chinyuan的部落格

近年來，隨著電腦與資訊科技不斷地快速發展下，造成了資料大量地被傳輸與接收，導致資訊爆炸的年代來臨，也使得資訊儲存成為現今最重要的科技之一。目前被普遍用作儲存的技術大約可分為磁儲存（磁帶、磁片、磁碟…）、電儲存（SD、Flash Memory…）及光學儲存（CD-ROM、DVD、全像儲存…）等三大類。其中磁儲存技術目前在容量上都已經接近其物理的限制，或者以業界的話來講，就是達到面積密度上的極限；而電儲存產品雖然小攜帶方便，但它的容量一直無法提高；然而光學儲存技術的發展，從CD（0.68GB）、DVD（4.7GB）、HD-DVD（20GB）、BD（27GB）一直至目前HVD（300GB）的開發，儲存容量是以倍速在成長。根據美國InPhase 公布，第一代HVD（300GB）產品已於二○○六年下半年開始供貨。預定二○一○年可推出單片HVD 1600GB的儲存容量目標。那什麼是HVD呢？它是Holographic Versatile Disc的縮寫，也就是應用全像光學儲存技術的產品。所謂全像光學儲存技術可分成寫入（Writing）和讀取（Reading）兩個步驟，寫入是將攜帶資料訊號的物光（Object beam），與另一束稱為參考光（Reference beam）的光波相干涉，並將干涉後的條紋記錄在光感應儲存介質內。其中一道平行光束經過一種名為「空間光調節器」（spatial light modulator）的裝置加密，把0與1的數位資料轉譯為亮點與暗點（light and dark pixels）的形式，並以百萬位元為單位以陣列或頁（page）的方式排列，這些「頁」就是載有訊號光束的物光與參照光束相干涉在儲存介質內，所寫入的「全像圖」（hologram，或「全息圖」）。當要讀取資料時，以原寫入之參考光對準照射光儲存介質時，產生繞射效應，這些繞射光波即可還原原來物體光波的訊息，再以CCD將繞射光波的形式讀取成數位資料。也就是說，資訊的讀取方式為一次以一百萬位元為單位平行讀取，這也是全像技術傳輸速度的關鍵。而且在同樣的一個儲存介質的地方，可以藉由參考光束的角度、波長或相位的改變，而可以有多個全像圖的重疊寫入，而這也正是全像技術高容量的關鍵所在。這就好比你可以在同一個底片上重複多次曝光一樣的道理，但是有了全像技術，參考光束能夠將每一次不同曝光的頁（圖）面分離出來。
　　這項技術突破了現有光儲存技術的兩個典範。首先是，在同一個儲存介質上能夠交互堆疊儲存數百個全像圖的能力，意謂著在小小的實體空間上可以儲存大量的資料。其次是，由於資料能夠以平行的方式讀寫，而不再是序列式的，因此可以達到前所未有的傳輸速率。因此，運用光學全像術來儲存和讀取資訊，不僅可達到儲存密度高（Storage den-sity）外，同時存取速度快的目標；所以對如何開發具有高儲存密度及存取速度快的全像存取系統，將成為下一代光資訊儲存的重要課題。（作者為國防大學國防科學研究所少校學員）