[发明专利]数据存储与检索

说明书

技术领域

本发明涉及一种数据/信息存储、检索（retrieval）方法，以及涉及一种相关的存储媒介。

背景技术

光学或全息（holographic）数据存储已经被广泛地研究，在过去的三十年中被利用在工业和商业上。有许多用于与计算机的发展密切相关的数据存储（例如，磁存储设备）的已知技术。基于光学的数据存储系统提供了相当可观的容量，特别是在对信息进行全息编码时。更多信息请参阅，例如Coufal H.J.Psaltis D.和Sincerbox G.T.(主编)发表在《Springer Berlin》2000年上的“全息数据存储（Holographic Data Storage）”，以及Curtis K.发表在《Wiley》2010年上的“全息数据存储（Holographic Data Storage）”及其中的参考文献。

第一个在商业上成功的基于光学的数据存储技术包括光盘（CD），随后发展了诸如DVD、BD、SACD等的公知媒介，其中以横向布置的平台和凹坑（lands and pits）的单轨道的形式写入二进制数据。然后，这种轨道与二进制编码有关，从而确定比特（bit）“0，1”信息。这样的信息是通过激光写入的，且随后通过反射来自相关平台和凹坑的光束来进行检索。此外，特定的数据存储激光写入技术被LaserCard、CA公司商业化。

任何数据存储系统的主要目标是在可能最小的区域上或者在最小的体积中包括尽可能多的信息/数据。因此，本领域方式的当前状态接近每平方英寸数百GB的容量。当考虑3D记录时，理论限制是在写入光束的波长量级上包括每立方尺寸1比特。通常，研究集中在将盘/媒介的容量提高到1TB，或者向提高传输（上传/下载）速度的方向发展。通过超越二维层叠方式以便在数个层级上以三维写入而不是以二维写入，使得全息数据存储突破了标准存储技术的物理限制。然而，例如以上描述的所有已知技术均处理的是按位（bit-wise）的信号，从而采用二进制记数法（binary scale）来进行数据存储。到目前为止，还没有现有技术提出高密度模拟信号数据存储，或者比如说，多层级二进制系统（例如16进制系统）。

在参考文献（Mikaelyan，Sov.J.“Quantum Elecron.17(5)”，1987年5月，第680页）中描述了一种全息系统，其用于离散类型的数据存储和回放（played-back）并由此重建或读取数据，其中数据以衍射光栅的形式被记录。本文教示的是一种类似于标准的CD刻录机的技术，在这种技术中二进制点（binary spot）位于螺旋线（spiral）上。每个数据点（data-dot）包括光栅刻线，因此当读取数据时，光束被衍射到相关但恒定的角度。

然而，这种已知系统、装置和方法表现出尤其关于数据/信息存储和检索的质量和容量以及尤其关于其控制限制的局限性和缺点。

发明内容

根据本发明的第一方案，提供一种记录方法，包括下述步骤：调制用于记录目的的第一光束；引导第二光束以干涉所述第一光束，用以在记录媒介的区域中产生干涉图案；响应于所述干涉图案而在所述媒介中形成光学器件，以及其中所述光学器件的光学特性响应于在所述干涉图案中的变化而变化。

通过本发明有助于改善数据/信息记录/检索的效率和准确性，以及表现出被明显改善的复制保护特性。

优选地，所述第一光束和所述第二光束可包括诸如例如激光的相干光。

所述第一光束优选地通过光调制器被调制，并且，在一个方案中，一种方法可包括在所述调制步骤之前分裂所述第一光束。当然，作为一种可替代地方法，所述方法可包括在调制之后分裂所述光束。

所述方法不限于可以被调制的光束的数量，因此，在一种配置中，所分裂光束的至少两部分可以被调制。

目前，所述结构的可变光学特性可包括所述光栅结构的周期、间距、轮廓形状和/或高度或调制和方向中的至少一种。

所述方法还可包括使所述光学特性在所述干涉和/或全息图案与所述记录媒介之间相对运动的方向上，以基本上连续、逐步和/或离散中的至少一种方式变化的步骤。

特别地，所述方法可包括形成所述光学特性作为在所述记录媒介中的轨道。

在一个实施例中，本发明可包括形成在所述干涉图案与所述记录媒介之间的相对运动方向或其它空间关系的方向上排列的离散光学器件。

在一个配置中，可以在公用（common）的离散区域内形成多个不同的光学器件，或者可形成布置在连续的区域中的所述多个不同的光学器件。