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全息光盘

 全息记录技术的光盘称为全息通用光盘(HVD,Holographic Versatile Disc),简称为全息光盘

全息存储技术使用激光的干涉原理将数据记录到光盘上。在一样12cm光盘上,使用全息记录技术可以将存储容量提升到1TB,这将是目前DVD标准容量(4.7GB)的200倍。而且在数据传输率方面,也将到达1GB/s,远高于现有的硬盘水平,是目前DVD最高速度(16X,约22MB/s)的40倍。全息存储技术将是宽带时代里,理想的高容量与高速度存储技术。

Optware公司及全息记录技术简介

下面主要围绕Optoware公司采用同线全息技术来展开讨论,主要是因为

著名的标准化制定组织——欧洲计算机制造商协会(ECMA,European Computer Manufacturers Association)日前宣布,将成立第44技术委员会(TC44,Technical Committee 44)以制定全息存储系统(HIS,Holographic Information Storage)的标准,而这一技术将以日本Optware 公司的同线技术(Collinear)为基础。Optware 公司目前在HIS开发领域处于业界领先地位,而TC44也是出于Optware 公司的以及其相关合作伙伴的提议而成立,这些公司包括:

中国台湾磁学公司(CMC,CMC Magnetics Corporation)

日本富士相片胶卷公司(Fuji Photo Film Co., Ltd)

日本帕路斯科技株式会社(Pulstec Industrial Co., LTD)

日本东亚合成株式会社(TOAGOSEI Co.,Ltd.,)

Strategic Media Technology

Optoware公司的同线全息技术

Optware自有的同线全息技术,以前称之为偏振同线全息技术(Polarized Collinear Holography),是其为了将全息记录技术实用化所做出的关键努力,通过它可以大幅度简化全息记录技术应用难度。这一技术由Optware的创始人与首席“传教者” Hideyoshi Horimai所提议。同线全息技术在一个光束中整合了一个参考激光与一个信号激光。它们创建了一个包含数据的干涉三维全息构图。这个图像将通过一个单一物镜在存储介质上显现。借助这个突破性的装置,Optware可以显著的简化并缩小全息成像系统的设计难度与外形体积。借助Optware自己的伺服系统,这方面的改进将进一步增强。Optware表示,光学抬取元件的尺寸还可以进一步缩小,也可以省去防振装置,同时它还能与CD和DVD光盘高度兼容,并且运作成本低。未来,克服剩余的所有商业化障碍已经没有任何问题。

同线全息技术于2004年8月23日正式发布,当时Optware将使用全息记录技术的光盘称为全息通用光盘(HVD,Holographic Versatile Disc),预计最早的HVD将于2006年面向企业用户推出,容量高达200GB,其最终的发展目标则是存储1TB的容量。而目前的Blu-ray Disc最高容量才50GB。不过,Optware表示,到2007年HVD成本进一步降低后才有可能真正的向消费者普及。目前,HVD驱动器的价格在2万美元左右,而每张光盘的成本则为100美元。Optware计划将HVD驱动器的成本降低到2700美元,这与现在的Blu-ray Disc影碟机相差不多。

HVD的设计与较早前业界报导的在旋转的光盘上记录全息页数据(在进行全息编码前将源数据编码为页数据)的方式不同,由于后者在光盘上没有像传统光盘那样,预制保证伺服机构准确而高效寻址的伺服信息,因此商业化前景不明朗。若想在指定的位置上记录全息数据,则必须在光盘上加入伺服信息,而这对于全息光盘来讲,将是一个重大的挑战。因为预制的伺服信息(地址信息)将有可能破坏全息成像的效果,进而增加数据噪音。

为此,Optware采用了突破性的设计,在一个光束中使用两种波长(颜色)不同的激光,一个激光用来记录数据,另一个则用来寻址,而在光盘里则在信息记录层与地址层之间,根据激光的波长设置一个分光层(Dichroic Mirror Layer),用来寻址的激光可以透过分光层寻址到下面的预制地址信息(凹坑或平台,与DVD-ROM上的信号记录方式一样),而另一个激光则用来记录/读取数据,由于分光层的存在,它不会“看到”预制的凹坑或平台,从而使用同线全息记录成为可能。目前,Optware所开发出来的HVD驱动器,用来记录和读取数据及提供参考的是532nm的绿色激光,用来读取地址信息的是传统红色激光。

现状

InPhase Technologies公司宣布已经开始大批量出货全息存储驱动器和光盘(HVD),其中驱动器“Tapestry HDS-300R”要价18000美元,300GB容量、1.5mm厚的光盘也得180美元一张。

InPhase的全息存储驱动器和光盘于今年年初投入OEM生产,如今终于开始批量投放市场,并且已经赢得多家大型企业和政府客户,包括洛克·马丁、时代华纳旗下的Turner Broadcasting、美国地质调查局等等,德意志银行、欧洲航天局、西门子医疗、大众汽车等也都有意采纳这种新技术。

根据InPhase的发展路线图,全息光盘的容量将在2010年提高到1.6TB,而目前的硬盘最大容量也才刚刚1TB;在那之前的2008年,InPhase还将推出可重写的全息光盘

InPhase的全息光盘最大数据传输率20MB/s,使用寿命50年。如果备份300GB的数据,需要大约4个小时20分钟;等容量扩充到1.6TB时,数据传输率也将提高到120MB/s,仍然需要4个小时50分钟左右。

InPhase市场副总裁Liz Murphy表示:“我们正在努力从软件的角度降低(全息技术的)使用难度,使之可以模拟DVD、CD-R、磁光盘、磁带等,软件公司也无需作出重大更改就能以原有模式对其进行写入操作。”不过InPhase CEO Nelson Diaz称,他们专注的是档案存储市场,“根本不会进入备份市场”。

2009-5-17

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