英国研究者开发出5D激光刻蚀工艺能够大幅提高数据存储效率

2021-11-01 14:59

据外媒 E＆T 报道，英国南安普顿大学的研究人员开发了一项全新的光学存储技术，利用激光蚀刻玻璃制成的光盘，可以使得存储密度相比蓝光光盘提升 10000 倍以上。

这项技术在 CD 大小的盘片上即可实现，单盘可存储 500TB 的数据。激光写入数据时共有 5 个维度，包含两个光学维度和 3 个空间维度。这种 5D 写入的方式，相比此前光盘简单的二维方式，能够大幅提高数据存储的效率。

研究人员指出，个人和企业等组织产生的数据量越来越大，迫切需要大容量、低成本、高寿命的高效存储形式。目前被广泛应用的云数据中心主要为热数据设计，而这种 5D 存储玻璃光盘，更适合档案馆、博物馆、图书馆或其它类型的长期数据存储。

南安普顿大学研发的数据记录方法，写入速度大约为每秒 230KB。研究人员补充道，该技术不仅可以应用于玻璃，还支持其它透明材料，以及应用于 3D 集成光学和微流体。尽管类似的技术此前便早已研发出来，但是事实证明要想达到足够快的写入速度，以及实现足够高的存储密度，是十分有挑战的。

为了克服这一挑战，研究人员使用了稳定的飞秒激光光源，刻蚀薄片状的纳米尺度微小凹坑，每个凹坑的尺寸为 500×50nm。刻蚀时并不是直接利用激光的能量，而是借助一种叫做“近场增强”（near－field enhancement）的光学现象。单次激光脉冲可以产生类似爆破的效果，形成纳米结构。

官方表示，这种新方法可以将数据写入速度提高到实用水平，因此可以在合理时间内写入数十 TB 数据。实测时，研究人员使用这种方法写入了 5GB 文本数据，读取准确率接近 100％。此外，该技术允许并行写入，因此大约在 60 天内可以写满 500TB 容量。

目前，英国这一研究团队正努力提高写入速度，并致力于使其在实验室之外也能够使用。此外，为了应对实际存储的需求，还在开发高速读取数据的方法。

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