Запись данных с использованием двух оптических измерений плюс трех пространственных измерений - известный метод, получивший название «5d-хранилище» - команда Саутгемптона может записывать со скоростью 1,000,000 230 XNUMX вокселей в секунду, что эквивалентно ~ XNUMX Кбайт / с.
Они использовали его для записи 6 Гбайт на подложку из кварцевого стекла в четырех квадратах размером 8.8 x 8.8 мм каждый, а также логотипа университета (См фото). Точность считывания была близка к 100%.
«Используемый нами физический механизм является универсальным, - сказал исследователь Юхао Лэй. «Таким образом, мы ожидаем, что этот метод записи также может быть использован для быстрого наноструктурирования прозрачных материалов для приложений в трехмерной интегрированной оптике и микрофлюидике».
Он включает в себя фокусировку фемтосекундного лазера для создания ямок размером 500 x 50 нм с использованием эффектов ближнего поля и второго лазера для концентрации энергии в достаточно маленьком пространстве с достаточной интенсивностью для записи структуры, описываемой как «наноламелла-подобная» - по запросу Electronics Weekly разъяснение.
«Вместо того, чтобы использовать фемтосекундный лазер для записи непосредственно в стекле, исследователи использовали свет для усиления ближнего поля, в котором структура, подобная наноламелле, создается несколькими слабыми световыми импульсами из изотропного нановидного тела, генерируемого одним импульсный микровзрыв », сообщает Optica, в журнале которого опубликована работа. «Использование усиления ближнего поля для создания наноструктур минимизировало тепловое повреждение, которое было проблематичным для других подходов, в которых используются лазеры с высокой частотой повторения».
Данные хранятся в ориентации структур («медленная ось») на поверхности стекла (номинальное 4-е измерение, управляемое поляризацией записи), а также его размере (5-е измерение, интенсивностью записи).
«Такой подход улучшает скорость записи данных до практического уровня, поэтому мы можем записывать десятки гигабайт данных за разумное время», - сказал Лей. «Локализованные прецизионные наноструктуры позволяют увеличить объем данных, поскольку в единицу объема можно записать больше вокселей. Кроме того, использование импульсного света снижает энергию, необходимую для письма ».
Хотя с помощью этого метода можно получить 500 Тбайт данных в патч размером с компакт-диск, на то, чтобы все это записать, потребуется время.
«С обновлениями, которые позволяют параллельную запись, исследователи говорят, что можно будет записать такой объем данных примерно за 60 дней», - сказал Optica.
«Высокоскоростное сверхбыстрое лазерное анизотропное наноструктурирование за счет управления энерговыделением через усиление ближнего поля» опубликовано в Optica компанией Optica (ранее OSA). Полную версию статьи можно прочитать бесплатно.
Изображение предоставлено: Юхао Лей и Питер Г. Казанский, Саутгемптонский университет.