Голографическая запись

Возможность резкого повышения емкости оптической записи информации до 100-300 Гбайт дает голография – фотоспособ точной записи, воспроизведения и преобразования волновых полей [46] в виде голограммы, предложенный в 1948 г. Д.Габором (D.Gabor). Для записи данных в виде голограммы на специальный прозрачный носитель с фотополимерным слоем и их чтения используется монохроматичный луч лазера. При записи лазерный луч делится (рис. 1.28 слева) на два когерентных луча – опорный и сигнальный (отраженный от объекта или видоизмененный другим способом). В области их смешения происходит интерференция – образуется стоячая волна с усилением в одних точках пространства (пучности) и ослабление в других (узлы).

Рис. 1.18. Схема записи (слева) и чтения (справа) данных с помощью голографии

В слое светочувствительного материала - фотополимера (или других подобных сред – фототермопластиков, фотопластинок и фотопленок, фотохромных сред и др.) происходит фиксация стоячей волны в виде вариаций коэффициента отражения (сложные криволинейные зеркала) или поглощения либо диэлектрической проницаемости среды, являющихся оптическим эквивалентом объекта, изменившего сигнальный луч. Для чтения данных (рис. 1.18 справа) голограмму освещают опорным лучом. После прохождения через голограмму (например, отражения от сложных криволинейных зеркал) опорный луч становится неотличимым от сигнального луча. Восстановленное голограммой изображение объемно, при смещении точки зрения предмет можно увидеть с разных сторон. Поэтому считывание данных происходит не точечным светочувствительным элементом, как в CD- или DVD-дисководах, а специальным двумерным сенсором наподобие матрицы цифровых фотоаппаратов. Данные регистрируются в виде таблицы с фиксированными координатами по вертикал и горизонтали. Этим достигается обеспечение параллельного и более быстрого доступа к информации [47-49].

Разработкой голографических носителей в виде дисков и пленок занимается компания InPhase Technologies (США), созданная компанией Lucent Technologies, наследницей знаменитой Bell Laboratories, где был создан первый транзистор (рис. 1.1). Светочувствительные слои, разработанные фирмами Hitachi Maxell и Maxell Corporation of America позволяют осуществлять однократную запись наподобие CD-R и DVD-R. Планируется также разработка устройства для многократного стирания и записи данных. Конкурирующая компания Optiware (Япония) создает голографические карты памяти без движущихся частей. Сохранность данных гарантируется в течение 50 лет и более. В перспективе емкость хранимых данных планируется довести до 1-5 Тбайт.