全息存储技术
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全息技术在数据存储中的应用全息技术是一种高级的成像技术,它可以记录并再现物体的全貌和三维信息,具有高分辨率、真实感强等特点。
随着科技的不断发展,全息技术在各个领域得到了广泛的应用,其中之一就是在数据存储领域。
全息技术在数据存储中的应用,为数据存储带来了革命性的变革,提高了数据存储的密度、速度和安全性。
本文将探讨全息技术在数据存储中的应用,以及其带来的益处和挑战。
一、全息技术在数据存储中的原理全息技术是一种记录和再现光波干涉图样的技术,它利用了光的波动性质和干涉原理。
在全息技术中,通过将物体的全貌信息记录在介质中的干涉图样,再通过光的照射可以再现出原物体的全貌和三维信息。
在数据存储中,全息技术利用了其高密度、高速度和高安全性的特点,将数据以全息图样的形式记录在介质中,实现了大容量、高速度和安全可靠的数据存储。
二、全息技术在数据存储中的应用1. 高密度数据存储全息技术可以实现非常高密度的数据存储,因为它可以将数据以三维的形式记录在介质中。
相比传统的二维数据存储方式,全息技术可以将更多的数据信息记录在同一块介质上,从而实现更高的数据存储密度。
这对于大容量数据存储来说具有重要意义,可以满足日益增长的数据存储需求。
2. 高速度数据读取全息技术在数据读取方面也具有明显优势。
由于全息图样记录了物体的全貌和三维信息,因此在读取数据时可以同时读取多个数据点,实现并行读取,大大提高了数据读取的速度。
这对于需要快速访问数据的应用场景非常重要,可以提高数据的响应速度和处理效率。
3. 数据存储安全性全息技术在数据存储中还具有较高的安全性。
由于全息图样记录了物体的全貌信息,要想恢复出原始数据,需要使用特定的光源和解码技术,因此具有较高的安全性。
这对于一些对数据安全性要求较高的应用场景来说非常重要,可以有效防止数据泄露和篡改。
三、全息技术在数据存储中的益处1. 提高数据存储密度:全息技术可以实现非常高密度的数据存储,可以在有限的介质空间内存储更多的数据信息。
全息信息存储技术全息信息存储技术,简称全息存储技术,是一种把信息以全息形式记录在介质中的技术手段。
全息存储技术可以存储比传统光盘和磁盘存储更多的信息,具有更长久的保存时间和更快的数据读写速度。
因此,它被广泛应用于各个领域,包括科学研究、医学、军事等。
全息存储技术的原理是利用相干光的干涉现象,利用全息干涉的原理将被记录的信息转化为光学全息图,在光学介质中存储。
通过将记录介质利用激光读出全息信息,全息存储技术可以实现超高密度的存储,媲美DNA信息存储的密度。
全息存储技术的优点在于它可以存储大量的信息,在同样的空间中展现更大的信息。
全息存储介质还具有较高的数据读取速度和数据保存时间。
相比于传统的磁盘和光盘存储技术,全息存储技术可大大减少信息的物理体积,从而降低运输和储存成本。
除此之外,全息存储技术还有着广泛的应用。
在科学研究领域中,全息存储技术可以记录大量信息,以更好地理解天体物理学、量子力学和原子分子物理学等领域的复杂问题。
在军事应用中,全息存储技术可作为重要的数据传输媒介,在军事侦查和数据收集方面发挥积极作用。
在医学领域,全息存储技术可以保存大量的医学图像和数据,以便更好地进行医学分析和研究。
尽管全息存储技术在多个领域有着广泛的应用,但是全息存储技术仍然面临着许多挑战。
首先是实现高密度存储的问题,全息存储技术目前的实验性数据存储仍然受限于存储密度的限制。
其次,全息存储技术在实际应用中的读取与擦除速度还需要进一步改进,以满足实际需求。
总之,全息存储技术作为一种具有很大潜力的信息存储技术,可以解决信息存储密度、数据读写速度等瓶颈问题。
我们希望未来能够通过持续创新和技术改进,进一步发挥全息存储技术的潜力,更好地为人们的升级和发展贡献力量。
全息存儲技術發展至今,歷史上經歷了一波又一波的研究熱潮,此一領域之前輩投入無數心血,始終無法將全息技術發展成可商品化之技術,近年來更隨著網絡傳輸、MMC/SD卡技術的興起,光碟片失去了其以往輕便好攜帶的優勢,使得多數研究人員不再對全息存儲技術抱有希望。
然而就吾人觀察,至少有三點關鍵因素使得全息存儲技術將在五至十年後成為最重要的存儲技術,並促使日本的政府與業界爭相投入研發全息技術,此三點因素分述如下:1 存儲技術的傳輸速度將在未來扮演關鍵角色現代人希望能夠將生活中美好的回憶留下來,在各種婚禮生日慶典等重要時刻,或是與父母、子女生活中的點點滴滴,都希望能夠完美的記錄存放,然而保存這些美好的記憶所需付出的代價就是花兩倍以上的時間來整理與備份,使得許多人的攝影機在買來使用幾次之後,就塵封起來,不輕易拿出使用,對追求生活品質的渴望敗給了對於龐大資料量的處理能力,而這種問題的嚴重性隨著使用者對影像品質的追求只會日益加深。
舉例來說,使用HD攝影機錄製高畫質的Full HD家庭電影,其壓縮後的容量要求約為4GB/1小時,一年當中有52個周末,假定每週拍攝五小時,一個家庭一年下來就累積1TB的資料量,如此龐大的資料量,以現在市面上最快的硬碟傳輸速度(約4Gb/s @硬碟外圈, 1Gb/s @硬碟內圈),單是備份這些影片,每備份一次至少要耗時一小時,更別談隨著年歲的增長,這些資料將會年復一年增加,而若不小心備份整理,這些重要回憶就隨時都有遺失的危險。
然而硬碟傳輸速度已經接近極限值,人類對於科技與生活體驗的追求並不會只停止在Full HD畫質而已。
下一世代的立體電視早已有產品推出,在畫質不變下其所需存儲容量更隨著視角增加而倍增,10GB/1h、20GB/1h…,隨著科技的進步而增加。
而這些都只是因應視訊所產生的容量增加而已,下下世代將有更多的聲道、更細緻的聲音傳遞方式,更多如味覺觸覺等其他感官資訊的傳達。
試想10年後一個家庭所想要保存的資料量會有多大?數十TB甚至上百TB是非常可能的,這麼龐大的資料量若使用最快的硬碟備分,需要耗上數天的時間,使用MMC/SD 卡更要花上好幾個禮拜,一個家庭便已如此,若是一家出版社或傳播公司,問題的嚴重性更不可同日而語,換而言之,傳輸速度將會是接下來人們所需要面對的最嚴重問題。
全息三维成像技术的新方法与新技术全息三维成像技术是一种利用激光或电子束等来记录物体图像并实现三维成像的技术。
近年来,随着技术的发展和应用场景的不断扩展,全息三维成像技术也迎来了新的方法和新的技术,不断推动着其在医学、航天、军事等领域的应用。
一、数字全息技术数字全息技术将数字图像处理与全息成像相结合,可以实现更高的分辨率和更大的深度视差。
数字全息技术的成像系统只需一部相机,就可以捕捉到被记录物体的全息信息,并用计算机处理后形成图像。
数字全息技术的优势不仅仅在于成像效果上,在数据存储和传输上也有很大的优势,可以方便地实现高效的数据管理和分析。
数字全息技术在医学领域的应用也越来越广泛,可以实现人体内部的三维成像,帮助医生进行准确的诊断和治疗。
此外,数字全息技术还可以应用于电子商务、虚拟现实等领域,为数字化时代的发展提供了更多可能性。
二、光学全息技术光学全息技术是一种传统的全息成像技术,它是利用光的波干涉原理来实现三维成像的。
光学全息技术的优势在于可以记录物体的全息信息,实现整个物体的三维成像。
同时,光学全息技术还有较高的可扩展性,可以应用于光学处理、材料表征、无线电等领域。
在医学领域,光学全息技术被广泛用于细胞成像、分子成像和组织成像等领域。
同时,光学全息技术也可以应用于安防、检测等领域,为人们的生产和生活提供更多的保障。
三、全息存储技术全息存储技术是一种将数据记录到全息图中并进行存储的技术。
全息存储技术的最大优势在于存储密度极高,可以实现超过1000GB的存储容量。
与传统的数字存储技术相比,全息存储技术的存储密度是其30倍以上。
此外,全息存储技术还具有对数据实现快速存储和访问的优势。
全息存储技术在大数据存储和处理、云计算等领域都有着广泛的应用。
尤其是在医学领域,全息存储技术可以为电子病历、医疗图像等提供高效、安全的存储解决方案。
总之,全息三维成像技术正在不断发展和创新,为我们带来更多的可能性和应用场景。
新一代光存储技术的发展趋势随着云计算、大数据和人工智能的快速发展,计算机工作负载越来越大,对存储器的要求也越来越高效、高密度和高速度。
传统的磁存储介质已经无法满足当前的存储需求,因此,新一代光存储技术应运而生,成为帮助人们应对存储需求的一个重要解决方案。
本文将探讨新一代光存储技术的发展趋势,并对未来的发展做出预测。
一、背景光存储技术指的是利用光来读写数据的存储技术,与传统的磁存储介质不同,光存储技术具有更大的存储密度、更高的读写速度和更长的寿命。
目前,市面上已有如CD、DVD、蓝光存储等产品,但是它们已经不能满足当前存储需求,需要新的光存储技术来应对。
二、新一代光存储技术发展趋势1. 全息存储技术全息存储技术是一种三维光存储技术,它采用全息图形将信息存储在介质中。
相比于二维存储技术,全息存储技术具有更高的存储密度和更快的读取速度。
此外,全息存储的存储介质也更加稳定,能够长期保存数据。
全息存储技术目前已经应用于图书馆、档案馆等地方的资料存储,未来还有更广阔的应用前景。
2. 光纤存储技术光纤存储技术是一种将信息存储于光纤中的技术。
它具有极高的存储密度和超快的读取速度,是当前最先进的光存储技术之一。
此外,光纤存储技术还具有更强的抗干扰能力和更长的寿命。
未来,这种新型存储技术有望被广泛应用于云计算、人工智能等领域。
3. 拓扑量子光存储拓扑量子光存储技术是一种全新的光存储技术,涉及到量子计算、量子通信和量子网络等领域。
它利用了拓扑结构的优势,可以将拓扑态信息存储在介质中。
相比于传统的光存储技术,拓扑量子光存储技术具有更强的稳定性、更高的安全性、更大的存储容量和更快的读写速度。
这种全新的光存储技术有望被应用于金融、能源、电子商务等领域。
三、未来发展趋势未来,新一代光存储技术将会呈现以下几个发展趋势:1. 存储密度将会进一步提高,存储容量将会越来越大。
2. 读写速度将会不断加快,读写延迟将会进一步缩短。
3. 存储器的可靠性和稳定性将会得到进一步提升,寿命将会更长。
体全息存储技术简介宋爽北京工业大学应用数理学院 010612班指导教师:江竹青摘要介绍了使用光折变晶体进行体全息存储研究的背景和意义、体全息存储技术国内外研究现状。
关键词体全息存储,光折变晶体。
一、引言体全息存储技术是一种可以实现高密度存储、高速并行读出的光学存储技术。
光折变晶体是体全息存储技术的主流存储介质。
光折变晶体(例如,掺铁铌酸锂晶体)具有在光照下其内部电子重新分布的特点,光折变全息记录正是利用了这一特性。
由于通常采用与记录光同波长光进行读出,因此读出全息图时,读出光照会致使其中所存全息图被光擦除而丢失。
光折变晶体信息存储的易失性问题已经成为阻碍体全息存储发展和应用的关键因素之一。
热固定技术是解决光折变晶体易失性问题的有效方法。
掺铁铌酸锂晶体(Fe:LiNbO3)的氧化处理是将晶体放置在高温环境下进行氧化。
实验结果表明,氧化后晶体的写入擦除时间常数、最大衍射效、抗噪声能力和热固定效率都有所增长;但灵敏度下降了。
在晶体表面特定区域沿光轴方向镀导电膜。
镀膜前后的实验结果比较表明,全息写入和擦除时间常数均增大,动态范围增大,灵敏度和批擦除时间常数有所下降。
二、体全息存储技术的研究背景和意义随着现今科学技术的的不断迅猛发展,对信息进行存储、移动、处理的需要也与日俱增。
数据的容量不断大幅猛增,对移动过程中的安全性的日加重视,以及要求更快速的进行信息存储和读取,这些事实对于信息存储技术的发展提出了很高的要求。
以往的传统存储方式,如书籍、磁盘、磁带,已经无法满足人们的需要。
但随着20世纪40年代末提出全息术,50年代光学传递函数的产生,60年代激光器的发明,新的存储方式-----光学存储日渐成为现今主流的存储方式,如光盘存储等。
而这些主流的存储方式由于自身存在这样那样的缺点,无法进一步满足人们的需要,体全息存储技术得以孕育而生。
体全息技术具有其他先行存储技术所不具有的一些优点。
例如,存储容量大,其存储密度理论值可达到1/λ3;传输速率高,由于数据是以整个页面进行存储与读出,其读取时间得到极大改善。
全息信息存储全息信息存储是20世纪60年代随着激光全息照相术的发展而出现的一种大容量、高存储密度的信息存储方式,与目前常用的光盘存储及磁盘存储技术相比较,全息存储器具有下列独特优点:(1)存储密度高。
既能在二维平面上存储信息,也能在三维空间内进行立体存储,还能使很多信息多重叠加,因此,全息存储器可以作为一种海量高密度存储器。
(2)全息图信息冗余度大。
与按位存储的光盘及磁盘不同,全息图以分布式的方式存储信息,每一信息位都存储在全息图的整个表面或整个体积中,因此,信息冗余度大,全息图片上的尘埃和划痕等局部缺陷对存储的影响小,也不会引起信息的丢失。
(3)全息图本身具有成像功能,因此,即使不用透镜也能写入和读出信息,并且用于记录全息图的材料不仅具有抗干扰能力强和保存时间久等优点,而且能批量生产,价格也比较便宜。
(4)全息图还可方便地进行信息加密存储,增加了信息存储的安全性。
此外,全息存储器也有可能用作联想记忆功能的存储器(即光全息联想存储器),能与计算机联机实现图文原件的自动检索,数据读取速率高,并且可并行读取。
而且,全息数据库可以用无惯性的光束偏转(例如声光偏转器)来寻址,这样就避免了磁盘和光盘存储中必需的机电式读写头,因此数据传输速率和存取速率可以很高。
光全息存储器被认为最有潜力能与传统的磁盘及光盘存储技术相竞争,成为当前大容量、高密度存储光电技术领域研究的热点之一。
本章分别介绍用光学全息进行信息高密度存储和加密存储的一种方法。
【实验目的】1.掌握应用傅里叶变换全息图进行图文信息高密度存储的原理和光路设计,并做出相应的实验结果;2.分析实验光路中对各光学元件的要求,从而加深对光路设计的理解。
1、全息高密度、大容量存储基本原理全息照相对信息的大容量、高密度存储是利用傅里叶变换全息图,把要存储的图文信息制作成直径约为1mm的点全息图,排成点阵形式。
由现代光学原理知道,透镜具有傅里叶变换性质,当物体置于透镜的前焦面上时,在透镜的后焦面上就得到物光波的傅里叶变换频谱,形成谱点,其线径约为1mm;如果再引入参考光到频谱面上与之干涉,便可在该平面记录下物光波的傅里叶变换全息图。
全息存储技术的实现及应用前景在当今信息时代,数据的处理和存储是人类面临的重要问题之一。
传统的存储方式,如磁带、硬盘等,存在着许多缺陷,如容易受到磁场等外部干扰导致数据丢失、存储容量有限等等。
因此,人类一直在探索更高效、更稳定的存储技术,其中全息存储技术就是一种备受关注的新兴存储方式。
全息存储技术是一种通过激光将数据信息三维式记录在光学材料表面上的新型存储技术。
与传统存储方式不同,全息存储可以将大量数据信息储存于一小块光盘上,同时也具有长时间的保存性和较高的读写速度。
具体来说,全息存储技术是将激光分成物镜光和参考光两束,并通过光干涉将数据信息记录在感光体表面上。
物镜光的反射将图像或数据信息形成体积复杂的全息图案,利用读写头发射相应的激光束进行读写,数据占用的体积小,储存容量大,随时可读取,不会丢失或损坏。
相比当前的存储设备,全息存储技术具有以下显著优势:首先,全息存储可以实现海量数据的存储。
传统的存储设备(如硬盘、磁带等)都存在着存储容量有限的问题,而全息存储可以储存海量数据,且不会因时间的流逝造成信息的损失。
其次,全息存储技术具有高速读写的特点。
相比较传统的存储方式,全息存储可以实现大量数据的高速读写,大大提高了存储效率。
第三,全息存储不受温度、尘埃等影响。
因为全息存储技术是利用激光对光学材料进行记录,数据信息不会因为环境因素的影响而丢失,所以保存时间更为可靠。
最后,全息存储可以实现长时间保存。
就像当年我们小时候用的磁带,在长时间使用之后,记录的信息逐渐流失,而全息存储可以在多年后仍然可读取,可以长期储存数据信息。
全息存储技术的应用前景十分广泛,特别是在大数据、云计算和人工智能等领域。
在大数据的应用中,全息存储可以为我们提供更多的数据储存空间,同时也可以实现数据的实时读写,提升大数据的处理效率。
当然,在云计算方面,全息存储同样具有非常重要的作用。
通过全息存储技术,我们可以大大提高云计算的数据存储容量,更加灵活地进行数据的储存和读写。
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”,直接照射到被拍摄的物体,另一束则被称为“参考光束”,直接照射到感光胶片上。
当物光束照射到所摄物体之后,形成的反射光束同样会照射到胶片上,此时物体的完整信息就能被胶片记录下来,全息照相的摄制过程就这样完成了。
乍看过去,全息照片上只有一些乱七八糟的条纹,但当我们使用一束激光去照射这张照片时,真实的原始立体图像就会栩栩如生地展现出来。
五、全息存储的介质用于全息信息存储的记录介质较多,可永久保存信息的全息图用银盐干板、银盐非漂白型位相全息干板、光聚合物及光致抗蚀剂等;可擦除重复使用的实时记录材料有光导热塑料、有机或无机光折变材料等。
六、全息存储技术的优势全息存储在存储容量方面具有巨大的优势,原因是:(1)全息存储具有存储容量大的优势。
用感光干板作为普通照相记录信息时,信息存储密度的数量级一般为 105bit/mm2;用平面全息图存储信息时,存储密度一般可提高一个数量级达 106bit/mm2;如果用体全息图存储信息时,存储密度可高达 1013bit/mm2。
(2)全息存储具有极大的冗余性,存储介质的局部缺陷和损伤不会引起信息丢失。
(3)全息存储具有读取速率高和能并行读取的特点,每个数据页可包含达 1Mbit 的信息,写人一页的时间在 100ms 左右,读信息的时间可以小于 100s,而磁盘的寻址时间至少需要 10ms。
七、全息存储技术的实现方式全息存储技术同样需要激光束的帮忙,研发人员要为它配备一套高效率的全息照相系统。
首先利用一束激光照射晶体内部不透明的小方格,记录成为原始图案后,再使用一束激光聚焦形成信号源,另外还需要一束参考激光作为校准。
当信号源光束和参考光束在晶体中相遇后,晶体中就会展现出多折射角度的图案,这样在晶体中就形成了光栅。
一个光栅可以储存一批数据,称为一页。
我们把使用全息存储技术制成的存储器称为全息存储器,全息存储器在存储和读取数据时都是以页为单位。
八、全息存储的产品化步伐尽管全息存储技术尚未步入应用阶段,但它的光明前景毋庸置疑,未来 10 年它将取代目前磁存储和光存储的主流地位。
面对如此诱人的一块大蛋糕,息全存储技术领域的各大厂商早已摩拳擦掌,而在这一争夺战中,美国的 InPhase 公司和日本的 Optware 公司扮演了先行者的角色。
1.Optware——实用化的领先者早在 2003 年的 ODS(光存储系统会议)会议上, Optware 就向外界公布了对全息光盘的测试数据。
在测试过程中 Optware 首次使用了能够商用化的全息存储系统。
进入 2004 年,Optware 便将这套系统命名为 HVD(Holographic Versatile Disc,全息通用光盘)。
根据 HVD 的最新标准,使用全息记录技术的 HVD 光盘(直径为 12cm)的容量可提升至 1TB,这将是目前 DVD 标准容量 (4.7GB)的 200 倍。
而且在数据传输率方面,也将到达 1GB/s,远高于现有的水平,是目前 DVD 主流速度(16×,约 22MB/s)的 40 倍。
Optware 表示未来还可进一步提升 HVD 的存储容量和速度。
Optware 的全息产品广泛应用了一种称为同线全息存储技术的关键(实际上就是在一个光束中整合了一束参考激光与一束信号激光)。
借助这项技术, Optware 可以大大简化全息成像系统的设计难度和体积,并进一步实现 HVD 驱动器与 DVD 和 CD 的兼容。
现阶段 Optware 已经开始向商业用户销售 200GB 容量 HVD 产品,并表示在短期内还将把存储容量提升到 1TB。
不过,初期 HVD 产品的售价也高得惊人——一部 HVD 驱动器的价格在 2 万美元左右,每张光盘的成本则为 100 美元!不过,随着技术的成熟和生产规模不断扩大,到 2007 年以后,HVD 驱动器的成本会迅速下降。
2.InPhase——高容量的追求者相对于 Optware 快速的全息商品化步伐,来自美国的 InPhase 公司也毫不示弱。
在 2005 年 4 月的 NAB2005 展会上,InPhase公司首次展出了其商品化的全息驱动器。
相对于 HVD 来说,InPhase 的产品被称作全息卡可能更为合适。
HVD 的外形和一张 DVD 无异,但是 InPhase 的全息光盘产品则在光盘外面多了个长方形的保护盒,使得产品的外观和我们曾经使用的 MO 有几分相似。
为了和 Optware 一较高下,在 2005 年 4 月的展会上,InPhase 就联合万胜公司拿出了单次可写入的全息光盘产品。
相对于Optware 在实现写入方面遇到的困难,InPhase 似乎有更多的优势。
在实现写入的同时,InPhase 还同时将旗下全息光盘的存储密度提升到 200Gbit/平方英寸。
这一存储密度已经超过了包含硬盘在内的现有存储介质。
而在此密度下,InPhase 推出的第一代全息存储设备单光盘的容量成功地达到了 300GB, Optware 第一代产品多出了整整 100GB。
比尽管容量提升,但 InPhase 的全息方案在读取速度方面却遇到了一些困扰。
数据传输速度目前在投产时将达到160Mb/s(即 20MB/s)左右。
尽管有比较明显的容量领先优势,但 InPhase 没有停止在容量方面的探索。
2006 年 3 月 27 日, InPhase 宣布成功进行了存储密度达 515Gbit/平方英寸的全息光存储演示,这意味着 InPhase 可以在 12cm 的光盘上实现超过 1.6TB 的存储容量。
要知道目前最高容量硬盘的存储密度也仅为 214Gbit/平方英寸。
九、全息存储技术中的复用技术存储中的复用技术是全息光存储所特有的技术特征,采用合理的复用技术可以有效地增加系统的存储容量,提高存储系统的性能。
全息光存储中的复用技术主要包括空间复用、体积复用和混合复用三大类。
空间复用技术是将记录介质的二维平面划分成不同的区域,在每一个区域中单独存储一幅全息图。
空间复用技术是发展得最早的复用技术,主要适合于平面型记录材料,存储材料中的存储格式类似于硬盘和光盘。
空间复用技术的优点是:由于相邻的全息图在空间并不重叠,因此再现出的页面之间可以完全避免串扰噪声,每个全息图的衍射效率也都可以达到单个全息图所能达到的最大衍射效率。
此外,由于存储的所有全息图都可以采用相同的参考光角度,因此系统的光路设计和构架相对简单。
单纯空间复用技术的主要缺点是不能充分利用存储材料的厚度来增加系统的存储容量,因此没有充分利用全息存储技术的潜力实现最大存储容量。
为了弥补空间复用技术的缺陷,人们提出了体积复用技术。
体积复用技术分为三种:角度复用、位相复用和波长复用。
下面我们分别进行介绍。
角度复用:这是一种使用最早,研究最为充分的复用技术,它利用了体积全息图的角度选择性,使不同的信息页面可以互不相干地叠加在同一个空间区域内。
每幅全息图在记录和读出时所采用的物光和参考光的夹角都各不相同,但采用的激光波长是固定的。
对角度的调整可以通过旋转反光镜或声光偏转器来实现。
角度复用技术可以有效地增大存储容量,提高存储密度。
但角度复用存储的全息图数目越多,平均衍射效率就越低,并且由于串抗干扰的叠加将导致读出数据的信噪比下降,这些因素也影响和限制了角度复用技术可以实现的存储容量。
位相复用:为了克服角度复用技术串扰噪声较大的缺点,人们又提出了正交位相编码复用技术。
在这种复用技术中,参考光的波长和光束角度都是固定的,而位相编码一般使用确定性位相编码中的正交位相编码。
正交位相编码的概念是——每个全息图的参考光都是由一组平面波束的集合组成,对其中每个光束都进行纯位相调制,即相对位相延迟非0即π。
每组这样的光束集合代表一个存储图像的地址,且和其它所有地址都正交。
读出信息时,只有该地址参考光束对应的全息图的衍射效率最大,而对于其它全息图则是相消干涉,理论上其衍射效率均为零。
因此,位相复用技术可以提高读出过程中全息图的衍射效率,增加读出数据的信噪比,并且可以使对存储数据的寻址通过改变光束的位相而不是改变光束的方向来实现,从而使寻址过程更快。
波长复用:由于全息图的再现对读出光的波长也十分敏感,所以波长复用也是全息光存储的主要复用方式之一。