研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種快速和節(jié)能的激光寫入方法，用于在二氧化硅玻璃中生產(chǎn)高密度納米結(jié)構(gòu)。這些微小的結(jié)構(gòu)可用于長期的五維（5D）光學數(shù)據(jù)存儲，其密度是藍光光盤存儲技術(shù)的 10000 倍以上。

英國南安普頓大學的博士研究員 Yuhao Lei 說：“個人和組織正在產(chǎn)生越來越大的數(shù)據(jù)集，這就迫切需要更有效的數(shù)據(jù)存儲形式，具有高容量、低能耗和長壽命。雖然基于云的系統(tǒng)更多的是為臨時數(shù)據(jù)而設(shè)計的，但我們相信玻璃中的5D數(shù)據(jù)存儲可能對國家檔案館、博物館、圖書館或私人組織的長期數(shù)據(jù)存儲有用”。

這項研究發(fā)表在《Optica》期刊上，Lei 和他的同事描述了這種新的方法，用于寫入包含兩個光學維度加三個空間維度的數(shù)據(jù)。這種新方法可以以每秒 100 萬個體素的速度寫入，這相當于每秒記錄大約 230 千字節(jié)的數(shù)據(jù)（超過 100 頁的文本）。

Lei 說：“我們使用的物理機制是通用的。因此，我們預計這種節(jié)能的書寫方法也可用于透明材料中的快速納米結(jié)構(gòu)，以應(yīng)用于三維集成光學和微流體技術(shù)”。

盡管透明材料中的5D光學數(shù)據(jù)存儲以前已經(jīng)被證明，但對于現(xiàn)實世界的應(yīng)用來說，以足夠快的速度和足夠高的密度寫入數(shù)據(jù)已被證明具有挑戰(zhàn)性。為了克服這一障礙，研究人員使用了一個高重復率的飛秒激光器，創(chuàng)造出包含單個納諾米拉結(jié)構(gòu)的微小凹坑，每個凹坑的尺寸僅為 500×50 納米。

研究人員沒有使用飛秒激光直接在玻璃上寫字，而是利用光線產(chǎn)生了一種被稱為近場增強的光學現(xiàn)象，在這種現(xiàn)象中，通過幾個微弱的光脈沖，從一個由單脈沖微爆炸產(chǎn)生的各向同性的納米蟲中創(chuàng)造出一個類似納諾拉梅拉的結(jié)構(gòu)。使用近場增強技術(shù)來制造納米結(jié)構(gòu)可以限度地減少熱損傷，而這種損傷對于使用高重復率激光器的其他方法來說是有問題的。