^{(a) Установка для записи информации состоит из фемтосекундного лазера, пространственного модулятора света (SLM), линз Фурье (FL), полуволновой фазовой пластинки (λ/2 M), дихроматического зеркала, иммерсионного объектива 1,2 NA, образца кварцевого стекла и платформы. (b) Цветовые коды матрицы с полуволновой фазовой пластинки, впечатанные в кварцевое стекло для контроля поляризации.}

Учёным из университета Саутгемптона впервые в мире удалось успешно записать с помощью фемтосекундного лазера и считать информацию из пятимерного носителя (5D) в кварцевом стекле.

В силу своей прочности и химической инертности кварцевое стекло — уникальный носитель информации. Диск из кварцевого стекла потенциально вмещает до 360 терабайт файлов, при этом выдерживает температуры до 1000°C и имеет практически неограниченный срок жизни.

В «кристаллах памяти» из плавленого кварца информация записывается в пяти измерениях: размер, ориентация и координаты в 3D-пространстве.

Во время эксперимента в кристалл был успешно записан текстовый файл объемом 300 килобайт. Файл записан с помощью фемтосекундного лазера с длиной волны 1030 нм, импульсами по 8 микроджоулей продолжительностью 280 фемтосекунд с частотой 200 Гц, с помощью выжигания в кристалле точек, слоями на расстоянии 5 мкм друг от друга (1 микрометр — одна миллионная метра) на глубине 140 мкм от поверхности кварцевого стекла.

^{Записанные данные в трёх слоях, приближение 60х}

Для демонстрации технологии запись была осуществлена двумя разными способами: 1 бит в точке, на иллюстрации — (b) справа, и 4 бита в точке, на иллюстрации (b) слева.

Использование пространственного модулятора света и полуволновой фазовой пластинки позволяет избавиться от подвижных компонентов в записывающей установке.

Выжженные точки меняют оптические характеристики кристалла и поляризацию проходящего через него света, что можно обнаружить с помощью оптического микроскопа и поляризатора. Именно такая комбинация приборов используется для считывания информации. Во время эксперимента применяли оптический микроскоп Olympus BX51 с системой измерения двойного лучепреломления

^{Кварцевый диск с записанной информацией}

Медленная и исключительно долговечная память нового типа может найти широкое применение для резервного копирования информации. Особенно в компаниях, которые могут купить себе фемтосекундный лазер за $100 тыс.

Научная работа “5D Data Storage by Ultrafast Laser Nanostructuring in Glass” (pdf) представлена на конференции по лазерам и оптоэлектронике (CLEO’13) в Сан-Хосе.