Holographische Speichertechnik

Holographische Medien

Nach heutigem Stand der Technik könnten holographische Speicherscheiben in der Größe von CDs oder DVDs bei 20 MByte/s Transferrate etwa 200 GByte speichern. Im Gegensatz zu Band und Platte wird nicht ein serieller Bitstrom, sondern ein ganzer Datensatz (Seite) gleichzeitig geschrieben oder gelesen. Die Seitengröße beträgt derzeit bei quadratisch flächiger Anordnung etwa 1 MBit. Auf diese Weise wird jeweils 1 MBit in einem Schritt geschrieben oder gelesen. Damit werden die für die großen Speichermengen benötigten hohen Datentransferraten erreicht.

Das wesentliche Hindernis für die Einführung holographischer Speicher ist die Bereitstellung eines passenden Speichermediums. Viel versprechend ist ein Medium aus Glas mit winzigen Löchern, die mit Acryl gefüllt sind. Glas ist sehr volumenstabil. Die meistens verwendeten Polymermaterialien schrumpfen dagegen bei der Bearbeitung und verfälschen das Hologramm. Das acrylgefüllte Glas schrumpft weniger als ein Prozent und ist damit deutlich stabiler als Polymer. Zudem erlaubt Glas eine dickere Speicherschicht als Polymer, wodurch automatisch ein größeres Speichervolumen zur Verfügung steht.

Das am häufigsten genutzte photorefraktive Material war bisher mit Eisen dotiertes Lithium-Niobat (LiNb03). Dieses Material ist jedoch teuer und empfindlich, die Daten werden beim mehrfachen Lesen zerstört, und es besitzt nur einen kleinen Dynamik-Bereich. Mit zweifarbigem Laserlicht und stöchiometrischem sowie verschieden dotiertem Lithium-Niobat (SLN) versucht man zu erreichen, dass die Daten beim Auslesen nicht gelöscht werden. Mit der einen Lichtfarbe wird das Material aktiviert und mit der anderen Farbe wird geschrieben sowie später gelesen.

Einmal beschreibbare Photopolymere verändern den Brechungsindex durch eine nicht umkehrbare Polymersation. Dabei werden die Zusammensetzung und die optischen Eigenschaften des Materials dauerhaft verändert. Diese holographischen Medien sollten die Daten für etwa 50 Jahre halten.