Wie funktioniert das holographische Gedächtnis?
Der holographische Speicher ist eine kristall- oder fotopolymerbasierte Speichertechnologie der nächsten Generation, die mit vielen anderen um die Dominanz des zukünftigen Computerspeichermarktes konkurriert. Es befindet sich derzeit in der Forschungs- und Entwicklungsphase, was bedeutet, dass viele erfolgreiche Prototypen gebaut wurden, die Technologie jedoch noch verbessert und noch nicht kommerzialisiert wurde. Die Kommerzialisierung wird Ende 2006 erwartet, wenn sowohl Optware als auch Maxwell Varianten der Holographic Versatile Disc herausbringen, die jeweils 200 Gigabyte (GB) und 300 GB Daten enthalten können. In einigen Jahren soll die ausgereifte Form der Scheibe auf den Markt kommen. Dieses Modell fasst fast 4 Terabyte (TB) oder 4000 GB, was für 8.700 Stunden Video ausreicht.
Wie andere Formen der optischen Datenspeicherung verwendet der holographische Speicher Laser, um Daten im Medium zu codieren. Anstatt wie bei einer Compact Disc eine Reihe von Pits und Rillen zum Speichern von Daten zu verwenden, wird der holographische Speicher als Interferenzmuster zwischen zwei Lasern codiert. Diese beiden Laser werden als Referenzstrahl und Signalstrahl bezeichnet . Der Signalstrahl hält die Daten, während der Referenzstrahl normalerweise konstant bleibt. Da beim Beschreiben der Disc ein Hologramm erstellt wird, ein komplexes 3D-Muster im Kristall, muss lediglich ein Referenzstrahl in einem genauen Winkel auf die Disc gerichtet werden, damit das Originalbild erneut projiziert wird.
Die holografische Speichertechnologie umgeht die Beschränkungen herkömmlicher optischer Speichertechnologien, indem sie die inhärent dreidimensionale Holographie zum Codieren von Daten anstelle des herkömmlichen 2D-Laserstrahls zum Lesen und Schreiben verwendet. Dies bedeutet, dass theoretisch das gesamte Volumen des Kristalls zur Codierung holographischer Speicherdaten verwendet werden kann, was in der Praxis jedoch nicht möglich ist. Trotzdem ist jeder Grad an Dreidimensionalität für eine optische Speichertechnologie ein großer Vorteil, der ausreicht, um der DVD- und Blu-Ray-Technologie holographische Speichersprünge voraus zu sein.
In einem Medium können mehrere Hologramme übereinander geschichtet werden, was als Multiplexing bezeichnet wird . Durch Ändern des Winkels des Referenzstrahls kann ein völlig neues Bild codiert und anschließend projiziert werden. Jede winzige Änderung des Kristallwinkels kann ein völlig neues, rekonstruiertes holographisches Bild hervorrufen, fast bis zu der Grenze der Atome des Kristalls selbst, in denen sich Informationen befinden. Das holografische Gedächtnis ist eine Technologie, die sich von den früheren unterscheidet.