Новая формула успеха Philips или 75-500 Гб (!) данных на 12 см оптическом диске



Philips Research Laboratories на ISOM 2006 (International Symposium on Optical Memory) объявила о своих достижениях в области ближнепольной технологии записи на оптические носители (англ. - near-field).

Исследовательская команда Philips в составе C. A. Verschuren, D. M. Bruls, B. Yin, J. M. A. van den Eerenbeemd, F. Zijp, работая в ближнепольной зоне электромагнитного излучения, успешно осуществила запись 75 Гб данных на оптический диск привычных размеров - 12 см в диаметре (как CD/DVD). Напомним, что это на треть больше, чем предлагает спецификация двухслойного диска Blu-ray (емкость которого 50 Гб).

Технология Near-field Optical Recording (сокращенно - NFOR) подразумевает экстремально малое расстояние между головкой, осуществляющей операции чтения/записи и поверхностью оптического носителя. Это всего лишь 25 нм. Примерно той же величины зазор применяется и в НЖМД. В течение последних нескольких лет изучались особенности этой технологии и возможности ее применения для записи на оптические диски, но, как это часто бывает с различного рода высокими технологиями, сопутствующие технические проблемы не позволяли сразу осуществить коммерческую эксплуатацию. Сегодня же новые успехи исследователей Philips позволяют надеяться на то, что технические проблемы вскоре будут полностью преодолены, а технология и продукты на ее основе станут общедоступными.

Как и в случае с Blu-ray технологией, основная идея заключается в увеличении плотности записи данных. Однако она, в применении к оптическому диску, зависит напрямую и от величины точки луча лазера, лимитированного дифракцией. Для дальнейшего уменьшения точки обычно используют более короткую длину волны или так называемые NA (Numerical Aperture) - линзы с большим апертурным числом. Об этой технологии Philips, напомним, мы уже писали довольно подробно год назад. Еще тогда компания обещала диски объемом до 150 Гб, но коммерциализация этой технологии, как и сейчас, планируется только через несколько лет.

В случае с обычными дисками CD мы имеем дело с 780-нм лазером и 0,45 NA-линзой, получаем доступный объем для хранения 0,7 Гб данных. Стандарт DVD оперирует уже 650-нм лазером и 0,6 NA-линзой, предоставляя 4,7 Гб данных, Blu-ray работает с 405-нм длиной волны и 0,85 NA-линзой, предоставляя 25 Гб на одной стороне оптического носителя.

Подход команды Philips основан на использовании той же длины волны синего лазера, только в данном случае использованы сразу две 1,45 NA-линзы, что дает те самые 150 Гб при использовании двухслойных носителей или больше при задействовании большего количества слоев (как это делает, скажем, TDK).

Вызовом для инженеров Philips стали разработка высокосветосильных (Numerical Aperture) линз и необходимость очень близкого расположения головки над поверхностью диска. Для этого был использован синий лазер для чтения и записи данных через SIL-линзы (solid immersion lens), применяемые в микроскопах и иммерсионном оборудовании, необходимом для полупроводникового производства.

Для своих экспериментов специалисты компании Philips использовали SIL-линзы с коэффициентом рефракции 1,58 и светосилой 1,45. Расстояние между дорожками составило 210 нм, а длина канала 38 нм. Согласно данным Philips, уровень ошибок при чтении с такого диска составляет 6x10-5.

Дальнейшее увеличение апертурного числа до 1,61 позволит, как отмечается, увеличить емкость до 125 Гб на одном слое Cu/Si 120-мм диска. Ну а использование 4-слойного носителя дает уже внушительные 500 Гб!

После достижения высокого апертурного числа для линз, инженерам Philips нужно было решить задачу «низкопарящей» головки чтения/записи, которая должна находиться всего-то в 25 нм над поверхностью диска. Для этого был разработан сервопривод, который постоянно контролирует величину этого зазора и корректирует положение головки. Для точной фокусировки луча и трекинга были использованы 3D-актюаторы при монтировании линз в приводе.

Как сообщается в пресс-релизе, компания Philips намерена показать рабочие образцы двухслойных оптических носителей, выполненных с применением новой технологии NFOR уже в 2007 году.
Поделитесь с друзьями этой страницей: