也可以在一般的电脑上执行NAS的软件。 NAS用的是以档案为单位的通讯协定,例如像是NFS(在UNIX系统上很常见)或是SMB(常用在Windows系统)。NAS所用的是以档案为单位的通讯协定,相对之下,储域网络(SAN)用的则是以区块为单位的通讯协定、通常是透过SCSI再转为光纤通道或是iSCSI。 NAS设备用的通常是精简版的操作系统,只提供了最单纯的档案服务和其相关的通讯协定;举例来说,有一个叫FreeNAS的开放源码NAS软件用的就是精简版的FreeBSD,它可以在一般的电脑硬件上执行,而商业化的嵌入式设备用的则是封闭源码的操作系统和通讯协定程式。 简单来说NAS就是一台在网络上提供文档共享服务的的网络存储服务器。 NAS的网络结构 NAS存储使用以太网接口直接接入现有以太网网络实现数据的共享。部署灵活,不会对现有网络结构产生变化。 NAS存储的优缺点 NAS的优点: NAS设备一般支持多计算机平台,用户通过网络支持协议可进入相同的文档,因而NAS 设备无需改造即可用于混合Unix/Windows NT局域网内。 其次,NAS设备的物理位置同样是灵活的。它们可放置在工作组内,靠近数据中心的应用服务器,或者也可放在其他地点,通过物理链路与网络连接起来。无需应用服务器的干预,NAS设备允许用户在网络上存取数据,这样既可减小CPU的开销,也能显著改善网络的性能。 对现有网络环境有很好的适应性。NAS设备对企业网络环境基本上没有什么特别的要求和限制,可以很方便的在现有的网络环境中添加NAS设备。这是因为NAS所支持的那些操作系统和网络协议都是已在网络中得到很好的支持,NAS设备的添加不会引发新的网络支持的问题。

存储革命----体全息存储技术

存储革命----体全息存储技术 体全息存储技术 导读二维面存储技术如磁存储、传统光盘存储和半导体存储等仍在不断地改进以满足对存储系统更大和更快等要求,然而这些存储手段正逐步接近其物理极限。为了寻求更能满足人们需求的存储技术,三维存储技术出现了。其中广受欢迎的就是体全息存储。大家对于'全息照相'应该还有些印象吧?这种技术利用了人类掌握的激光技术,让用户拍摄出完整的三维影像成为可能,真实反映了拍摄物体的全部信息,而不是过去只体现物体一面的二维数据。在基础原理上,全息存储与全息照相完全相同,同样是利用了光的干涉原理。与其它存储技术不同,全息存储技术并不仅仅利用介质表面,它通过在整个存储介质内记录干涉图案来存储数据,这些干涉图案是由两束激光在某种晶体上相交来改变材料的光学特性所形成。发展历史 40年代末,Dennis Gabor发明了全息术,并将其应用于X光图像的放大处理。60年代初,激光的出现使全息术有望应用于图像的存储和读出,此时Van Heerden提出了全息数据存储的概念。早在70年代,人们就已设计出许多有潜力的全息存储系统。鉴于当时的技术状况,全息存储器的实用化进程较为迟缓。进入上世纪90年度,特别是从1995年到2000

年,全息存储迎来了研究热潮,进入实验室密集研究阶段。巨量高速存储及光计算研究的兴起,使全息存储再次成为研究热点。伴随着新型优良体全息记录材料以及相关光电子元器件的发展,体全息存储技术的研究面临着重大突破。在美国国家存储工业联合会主持下,由美国DARPA、IBM、斯坦福大学等共12个单位联合成立了协作组织,实施了两个全息数据存储项目,随后,许多体全息存储与应用系统先后问世。全世界研究所、高校纷纷开展研究,发表论文无数,并出版专著。2000年以后,体全息开始迈向实用化和商用化研究阶段。美国通用、日本索尼、日立等大公司纷纷开展体全息商用化的研究,欧美日也先后出现了以体全息存储为核心技术的商业化公司,如美国的InPhase(现在为Akonia Holographics),日本的Optware等,并推出了原理样机。 基本原理 前面说过,全息存储与全息照相原理类似,是一种光波记录方法,涉及两个过程和两路光波。两个过程为干涉记录与衍射读取,两路光波为参考光和信号光。在磁存储和传统的光盘存储中,一个信息位是由介质表面物理性质的改变,如消融的凹点或磁畴的翻转等来表示的。而在体全息存储中一个信息位分布在整个记录体中。在记录介质上没有同信息位一一对应的微小元素。一整页的信息是以光学干涉图样的形式一次记录在厚的感光光学材料中的。这个干涉图样是由两束

光全息术的发展现状及未来趋势

《光信息存储》期末论文 题目: 姓名: 班级: 学号: 完成日期: 成绩:

光全息术的发展现状及未来趋势 摘要随着社会的发展和技术的进步,人们对信息的需求不断增加,对信息数据存储的要求也越来越高。从目前磁记录、磁光记录以及光盘记录的现状和发展趋势出发,指出现有的记录方法不能满足未来超大容量、高存取速率的要求。而全息存储将是最理想的存储技术。全息光存储技术是一种极具发展潜力的信息存储技术,因其具有高信息冗余度、高存储容量和高存取速率等有点而日益收到关注。 关键词全息光存储;存储材料 一、引言 随着光电等科学技术的发展,人类步入了一个全新的数字化时代和信息时代。由于信息的多媒体化,人们处理的不仅是简单的数据、文字、声音、图像,而是由高清晰度的和高质量的声音和运动图像等综合在一起的数字多媒体信息。 光电信息存贮技术是一种非接触的写入和读出,如光盘与磁盘相比,有使用寿命长、存贮密度高、容量大、可靠性高、图像质量好、存贮成本低等优点,因而获得广泛的应用。 尽管新一代的DVD已经进入市场,但光盘在不可擦除(尽管现在已有可擦除光盘,但使用寿命较低)和重写以及在数据传输速率等方面不占优势,而且又受光斑尺寸的限制,因而存储密度提高有限,所以出现了各种新型的超高密度光电存储技术。而其中光全息存储是当前比较热门的一种存储技术。 二、全息存储的背景 信息技术在经历了以解决计算机运算速度为主要任务的CPU时代和解决信息传播、传输、交换为主要矛盾的网络时代之后,现在又进入以解决信息存储和安全备份为主要矛盾的信息存储时代。 进入21世纪以来,通过开发新材料、改善材料存储性能、采用高性能软磁材料做磁头、缩小记录光斑尺寸、使用多层膜耦合及超分辨率读出等新技术手段,磁性和磁光记录存储的记录密度得到大幅度提高。磁盘的容量可达10Gb/in2,磁光盘的容量也可以达到20Gb/in2。但磁和磁光记录位不可能无限地小,它还受到无法克服的一个致命制约,这就是超顺磁效应。当磁和磁光记录介质中的铁磁颗

超高密度光存储技术的现状和今后的发展_金国藩

第2期(总 第13期) 2001年9月 中 国 计 量 学 院 学 报J OURNAL OF CHIN A INST ITU TE OF M ETROLOGY №.2(Sep.13)Ma r.2001 【文章编号】 1004-1540(2001)02-0006-07 【收稿日期】 2001-04-09 【作者简介】 金国藩(1929-),男,浙江绍兴人,教授,中国工程院院士、国家教育部科技委副主任,目前所从事的科学研究为计算全息,二元光学,光计算.超高密度光存储技术的现状和今后的发展 金国藩,张培琨 (清华大学精仪系光电工程研究所,北京 100084) 【摘 要】 文章综述了光存储领域的研究进展,主要包括体全息存储、近场光学存储和双光子双稳态存 储技术.在介绍各种存储技术发展现状的同时,分析了各自的优势和存在的问题.从整个光存储学科发 展的角度给出了未来的趋势. 【关键词】 光存储;体全息;近场光学;双光子 【中图分类号】 T N 29;O438 【文献标识码】 A 1 信息时代的光学存储 21世纪人类进入信息社会,知识经济成为推动社会进步,促进科技发展的强大动力,信息存储、传输与处理是提高社会整体发展水平最重要的保障条件之一.全球的信息量今后几年会以更快的速度增长.由于信息的多媒体化,人们需要处理的不仅是数据、文字、声音、图像,而且是活动图像和高清晰的图像等.一页A 4文件为2KB (千字节),而一张A 4彩色照片就占5M B (兆字节),放一分钟广播级的FMV 就要占40M B,可见信息量与日俱增.在信息技术的几个环节(获取、传输、存储、显示、处理)中,信息存储是关键.20世纪80年代到90年代,人们最关心的是信息处理,即如何提高计算机芯片的处理速率和效率,全球掀起的计算机主处理器竞争已使本世纪可达1GHz 的处理速度;随后通信网络的掀起及数据共享和通信使人们认识了网络时代的到来;面对21世纪,人们又在考虑如何有效地存储和管理越来越多的数据和如何应用这些数据,信息存储空间日益拥挤,信息数据的采集和数据管理体系的复杂性越来越高,以及网络的普及,导致21世纪信息技术的浪潮将在存储领域兴起. 光信息存储(简称光存储)作为继磁存储之后新兴起的重要信息存储技术(目前以光盘为代表的光学数字数据存储技术)已成为现代信息社会中不可缺少的信息载体.与磁存储技术相比,现有的光盘存储技术具有许多特点:(1)数据存储密度高、容量大、携带方便.目前普通的á120mm 的光盘能存储650M B,是硬磁盘的几十倍,软盘的几百倍.(2)寿命长、功能多.在常温环境下数据保存寿命在100年以上,且可根据用途采用不同介质制成只读型、一次写入型或可擦除型等不同功能的光盘.(3)非接触式读/写和擦.(4)信息的载噪比高,光盘的载噪比可达50dB 以上.(5)生产成本低廉、数据复制工艺简单、效率高. 以CD 系列为代表的第一代光盘技术产品的存储容量仍为十年前的650M B;第二代DVD 系列的单面双层存储容量为8.5GB,盘容量为17GB [1] ;2000年日本Sony 公司采用兰光激光器实现单面存储容量达25GB 的高密度DVR 已见报道[2].尽管如此,作为计算机科学中的关键研究领域

光电存储技术

论光存储技术 班级: 姓名: 学号: 2013.10.8

目录 摘要---------------------------------------------------------------------- 关键词---------------------------------------------------------------------- 引言---------------------------------------------------------------------- 一、光存储技术的原理及特点--------------------------------------- 二、光存储技术的分类----------------------------------------------- 三、光存储技术的发展及前景----------------------------------------- 参考文献

论光存储技术 辽宁科技大学应用物理系 2010级 指导老师:王颖 摘要伴随信息资源的数字化和信息量的迅猛增长,对存储器的存储密度、存取速率及存储寿命的要求不断提高。在这种情况下,光存储技术应运而生。光存储技术具有存储密度高、存储寿命长、非接触式读写和檫出、信息的信噪比高、信息位的价格低等优点。 关键词存储;信息;容量;介质 引言信息资料迅速增长是当今社会的一大特点。据统计,科技文献数量大约每7年增加1倍,而一般的情报资料则以每2年~3年翻一番的速度增加。大量资料的存储、分析、检索和传播,迫切需要高密度、大容量的存储介质和管理系统。磁存储和光存储作为当今数据存储的两种常用方式,具有各自的特点。磁存储应用较早,适合与计算机联用,信息存取方便、可靠,技术相对成熟,得到了广泛的应用;光存储的发展及应用则是随着激光技术的发明,步入了高密度光学数据存储的新阶段,指明了未来数据存储的新方向。 一、光存储技术的原理及特点 1.光存储的概念及其基本原理 光存储技术是用激光照射介质,通过激光与介质的相互作用使介质发生物理、化学变化,将信息存储下来的技术。其基本物理原理是:存储介质受到激光照射后,介质的某种性质(如反射率、反射光极化方向等)发生改变,介质性质的不同状态映射为不同的存储数据,存储数据的读出则通过识别存储单元性质的变化来实现。 作为光储存方式,已有近百年的发展历史。常见的照相术就是最早的光存储

存储技术现状

存储技术应用现状调查 摘要在如今的存储市场上,有大量可供选择的技术。而且人们根据这些不同的选项可以作出很多不同的决定。有三个比较全面的存储选项值得你考虑:直连存储(DAS)、网络直连存储(NAS)、和存储区域网络(SAN)。正如你所期望的,每个选项都会满足特定的需要,并且每个选项都会有自己的优点和缺点,在作出决定之前你需要权衡一下利弊。 关键词直连存储;网络直连存储;存储区域网络 1.存储技术的介绍 1.1直连存储 在DAS(Direct Attached Storage)方式中,存储设备是通过电缆直接到服务器的。I/O(输入/输出)请求直接发送到存储设备。对于多个服务器或多台PC的环境,使用DAS方式设备的初始费用可能比较低,可是这种连接方式下,每台PC或服务器单独拥有自己的存储磁盘,容量的再分配困难;对于整个环境下的存储系统管理,工作烦琐而重复,没有集中管理解决方案。所以整体的拥有成本(TCO)较高。 任何曾经接触过服务器的人都会对DAS比较熟悉。DAS是一种将存储介质直接安装在服务器上或者安装在服务器外的存储方式。例如,将存储介质连接到服

务器的外部SCSI通道上也可以认为是一种直连存储方式。 DAS已经存在了很长时间,并且在很多情况下仍然是一种不错的存储选择。由于这种存储方式在磁盘系统和服务器之间具有很快的传输速率,因此,虽然在一些部门中一些新的SAN 设备已经开始取代DAS,但是在要求快速磁盘访问的情况下,DAS仍然是一种理想的选择。更进一步地,在DAS环境中,运转大多数的应用程序都不会存在问题,所以你没有必要担心应用程序问题,从而可以将注意力集中于其他可能会导致问题的领域。然而,DAS并不是总是具有美好的一面。首要的一个问题是IT经理必须要经常面对所谓的"空间问题"问题,这些问题需要考虑以下常见的方面:对于一个新的服务器,我需要多少存储空间?如果物资不充沛但需要增加空间时我应该如何做?目前市场上的一些选项可以帮助你减轻与这些问题相关的存储负担,但是不管怎样,你也需要对这种存储方式进行一次较好的评估,否则的话,你对存储所做的扩展将只是一个没有预测的表面上的需要。另外,你还需要管理几乎所有基于服务器的DAS系统,这意味着你需要在适当的位置上有一个监控服务器上每个物理单元的磁盘使用率工具。大多数的IT经理都不希望其磁盘空间在工作日的中间出现不够用的情况。在很多情况下,DAS是一种理想的选择:如果你的存储系统中需要快速访问,但是公司目前还不能接受最新的SAN技术的价格时或者SAN技术在你的公司中还不是一种必要的技术时,这是一种理想的选择。对于那些对成本非常敏感的客户来说,在很长一段时间内,DAS将仍然是一种比较便宜的存储机制。当然,这是在只考虑硬件物理介质成本的情况下才有这种结论。如果与其他的技术进行一个全面的比较--考虑到管理开销和存储效率等方面的因素的话,你就会发现,DAS将不再占有绝对的优势。对于那些非常小的不再需要其他存储介质的环境来说,这也是一种理想的选择。 1.2网络直连存储 NAS(Network Attached Storage)是一种将分布、独立的数据整合为大型、集中化管理的数据中心,以便于对不同主机和应用服务器进行访问的技术。它是一种专用数据存储服务器。它以数据为中心,将存储设备与服务器彻底分离,集中管理数据,从而释放带宽、提高性能、降低总拥有成本、保护投资。其成本远远低于使用服务器存储,而效率却远远高于后者。

全息存储技术详解

全息存储技术详解 激光全息存储技术是一种利用激光全息摄影原理将图文等信息记录在感光介质上的大 容量信息存储技术,它有可能取代磁存储和光学存储技术,成为下一代的高容量数据存储技术。传统的存储方式将每一个比特都记为记录介质表面磁或光的变化,而全息存储中将信息记录在介质的体积内,而且利用不同角度的光线可以在同样的区域内记录多个信息图像。 另外,磁存储和光存储每次都只能读写一个比特的信息,而全息存储可以并行的读写 数百万比特,这样可以使信号的传输速率大大超过目前光存储的速度。 记录数据 全息数据存储在光敏光学材料上通过非光学相干图样来记录信息。一束激光首先被分成两部分,产生暗像素和亮像素。通过调整参考光的角度、波长和介质的位置,理论上可以在 同一个空间记录下数千比特张全息图像。数据存储密度的极限是几十TB/立方厘米。2006年,InPhase科技发表了一份白皮书,称他们已经实现了500Gb/平方英寸的存储密度。据此我们可以推测出一张普通的光盘(写入半径大约4厘米)可以存储约3896.6Gb的信息。 读取数据 通过重新产生相通的参考光来重建全息图像可以将存储的数据读出。参考光聚焦在光敏材料之上,照亮了合适的干涉图样,光线在干涉图样上发生衍射,衍射图案投影到检测器上。检测器可以并行的将数据读出,一次就可以读出超过1兆比特的信息,因此数据率非常高。记录在全息驱动器中的文件的访问时间可以做到在200毫秒以下。 保存寿命 全息数据存储可以为公司提供保存信息的新方法。如果使用一次写入多次读取的方法, 可以保证内容的安全,防止存储的的信息被重写或者修改。全息存储制造商认为,这种技术可以提供安全的数据存储方案,储存数据的内容50年也不会发生变化,远远超过当前的数 据存储技术。反对观点认为,数据读取技术每十年就会发生巨大的变化,因此尽管有能力将数据保存50-100年,但是很有可能需要用到数据的时候却无法找到合适的读取设备来读取。

2019年全息光存储技术研发项目可行性研究报告

2019年全息光存储技术研发项目可行性研究报告 2019年4月

目录 一、项目概况 (3) 二、项目建设的可行性 (3) 1、国家政策支持数据存储行业的自主可控研发 (3) 2、公司是具备光存储介质核心技术的企业,沉淀了雄厚的技术实力、开发经验和技术积累可为全息光盘开发提供技术基础 (4) 3、行业技术积累为项目实施提供借鉴 (4) 三、项目与公司现有主要业务、核心技术之间的关系 (4) 1、与现有主要业务关系 (4) 2、与核心技术之间的关系 (4) 四、项目投资概算 (5) 五、项目实施周期和时间进度 (5) 六、项目环境保护 (5) 1、废水处理 (5) 2、废气处理 (6) 3、废物处理 (6) 4、噪音处理 (6)

本项目面向行业进入新的技术发展周期的机遇与挑战,开展全息光存储介质及读取设备相关的下一代全息光储技术产业化应用研究,突破该领域关键核心技术,持续保持公司在光存储领域底层介质技术的核心竞争力,并实现我国光存储在国际标准及技术专利话语权上的突破。 一、项目概况 本项目投资资金13,109.60万元。 本项目将在公司现有研发工作的基础上,通过构建专属、高效的研发及测试环境,完善产品、技术的研发创新体系,紧跟国际光存储技术发展动态和产业趋势,开展全息通用光存储介质及光驱等技术研究,以建立一套自主可控的超高密度的全息光存储介质产品及其读写装置为目标,未来可面向大数据应用构建超高密度全息数据存储系统,为公司的未来可持续发展建立核心技术根基。 二、项目建设的可行性 1、国家政策支持数据存储行业的自主可控研发 2016年发布的《国家信息化发展战略纲要》明确提到要打造国际先进、安全可控的核心技术体系,带动基础软件、核心元器件等薄弱环节实现根本性突破。

四种常见的网络存储技术比较及区别

四种常见的网络存储技术比较及区别 目前高端服务器使用的专业网络存储技术大概分为四种,有DAS、NAS、SAN、iscsl,它们可以使用RAID阵列提供高效的安全存储空间。 一、直接附加存储(DAS) 直接附加存储是指将存储设备通过SCSI接口直接连接到一台服务器上使用。DAS购置成本低,配置简单,使用过程和使用本机硬盘并无太大差别,对于服务器的要求仅仅是一个外接的SCSI口,因此对于小型企业很有吸引力。但是DAS也存在诸多问题:(1)服务器本身容易成为系统瓶颈;(2)服务器发生故障,数据不可访问;(3)对于存在多个服务器的系统来说,设备分散,不便管理。同时多台服务器使用DAS时,存储空间不能在服务器之间动态分配,可能造成相当的资源浪费;(4)数据备份操作复杂。 二、网络附加存储(NAS) NAS实际是一种带有瘦服务器的存储设备。这个瘦服务器实际是一台网络文件服务器。NAS设备直接连接到TCP/IP网络上,网络服务器通过TCP/IP网络存取管理数据。NAS作为一种瘦服务器系统,易于安装和部署,管理使用也很方便。同时由于可以允许客户机不通过服务器直接在NAS中存取数据,因此对服务器来说可以减少系统开销。NAS为异构平台使用统一存储系统提供了解决方案。由于NAS只需要在一个基本的磁盘阵列柜外增加一套瘦服务器系统,对硬件要求很低,软件成本也不高,甚至可以使用免费的LINUX解决方案,成本只比直接附加存储略高。NAS存在的主要问题是:(1)由于存储数据通过普通数据网络传输,因此易受网络上其它流量的影响。当网络上有其它大数据流量时会严重影响系统性能;(2)由于存储数据通过普通数据网络传输,因此容易产生数据泄漏等安全问题;(3)存储只能以文件方式访问,而不能像普通文件系统一样直接访问物理数据块,因此会在某些情况下严重影响系统效率,比如大型数据库就不能使用NAS. 三、存储区域网(SAN) SAN实际是一种专门为存储建立的独立于TCP/IP网络之外的专用网络。目前一般的SAN 提供2Gb/S到4Gb/S的传输数率,同时SAN网络独立于数据网络存在,因此存取速度很快,另外SAN一般采用高端的RAID阵列,使SAN的性能在几种专业网络存储技术中傲视群雄。SAN由于其基础是一个专用网络,因此扩展性很强,不管是在一个SAN系统中增加一定的存储空间还是增加几台使用存储空间的服务器都非常方便。通过SAN接口的磁带机,SAN系统可以方便高效的实现数据的集中备份。SAN作为一种新兴的存储方式,是未来存储技术的发展方向,但是,它也存在一些缺点:(1)价格昂贵。不论是SAN阵列柜还是SAN必须的光纤通道交换机价格都是十分昂贵的,就连服务器上使用的光通道卡的价格也是不容易被小型商业企业所接受的;(2)需要单独建立光纤网络,异地扩展比较困难;

几种存储技术的比较FCSANIPSANDASNAS

几种存储技术的比较(FC SAN、IP SAN、DAS、NAS) SAN 的概念 SAN(Storage Area Network)存储区域网络,是一种高速的、专门用于存储操作的网络,通常独立于计算机局域网(LAN)。SAN将主机和存储设备连接在一起,能够为其上的任意一台主机和任意一台存储设备提供专用的通信通道。SAN将存储设备从服务器中独立出来,实现了服务器层次上的存储资源共享。SAN将通道技术和网络技术引入存储环境中,提供了一种新型的网络存储解决方案,能够同时满足吞吐率、可用性、可靠性、可扩展性和可管理性等方面的要求。 1FC-SAN 通常SAN由磁盘阵列(RAID)连接光纤通道(Fibre Channel)组成(为了区别于IP SAN,通常SAN也称为FC-SAN)。SAN和服务器和客户机的数据通信通过SCSI命令而非TCP/IP,数据处理是“块级”(block level)。SAN也可以定义为是以数据存储为中心,它采用可伸缩的网络拓扑结构,通过具有高传输速率的光通道的直接连接方式,提供SAN内部任意节点之间的多路可选择的数据交换,并且将数据存储管理集中在相对独立的存储区域网内。SAN最终将实现在多种操作系统下,最大限度的数据共享和数据优化管理,以及系统的无缝扩充。 1.1.FC-SAN的组成 在FC-SAN中,有一些专用的硬件和软件。硬件包括FC卡、FC HUB、FC交换机、存储系统等,软件主要是FC控制卡针对各种操作系统的驱动程序和存储管理软件。 ●FC卡:主要用于主机与FC设备之间的连接。 ●FC HUB:内部运行仲裁环拓扑,连接到HUB的节点共享100MB/S带宽(或 更高)。 ●FC交换机:内部运行Fabric拓扑,每端口独占100MB/S带宽(或更高)。

光全息存储技术的研究进展

全息信息存储技术的研究进展 摘要随着社会的发展和技术的进步,人们对信息的需求不断增加,对信息数据存储 的要求也越来越高。全息光存储技术是一种极具发展潜力的信息存储技术,因其具有高信息冗余度、高存储容量和高存取速率等优点而日益收到关注。 关键词全息光存储;全息存储材料,复用技术,编码技术 全息存储材料 全息光存储的存储容量、传输速度、存储数据的稳定性和系统体积都受制于存储材料,因此,研制开发合适的存储材料是全息光存储中最为关键的问题之一。对全息光存储材料性能的要求是高的光学质量、折射率变化大、高灵敏度和稳定的存储性能。存储材料所具有的高的光学质量和低散射性可以保证携带数据信息的物光波前不失真,并可以使来自散射光的噪声变得容易处理。折射率变化大可以保证有足够的动态范围以复用多幅全息图,同时为了充分利用布喇格效应实现复用,以提高存储容量,也希望存储材料能够具有一定的厚度。高灵敏度可令存储材料在一定激光功率下反应速度更快。而稳定的存储性能则可以使存储数据在后续读出或者存储其它数据时避免被破坏。 到目前为止,人们常用的全息存储材料包括:银盐材料、光致抗蚀剂、光导热塑材料、重铬酸盐明胶(DCG)、光致聚合物。银盐材料是传统的全息记录材料。超微粒的银盐乳胶有很高的感光灵敏度和分辨率,有较宽广的光谱灵敏范围,并已重复性好、保存期长,具有很强的通用性。它既可以用来记录振幅型全息图(曝光加显影过程),也可以记录得到高衍射效率的位相型全息图(曝光、显影,然后进行漂白处理)。目前,超微粒的银盐乳胶已经具有成熟的制备技术,并具有可靠、稳定的商品化产品——全息干板。银盐材料的缺点主要在于:不能擦除后重复使用,湿显影处理程序较为繁琐,且对于位相型全息图,其较高的衍射效率却往往带来噪声的增加和图像质量的下降。 光致抗蚀剂是一种可以制备浮雕型位相全息图的高分子感光材料。这种材料也可以旋涂在基片上制成干板,光照射后,抗蚀剂中将发生化学变化,且随着曝光量的不同,发生变化的部分将具有不同的溶解力。选用合适的溶剂显影,便可制成表面具有凹凸的浮雕相位型全息图。光致抗蚀剂有正性和负性两种类型。负性光致抗蚀剂在显影过程中,溶剂将腐蚀掉未曝光部分的材料。为了获得较好的

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