Pamięci holograficzne

Pamięć holograficzna jest obiektem marzeń naukowców już od wielu lat. Nadal jednak zamiast dostępnego w sprzedaży kompletnego, wszechstronnego systemu, naukowcy mogą się pochwalić jedynie eksperymentalnymi rozwiązaniami. Badania laboratoryjne wskazują, że techniki holograficzne będą mogły służyć do przechowywania trylionów bajtów (jest to ilość informacji odpowiadająca zawartości milionów książek) w postaci kawałka kryształu wielkości kostki cukru lub typowego dysku CD. Technologie holograficzne pozwalają również odczytywać przechowywane dane z szybkością niedostępną w rozwiązaniach opartych na nośnikach magnetycznych. Krótko mówiąc, żadna inna znana obecnie metoda nie dorównuje holograficznej pod względem pojemności nośnika i szybkości transferu danych.

Wszystkie te fakty nie uszły uwagi najważniejszych producentów, w tym IBM, Rockwell, Lucent Technologies i Bayer Corporation. Firmy te, czy to działając w pojedynkę, czy też współpracując w ramach grup badawczych i na forum Amerykańskiej Agencji Zaawansowanych Rozwiązań Obronnych (U.S. Defense Advanced Research Projects Agency — DARPA), zobowiązały się, że w ciągu najbliższych 10 lat do sprzedaży wprowadzony zostanie holograficzny system pamięci masowej .

Przełomowym okazał się rok 1999, w którym przeprowadzono testy prototypowych systemów, znacznie się od siebie różniących jeśli chodzi o konstrukcję i sposób działania. Niektóre kluczowe elementy były jednak wspólne dla wszystkich rozwiązań. Jedną z ważniejszych wspólnych cech jest możliwość zapisywania i odczytywania całych stron danych, z których każda zawiera tysiące i miliony bitów i przechowywana jest j ako pewien wzór wykorzystujący zjawisko interferencji optycznej w światłoczułym krysztale lub materiale polimerowym. Strony są zapisywane kolejno przez dwie wiązki laserowe. Jedna wiązka, zwana obiektową lub sygnałową, przybiera wzór strony danych, kiedy przenika przez przypominający ciekły kryształ ekran zwany modulatorem przestrzenno-optycznym. Na takim ekranie strona z danymi ma postać odpowiednio przezroczystych i nieprzejrzystych kwadratów, przypominających swoim wyglądem krzyżówkę.

Hologram takiej strony powstaje w momencie, gdy wiązka obiektowa napotyka na swojej drodze drugą wiązkę, zwaną wiązką odniesienia, po czym obie wiązki interferują ze sobą wewnątrz światłoczułego materiału zapisującego.

W zależności od rodzaju tego materiału, wzór optyczno-interferencyjny powstaje w wyniku zmian fizycznych lub chemicznych. Wzór jest powielany w materiale przy uwzględnieniu zmian współczynnika odbicia, stopnia pochłaniania światła lub grubości materiału światłoczułego.

Kiedy zapisany wzór interferencyjny zostanie oświetlony którąś z wiązek światła, rozproszy światło i odtworzy drugą wiązkę, wykorzystaną do utworzenia wzoru. Tak więc oświetlenie materiału wiązką odniesienia pozwala uzyskać wiązkę obiektową i zapisaną stronę z danymi. Dzięki temu można stosunkowo prosto odtworzyć wzór danych, używając do tego celu układu półprzewodnikowego, podobnego do układu wykorzystywanego we współczesnych kamerach wideo. Dane z układu trafiają do komputera w postaci strumienia cyfrowych danych.

Poważnymi przeszkodami utrudniającymi wdrożenie tej technologii jest brak trwałych nośników danych i sposobu regulowania wiązki poza warunkami laboratoryjnymi.

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>