Dzięki postępom w technologii polimerów powstają urządzenia do holograficznego przechowywania danych
InPhase Technologies i Bayer Material-Science zapowiedziały wprowadzenie na rynek pod koniec przyszłego roku urządzeń do holograficznego przechowywania danych oraz odpowiedniej ich rejestracji.
Taki holograficzny system przechowywania danych, wymiarami zbliżony do dzisiejszych napędów magnetooptycznych, będzie początkowo zawierał wymienne dyski 130 mm o pojemności 300 GB, czyli 50 razy większej niż dysków DVD i 460 razy większej niż CD. Dalszy rozwój techniki holograficznej może doprowadzić do produkcji dysków przechowujących znacznie więcej danych. – W planach mamy dyski o pojemności 1,6 terabajtów – mówi Lisa Dhar, wiceprezes działu rozwoju mediów InPhase.
Holograficzny zapis danych InPhase rozpoczyna od podzielenia strumienia światła laserowego na dwa promienie. Jeden prochodzie mień przechodzi przez urządzenie zwane „przestrzennym modulatorem światła” – matrycę pikseli, która może selektywnie blokować lub przepuszczać światło. Urządzenie to koduje promień przenoszący informacje ze stronicami danych w formie „szachownicy” jasnych i ciemnych elementów. Według Dhar w przypadku matrycy modulatora zawierającej 1000×1000 pikseli każda strona mogłaby pomieścić milion bitów. Liczba ta mogłaby się zmieniać ze zmianą wielkości modulatora.
Tymczasem druga połowa podzielonego światła działa jako promień odniesienia. Przecina promień przenoszący dane wewnątrz nośnika danych, tworząc interferencyjny wzór jasnych oraz ciemnych obszarów. Wzór jest rejestrowany jako lokalne zmiany współczynnika odbicia fotoczułego polimeru wewnątrz nośnika danych. Ten sam promień odniesienia, wykorzystując dyfrakcję na zachowanym wzorze interferencyjnym, odtwarza stronice danych, tworząc ich obraz holograficzny. W końcu specjalny detektor wyświetla odpowiednią reprezentację danych.
Zalety tego systemu to duże wartości pojemności i prędkości. Dhar wskazuje, że system przechowuje dane na całej objętości dysku, „nie tylko w rowkach i zagłębieniach płytek DVD i CD”. InPhase opracowała również techniki multipleksowania, które umożliwiają nakładanie się stronic danych na tym samym dysku. Pociąga to za sobą konieczność dokonywania subtelnych zmian kąta pomiędzy promieniem danych i referencyjnym podczas rejestracji i odczytu. System zapewnia prędkość transferu 20 MB/s, w pewnym stopniu dlatego, że tworząc hologram za każdym razem obsługuje tak wielkie ilości danych.
METODA HOLOGRAFICZNEGO przechowywania danych firmy InPhase polega na tworzeniu i zachowywaniu hologramów, które reprezentują ogromne stronice danych. Strumień światła laserowego dzielony jest na dwa promienie: jeden przechodzi przez podzielony na piksele modulator, który koduje go danymi; drugi służy jako promień odniesienia, który przecina promień przenoszący dane, tworząc w nośniku danych systemu hologram. Ten sam referencyjny promień odtwarza później stronice danych
Dojrzewanie technologii
Poza „holograficznym przechowywaniem” danych, system ten trudno zakwalifikować jako nowy. InPhase, której korzenie wywodzą się z Bell Labs, rozwijała go od grudnia 2000 r. Niektórzy pracownicy naukowi firmy zajmują się nim od ponad dziesięciu lat. Jednak niektóre elementy sprzętowe systemu są zbyt drogie, aby w przeszłości dało się praktycznie wykorzystać je do budowy holograficznych systemów o dużej pojemności. W ocenie Dhar koszty w ostatnich kilku latach zmieniły się. Jako dwa przykłady komponentów, które potaniały, wymienia ona lasery z błękitnym światłem oraz modulatory zapożyczone z cyfrowych projektorów. – Wszystkie elementy zaczęły układać się na swoich miejscach – mówi Dhar.
To samo dotyczy dostępności specjalnych polimerów, wykorzystywanych w rejestrujących nośnikach systemu. InPhase i Bayer MaterialScience podpisały umowę dotyczącą wspólnego opracowywania polimerów wykorzystywanych w mediach holograficznego przechowywania danych. Wśród nich są materiały światłoczułej warstwy nośników, która składa się z polimeryzowanych światłem komponentów osadzonych w termoutwardzalnej matrycy. Hermann Bach, kierujący wprowadzaniem nowej technologii firmy Bayer na obu kontynentach amerykańskich, zauważa, że będący własnością firmy fotoczuły polimer różni się od zaprezentowanego ubiegłej jesieni przez firmę Bajer tworzywa. Ten wcześniejszy polimer, który może pojawić się w innych typach systemów holograficznych, oparty jest na akrylu z azobenzenem oraz bocznych łańcuchach ciekłych kryształów.
Firma Bayer będzie również współpracowała z InPhase w opracowywaniu materiałów termoplastycznych, stanowiących przekładki fotoczułych warstw płyt, tworząc ich trzywarstwową strukturę. W swoich prototypowych systemach InPhase wykorzystała w zewnętrznych warstwach poliolefin, gdyż zapewnia on współczynnik odbicia bardzo zbliżony do wartości współczynnika warstwy aktywnej. Jednakże komercyjne wersje systemu mogą wykorzystać nowe gatunki poliwęglanu opracowane przez firmę Bayer.
Joseph Ogando
