研究人员开发了一种快速、节能的激光直写方法，用于在硅玻璃中生产高密度的纳米结构。这些微小的结构可用于长期的5D光数据存储，其密度是蓝光光盘存储技术的10,000倍以上。

现代社会中，个人和组织生产出的数据集越来越大，这就迫切需要更有效的数据存储形式，这种形式需要具备高容量、低能耗和长寿命的特征。虽然基于云的系统更多是为临时数据而设计，但这种5D数据存储方法可能用于国家档案馆、博物馆、图书馆或私人组织的长期数据存储库。

这种新方法可以以每秒100万体素的速度直写，相当于每秒记录约230千字节的数据，即超过100页的文本。

尽管透明材料中的5D光数据存储方法已被发明，但对于现实世界的应用来说，以足够快的速度和足够高的密度写入数据仍具有挑战性。为了克服这一障碍，研究人员使用了一种重复率高的飞秒激光器，创造出包含单个纳米层片结构的微小凹坑，每个凹坑的尺寸仅为500×50纳米。

研究人员没有使用飞秒激光直接在玻璃上写字，而是利用光线产生了一种被称为近场增强的光学现象。使用近场增强技术来制造纳米结构可以最大限度地减少热损伤，这是其他使用高重复率激光的方法所存在的问题。

这种新方法将数据直写速度提高到实用水平，因此人们可以在一定的时间内写入几十GB的数据。因为在单位体积内可以直写更多的体素，高度精密的纳米结构使数据容量更高。

研究人员用他们的新方法将5千兆字节的文本数据写入了玻璃光盘，其大小与传统的光盘差不多，具有近100%的读出精度。每个体素包含四个比特的信息，每两个体素对应一个文本字符。以该方法的写入密度，光盘将能够容纳500兆字节的数据。

研究人员现在正在努力提高他们的方法的写入速度，并使该技术在实验室之外也能使用。为了实际的数据存储应用，研究人员还必须开发更快的数据读取方法。

该研究论文题为"High speed ultrafast laser anisotropic nanostructuring by energy deposition control via near-field enhancemen"，已发表在《Optica》期刊上。主要作者为Yuhao Lei。

前瞻经济学人APP资讯组

参考资料：https://www.osapublishing.org/optica/fulltext.cfm?uri=optica-8-11-1365&id=462661

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