7 C
Brüsszel
Március péntek, 29, 2024
Hírek5D optikai tárhely: A nagy sebességű lézeres írás 500 terabájtot képes CD-re csomagolni...

5D optikai tárhely: A nagy sebességű lézeres írás 500 terabájtot képes CD méretű üveglemezre csomagolni

NYILATKOZAT: A cikkekben közölt információk és vélemények az azokat közölők sajátjai, és ez a saját felelősségük. Publikáció in The European Times nem jelenti automatikusan a nézet jóváhagyását, hanem a kifejezés jogát.

NYILATKOZAT FORDÍTÁSA: Ezen az oldalon minden cikk angol nyelven jelent meg. A lefordított verziók egy neurális fordításként ismert automatizált folyamaton keresztül készülnek. Ha kétségei vannak, mindig olvassa el az eredeti cikket. Köszönöm a megértésed.

Üvegbe írt adatok

A kutatók új gyors és energiahatékony lézeres írási módszert fejlesztettek ki nanostruktúrák előállítására szilícium-dioxid üvegben. A módszerrel 6 GB adatot rögzítettek egy hüvelykes szilikaüveg mintában. A képen látható négy négyzet egyenként mindössze 8.8 x 8.8 mm méretű. Lézeres írásmóddal írták fel az egyetem logóját és jelölését is az üvegre. Köszönetnyilvánítás: Yuhao Lei és Peter G. Kazansky, University of Southampton

A fejlesztések praktikussá teszik a nagy sűrűségű, 5D optikai tárolást a hosszú távú adatarchiváláshoz.

A kutatók gyors és energiahatékony lézeres írási módszert fejlesztettek ki nagy sűrűségű nanostruktúrák előállítására szilícium-dioxid üvegben. Ezek az apró struktúrák hosszú távú ötdimenziós (5D) optikai adattárolásra használhatók, amely több mint 10,000 XNUMX-szer sűrűbb, mint a Blue-Ray optikai lemezes tárolási technológia.

"Az egyének és a szervezetek egyre nagyobb adatkészleteket állítanak elő, ami égető igényt teremt a hatékonyabb adattárolási formákra, amelyek nagy kapacitással, alacsony energiafogyasztással és hosszú élettartammal rendelkeznek" - mondta Yuhao Lei, a Southamptoni Egyetem doktora. "Míg a felhőalapú rendszereket inkább ideiglenes adatokra tervezték, úgy gondoljuk, hogy az üvegben lévő 5D-s adattárolás hasznos lehet a nemzeti archívumok, múzeumok, könyvtárak vagy magánszervezetek hosszabb távú adattárolásában."

In Optica, az Optica Publishing Group nagy hatású kutatásokkal foglalkozó folyóirata, Lei és munkatársai ismertetik új adatírási módszerüket, amely két optikai és három térbeli dimenziót foglal magában. Az új megközelítés 1,000,000 230 100 voxel/másodperc sebességgel tud írni, ami körülbelül XNUMX kilobájt adat (több mint XNUMX oldal szöveg) rögzítésének felel meg másodpercenként.

„Az általunk használt fizikai mechanizmus általános” – mondta Lei. "Így arra számítunk, hogy ezt az energiahatékony írási módszert átlátszó anyagok gyors nanostrukturálására is fel lehetne használni, 3D integrált optikában és mikrofluidikában."

Gyorsabb, jobb lézeres írás

Bár az 5D optikai adattárolást átlátszó anyagokban már korábban is bemutatták, a valós alkalmazásokhoz elég gyors és kellően nagy sűrűségű adatok írása kihívásnak bizonyult. Ennek az akadálynak a leküzdésére a kutatók femtoszekundumos lézert használtak nagy ismétlési gyakorisággal, hogy apró gödröket hoztak létre, amelyek egyetlen nanolamellaszerű szerkezetet tartalmaznak, amelyek mérete mindössze 500 x 50 nanométer.

Ahelyett, hogy a femtoszekundumos lézerrel közvetlenül az üvegbe írnának, a kutatók a fényt a közeli térfokozásként ismert optikai jelenség létrehozására használták fel, amelyben nanolamella-szerű szerkezet jön létre néhány gyenge fényimpulzus hatására, izotróp nanoüregből. egyetlen impulzusos mikrorobbanás által generált. A nanostruktúrák közelmezős javítása minimálisra csökkentette a hőkárosodást, amely problémát jelentett más, nagy ismétlési sebességű lézereket használó megközelítéseknél.

Mivel a nanostruktúrák anizotrópok, kettős törést produkálnak, amely a fény lassú tengelyirányú orientációjával (4. dimenzió, amely a nanolamellaszerű szerkezet orientációjának felel meg) és a retardancia erősségével (5. dimenzió, a nanostruktúra méretével definiálva) jellemezhető. Amint az adatokat rögzítjük az üvegbe, a lassú tengely orientációja és a késleltetés erőssége a fény polarizációjával, illetve intenzitásával szabályozható.

„Ez az új megközelítés praktikus szintre javítja az adatírási sebességet, így több tíz gigabájtnyi adatot írhatunk meg ésszerű időn belül” – mondta Lei. „A nagymértékben lokalizált, precíziós nanostruktúrák nagyobb adatkapacitást tesznek lehetővé, mivel egységnyi térfogatban több voxel írható. Ezenkívül a pulzáló fény használata csökkenti az íráshoz szükséges energiát."

Adatok írása üveg CD-re

A kutatók új módszerükkel 5 gigabájt szöveges adatot írtak egy szilikaüveg lemezre, körülbelül akkora, mint egy hagyományos kompakt lemez, közel 100%-os kiolvasással. pontosság. Minden voxel négy bit információt tartalmazott, és minden két voxel egy szövegkarakternek felelt meg. A módszerből elérhető írássűrűséggel a lemez 500 terabájt adat tárolására lenne képes. A párhuzamos írást lehetővé tévő rendszerfrissítésekkel a kutatók szerint megvalósíthatónak kell lennie ekkora adatmennyiségnek körülbelül 60 nap alatt.

„A jelenlegi rendszerrel terabájtnyi adatot tudunk megőrizni, amelyet például arra használhatunk, hogy megőrizzük az egyéntől származó információkat. DNS” – mondta Peter G. Kazansky, a kutatócsoport vezetője.

A kutatók most azon dolgoznak, hogy növeljék módszerük írási sebességét, és a technológiát a laboratóriumon kívül is használhatóvá tegyék. A gyakorlati adattárolási alkalmazásokhoz is gyorsabb módszereket kell kidolgozni az adatok olvasására.

Hivatkozás: Yuhao Lei, Masaaki Sakakura, Lei Wang, Yanhao Yu, Huijun Wang, Gholamreza Shayeganrad és Peter G. Kazansky „Nagysebességű ultragyors lézeres anizotróp nanostrukturálás energialerakódás-vezérléssel közeli terepnöveléssel”, 28. október 2021. Optica.
DOI: 10.1364/OPTICA.433765

- Reklám -

Még több a szerzőtől

- EXKLUZÍV TARTALOM -spot_img
- Reklám -
- Reklám -
- Reklám -spot_img
- Reklám -

Muszáj elolvasni

Legfrissebb cikkek

- Reklám -