![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Перспективи МО. ⇐ ПредыдущаяСтр 10 из 10
Основні перспективи МО пов’язані зі збільшенням швидкості запису даних. Це може бути реалізовано технологією зміни фазового стану (подібно до реалізованої у CD-RW та DVD-RW). У найновіших розробках напрямок намагнічення ділянки робочої поверхні можна змінювати за декілька нс. 3. Перспективні оптичні технології в комп’ютерній техніці. 3.1. Флуоресцентні диски. Використання флуоресценції для зчитування інформації з цифрових оптичних дисків дозволяє виключити з їх конструкції відбиваючі шари. На фотоприймач оптичної системи читання буде попадати не відбитий зондуючий промінь, а світло, що випромінюється розміщеними в товщі диску і виконуючими роль пітів скупченнями флуоресцентного барвника при попаданні на них сфокусованого читаючого пучка світла. Флуоресцентні піти можуть бути як внесені в задані місця диску при заводському виготовленні (подібно до CD-RОМ), так і утворені при зворотній або незворотній фотохімічній трансформації спочатку не флуоресцентної речовини при попаданні на неї сфокусованого пучка лазера при запису. Переваги флуоресцентних дисків: · прозорість, яка дає можливість реалізувати багатошарову систему (10-ки шарів); · некогерентність випромінювання, звідси відсутність інтерференційних завад; · зсув флуоресцентного відклику по довжині хвилі від опитуючого випромінювання і мінімалізації впливу розсіяного світла; · можливість використання форматів сумісних з DVD. Розроблені варіанти флуоресцентних багатошарових дисків відомі під назвами HyperCDROM (10-100 ТБ), FMD (Fluorescent Multilayer Disk), DMD (Digital Multilayer Disk) (22-32, потенціально - до 100 ГБ). Характеристики 12-ти шарового FMD наведені в табл. 4 в порівнянні з характеристиками DVD. Таблиця 4.
На цей час проходять тестування 300-шарові диски FMD з інформаційною ємністю 1 ТБ. 3.2. Голографічна система запису та зберігання інформації. Теоретично оптичне випромінювання може бути сфокусоване в пляму діаметром λ /2, де λ – довжина хвилі випромінювання. Це означає, що максимальна щільність інформації, записаної оптичним методом може бути порядку 4/ λ 2, тобто досягати 109 біт/см2, що далеке від реалізації в сучасних носіях. Пошук нових можливостей збільшення інформаційної щільності запису і швидкості вибірки інформації ведеться в багатьох напрямках, в тому числі і в області голографії, яка є найперспективнішою в плані створення високоефективних систем запису та зберігання інформації. Використання голографічного методу для зберігання інформації вперше було запропоновано в 1963 році Ван Хірденом. Голографічний принцип запису полягає в реєстрації одночасно об’єктної (яка несе інформацію про об’єкт) і опорної хвиль. При цьому в результаті накладання цих двох когерентних хвиль відбувається перетворення фазових співвідношень в амплітудну структуру інтерференційної картини. Реєстрація цієї інтерференційної картини у об’ємі фоточутливого шару голографічного оптичного диску і приводить до запису голограми (див. рис. 3.2.1). Рис. 3.2.1. Зміни в матеріалі такого диску можуть бути у вигляді модуляції поглинання, показника заломлення або товщини. Голографічна система запису та зберігання інформації на даний час реалізується вHVD (Holographic Versatile Disk – багатоцільовий голографічний диск). Технічні характеристики таких дисків приведені в таблиці 5. Таблиця 5.
Запис даних у HVD відбувається за наступною технологією (див. рис. 3. 2. 2): Лазерний промінь поділяється на два когерентні променя однакової поляризації за допомогою напівпрозорого дзеркала. 1. Один із променів (об’єктний, Signal Beam ) проходить через просторовий світловий модулятор ( SLM). В ролі SLM використовують цифрові мікродзеркальні модулятори, які застосовуються в відеопроекторах (див. розділ „ Пристрої виведення інформації”). SLM за допомогою мікродзеркал формує просторову матрицю пікселів. Ця матриця складається з світлих (відповідають логічній „1”) і темних („0”) точок. 2.Об’єктний промінь фокусується лінзою 1 на фоточутливому робочому шарі HVD. 3.Другий (опорний, Reference Beam) промінь під деяким кутом направляється в ту ж область диску, так щоб обидва промені перетнулись в товщині фоточутливого шару. В наслідок інтерференції променів в об’ємі фоточутливого шару утворяться точки максимумів і мінімумів інтерференції. В точках максимумів амплітуди і інтенсивності променів нагрів фоточутливого шару приводить до його деструкції і зміни коефіцієнта відбиття та показника заломлення. Рис. 3.2.2. Змінюючи довжину хвилі променя, кут його падіння і положення диску можна записувати інформацію на одну і ту ж ділянку HVD. Такий спосіб, який дозволяє зберігати багато голограм в одному і тому ж місці отримав назву мультиплексування. Він дозволяє значно підвищити щільність запису даних. В якості матеріалу для робочого шару диску використовується двокомпонентна полімерна система. Один із її компонентів формує сітку, де розчинений другий світлочутливий компонент. Під дією світла він полімеризується, із-за чого виникає градієнт концентрації неполімеризованого компонента. Результатом його дифузії є утворення структури зі змінним коефіцієнтом відбиття, коливання якого якраз і несуть в собі записану інформацію. Зчитування даних з голограми відбувається наступним чином: 1.Опорний промінь тої ж довжини хвилі і з того ж кута, що і при запису, падає на голограму. 2.Відбиваючись від точок деструкції фоточутливого шару, промінь розсіює з тильної сторони диску світловий фронт, формуючи зображення трафарету, який був записаний на диск раніше. 3.Цей розсіяний фронт хвилі трафарету фокусується лінзою на масиві датчиків зразу всією картинкою пікселів і переводиться в цифровий код. Таким чином, особливості голографічного методу запису полягають в можливості: 1.створення об’ємного зображення об’єкта, що не може бути реалізованим іншими методами; 2.використання для зберігання інформації не тільки поверхні диску, а і всього об’єму, що суттєво збільшує щільність інформації; 3.реєструвати прозорі об’єкти, в яких окремі частини відрізняються не коефіцієнтами пропускання та відбиття, а показниками заломлення або товщиною, які впливають на зміну довжини оптичного шляху; 4.при зчитуванні інформації з диску отримати максимальну роздільну здатність не тільки в поперечному напрямку, а і в поздовжньому; 5.отримувати голограму об’єкту, що змінюється в часі; 6.реалізації так званого розподіленого запису інформації, що підвищує надійність запису та зчитування. Переваги голографічної пам’яті перед іншими видами пам’яті (в тому числі і оптичними) полягають в наступному: 1. Висока щільність запису (теоретично до 1012 біт/см2). На даний час в лабораторіях отримані значення до 40 Гбіт/см2. 2. Висока швидкість запису та зчитування (на даний час - до 10 Гбіт/с, а з врахуванням переведення інформації в електронний вигляд – до 1 Гбіт/с); 3. Паралельний запис інформації (не послідовно по одному біту, а цілими сторінками (див. рис. 3.2.3); 4. Висока точність відтворення сторінки; 5. Низький рівень шуму при відновленні даних;
|