普渡大學研發增強型光存儲介質 存儲密度與讀取速率大幅提升
普渡大學的一支研究團隊,正在嘗試用彩色的「數位字元」技術,來取代誕生於1830年的傳統摩爾斯電碼,以實現光學存儲的現代化。 然而考慮到每天需要獲取、數位化存檔、以及快速訪問的資訊量,研究團隊相信新技術將有助於應對COVID-19大流行期間和之後的遠端數據存儲的爆炸式增長。
儘管傳統的點劃線系統似乎顯得有些過時,但其基礎原理仍在許多光存儲媒介中得到廣泛的運用。
而在近日發表於《鐳射與光子學評論》期刊上的一篇文章中,普渡大學研究團隊就介紹了一項題為《使用等離子顏色實現光學隱寫術、數據存儲和加密》的新技術。
不過研究人員沒有利用傳統的點和劃線,而是在微型天線的角度位置對資訊進行編碼,以使之能夠在每單位面積上存儲更多數據。
如題圖所示,普渡大學創新者提出的各向異性超表面方案,在高密度光學數據存儲、動態彩色圖像顯示和加密等方面,都具有巨大潛力。
該校電氣與計算機系工程副教授 Alexander Kildishev 表示:「新方案可極大增加相關裝置的儲存容量,且僅取決於感測器的解析度。 我們可通過解析力來確定天線的角度位置、並將之映射成相應的顏色,來對其進行編碼」。
鑒於並非所有光學數據存儲介質,都需要鐳射寫入或可重寫,這項技術將有助於提升光學數位存儲技術的存儲空間可用性。
作為參考,大多數 CD / DVD / BD 光碟都帶有一次性記錄的”標記”,且具有訪問速度快、保質期長、存檔能力出色等特點。
前博士生 Di Wang 表示:「我們基於超表面的『光學存儲』的原理,與光碟的壓盤類似。 而在演示原型中,資訊是通過電子束光刻’燒錄’的,並且能夠在最終產品的可擴展製造過程中進行複製”。
如此一來,這項新技術不僅能夠存儲更多的光學數據資訊,還能夠進一步提升數據的讀出率。
Alexander Kildishev 補充道:「我們可以在附近放置四個感測器,每個感測器都會讀取對應的偏振光。 與使用基於點劃線的單個感測器相比,這有助於提升資訊的讀取速度”
展望未來,這項技術還可應用於安全標記和密碼學等領域。 為繼續開發這些功能,研究團隊正在尋求對此感興趣的各方合作夥伴。