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“數字字符”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、數字化存檔、以及快速訪問的信息量,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程數據存儲的爆炸式增長。

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

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《激光與光子學評論》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信息進行編碼,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存儲容量,且僅取決於傳感器的分辨率。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,都需要激光寫入或可重寫,這項技術將有助於提升光學數字存儲技術的存儲空間可用性。

作為參考,大多數 CD / DVD / BD 光盤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,與光盤的壓盤類似。而在演示原型中,信息是通過電子束光刻‘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信息,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傳感器,每個傳感器都會讀取對應的偏振光。與使用基於點劃線的單個傳感器相比,這有助於提升信息的讀取速度”。

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。

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