在科技發展的浪潮中,數據存儲領域正經歷著一場深刻的變革。在人工智能、云計算等技術的推動下,全球數據量呈爆發式增長,傳統存儲技術在容量、能耗、壽命及成本等方面已接近極限。此外,當前存儲產業核心技術由國外主導,我國在數據長期安全存儲領域面臨嚴峻挑戰。因此,研發高密度、低能耗、長壽命的新型存儲技術,成為國家戰略需求,也成為了行業追求的目標。華日激光,作為激光技術領域的佼佼者,在這一領域積極布局,尤其是在光存儲項目上取得了顯著進展。
就在7月7日,華日激光與光存儲創新企業一堯科技正式簽署戰略合作協議,共同成立“飛秒激光多維光存儲聯合實驗室”。該實驗室將聚焦飛秒激光技術在多維光存儲領域的創新應用,致力于突破現有存儲技術的瓶頸,推動我國大數據存儲技術的自主可控發展。
其實華日激光在光存儲項目上的布局要更早……
華日激光牽頭重要項目獲批,引領光存儲創新征程
2024年12月,一則重磅消息在科技圈引起了廣泛關注:由華日激光牽頭的國家重點研發計劃——《面向低成本超長數據保存的多維光盤設備及系統》項目正式獲批立項,總經費高達6000萬元。這一項目匯聚了國內頂尖力量,華中科技大學張靜宇研究員擔任項目負責人,聯合華日激光、華中科技大學、清華大學、吉林大學、中國華錄集團、浪潮數據、國家超級計算濟南中心、中央廣播電視總臺等八家在存儲原理、光驅關鍵器件、光驅設備、存儲節點、管理系統領域的知名科研院所及企業共同承擔。
該項目從多個關鍵方向展開深入研究。在新型大容量超長數據多維光存儲原理方面,探索基于飛秒激光作用新型材料的存儲機理,試圖挖掘光存儲的新潛力,拓展光存儲容量上限。多維光存儲關鍵器件研究則致力于研發更高效、更穩定的光存儲核心部件。大容量可靠高速光存儲設備研究旨在打造性能卓越的光存儲設備,而大容量磁光電融合可擴展高效存儲節點系統以及海量冷數據存儲架構及高效存儲管理系統的研究,將從系統層面實現數據低成本超長期可信高效存儲、管理和應用,實現從存儲介質、存儲設備到系統的全鏈條自主創新,為大數據國家重要戰略提供關鍵生產要素。
華日激光牽頭此項目并非偶然。近年來,華日激光在激光技術領域不斷深耕,已在光存儲、半導體晶圓量測、光醫學、新能源電池、微納表面結構、半導體芯片、復合材料、曲面加工、沖擊強化等眾多領域與國內知名科研院所企業展開聯合攻關,積累了豐富的技術經驗和研發實力,具備了引領光存儲項目創新發展的能力。
飛秒激光器:光存儲領域的“秘密武器”
飛秒激光器在華日激光的光存儲布局中占據著核心地位。飛秒(1fs = 10-15S)激光脈沖具有超短脈沖時間和超高峰值功率的獨特特點。這種特性使得它能夠在透明材料中快速精確地沉積能量,獲得超高的三維空間分辨率。這一優勢讓飛秒激光器在光存儲領域大顯身手。
在高密度多維光存儲方面,飛秒激光器發揮著不可替代的作用。通過飛秒激光脈沖的作用,可以在存儲介質中實現高精度的數據寫入。例如,利用橢圓偏振的飛秒激光脈沖,能夠以更少的能量產生更強的材料改性。在五維永久光存儲中,橢圓偏振飛秒激光寫入已經實現了數據讀出準確率接近100%。相比于傳統的線偏振光寫入,橢圓偏振光能以更少的脈沖數和更小的能量寫入相同質量的數據點,大大提高了數據存儲速度。
在光存儲介質的制備上,飛秒激光器也功不可沒。以玻璃多維光存儲技術為例,華中科技大學張靜宇團隊開發的玻璃多維光存儲技術具有大容量、長壽命、綠色環保的優勢。在這一技術的研發過程中,飛秒激光器用于攻克玻璃多維存儲技術中寫入速度慢的核心問題。基于飛秒激光技術開發的轉動伺服光驅系統,實現了讀寫速度的大幅提升,同時保持了設備的小型化與成本效益優勢。張靜宇團隊研發的超大容量超長壽命玻璃多維光存儲技術能夠將信息刻寫于高穩定性、低成本的玻璃盤片中,具有單盤高達20TB的容量以及超過10萬年的存儲壽命,有效解決了當下固態存儲的部分問題。張靜宇表示,該項目已在檔案館等場景落地使用,未來將進一步升級,向云存儲方向發展,更好地服務相關產業。
華日激光生產的國產光纖飛秒激光器,更是為光存儲領域提供了有力支持。其種子源、保偏光纖、特種光纖、啁啾光柵、泵浦模塊等超快激光器核心器件均使用高品質國產部件,國產化率由30%提升至95%以上。Femto系列飛秒激光器脈沖寬度<300fs,支持定制脈沖串,雙波段輸出,具有高可靠性,可全天候工作,在光存儲領域廣泛應用,在國內外知名大學、科研院所、實驗單位已有眾多成功合作案例。
華日激光光存儲布局的深遠意義與展望
華日激光在光存儲項目上的布局,對于我國科技發展具有深遠意義。從行業角度來看,當前數據存儲市場面臨著諸多挑戰,傳統存儲介質在成本、容量和存儲壽命上難以滿足日益增長的數據需求。光存儲作為現階段冷存儲的有效解決方案,具有存儲時間長(可達50年以上)、數據防篡改、存儲容量大、成本低、能耗低等優勢。華日激光通過對光存儲項目的深入研究和布局,有望推動光存儲技術的大規模應用,改變數據存儲行業的格局。
在技術創新層面,華日激光牽頭的項目致力于探索多維光存儲新原理,這將為光存儲技術的持續發展注入新的活力。飛秒激光器在光存儲領域的應用,不僅提升了現有光存儲技術的性能,還為未來開發新型光存儲技術提供了可能。通過與國內頂尖科研院所和企業的合作,華日激光能夠整合各方資源,加速技術創新的進程,實現從存儲介質、存儲設備到系統的全鏈條自主創新,打破國外在相關技術上的壟斷。
展望未來,隨著華日激光光存儲項目的推進,我們有望看到更高效、更可靠、更經濟的光存儲設備和系統問世。這些成果將廣泛應用于大數據存儲、人工智能、云計算等領域,為我國數字經濟的發展提供堅實的支撐。同時,華日激光在光存儲領域的成功經驗,也將激勵更多企業投身于科技創新,推動我國科技水平不斷邁向新的高度……
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