Holografischer Speicher


Holografischer Speicher ist eine Technik, mit der man Informationen in einer sehr hohen Dichte innerhalb von Kristallen (wie z.B. HAL 9000) oder Fotopolymeren speichern kann. Da jetzige Speichertechniken wie z.B. die DVD das obere Limit der Datendichte erreicht haben, hat ein Holografischer Speicher das Potential die nächste Generation von Speichermedium zu werden. Der Vorteil dieses Datenspeichers ist, dass das komplette Volumen des Aufzeichnungsmaterials genutzt werden kann, und nicht nur die Oberfläche. Dieser Aspekt erlaubt, dass Phänomäne wie Bragg volume selectivity ausgenützt werden können, wodurch sehr viel mehr Informationen in dem selben Volumen an Speichermedium untergebracht werden kann. Es ist notwendig, jedes Hologramm mit Rücksicht auf seinen Nachbarn zu Bragg detune . Dies kann durch mehrere Methoden erreicht werden, z.B. durch Rotation des Speichermediums unter Berücksichtigung des Aufnahmemediums und der Referenzstrahlung oder durch Änderung der Wellenlänge oder Phase des Aufnahmelaserstrahls für jedes Hologramm.

Wie auch bei anderen Datenträger ist der holographische Speicher in einmal beschreibbaren Speicher (wo das Speichermedium nicht reversibel verändert wird) und in wiederbeschreibbaren Speicher (wo die Änderung reversibel ist) unterteilt. Wiederbeschreibbarer holographischer Speicher kann durch den fotorefraktiven Effekt in Kristallen erreicht werden:

(...)

Wenn Information aus einem Hologramm abgerufen oder gelesen werden soll, ist nur der Referenzstrahl notwendig. Der Strahl wird auf genau die selbe Art und Weise, wie es geschah, als das Hologramm geschrieben wurde, in das Material geschickt. Als Resultat der Index-Änderungen in dem Speichermedium, die während des Schreibprozesses erzeugt wurden, wird der Strahl in zwei Teile aufgeteilt. Einer davon stellt das Signal dar, in welchem die Informationen gespeichert sind. Eine Apparatur wie z.B. eine CCD-Kamera kann dann benutzt werden, um diese Daten dann in eine besser nutzbare Form zu bringen.

Hologramme können theoretisch ein Bit in einem Würfel mit der Kantenlänge der Wellenlänge des Lichts, das zum Schreiben benutzt wurde, speichern. Das Licht z.B. eines Helium-Neon-Lasers ist rot (genaue Wellenlänge: 632,8 nm). Wenn man nun Licht von dieser Wellenlänge benutzt, würde ein Quadratinch von perfektem holografischen Speicher 1,61×1013 Bits, was ungefähr 2.014 Terabyte entspricht, speichern können. Ein Kubikinch von solchem Speicher hätte eine Speicherkapazität von 8.083.729.105 Terabyte. Aber die Speicherdichte ist in der Praxis erheblich niedriger, da noch Bits für Fehlerkorrektur benötigt werden, und die Mangelhaftigkeit des optischen Systems ausgeglichen werden muss.

Siehe auch

Weblinks

Literaturangaben

See also: Holografischer Speicher, Bit, CCD, DVD, Fehlerkorrektur, HAL 9000, Helium-Neon-Laser, Holografie, Hologramm, Laser