На настоящий момент существуют четыре типа
оптических носителей информации (Рис.1.1). Это CD, DVD, HD DVD и BluRay.
Хотя стандарт HD DVD уже практически сошел со сцены, его разработчик - фирма Toshiba отказалась
от его дальнейшей поддержки. Характеристики данных носителей приведены на
рисунке. Как видно из рисунка в настоящий момент современные носители
используют так называемый «синий» лазер, излучающий на длине волны 405 нм, что
является границей видимого спектра электромагнитного излучения и надеются на
разработку промышленных технологий лазерных диодов излучающих в более
коротковолновой области видимо не стоит. Кроме того, используемые объективы с
числовой апертурой до 0,85 достигли теоретического предела для обычной, пусть и
сферической оптики. Размер пятна фокусировки является величиной
пропорциональной отношению l/NA, где l – длина волны излучения, NA –
числовая апертура фокусирующего объектива. Дальнейшее увеличение числовой
апертуры возможно только с использованием дифракционной оптики, масштабного
промышленного производства которой не существует. Дальнейшее уменьшение пятна
фокусировки, видимо, является нецелесообразным, так как даже требуемые для BluRay и
HD DVD точности
фокусировки с трудом обеспечиваются существующими механическими приводами.
На первый взгляд,
кажется, что оптические носители исчерпали резервы увеличения емкости. Однако
существует несколько возможных путей существенного увеличения объема
записываемой информации:
- многослойная запись;
- многоуровневая запись
на основе комбинированной фазовой модуляции;
- запись в ближнем
поле;
- многослойные диски на
основе флуоресцирующих сред;
- комбинации
вышеперечисленных способов.
Теоретические оценки
показывают, что при комбинации вышеупомянутых способов возможно увеличение
емкости стандартного оптического носителя диаметром 120мм до 1 Тбайта.
Основой для увеличения
объема оптического диска является переход на многослойную структуру. Примеры
записи-считывания информации с многослойных оптических дисков иллюстрируются
рис. 1.2 и 1.3.
Переход к многослойным носителям требует
разработки новых сред и новых принципов записи информации. Из известных на
настоящее время способов и сред одно и двухфотонная флуоресценция,
бактериоходопсины, голография и спектрально-селективные среды, наиболее
перспективным представляется развитие сред на основе фотохромных материалов.
Фотохромные материалы позволяют перейти к
трехмерному хранению информации. Достаточно подробный анализ состояния работ в
данном направлении приведен в [S.
Kawata, Y. Kawata, Three-Dimensional Optical Data Storage Using Photochromic
Materials. – Chemical Review 2000, 100, p. 1777-1788]. Из обзора
следует, необходимость комплексного подхода к решению задачи, создания
устройства хранения информации повышенной емкости на основе фотохромных
полимеров. Так как, возможен целенаправленный синтез фотохромов с заданными
свойствами при разработке подходов к созданию нового устройства, необходимо
отталкиваться не от свойств фотохрома или фотополимера, а от существующих
источников света, которые могут быть миниатюризированы с сохранением
всех функциональных свойств – для встраивания их в устройства
записи-считывания. Выбор лазеров, которые могут быть использованы для
решения данной задачи, невелик. Практически можно ориентироваться только на
наиболее изученные в настоящий момент лазеры на основе кристаллов YAG и YVO4 легированных ионами Nd3+. Данные
лазеры излучают на длине волны 1064 нм и их излучение может быть преобразовано
во вторую-четвертую гармонику с длиной волны 532, 355 и 266 нм, соответственно.
Однако, вследствие нелинейности процесса преобразования, его высокая
эффективность может быть легко получена при достаточно высоких энергиях
импульса. Для устройств, хранения информации, применение мощного лазерного
источника невозможно, из-за его высокой стоимости и габаритов. Следовательно,
необходимо проведение работ по оптимизации лазерного источника с нелинейным
преобразованием излучения в видимый и ультрафиолетовый диапазоны длин волн.
- Optical Data Storage Topical Meeting (ODS)
5/10/2009 - 5/13/2009
Lake Buena Vista, Florida United
States
Abstract Submission Deadline:
12/19/2008
Contact: Mary Hendrickx m.hendrickx@ieee.org
Venue: Buena Vista Palace
Resort and Spa
Sponsor: IEEE/LEOS
Notes:
The ODS topical meeting provides an excellent forum for exchanging information
on the status, advances, and future directions in the field of optical data
storage. Contributions are encouraged from a variety of areas spanning basic
theory and modeling to manufacturing and testing methods including optical
drive systems, sub-systems and components, coding and channels, media
development and design, and industrial and consumer applications. Invited talks
in many of these areas will round out the 3 day program.
- International Symposium on Optical Memory
(ISOM)
10/4/2009 - 10/8/2009
Nagasaki, Japan
http://www.isom.jp
Abstract Submission Deadline:
5/29/2009
Contact: ISOM Secretariat secretary@isom.jp
Sponsor:
The Japan
Society of Applied Physics (JSAP), The Magnetics Society of Japan
(MSJ), Optoelectoronics Industry and Technology Development Association (OITDA)
Notes:
ISOM'09 will discuss the current status of optical memory system design and
applications, together with new developments in the areas of media, lasers,
basic theory including computer simulation, system sub-components, and a range
of future technologies. In addition to ordinary contributed papers, a number of
invited papers in cutting edge will be presented.
|