Los sistemas de memoria holográfica han estado por los alrededores durante décadas. Ofrecen mucha más capacidad de almacenamiento que los CDs y los DVDs, y tienen una tasa de transferencia que deja a los discos convencionales a la altura del betún.
Por tanto, ¿por qué no hemos visto mucho ni hemos estado usando la memoria holográfica durante años? Hay algunas barreras que han estado manteniendo el almacenamiento holográfico alejado del consumo masivo, donde se puede destacar el precio y la complejidad.
Hasta ahora, los sistemas han costado un precio realmente prohibitivo en su fabricación, pero ciertos cambios recientes han hecho que surgiera lo que se conoce como disco holográfico versátil o HVD, el cual puede ser una opción viable para los consumidores corrientes. Veremos a continuación como funcionan estos tipos de disco y como han mejorado los previos métodos de almacenamiento holográfico.
Para empezar, tenemos que como es la memoria holográfica y saber qué es lo que significa la palabra “holográfica”. La holografía es un método de grabar patrones de luz para producir objetos en tres dimensiones. Los patrones de luz grabados son llamados hologramas. El proceso de crear un holograma empieza con un haz de luz, es decir un rayo láser.
Este rayo láser es separado en dos surcos de luz: un rayo de referencia, el cual se mantiene intocable durante todo el proceso, y un rayo informativo, el cual pasa a través de una imagen. Cuando la luz se encuentra con una imagen, su composición cambia. De algún modo, podemos decir que una vez que el rayo informativo se encuentra con una imagen, transporta esa imagen en forma de ondas. Cuando estos dos rayos se cruzan, se crea un patrón de interferencia de luz. Si grabas este patrón de interferencia, esencialmente estás grabando el patrón de luz de la imagen.
Para recuperar la información almacenada en un holograma, alumbras el rayo de referencia directamente dentro del holograma. Cuando se refleja en el holograma, mantiene el patrón de luz de la imagen almacenada. Entonces se envía el rayo de reconstrucción al sensor CMOS para recrear la imagen original. Muchos de nosotros pensamos en un holograma como la imagen de un objeto.
Los sistemas de memoria holográfica que estamos comentando usan hologramas para almacenar información digitalmente en lugar de hacerlo de forma analógica, pero es el mismo concepto. En lugar de que el rayo de información se encuentre con un patrón de luz que represente un objeto cualquiera, se encuentra con un patrón de luz y zonas oscuras que representan unos y ceros.
El disco HVD ofrece muchas ventajas sobre la tecnología de almacenamiento tradicional. Pueden almacenar más de 1 terabyte de información, lo cual es doscientas veces más que un DVD normal. Esto es parcialmente debido al almacenamiento de hologramas en un patrón se solapación, mientras que un DVD básicamente almacena bits de información uno detrás de otro. Los HVD también usan una capa de grabación más gruesa que la de los DVD – Los HVD almacenan información en casi todo el volumen del disco en lugar de solo una única y fina capa.
La otra gran ventaja sobre los sistemas convencionales de almacenamiento es la tasa de transferencia, que puede llegar hasta 1 gigabyte por segundo. Son cuarenta veces más que un DVD. Un disco holográfico puede almacenar y recuperar una página entera de datos de aproximadamente 60 mil bits de información, en un solo pulso de luz, mientras que un DVD almacena y recupera 1 bit de datos en un solo pulso de luz. Ahora que sabemos como trabaja la tecnología HVD, veamos como es la estructura de uno de estos discos.
El disco HVD y su funcionamiento
La memoria holográfica ha estado entre nosotros por más de cuarenta años, pero como se ha comentado anteriormente, algunas características han hecho difícil su implementación en el mercado habitual de consumo.
Para empezar, muchos de estos sistemas envían el rayo de referencia y el de información en el medio de grabación por diferentes ángulos. Esto requiere sistemas ópticos altamente complejos para poderlos alinear en el punto exacto en el que tienen que incidir. Otro inconveniente tiene que ver con la incompatibilidad con los medios de almacenamiento actuales.
Tradicionalmente, los sistemas de almacenamiento no contenían servo datos, porque el haz de luz que los transportaba podría interferir con el proceso de holografía. Por otra parte, los discos de memoria holográfica previos han sido notablemente más gruesos que los CDs y los DVDs.
La marca Optware ha implementado algunos cambios en su HVD para que pudiera encajar mejor en el mercado de consumo. En el sistema HVD, el rayo láser viaja en la misma posición e incide en el medio de grabación en el mismo ángulo, lo cual esta Optware llama método colinear.
Según ellos, este método requiere un sistema de dispositivos ópticos menos complejos, habilitando una tecnología que está más orientada al consumo convencional. HVD también incluye servo datos. El haz de luz que transporta estos datos está a una longitud de onda que no afecta el medio de grabación. En el sistema de testeo del HVD, los servo datos son llevados en un láser rojo. El tamaño y grosor de un HVD es también compatible con los CDs y DVDs.
La estructura del disco emplaza una gruesa capa entre los dos substratos e incorpora un espejo que refleja la luz verde – azul que transporta los datos holográficos, pero permite que la luz roja pase a través de el para poder recoger la servo información. Al estar el sistema HVD todavía en una fase de investigación y desarrollo, una información técnica completa todavía no está disponible para el consumidor medio. De todos modos, lo que si está disponible es una versión simplificada de este sistema para podernos hacer una idea de cómo funciona. El primer paso es saber como escribe los datos un sistema HVD.
Un sistema simplificado HDV consiste básicamente de los siguientes componentes:
- Un láser azul o verde.
- Un mezclador / separador para el haz de luz.
- Espejos.
- Un modulador de luz SLM.
- Un sensor CMOS.
- Un medio de grabación especializado.
El proceso de escribir información en un HVD empieza codificando la información en datos binarios para que sean almacenados en el SLM. Estos datos son transformados en unos y ceros representados en áreas translucidas y opacas en una “página” – esta página es la imagen en por la que el rayo de información va pasar. Una vez que la página de datos es creada, el siguiente paso es lanzar el rayo láser dentro de un separador para poder producir dos rayos idénticos. Uno de los rayos es dirigido fuera del SLM – este rayo se convierte en el rayo de referencia.
El otro rayo es dirigido hacia el SLM y se convierte en el rayo de información. Cuando el rayo de información pasa a través del SLM, porciones de luz son bloquedos por las áreas opacas de la página, y porciones de luz pasan por las áreas translucidas. De esta manera, el rayo de información transporta la imagen una vez que pasa por el SLM.
Cuando el rayo de referencia y el de información se vuelven a reunir en el punto de intersección, crean un patrón de interferencia de luz – los datos holográficos. Este rayo transporta el patrón de interferencia al disco holográfico y almacena los datos como un holograma. Un sistema de memoria no es muy útil si no se puede acceder a los datos almacenados.
Recuperar datos de una proyección holográfica
En el sistema de lectura HVD, el láser proyecta un haz de luz en un holograma – un haz de luz que es idéntico al rayo de referencia. El holograma difracta este rayo de forma acorde con el patrón específico de la interferencia de luz almacenada.
La luz resultante recrea la imagen de la página de datos que estableció el patrón de la luz de interferencia al principio. Cuando este haz de luz – el rayo de reconstrucción – rebota del disco, viaja al sensor CMOS. Entonces, el sensor CMOS reproduce la página de datos. ¿Pero como se compara un HDV a otras generaciones de almacenamiento de este tipo?
Mientras que HDV está intentando revolucionar el almacenamiento de datos, otro tipo de discos están intentando mejorar sobre sistemas actuales. Dos discos de estas características son Blu-Ray y HD-DVD, los cuales se consideran la siguiente generación del almacenamiento digital.
Ambos se construyen sobre la actual tecnología DVD para aumentar la capacidad de almacenamiento. Estas tres tecnologías están buscando y están siendo dirigidas para el mercado de video de alta definición, donde cuentan la velocidad y la capacidad. Por lo tanto, ¿Cuánto costará esta tecnología más o menos?
Al estar la tecnología HDV todavía es unas fases de desarrollo muy tempranas, nada está todavía asegurado ni escrito, aunque como suele ocurrir en estos casos, el precio de salida de estos productos suele ser algo más caro y con el tiempo se va ajustando y bajando.
Un precio de más de cien dólares por disco probablemente podría ser un gran obstáculo para los consumidores. Sin embargo, este precio puede que no sea descabellado para las compañías y empresas, donde los desarrolladores del HDV están centrando sus esfuerzos de promocionar el producto.
