科学家发明高速激光写入方式：CD尺寸玻璃上可存储500TB数据

研究人员已经开发出一种快速和节能的激光写入方法，用于在二氧化硅玻璃中生产高密度纳米结构。这些微小的结构可用于长期的五维（5D）光学数据存储，其密度是蓝光光盘存储技术的 10000 倍以上。

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英国南安普顿大学的博士研究员 Yuhao Lei 说：“个人和组织正在产生越来越大的数据集，这就迫切需要更有效的数据存储形式，具有高容量、低能耗和长寿命。虽然基于云的系统更多的是为临时数据而设计的，但我们相信玻璃中的5D数据存储可能对国家档案馆、博物馆、图书馆或私人组织的长期数据存储有用”。

这项研究发表在《Optica》期刊上，Lei 和他的同事描述了这种新的方法，用于写入包含两个光学维度加三个空间维度的数据。这种新方法可以以每秒 100 万个体素的速度写入，这相当于每秒记录大约 230 千字节的数据（超过 100 页的文本）。

Lei 说：“我们使用的物理机制是通用的。因此，我们预计这种节能的书写方法也可用于透明材料中的快速纳米结构，以应用于三维集成光学和微流体技术”。

尽管透明材料中的5D光学数据存储以前已经被证明，但对于现实世界的应用来说，以足够快的速度和足够高的密度写入数据已被证明具有挑战性。为了克服这一障碍，研究人员使用了一个高重复率的飞秒激光器，创造出包含单个纳诺米拉结构的微小凹坑，每个凹坑的尺寸仅为 500×50 纳米。

研究人员没有使用飞秒激光直接在玻璃上写字，而是利用光线产生了一种被称为近场增强的光学现象，在这种现象中，通过几个微弱的光脉冲，从一个由单脉冲微爆炸产生的各向同性的纳米虫中创造出一个类似纳诺拉梅拉的结构。使用近场增强技术来制造纳米结构可以最大限度地减少热损伤，而这种损伤对于使用高重复率激光器的其他方法来说是有问题的。

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