Fundamentos da memória holográfica

Foto cedida por Wolfgang Wieser Imagem 3D da Estrela da Morte criada por holografia

A primeira etapa na compreensão da memória holográfica é entender o sentido de "holográfico". Holografia é um método de registrar padrões de luz para produzir um objeto tridimensional. Os padrões registrados de luz são chamados de holograma.

O processo de criação de um holograma começa com um feixe de luz focalizado: um raio laser. Este raio laser é dividido em dois feixes separados: um feixe de referência, que permanece inalterado através da maior parte do processo, e um feixe de informação, que passa através de uma imagem. Quando a luz encontra uma imagem, sua composição se altera (veja Como funciona a luz para aprender sobre este processo). De certa forma, assim que o feixe de informação encontra uma imagem, ele carrega aquela imagem em suas formas de onda. Quando estes dois feixes se interceptam, criam um padrão de interferência luminosa. Se você registrar este padrão de interferência luminosa (por exemplo, em uma camada de polímero fotossensível de um disco), estará registrando essencialmente o padrão luminoso da imagem.

Para recuperar a informação armazenada em um holograma, você faz o feixe de referência brilhar diretamente sobre o holograma. Quando ele é refletido pelo holograma, conserva o padrão luminoso da imagem ali armazenada. Você então envia este feixe de reconstrução para um sensor CMOS para recriar a imagem original.

A maioria das pessoas pensa que os hologramas armazenam a imagem de um objeto, como a Estrela da Morte da foto acima. Os sistemas de memória holográfica que estamos discutindo aqui usa os hologramas para armazenar informações digitais em vez de analógicas, mas o conceito é o mesmo. Em vez do feixe de informação encontrar um padrão luminoso que representa a Estrela da Morte, encontra um padrão de áreas claras e escuras que representa "uns" e "zeros".

Foto cedida por Optware Dados de página codificada

O HVD oferece muitas vantagens sobre a tecnologia de armazenamento tradicional. Os HVDs definitivamente podem armazenar mais de 1 terabyte (TB) de informação: isso é 200 vezes mais que um DVD de face única e 20 vezes mais que o atual Blu-ray de face dupla. Isto se deve em parte ao fato de os HVDs armazenarem os hologramas em padrões sobrepostos, enquanto um DVD basicamente armazena bits de informação lado a lado. Os HVDs também usam uma camada de gravação mais espessa que os DVDs: um HVD armazena informações em quase todo o volume do disco, em vez de uma única camada fina.

Imagem cedida por Optware DVD x HVD: profundidade da camada de gravação

Imagem cedida por Optware Método de gravação volumétrica

O outro grande reforço sobre os sistemas de memória convencional é a taxa de transferência do HVD de até 1 gigabyte (GB) por segundo: isso é mais de 40 vezes mais rápido que o DVD. Um HVD armazena e recupera toda uma página de dados, aproximadamente 60 mil bits de informação, em um pulso de luz, enquanto o DVD armazena e recupera um bit de dado para cada pulso luminoso.

Agora que conhecemos a premissa para trabalhar com a tecnologia HVD, vamos dar uma olhada na estrutura do disco Optware.