Sig farvel til prikkerne og stregerne for at forbedre optiske lagermedier

Purdue University innovatører har skabt teknologi, der har til formål at erstatte morsekode med farvede "digitale tegn" for at modernisere optisk lagring. De er overbeviste om, at fremskridtet vil hjælpe med eksplosionen af ​​ekstern datalagring under og efter COVID-19-pandemien.

Morsekode har eksisteret siden 1830'erne. Det velkendte prikker- og bindestregersystem kan virke forældet i betragtning af mængden af ​​information, der skal tilegnes, digitalt arkiveret og hurtigt tilgået hver dag. Men de samme grundlæggende prikker og streger bruges stadig i mange optiske medier for at hjælpe med opbevaring.

En ny teknologi udviklet på Purdue har til formål at modernisere den optiske digitale lagringsteknologi. Denne fremgang gør det muligt at lagre flere data, og at disse data kan læses hurtigere. Forskningen er publiceret i Laser &Photonics anmeldelser .

I stedet for at bruge de traditionelle prikker og bindestreger, som normalt bruges i disse teknologier, Purdue-innovatorerne koder information i vinkelpositionen af ​​små antenner, giver dem mulighed for at gemme flere data pr. arealenhed.

"Lagringskapaciteten øges kraftigt, fordi den kun er defineret af sensorens opløsning, hvormed du kan bestemme antennernes vinkelpositioner, sagde Alexander Kildishev, en lektor i elektro- og computerteknik ved Purdue's College of Engineering. "Vi kortlægger antennevinklerne i farver, og farverne er afkodet."

Teknologi har hjulpet med at øge tilgængeligheden af ​​lagerplads i optiske digitale lagerteknologier. Ikke alle optiske datalagringsmedier behøver at være laserskrivbare eller genskrivbare.

Størstedelen af ​​cd'er, DVD'er, og Blu-Ray-diske er "stemplede" og kan slet ikke optages. Denne klasse af optiske medier er en væsentlig del af engangskøleopbevaring med en hurtig adgangshastighed, lang holdbarhed, og fremragende arkiveringsevner.

Fremstillingen af ​​en Blu-Ray-disk er baseret på presseprocessen, hvor siliciumstempelet gentager det samme prik-og-streger-format, som den endelige disk får. Derefter tilføjes en tynd nikkelbelægning for at få et negativt stempel. Blu-ray, samt dvd'er og cd'er, er bare masseproduceret.

"Vores metasurface-baserede 'optiske lagring' er bare sådan, " sagde Di Wang, en tidligere ph.d. studerende, der fremstillede prototypestrukturen. "I vores demo-prototype, informationen er 'brændt ind' af elektronstrålelitografi, det kunne replikeres af en mere skalerbar fremstillingsproces i det endelige produkt."

Denne nye udvikling giver ikke kun mulighed for at lagre mere information, men øger også udlæsningshastigheden.

"Du kan sætte fire sensorer i nærheden, og hver sensor ville læse sin egen polarisering af lys, " sagde Kildishev. "Dette hjælper med at øge hastigheden for udlæsning af information sammenlignet med brugen af ​​en enkelt sensor med prikker og bindestreger."

Fremtidige applikationer for denne teknologi omfatter sikkerhedsmærkning og kryptografi. For at fortsætte med at udvikle disse kapaciteter, teamet søger at samarbejde med interesserede parter i branchen.