光信息技术在信息存储中发展趋势探讨.docVIP

光信息技术在信息存储中的发展趋势探讨 　　摘要：近年来，光信息技术取得了很大的进展，并且应用范围愈来愈广，关注程度愈来愈高。信息化时代下，信息存储需求较以往有了很大的提升，这也从一定程度上促进了光信息存储技术的发展。相对于传统存储技术而言，光存储技术容量大、密度大、保存时间长，并且生产成本较低，具有极大的优势。其中全息存储、近场光学存储、多阶光学存储等已经在某些领域中已经得到了应用。基于此，本文对信息存储技术进行了综合性阐述，并对光信息技术在信息存储中的应用进行了探讨，以供参考 关键词：光信息技术；信息存储；发展趋势；介质 1 传统存储技术概述 目前，传统存储技术主要包括半导体存储、磁存储及光盘存储等，具体如下： （1）半导体存储。半导体存储的主要信息载体是半导体集成电路，按功能可分为RAM（随机存取存储器）与ROM（只读存储器），按照存储原理可为动态存储器与静态存储器 （2）磁存储。磁存储是上一代主流的存储技术。目前，磁存储技术依然具有一定的应用范围，如磁带便是典型的磁存储介质。磁存储技术主要通过磁致电阻效应进行读写。磁致电阻磁头是核心构件之一。它的电阻会随着磁场的变化而逐渐改变。通常情况下，磁存储都采取分离式设计，写入由感应磁头完成，读取由磁致电阻磁头进行。相对而言，磁存储具有较好的稳定性，但如果存储密度较高，则会对稳定性产生一定程度影响。记录时，可通过感应式薄膜磁头将信息写入磁盘当中，读取过程则由巨磁电阻磁头完成。从发展角度来看，磁存储技术已经不能跟上当前信息存储需求，其应用范围也会变得愈来愈窄 （3）光盘存储。光盘存储依然是当前较为主流的信息存储方式。以写入方式进行划分，光盘存储又被分为ROM、WORM及RW。其中ROW最为常见，只能从光盘上读取已经记录的信息，但无法将新信息写入其中或修改原本已经记录的信息。其主要存储介质材料为偶氮化合物等有机化合物。RW可进行重复读写，成本相对偏高。与其他传统存储技术相比，光盘存储还是具有一定的优势。首先，光盘存储信息容量较大，具有较高的数据存储密度，保证了存储的质量，且便携性较好。例如，新型的蓝光光盘尺寸不会超过0.2um，其容量超过10G。在系统集成作用下可使其容量达到PB级水准，具有良好的适用性。其次，成本较低，制作工艺较为简单，制作效率高。另外，光盘存储较为稳定，信息保存时间长。正常环境下，光盘信息数据保存时间可超过100年。但随着新型存储介质如SSD的出现，光盘存储会市场会受到一定程度冲击，未来可能会被逐渐替代 2 光信息存储技术分析 随着计算机技术与信息技术的不断发展，极大程度上扩充了信息流通量，并给信息存储带来了新的要求。除了扩增容量外，还需要保证信息读写速度及稳定性。光信息技术的发展为信息存储优化带来了新的途径 2.1全息存储 全息存储是目前较为成熟的光信息存储技术之一。该技术是基于全息照相技术实现的。其最大特征便是具有超高的存储密度及存储容量。在控制芯片作用下，全息存储总容量可达1*10T，较半导体存储介质及传统光盘而言，具有明显优势。另外，全息存储以页作为读写单位，不同页面单位可对数据进行同时并行读写，存储速度极为迅速，信息传输速度高达1G/s，且随机访问时间低于1ms。体全息存储是一种具有代表性的全息存储技术。该技术基于激光干涉实现。体全息存储中记录体中涵盖了每一个信息位。记录介质上不存在同信息位所对应的记录单元。因此，体全息技术存储过程中要先对数据信息进行编码处理，获取对应的数字数据流。然后，以页为单位将所获的数据流输送至SLM上，并通过光学干涉图样将相关信号记录于感光材料上。干涉图样是经过两束激光相互干涉形成。这两束激光由一束激光分离所得，特征相同。其中一束激光为参考光，另外一束激光在SLM作用下，会成为信息数据载体而作为物光存在。干涉图样会对感光材料产生作用，使其发生化学变化或物理变化，从而改变材料的折射率、吸收率及厚度，让干涉图样被存储。读取时，通过相同光速的激光对存储介质进行照射，并将光信号转变为电信号，以获取存储信息。当然，全息存储要实现商品化还有很长一段路要走，但它的存在为信息存储体系发展带来了一条新的途径 2.2 近场光学存储 近场光学源于上世纪80年代，它的出现使得光学分辨极限产生了革命性的突破，给相关领域发展带来了巨大支持。近年来，近场光学技术被逐渐应用于信息存储当中，其关注度也愈来愈高。对于信息存储而言，其首要目标便是提升存储密度。由于目前的光学读写、磁光学读写都会受到衍射极限限制，所以利用较短的激光波长对存储密度的提升效果并不理想。然而，近场光学则构建出了一种新的方式，有利于提升存储密度。相关研究表明，以Pt/Co多层磁光膜作为存储载体，并利用近场磁光偏转方法进行数据信息记录，