.:Голографические ЗУ:.
Уже многие годы ученые и конструкторы работают над созданием принципиально иной технологии хранения информации, получившей название
голографическая память и задействующей не поверхность, а весь объем запоминающей среды.Благодаря голографическому методу записи/считывания появля-
ется возможность не только существенно увеличить емкость хранения информации, но и скорость ее обработки.

Голографическая память (или, кратко, холопамять) в принципе дает возможность размещения 1 терабайта, в кристалле размером с кубик сахара. Говоря
другими словами, 1 терабайт — это суммарная емкость более чем 1000 компакт-дисков. Причем, что любопытно, сама идея голографического устройства
хранения была впервые выдвинута ученым-исследователем фирмы Polaroid Питером ван Хеерденом еще в начале 1960-х годов, т.е. задолго до появления
технологии CD. Примерно десятилетие спустя, в начале 1970-х, разработчики из исследовательского центра RCA Laboratories сразу на двух примерах
продемонстрировали практическую работоспособность концепции, записав 500 голограмм в кристалл ниобата лития, легированный атомами железа, и еще
550 голограмм с картинками высокого разрешения в особый светочувствительный полимерный материал. Однако дальнейшее развитие технологии на много
лет оказалось заторможенным, с одной стороны, из-за отсутствия дешевых решений, пригодных к массовому производству, с другой же — вследствие стремитель-
ного развития недорогих технологий магнитной, полупроводниковой, а затем и лазерно-оптической памяти.

В течение 1990-х годов сразу несколько серьезных ведомств и компаний, в первую очередь американское военное Агентство передовых исследовательских
проектов (DARPA), корпорация IBM и исследовательский центр Bell Labs фирмы Lucent существенно продвинулись в создании практичной технологии холопамяти.
Прототипы голографических устройств хранения, или HDSS (от holographic data storage system), созданные за последнее десятилетие, слегка различаются в
деталях, однако все построены на основе единой концепции и сходных базовыхкомпонентов.

Для всех современных устройств HDSS характерно использование следующих ключевых элементов: лазер, расщепитель луча для разделения лазерного пучка,
зеркала для направления лазерных лучей, жидкокристаллическая панель в роли пространственного модулятора света, линзы для фокусировки лазерных лучей,
кристалл ниобата лития или фотополимер в роли запоминающей среды, фотодетектор для считывания информации (камера с ПЗС1- или КМОП2-матрицей).

При записи данных, когда лазер генерирует луч, расщепитель (полупрозрачное зеркало) создает два когерентных, т.е. согласованных по длине волны,
лазерных пучка. Один, именуемый объектным или предметным лучом, идет в пространственный светомодулятор (ПСМ), преобразующий подлежащие записи би-
ты данных в массив темных и светлых пикселов. Сейчас в качестве ПСМ обычно выступает жидкокристаллический дисплей,размещающий данные в виде
страницы размером порядка 1 миллиона бит. Вся эта информация целой страницей переносится в предметном луче далее, к светочувствительной среде (
кристалл ниобата лития или полимер). Второй луч, именуемый опорным лучом, проходит по собственной «обходной» траектории и также падает на
записывающий кристалл. В месте схождения двух лучей создается интерференционная картина, которая и записывается в устройство хранения как
голограмма страницы данных. Небольшими изменениями угла наклона опорного луча или изменением длины волны лазера в тот же кристалл можно записы-
вать множество других страниц данных.

Важным преимуществом системы голографической памяти является то, что и считывание целого массива информации (страницы) происходит очень быстро,
одним разом. Для того чтобы извлечь и восстановить данные, хранимые в виде голограммы,опорный луч освещает кристалл точно под тем же углом, под ко-
торым он находился при записи страницы. Лишь в этих условиях луч будет преломлен кристаллом именно так, что воссоздастся записанное изображение
нужной страницы. Восстановленная страница проецируется в фотодетектор (сейчас это обычно ПЗСматрица камеры, которая интерпретирует и передает
считанную двоичную информацию в компьютер).

Ключевым моментом для любой системы голографического хранения данных является мультиплексирование, т.е. наложение множества страниц в одну
запоминающую среду, обеспечивающее огромную емкость холопамяти. По сути дела, это напоминает проецирование множества картинок на один и тот же кадр
фотопленки, однако здесь манипуляции опорным лучом позволяют выделять каждый снимок-голограмму индивидуально.Ясно, что описанная технология
радикально отличается от ныне используемых сразу в нескольких аспектах. Во-первых, наложение сотен голограмм друг на друга означает хранение существенно
больших объемов информации в носителе малого размера. Во-вторых, данные записываются и считываются в параллели большими порциями, что существенно
увеличивает скорость обработки. И что самое главное, в отличие от традиционных запоминающих устройств, все это обеспечивается не увеличением
скорости вращения механических деталей, ростом частоты сканирования или уменьшением размеров физического носителя бита информации, а просто
принципиально иным методом хранения данных на основе волновой интерференции. Кроме того, голографическая природа записываемых образов
обеспечивает избыточность информации (т.е. повышенную стойкость к локальным повреждениям носителя), поскольку каждый бит данных хранится не в
конкретной ячейке, а распределенным по всей интерференционной картине.