通过激光写入技术，可以存储500TB数据的cd大小的光盘成为可能

由南安普顿大学的研究人员开发的激光蚀刻光盘中的微小结构，可用于长期的“五维(5D)”光学数据存储，其密度是蓝光光盘存储技术的1万倍以上。

写入数据的新方法包括两个光学维度和三个空间维度。

博士研究员雷宇浩说:“个人和组织正在生成越来越大的数据集，迫切需要更高效的数据存储形式，高容量、低能耗和长寿命。”

“虽然基于云的系统更多地是为临时数据而设计的，但我们认为，玻璃中的5D数据存储可能适用于国家档案馆、博物馆、图书馆或私人组织的长期数据存储。”

这种新方法可以以每秒1,000,000体素的速度写入，相当于每秒记录约230千字节的数据(超过100页的文本)。

“我们使用的物理机制是通用的，”雷补充道。“因此，我们预计这种节能的书写方法也可以用于透明材料中的快速纳米结构，用于3D集成光学和微流体的应用。”

虽然之前已经演示过在透明材料中存储5D光学数据，但事实证明，在现实应用中，以足够快的速度和足够高的密度写入数据具有挑战性。

为了克服这一障碍，研究人员使用了具有高重复率的飞秒激光来制造微小的凹坑，其中包含单个纳米层状结构，每个结构仅为500 × 50纳米。

研究人员并没有使用飞秒激光直接在玻璃上写字，而是利用光产生了一种被称为近场增强的光学现象，在这种现象中，从单脉冲微爆炸产生的各向同性纳米空洞中，通过几个弱光脉冲产生了一个纳米层状结构。研究人员说，使用近场增强技术使纳米结构最大限度地减少了热损伤，这对于其他使用高重复频率激光的方法来说是一个问题。

“这种新方法将数据写入速度提高到实用水平，因此我们可以在合理的时间内写入数十gb的数据，”雷说。“高度本地化的精密纳米结构可以提供更高的数据容量，因为单位体积可以写入更多的体素。此外，使用脉冲光可以减少写作所需的能量。”

研究人员使用他们的新方法将5gb的文本数据写入到常规光盘大小的硅玻璃光盘上，读取精度接近100%。每个体素包含4位信息，每两个体素对应一个文本字符。利用这种方法提供的写入密度，光盘将能够容纳500tb的数据。研究人员表示，通过对系统进行升级，允许并行写入，在大约60天内写入这么多数据应该是可行的。

首席研究员彼得·g·卡赞斯基(Peter G. Kazansky)说:“有了目前的系统，我们有能力保存tb级的数据，例如，这些数据可以用来保存一个人的DNA信息。”

研究人员目前正在努力提高他们的方法的书写速度，并使这项技术在实验室之外可用。为了实际的数据存储应用，还必须开发读取数据的更快方法。