光存儲技術(shù)的發(fā)展趨勢
以光學(xué)、集成光學(xué)、光子效應(yīng)、體全息技術(shù)、光感生或磁感生超分辨率等原理為基礎(chǔ)的新一代光存儲技術(shù)將朝著以下幾個方向發(fā)展：
1.實現(xiàn)低價位DVD系列光盤及驅(qū)動器的規(guī)模生產(chǎn)
直徑為120mm的DVD光盤單面容量4.7GB，雙面容量9.4GB，如果改成雙面雙層，容量可達(dá)到18GB，組成了標(biāo)稱容量為5GB、9GB、10GB、18GB的DVD-5、DVD-9、DVD-10、DVD-18的光盤系列，只要這種光盤及光盤機(jī)的生產(chǎn)成本能降低到當(dāng)今CD-ROM或CD-R光盤及光盤機(jī)的價位，就足夠滿足一般信息系統(tǒng)及家用電器的需求。由于DVD系列產(chǎn)品仍以傳統(tǒng)的光盤制造技術(shù)為基礎(chǔ)，基本工作原理沒有改變，只是將信息符坑點的尺寸從原來的0.83μm降低到0.4μm，信道間距從原來的1.6μm降低到0.74μm。這種光盤機(jī)的結(jié)構(gòu)原理也沒有太大的變化，所用的半導(dǎo)體激光器的波長略有縮短，一旦形成規(guī)模，成本必將大幅度下降。目前，加工這種高密度光盤母盤及盤片注塑的設(shè)備及技術(shù)都已完全成熟。
2.進(jìn)一步提高DVD光盤質(zhì)量、成品率及功能
目前，DVD光盤的成品率，無論是母盤制作還是最終產(chǎn)品的成品率都低于普通CD光盤，從而也影響其生產(chǎn)成本。各種生產(chǎn)光盤的專用加工和測試設(shè)備還需要進(jìn)一步更新，將深紫外超分辨率曝光技術(shù)、電子束曝光技術(shù)、多層光致抗蝕劑技術(shù)、無顯影曝光技術(shù)、4X或更高速的刻錄技術(shù)等引入母盤制作，以便進(jìn)一步提高母盤質(zhì)量和成品率。DVD光盤及光盤機(jī)將在功能上進(jìn)行改進(jìn)，首先是多功能化，包括光盤機(jī)和盤片的多功能化，即一臺光盤機(jī)可用于只讀、一次寫入不可擦除及可直接改寫等不同盤片，而盤片也可能作成同時具有只讀和可擦寫功能。此外隨著編碼技術(shù)和集成電路技術(shù)的進(jìn)步，光盤機(jī)的編碼及控制軟件功能還將進(jìn)一步改進(jìn)，將分散的視頻、音頻、編碼、解碼、調(diào)制、解調(diào)、通道控制、伺服控制重新整合成少數(shù)芯片甚至單一芯片，不僅能降低成本，還會大大提高系統(tǒng)的可靠性。為了使光盤機(jī)使用更方便，其另一改進(jìn)方向是光盤機(jī)的智能，使人一機(jī)界面更加簡單，操作更為簡便。
3.在記錄密度不變的條件下提高系統(tǒng)性能
無論是VCD或DVD光盤都可以利用自動換盤系統(tǒng)，組成光盤庫、光盤塔、光盤陣列，實現(xiàn)提高整個系統(tǒng)的容量、數(shù)據(jù)傳輸率及多數(shù)據(jù)存儲的可靠性。如果將光盤庫、光盤塔及光盤陣列與自動換盤系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，可以大大提高系統(tǒng)容量、數(shù)據(jù)傳輸率和顯著改善存儲數(shù)據(jù)的可靠性。目前最大的光盤庫容量已可達(dá)到TB量級（即1012字節(jié)）。4.綜合利用其它新技術(shù)開發(fā)下一代新產(chǎn)品高密度數(shù)據(jù)存儲技術(shù)始終是信息技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)發(fā)展中不可缺少的關(guān)鍵研究領(lǐng)域，預(yù)計到2005年，新型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和第三代多媒體出現(xiàn)時，計算機(jī)外部存儲容量至少應(yīng)為100GB，數(shù)據(jù)傳輸率至少為40Mbps，現(xiàn)有的各種光盤都不能滿足要求，即使上面提到的DVD-RAM光盤系統(tǒng)也與此目標(biāo)相距甚遠(yuǎn)。需要采用新技術(shù)和新材料，研究開發(fā)出新一代高密度、高速光存儲技術(shù)和系統(tǒng)。雖然目前所進(jìn)行的研究尚處于實驗室階段。許多理論問題、實驗技術(shù)問題及工程問題還待深入研究，但從所取得的初步成果中能看出其發(fā)展方向包括：
?。?）利用光學(xué)非輻射場與光學(xué)超衍射極限分辨率的研究成果，進(jìn)一步減小記錄信息符尺寸。因光束照射到物體表面時，無論透射或反射都會形成傳播場（傳播波）和非輻射（隱失波）。傳播波攜帶著物體結(jié)構(gòu)的低頻信息，容易被探測器探測。隱失波攜帶描述物體精細(xì)結(jié)構(gòu)的高頻信息，沿物體表面?zhèn)鞑?。只要把這一部分信息撲捉到，就可提高系統(tǒng)的分辨率。
?。?）采用近場光學(xué)原理設(shè)計超分辨率的光學(xué)系統(tǒng)，使數(shù)值孔徑超過1.0，相當(dāng)于探測器進(jìn)入介質(zhì)的輻射場，從而能夠得到超精細(xì)結(jié)構(gòu)信息，突破衍射極限，獲得更高的分辨率，可使經(jīng)典光學(xué)顯微鏡的分辨率提高兩個數(shù)量級，面密度提高4個數(shù)量級。
?。?）以光量子效應(yīng)代替目前的光熱效應(yīng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的寫入與讀出，從原理上將存儲密度提高到分子量級甚至原子量級，而且由于量子效應(yīng)沒有熱學(xué)過程，其反應(yīng)速度可達(dá)到皮秒量級（1O-12秒），另外，由于記錄介質(zhì)的反應(yīng)與其吸收的光子數(shù)有關(guān)，可以使記錄方式從目前的二存儲變成多值存儲，使存儲容量提高許多倍。
?。?）三維多重體全息存儲，利用某些光學(xué)晶體的光折變效應(yīng)記錄全息圖形圖像，包括二值的或有灰階的圖像信息，由于全息圖像對空間位置的敏感性，這種方法可以得到極高的存儲容量，并基于光柵空間相位的變化，體全息存儲器還有可能進(jìn)行選擇性擦除及重寫。
?。?）利用當(dāng)代物理學(xué)的其它成就，包括光子回波時域相干光子存儲原理、光子俘獲存儲原理、共振熒光、超熒光和光學(xué)雙穩(wěn)態(tài)效應(yīng)、光子誘發(fā)光致變色的光化學(xué)效應(yīng)、雙光子三維體相光致變色效應(yīng)，以及借助許多新的工具和技術(shù)，諸如掃描隧道顯微鏡（STM）、原子力顯微鏡（AFM）、光學(xué)集成技術(shù)及微光纖陣列技術(shù)等，提高存儲密度和構(gòu)成多層、多重、多灰階、高速、并行讀寫海量存儲系統(tǒng)。實驗已證明目前的技術(shù)可使光存儲密度達(dá)到40-100Gbits／in2。