Optische Datenspeicherung in 3D
Spektralinterferometrie ermöglicht schnelles Auslesen großer Datenmengen in übereinander liegenden Schichten.
In der Informationstechnik besteht ein steigender Bedarf an robusten Speichermedien, die eine hohe Speicherdichte und eine Speicherkapazität im Terabyte-Bereich haben. Je mehr Anfragen gleichzeitig an Downloadserver, Backup-Server oder Datenbanken mit Video- und Bilddateien gestellt werden, desto höher sind die Anforderungen an die Auslese-Geschwindigkeit. Ein Forscherteam um Klaus Körner von der Uni Stuttgart hat das Konzept für einen optischen 3-D-Datenspeicher zum schnellen Auslesen großer Datenmengen entwickelt. Das Auslesen von bis zu hundert übereinander liegenden Schichten in einem optischen Volumenspeicher ermöglicht eine sehr hohe Datentransferrate, wie sie beispielsweise für Datenbanken oder bei der Datensicherung nötigt ist. Auch die Speicherung von Filmen, 3-D-Filmen oder historischen Daten wäre damit problemlos möglich. Als Datenträger können dafür modifizierte DVDs verwendet werden.
Abb.: Chromatisch aufgespaltete Foki tasten Multischicht-Speichermedium in verschiedenen Tiefen ab. (Bild: E. Papastathopoulos, U Stuttgart)
Herkömmliche optische Datenträger haben eine vergleichsweise geringe Speicherkapazität. Bestehende Ansätze, Vielschichten-Speichermedien optisch auszulesen, konnten sich aufgrund von zu geringer Effizienz oder schwankender Datenqualität nicht durchsetzen. Das neue Verfahren verbindet erstmalig die Möglichkeiten der Spektralinterferometrie mit denen der konfokalen Technik. Damit lässt sich ein optischer Terabyte-Volumenspeicher mit hohen Stabilität und hoher Datentransfer-Rate auslesen.
Gepresste CDs und DVDs sind ein sehr robustes und langfristiges Medium und eignen sich sehr gut für Backups oder für Archive. Allerdings enthalten diese Speichermedien bislang nur zwei Schichten. Auf ein Speichermedium mit bis zu hundert Schichten könnte man eine sehr große Datenmenge speichern. Das von Körner und seinem Team entwickelte Verfahren ist in der Lage, optische Merkmale in verschieden tiefen Volumenbereichen simultan zu erfassen. Dabei weist das High-Speed-Verfahren eine hohe Robustheit gegenüber Vibrationen während des Auslesevorgangs auf und ermöglicht die simultane Erfassung optischer Merkmale in verschieden tief liegenden Volumenbereichen. Prinzipiell ist das Verfahren auch bei optisch beschreibbaren Datenspeichern zur Datenaufzeichnung anwendbar. Das Technologie-Lizenz-Büro der Baden-Württembergischen Hochschulen betreut die Patentierung der Erfindung und ist mit der Lizenzierung und Vermarktung der Innovation beauftragt.
TLB / RK
