據(jù)悉,基于激光的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索技術(shù)將增加傳統(tǒng)光盤(pán)的存儲(chǔ)容量,如DVD和藍(lán)光盤(pán)等,而不需要特殊的準(zhǔn)備步驟。
這種可擴(kuò)展技術(shù)通過(guò)光盤(pán)的3D體積進(jìn)行信息的多層次結(jié)構(gòu)存儲(chǔ),超快激光則是用來(lái)保持光盤(pán)在微米尺度的變化。
通過(guò)在記錄介質(zhì)的3D體積內(nèi)對(duì)多級(jí)和多路復(fù)用信息進(jìn)行編碼,就能將傳統(tǒng)的光盤(pán)轉(zhuǎn)變成超容量存儲(chǔ)介質(zhì)。
然而在大多數(shù)情況下,記錄介質(zhì)必須具備光敏感性,同時(shí)還需要摻雜光致變色分子或納米粒子。
為了發(fā)掘3D光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力,而無(wú)需任何摻雜物,加拿大渥太華大學(xué)的研究人員使用脈沖激光在光盤(pán)微米級(jí)修改區(qū)域記錄數(shù)據(jù)。用讀取激光激發(fā)后,每個(gè)修改區(qū)域就會(huì)發(fā)出熒光。
通過(guò)激光誘導(dǎo)的熒光基團(tuán)在不同波長(zhǎng)激發(fā)下表現(xiàn)出不同的發(fā)射剖面。研究人員將熒光信號(hào)的強(qiáng)度與記錄激光的能量進(jìn)行關(guān)聯(lián),并將其指定為32灰色等級(jí),對(duì)應(yīng)5比特?cái)?shù)據(jù)。
該研究小組表明,嵌入數(shù)據(jù)能高達(dá)20層。通過(guò)調(diào)整讀取激光的功率和檢測(cè)器靈敏度,傳統(tǒng)光盤(pán)中的數(shù)據(jù)層能多達(dá)30層(如果光盤(pán)兩邊數(shù)據(jù)都被讀取,則能多達(dá)60層)。
使用不同的激發(fā)激光和通過(guò)包括聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚苯乙烯(PS)以及聚碳酸酯(PC)等不同塑料制成的光盤(pán)也能達(dá)到類似的結(jié)果。
這種技術(shù)的靈活性使得數(shù)據(jù)能存儲(chǔ)在常見(jiàn)可用的塑料中,并通過(guò)任何可見(jiàn)光譜內(nèi)的激發(fā)都能進(jìn)行數(shù)據(jù)的訪問(wèn)。
所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可以嵌入在散裝材料中,在記錄介質(zhì)的玻璃轉(zhuǎn)變溫度范圍內(nèi)都是穩(wěn)定的,因此擁有較長(zhǎng)的保質(zhì)期,同時(shí)也消除了記錄介質(zhì)光敏感的必要性。
研究實(shí)現(xiàn)了高達(dá)0.2TB至0.5TB的存儲(chǔ)容量。此外,可以通過(guò)克服亞微米級(jí)記錄數(shù)據(jù)的光的衍射極限來(lái)實(shí)現(xiàn)更高存儲(chǔ)容量。
熒光信號(hào)的減少可能導(dǎo)致信息丟失,但是可以通過(guò)增加檢測(cè)器的靈敏度和/或讀取激光的功率來(lái)恢復(fù)丟失的信息。
光盤(pán)是一種實(shí)用的長(zhǎng)期數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì),維持穩(wěn)定性和完整性成本也相對(duì)較低。使用光盤(pán)3D體積在多層次結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)信息,能克服光盤(pán)平面技術(shù)的局限性,并能提供超高存儲(chǔ)容量。