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leyu乐鱼网站登录-高速激光写入技术将500TB数据存储到CD大小的玻璃光盘中

发布时间:2021-12-27 作者: leyu乐鱼网站登录

研究人员已开辟出一种快速节能的激光写入手艺,可让石英玻璃中发生高密度纳米布局。这些细小的布局可持久保持5D光学数据的存储密度,是当前蓝光光盘存储手艺的10000倍以上。

英国南安普敦年夜学博士研究雷雨昊(YuhaoLei)暗示:“跟着小我与组织机构生成数据的爆发式增加,我们火急需要找到具有更高容量、更低能耗、和长命命的高效数据存储情势。”虽然当前基在云端系统的存储方案已相当普和,但它们在设计上更偏重在姑且数据。基在玻璃载体的5D数据存储,有望在国度档案馆、博物馆、藏书楼、或私营机构的持久数据存储等范畴阐扬最年夜的效率。

操纵新方式在一英寸石英玻璃样品中写入6GB数据,四个正方形尺寸只有8.8x8.8毫米,并刻上年夜学标记和名称。

在《光学》(Optica)期刊中,研究团队描写了这项“编写”数据的新方式,可知其具有两个光学维度/三个空间维度。信息写入速度方面,这套方案可告竣每秒百万次(体素单元:Voxels),相当在每秒记实年夜约230KB的数据(跨越100页的文本)。

雷雨昊说:“我们利用的物理机制是通用的,是以,估计这类节能的写入方式也可用在透明材料的快速纳米布局化,利用在3D集成光学和微流体等范畴。”

更快、更好的激光写入

虽然此前已有人证实过基在透明材料的5D光学数据存储,但在数据写入速度和信息存储密度上,大师一向在尽力降服这方面的艰巨挑战。本例中,南安普敦年夜学研究人员选用了相当“常见”的飞秒激光器,来建立包括单个纳米薄片状布局的细小凹坑(仅占用500×50纳米)。

研究人员也没有直接利用飞秒激光器在玻璃上写入,而是操纵了激光发生的“近场加强”光学现象,意味纳米薄片状布局会遭到来自各向同性纳米空地的一些微弱光脉冲。近场加强(near-fieldenhancement)会最小化纳米布局的热毁伤,但对利用高反复率激光器的其它方案来讲,反而会碰到一些问题。

因为纳米布局具有各向异性,它们会发生双折射。其特点在在光的慢轴取向(对应在纳米片状布局取向的第四维度)和延迟强度(对应在纳米布局尺寸界说的第五维度)。当数据被记实到玻璃中时,慢轴标的目的和延迟强度可以别离由光的偏振和强度节制。

雷雨昊说:“新方式将数据写入速度晋升到了加倍适用的程度,而该校研究团队也展现了可在公道时候内写入的数十GB数据。”另外高度局部化的周详纳米布局可实现更高的数据容量,由于单元体积中可以写入更多体素,而且可以或许操纵脉冲光来削减数据写入进程所需的能源开消。

在玻璃CD上写入数据

研究人员利用新方式将5GB文本数据写入到了与传统CD光盘差不多的石英玻璃盘片上,读出精度接近100%。可知每一个体素都包括了4-bit信息,且每两个别素对应一个文本字符。终究得益在极高的写入密度,这张“光盘”理论上可容纳500TB级此外数据。研究人员介绍,若后续引入进级后的并行写入系统,他们还可在年夜约60天内写入如斯重大的数据量。

研究小组负责人彼得·卡赞斯基(PeterG.Kazansky)说:"在今朝的系统下,我们有能力保留TB的数据,例如,这些数据可以用来保留来自一小我DNA信息。

研究人员正在尽力提高该方式的写入速度,并使这项手艺在尝试室以外利用。还需要为现实的数据存储利用开辟更快的数据读取方式。

相干链接:https://phys.org/news/2021-10-high-speed-laser-method-terabytes-cd-sized.html

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