以色列Mempile公开以双光子吸收在108层盘片上记录数据结果

以色列Mempile公布了通过双光子吸收，读取了记录有108层数据记录层光盘的实验结果。这种光盘的容量为300GB，目前已完成开发。这是在2007年10月21～25日新加坡举办的光存储国际会议“ISOM’07”上发表的（演讲编号Tu-G-04）。

此次实验表明，从以下3方面来看将记录层的间隔定为5μm最为恰当，即：（1）即使提高盘片的旋转速度，再生信号的CNR也几乎不变；（2）再生信号的CNR几乎不随记录层而改变；（3）上下记录层的串扰（Cross Talk）值。

在第（1）点中，即使以相当于旋转速度约为15000rpm的16m/秒的线速度读出，再生信号的CNR仍为34dB，与线速度为2m/秒时大致相同。使用该公司的记录材料时，再生信号的CNR不是与线速度，而是与激光器的散粒噪声（Shot noise ）有依存关系。关于（2），第1层与第108层的再生信号的CNR仅有1dB以下的差别。而（3），即使将记录层的间隔缩短至5μm，串扰仍为32dB，“达到了实用水平”（该公司）。

之所以能够抑制层间的串扰，是因为读出时也利用了双光子吸收现象。普通的双光子吸收技术在记录时利用双光子吸收，而再生时则利用单光子吸收。

首先力争用于资料存储用途

Mempile设想将该成果首先用于企业保存资料的用途。力争实现1张盘片实现500G～1TB的容量。如果平均每层的容量定为5GB，在厚度为1mm的记录层上，以5μm的记录层上下间隔记录200层数据，则可达到1TB的容量。该公司的目标是：记录时的数据传输速度达到15M～25Mbit/秒以上，再生时达到记录时的2～3倍以上。

计划实现了在资料用途之后，力争用于个人用途。该公司预计，个人对这种大容量记录媒体的需求也将逐年增大。这是因为，拍摄的图像及影像，购买的音乐等进行记录时的数据量正在不断增加。“我已经在家庭网络上接入了2TB的硬盘。个人用户肯定也想拥有记录容量在1TB以上的光盘”（该公司创始人兼首席技术官Ortal Alpert）。

面向资料用途，该公司计划以价格低廉，可温度调节以便长期保存等便于控制管理成本的特点作为卖点切入市场。该公司表示，“使用寿命可达50年左右，如果像数据中心那样对环境温度及湿度进行严格管理的话，则寿命可达200年”。

作为可维持高可靠性的理由，该公司举出该技术老化原因较少。据该公司介绍，记录的数据丢失仅限于当通过双光子吸收而发生了变化的记录材料的分子结构“由于受热而恢复到变化前的状态”时。“现有的光盘在实际使用时，有时寿命会比加速度试验的结果短。这是因为：老化有多种原因，加速试验不能全部涵盖”（该公司）。

以皮可秒（Pico Second）激光器进行记录

当然，该公司制造的是记录材料，而记录媒体的量产则由Memory-Tech等光盘媒体厂商承担。记录读取装置由设备厂商等负责制造。

记录读取装置面临的难题是光源。通常引发双光子吸收现象时，大多采用脉冲宽度达到飞秒（Femto Second，fs）级的激光器（飞秒激光器），但飞秒激光器非常昂贵。

由于该公司的记录材料灵敏度高，即使不采用飞秒激光器，也能产生双光子吸收现象。在ISOM’07上发表的实验报告中，记录时采用了脉冲宽度为1～20ps的激光器。平均输出功率为1W，振荡波长为635～675nm。该公司表示，目前计划与美国以及日本的激光器厂商等联手开发双光子吸收激光器装置。