《档案信息存储新领域_全息存储及其材料》

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1、>>>现代化管理档案信息存储新领域——全息存储及其材料□江涛一、全息存储的背景1、存储密度高、容量大。全息存储容量的上限为信息技术在经历了以解决计算机运算速度为主lλ3，理论上全息存储密度可达1T／bcm3要任务的CPU时代和解决信息传播、传输、交换为(1Tb=1000Gb)，目前的技术已达10G／bcm3。高存储主要矛盾的网络时代之后，现在又进入以解决信息密度是通过在感光材料的同一区域记录多张全息图存储和安全备份为主要矛盾的信息存储时代。得到的。目前，最常用的多重记录方法有多波长、多进入21世纪以来，通过开发新材料、改善材料角度、多相位记录

2、。为了得到更高的存储密度，可以存储性能、采用高性能软磁材料做磁头、缩小记录光将几种多重记录方法综合使用。例如，可以采用波斑尺寸、使用多层膜耦合及超分辨率读出等新技术长—角度相结合进行记录。手段，磁性和磁光记录存储的记录密度得到大幅度2、数据传输速率高而存取时间短。全息图采用提高。磁盘的容量可达10G／bin2，磁光盘的容量也整页存储和读出的方式，一页中的所有信息位都被可以达到20G／bin2。但磁和磁光记录位不可能无限并行地记录和读出。此外，全息数据库可以用无惯性地小，100G／bin2量级的记录密度可能是磁和磁光的光束偏转(例如声光偏转器)

3、或波长选择等手段来记录的极限。寻址，不一定要用磁盘和光盘存储中必需的机电式在光盘的存储方面，人们通过研发新型有机光读写头，因而数据传输速率和存取速率可以很高。化学材料、采用短波长激光读写、提高道密度和线密3、高冗余度。与按位存储的磁盘和光盘不同，全度、开发多数掘层光盘、提高盘面转速等技术，显著息图以分布式的方式存储信息，每一信息位都存储提高了光盘的存储密度和传输速率。然而，现有光盘在全息图的整个表面上或整个体积中，故记录介质的存储原理决定了它存在1λ2(λ为光波波长)的面局部的缺陷和损伤不会引起信息的丢失。密度限制，研究人员已将目光转向了三维

4、体存储。4、存储可靠性高。全息存储材料都选用光学性在现有的几种基于页的三维存储研究方案中能好、化学性能稳定的银盐晶体、有机高分子聚合物(例如：全息记录、光谱烧孔、光子回波、双光子存储或金属化合物晶体。和全息照相的底片一样，即使存和光致变色多层存储)，由于全息数据存储同时具有储载体有部分损坏，仍能读出全部数据，只不过清晰较高的数据传输速率(1C／bps)、巨大的存储容量度有所降低。全息存储材料记录的信息可保持30年(V／λ3；V是全息存储晶体的体积，λ同上)和短暂以上。的访问响应时间(<100μs)，因此，它是最有希望的下5、可进行并行内容寻址

5、。全息存储器能够直接一代数据存储技术。输出数据页或图像的光学重构信息，因此可以并行二、全息存储技术及其特点地进行面向页面的检索和识别，具有快速的内容相全息存储是利用光的干涉，在记录材料上以全息关寻址功能。这种独特的性能可以用来构建内容寻浙的形式记录信息，并在特定条件下以衍射形式恢复所址存储器。江存储的信息的一种超高密度存储技术。全息即物体的三、全息存储对材料的性能要求全部信息，包括物光波的强度分布和位相分布。1、衍射效率。全息图衍射效率的定义为：在全息档全息存储的特点：光栅成像时，有效成像光通量与照射全息光栅的入案342006.11现代化管理

6、<<<射光通量之比，用η表示。材料所能达到的最大衍高和信噪比高。但银盐材料用于全息记录时获得的射效率，是衡量一种材料有无全息存储潜力的重要衍射效率偏低，而且银盐材料需要经过湿法显影处因素。材料的衍射效率越大，在同一体积上记录的多理。卤化银乳胶已不能满足使用者越来越高的要求，个全息图可分享的记录响应能力越强，从而每个全尤其是它在全息领域的应用将受到很大的限制。息图的衍射效率就越大，信息页面重构时的亮度越2、重铬酸盐明胶(DCG)。重铬酸盐明胶拥有很明显。影响衍射效率的因素有材料的化学成份、记录好的全息存储能力，其特点是高衍射效率、高分辨光强及物

7、光和参考光的光强比等。率、低噪声、图像消失后可以通过再处理基本恢复、2、感光灵敏度。感光灵敏度是指记录介质受到制备工艺简单等。利用重铬酸盐明胶记录信息时，它光照后，其响应的灵敏程度，一般定义为具有最大衍很少吸收和散射光，在介质内可以形成很大的折射射效率时所需的曝光能量。但由于各介质的最大衍率变化，制成尽可能厚的全息图，衍射效率接近射效率相差很大，所需的光照时间不同，这一定义不100％。能准确反映材料对光照的响应灵敏度，所以全息记DCG光化学全息记录过程为：作为感光敏化剂录材料的灵敏度定义为：在1mm厚的介质中记录衍的重铬酸盐溶解在明胶中，它以

8、六价铬离子Cr6+与射效率为1％的光栅所需要的能量密度(W)，单位为明胶胶合，形成DCG膜。曝光时，在DCG膜吸收光m／Jcm2。光聚物的灵敏度与其化学成分有密切的