Företaget Optilink i Ronneby har utvecklat en metod för optisk datalagring baserad på polarisationsholografi.

Tillsammans med Risö laboratorium i Danmark och ett dotterbolag i Ungern, har företaget tagit fram fungerande prototyper för läsare, skrivare och minneskort.


Blekingeföretaget Optilink har utvecklat en optisk datalagringsteknik som klarar att lagra 2 Gbyte på ett tunt plastkort. Det går att läsa data från korten med 1 Mbyte per sekund och skriva med 50-100 kbyte per sekund.

Tekniken bygger på polarisationsholografi, och en av hemligheterna är ett polyestermaterial utvecklats av samarbetspartnern, Risö laboratorium i Danmark. Företaget har tagit fram prototyper till skriv- och läsenheter, samt minneskort.

- Holografi är en idealisk metod för optisk datalagring eftersom den klarar lagring av stora datamängder med korta åtkomstider. Den teknik som har funnits för optisk datalagring hittills liknar cd-bränning, och informationen skrivs och läses endast en bit i tagit. Ett exempel på optisk lagring är Drexlers system som lagrar 5 Mbyte med en prislapp på 20 000 kronor, säger Peter Toth, vd på Optilink.

Optilinks holografiska lagringsteknik lagrar 260 Mbyte stora datablock. Med hjälp av multiplexering kan upp till 2 Gbyte lagras på en yta som endast är en fjärdedel av en cd-skiva. Att lagringen sker blockvis gör också att läs- och skrivtiderna blir mycket korta.

- Vi använder faskodning för att lagra på 30 skikt ovanpå varandra i en skiva endast 800 nm tjock. Detta ger en lagringstäthet på 15-30 bit/μm2, jämfört med 1 bit/μm2 för cd, och runt 4-5 bit/μm2 för DVD, säger Peter Toth.

En annan fördel är att man bara kan läsa korten om man vet fasvinklarna.



Polymermaterialet är nyckeln


Tidigare holografiska lagringsmetoder använder volymsholografi för lagring av ett hundratal skikt i relativt tjocka lagringsmedier, som fotografisk film och kristaller. Ett exempel är Holoplex system som används för att lagra stora databaser med fingeravtryck.

Optilink är först med en tunnfilms teknik, och detta beror på det unika polymermaterialet från Risö. Materialet tål magnetfält, statisk elektricitet, och temperaturer upp till 100°C. Korten har ett tunt reflekterande skikt på baksidan som gör att de även kan användas för etiketter.

- Målet är nu att krympa skriv- och läsenheten ner till en 16 ¥ 28 mm stor modul som kan masstillverkas, säger Peter Toth.

Den existerande labbprototypen innehåller en 2 mW röd diodlaser, men denna kommer att bytas ut mot en stark lysdiod. En frekvensdubblad Yag-laser ger 4 mW blått ljus, men japanska företaget Nichia har nyligen lanserat en 50 mW blå halvledarlaser som passar bättre.

Ett dansk företag har anlitats för att överföra materialproduktionen till en industriell miljö, och ett ungerskt dotterbolag grundades i år för att utföra produktutvecklingen.



900 kbyte i kreditkort


En enkel tillämpning av tekniken är 900 kbyteskort i kreditkortsformat. Lagringen sker på ett enda block 0,1 mm2 stort, och kortläsaren blir liten. Med 30 Mbyte lagringskort däremot måste kortläsaren flytta sig från block till block för att läsa korten. Kortläsaren blir därmed större och dyrare. Tillämpningar kan finnas inom smarta kort eller Internetkiosker.

Optilink hoppas att de första produkterna kommer att bli färdiga inom två år. Skriv- och läsenheterna kommer att kosta runt 2 000 kronor, och korten från ungefär tio kronor per styck. Företaget kommer i första hand att licensiera tekniken till intresserade parter.

Susan Kelly



Faskodning gör att hologrammet lagras i flera skikt


Principen bakom Optilinks holografiska minne är detsamma som i vanlig transmissionsholografi. En tredimensionell bild av ett objekt lagras på ett ljuskänslig material. Föremålet är i detta fall ett datablock bestående av 512 x 512 bitar, som inmatas via en spatial ljusmodulator.

Optilink använder tvåfotons polarisationsholografi. Det betyder att man använder rött ljus för läsning - våglängd 635 nm - och blått ljus för skrivning - våglängd 470 - 485 nm. Detta minskar informationsdistorsionen.

Nackdelen är att optiken måste korrigeras för två våglängder. Optilink har därför patenterat en elektroniskt styrd polarisator, eller vågplatta, för att komma runt detta problem.

Vid skrivning interfererar en objektstråle och en referensstråle, med olika cirkulärpolarisation. Interferensmönstret träffar, med 200 nm upplösning, ett polymerkort som är både våglängds- och polarisationskänsligt. Man fasförskjuter hologrammet för att lagra flera skikt ovanpå varandra.

Vid läsning belyser man objektet med en blå referensstråle. Ett våglängdskänsligt prisma dirigerar sedan ljuset till en CCD-detektor.

SK