3D ऑप्टिकल डेटा भंडारण

3 डी ऑप्टिकल डेटा स्टोरेज ऑप्टिकल डेटा स्टोरेज का कोई भी रूप है जिसमें जानकारी को त्रि-आयामी रिज़ॉल्यूशन के साथ रिकॉर्ड किया जा सकता है या पढ़ा जा सकता है (जैसा कि दो आयामी रिज़ॉल्यूशन के विपरीत है, उदाहरण के लिए, सीडी द्वारा)।

इस नवाचार में डीवीडी आकार के डिस्क (120 मिमी) पर पेटबाइट-स्तरीय द्रव्यमान भंडारण प्रदान करने की क्षमता है। डेटा रिकॉर्डिंग और रीडबैक माध्यम के भीतर लेजर पर ध्यान केंद्रित करके हासिल किया जाता है। हालांकि, डेटा संरचना की वॉल्यूमेट्रिक प्रकृति की वजह से, लेजर लाइट को अन्य डेटा पॉइंट्स के माध्यम से यात्रा करना चाहिए, इससे पहले कि वह उस बिंदु तक पहुंच जाए जहां पढ़ना या रिकॉर्डिंग वांछित है। इसलिए, यह सुनिश्चित करने के लिए कि इन अन्य डेटा बिंदु वांछित बिंदु के पते में हस्तक्षेप नहीं करते हैं, किसी प्रकार की nonlinearity आवश्यक है।

3 डी ऑप्टिकल डेटा स्टोरेज के आधार पर कोई वाणिज्यिक उत्पाद अभी तक बड़े पैमाने पर बाजार में नहीं आया है, हालांकि कई कंपनियां सक्रिय रूप से तकनीक विकसित कर रही हैं और दावा करती हैं कि यह ‘जल्द ही’ उपलब्ध हो सकती है।

अवलोकन
डिस्क की आंतरिक सतह पर प्रतिबिंबित अंकों की एक श्रृंखला के रूप में सीडी और डीवीडी स्टोर डेटा जैसे वर्तमान ऑप्टिकल डेटा स्टोरेज मीडिया। स्टोरेज क्षमता बढ़ाने के लिए, डिस्क के लिए इन डेटा परतों में से दो या उससे भी अधिक पकड़ना संभव है, लेकिन उनकी संख्या गंभीर रूप से सीमित है क्योंकि एड्रेसिंग लेजर प्रत्येक परत के साथ इंटरैक्ट करता है जो इसे संबोधित परत से और उसके माध्यम से गुज़रता है । ये इंटरैक्शन शोर का कारण बनता है जो लगभग 10 परतों तक प्रौद्योगिकी को सीमित करता है। 3 डी ऑप्टिकल डेटा स्टोरेज विधियां एड्रेसिंग विधियों का उपयोग करके इस समस्या को बाधित करती हैं जहां केवल विशेष रूप से संबोधित वोक्सेल (वॉल्यूमेट्रिक पिक्सेल) एड्रेसिंग लाइट के साथ काफी हद तक इंटरैक्ट करता है। इसमें अनिवार्य रूप से nonlinear डेटा पढ़ने और लेखन विधियों, विशेष रूप से nonlinear प्रकाशिकी शामिल है।

3 डी ऑप्टिकल डेटा स्टोरेज होलोग्रफ़िक डेटा स्टोरेज से संबंधित है (और प्रतिस्पर्धा करता है)। होलोग्रफ़िक स्टोरेज के पारंपरिक उदाहरण तीसरे आयाम में संबोधित नहीं हैं, और इसलिए सख्ती से “3 डी” नहीं हैं, लेकिन हाल ही में 3 डी होलोग्रफ़िक स्टोरेज को माइक्रोहोलोग्राम के उपयोग से महसूस किया गया है। परत चयन मल्टीलायर प्रौद्योगिकी (जहां एक मल्टीलायर डिस्क में परतें होती हैं जिन्हें व्यक्तिगत रूप से सक्रिय किया जा सकता है जैसे विद्युत रूप से) भी निकटता से संबंधित है।

एक उदाहरण के रूप में, एक प्रोटोटाइपिकल 3 डी ऑप्टिकल डेटा स्टोरेज सिस्टम एक डिस्क का उपयोग कर सकता है जो एक पारदर्शी डीवीडी की तरह दिखता है। डिस्क में जानकारी की कई परतें हैं, प्रत्येक मीडिया में एक अलग गहराई में और प्रत्येक में डीवीडी जैसी सर्पिल ट्रैक शामिल है। डिस्क पर जानकारी रिकॉर्ड करने के लिए एक लेजर को मीडिया में एक विशेष गहराई पर ध्यान केंद्रित किया जाता है जो एक विशेष सूचना परत से मेल खाता है। जब लेजर चालू होता है तो यह मीडिया में एक फोटोकैमिकल परिवर्तन का कारण बनता है। चूंकि डिस्क स्पिन और रीड / राइट हेड त्रिज्या के साथ चलता है, इसलिए परत को डीवीडी-आर लिखा जाता है। फोकस की गहराई को तब बदला जा सकता है और लिखित जानकारी की एक और पूरी तरह से अलग परत हो सकती है। परतों के बीच की दूरी 5 से 100 माइक्रोमीटर हो सकती है, जिससे एक डिस्क पर जानकारी के 100 परतों को संग्रहीत किया जा सकता है।

डेटा को वापस पढ़ने के लिए (इस उदाहरण में), मीडिया में फोटोकैमिकल परिवर्तन के कारण इस समय को छोड़कर एक समान प्रक्रिया का उपयोग किया जाता है, लेजर फ्लोरोसेंस का कारण बनता है। यह कम लेजर पावर या एक अलग लेजर तरंग दैर्ध्य का उपयोग करके हासिल किया जाता है। फ्लोरोसेंस की तीव्रता या तरंग दैर्ध्य इस बिंदु पर लिखा गया है कि इस बिंदु पर मीडिया लिखा गया है, और इसलिए उत्सर्जित प्रकाश को मापकर डेटा पढ़ा जाता है।

व्यक्तिगत क्रोमोफोरे अणुओं या फोटोएक्टिव रंग केंद्रों का आकार लेजर फोकस के आकार से बहुत छोटा है (जो विवर्तन सीमा द्वारा निर्धारित किया जाता है)। प्रकाश इसलिए किसी भी समय अणुओं की एक बड़ी संख्या (संभावित रूप से यहां तक ​​कि 109) को संबोधित करता है, इसलिए माध्यम क्रोमोफोर्स की स्थिति द्वारा संरचित मैट्रिक्स की बजाय एक समान द्रव्यमान के रूप में कार्य करता है।

इतिहास
क्षेत्र की उत्पत्ति 1 9 50 के दशक की थी, जब येहुदा हिरेशबर्ग ने फोटोचोमिक स्पिरोप्रानों का विकास किया और डेटा संग्रहण में उनका उपयोग करने का सुझाव दिया। 1 9 70 के दशक में, वैलेरी बरचेव्स्की ने दिखाया कि इस फोटोक्रोमिज़्म को दो फोटॉन उत्तेजना द्वारा उत्पादित किया जा सकता है, और आखिरकार 1 9 80 के दशक के अंत में पीटर एम। रेंट्ज़ेपिस ने दिखाया कि इससे त्रि-आयामी डेटा स्टोरेज हो सकता है। अधिकांश विकसित सिस्टम कुछ हद तक Rentzepis के मूल विचारों पर आधारित हैं। डेटा पढ़ने और रिकॉर्डिंग के लिए भौतिक घटनाओं की एक विस्तृत श्रृंखला की जांच की गई है, माध्यम के लिए बड़ी संख्या में रासायनिक प्रणालियों का विकास और मूल्यांकन किया गया है, और पढ़ने के लिए आवश्यक ऑप्टिकल सिस्टम से जुड़े समस्याओं को हल करने में व्यापक कार्य किया गया है और डेटा की रिकॉर्डिंग वर्तमान में, कई समूह विकास के विभिन्न स्तरों और व्यावसायीकरण में रुचि के साथ समाधान पर काम करते रहते हैं।

लिखित डेटा बनाने के लिए प्रक्रियाएं
एक 3 डी ऑप्टिकल स्टोरेज माध्यम में डेटा रिकॉर्डिंग की आवश्यकता है कि उत्तेजना पर माध्यम में बदलाव हो। यह परिवर्तन आमतौर पर किसी प्रकार की फोटोकैमिकल प्रतिक्रिया होती है, हालांकि अन्य संभावनाएं मौजूद हैं। जांच की गई रासायनिक प्रतिक्रियाओं में फोटोिसोमेराइजेशन, फोटोडोम्पोजिशन और फोटोबलीचिंग, और बहुलकरण की शुरुआत शामिल है। अधिकतर जांच फोटोचोमिक यौगिकों में होती है, जिनमें एज़ोबेंजेन्स, स्पिरोपीरन्स, स्टिल्बेनेस, फुलग्राइड और डायरीलेथेन्स शामिल होते हैं। यदि फोटोकैमिकल परिवर्तन उलटा है, तो कम से कम सिद्धांत में, पुनः लिखने योग्य डेटा संग्रहण प्राप्त किया जा सकता है। इसके अलावा, मल्टीलेवल रिकॉर्डिंग, जहां “ऑन” और “ऑफ” संकेतों के बजाय डेटा “ग्रेस्केल” में लिखा गया है, तकनीकी रूप से व्यवहार्य है।

Nonresonant multiphoton अवशोषण द्वारा लेखन
यद्यपि कई nonlinear ऑप्टिकल घटनाएं हैं, केवल मल्टीफ़ोटोन अवशोषण मीडिया में इंजेक्शन करने में सक्षम है जो आणविक प्रजातियों को इलेक्ट्रॉनिक रूप से उत्तेजित करने और रासायनिक प्रतिक्रियाओं के कारण आवश्यक महत्वपूर्ण ऊर्जा है। दो फोटॉन अवशोषण अब तक का सबसे मजबूत मल्टीफोटन अवशोषण है, लेकिन फिर भी यह एक बहुत कमजोर घटना है, जिससे कम मीडिया संवेदनशीलता होती है। इसलिए, उच्च दो फोटॉन अवशोषण पार अनुभागों के साथ क्रोमोफोर्स प्रदान करने के लिए बहुत से शोध निर्देशित किए गए हैं।

उस बिंदु पर लेखन लेजर पर ध्यान केंद्रित करके दो फोटॉन अवशोषण द्वारा लिखित किया जा सकता है जहां फोटोकैमिकल लेखन प्रक्रिया की आवश्यकता होती है। लेखन लेजर के तरंगदैर्ध्य को चुना जाता है जैसे कि यह माध्यम से रैखिक रूप से अवशोषित नहीं होता है, और इसलिए यह फोकल बिंदु को छोड़कर माध्यम से बातचीत नहीं करता है। फोकल प्वाइंट पर दो फोटॉन अवशोषण महत्वपूर्ण हो जाता है, क्योंकि यह एक गैरलाइन प्रक्रिया है जो लेजर धारणा के वर्ग पर निर्भर होती है।

संयोग में दो लेजर की कार्रवाई से दो फोटॉन अवशोषण द्वारा लिखित भी प्राप्त किया जा सकता है। इस विधि का प्रयोग आमतौर पर जानकारी के समानांतर लेखन को प्राप्त करने के लिए किया जाता है। एक लेजर मीडिया के माध्यम से गुजरता है, एक रेखा या विमान को परिभाषित करता है। दूसरे लेजर को तब उस रेखा या विमान के बिंदुओं पर निर्देशित किया जाता है जो लेखन वांछित है। इन बिंदुओं पर लेजर के संयोग ने दो फोटॉन अवशोषण को उत्साहित किया, जिससे फोटोकैमिस्ट्री लिखना पड़ा।

अनुक्रमिक मल्टीफोटन अवशोषण द्वारा लेखन
मीडिया संवेदनशीलता में सुधार करने का एक अन्य दृष्टिकोण अनुनाद दो फोटॉन अवशोषण (“1 + 1” या “अनुक्रमिक” दो फोटॉन अवशोषण के रूप में भी जाना जाता है) को नियोजित करना है। उत्तेजना के क्रम में गैर-निरंतर दो-फोटॉन अवशोषण (आमतौर पर उपयोग किया जाता है) कमजोर होता है, दो रोमांचक फोटॉन क्रोमफोरे में लगभग उसी समय पहुंचने चाहिए। ऐसा इसलिए है क्योंकि क्रोमोफोरे अकेले एक फोटॉन के साथ बातचीत करने में असमर्थ है। हालांकि, अगर क्रोमोफोरे में एक फोटॉन के (कमजोर) अवशोषण के अनुरूप ऊर्जा स्तर होता है तो इसका उपयोग एक पत्थर के पत्थर के रूप में किया जा सकता है, जिससे फोटॉन के आगमन के समय में अधिक स्वतंत्रता मिलती है और इसलिए बहुत अधिक संवेदनशीलता होती है। हालांकि, इस दृष्टिकोण के परिणामस्वरूप nonresonant दो फोटॉन अवशोषण की तुलना में nonlinearity के नुकसान में परिणाम (क्योंकि प्रत्येक दो फोटॉन अवशोषण कदम अनिवार्य रूप से रैखिक है), और इसलिए सिस्टम के 3 डी संकल्प समझौता जोखिम।

Microholography
माइक्रोहोग्राफी में, रोशनी के केंद्रित बीम आमतौर पर कॉललाइनर बीम के उपयोग से फोटोरफ्रैक्टिव सामग्री में submicrometre-size होलोग्राम रिकॉर्ड करने के लिए उपयोग किए जाते हैं। लेखन प्रक्रिया उसी प्रकार के मीडिया का उपयोग कर सकती है जो अन्य प्रकार के होलोग्रफ़िक डेटा स्टोरेज में उपयोग की जाती है, और होलोग्राम बनाने के लिए दो फोटॉन प्रक्रियाओं का उपयोग कर सकती है।

विनिर्माण के दौरान डेटा रिकॉर्डिंग
डेटा को मीडिया के निर्माण में भी बनाया जा सकता है, जैसा वाणिज्यिक डेटा वितरण के लिए अधिकांश ऑप्टिकल डिस्क प्रारूपों के मामले में है। इस मामले में, उपयोगकर्ता डिस्क पर नहीं लिख सकता – यह एक रोम प्रारूप है। डेटा एक गैरलाइन ऑप्टिकल विधि द्वारा लिखा जा सकता है, लेकिन इस मामले में बहुत अधिक बिजली लेजर का उपयोग स्वीकार्य है, इसलिए मीडिया संवेदनशीलता किसी समस्या से कम हो जाती है।

अपने 3 डी संरचना में ढाला या मुद्रित डेटा युक्त डिस्क का निर्माण भी प्रदर्शित किया गया है। उदाहरण के लिए, 3 डी में डेटा युक्त डिस्क का निर्माण सैंडविच द्वारा बड़ी संख्या में वेफर-पतली डिस्क के साथ किया जा सकता है, जिनमें से प्रत्येक को ढाला या जानकारी की एक परत के साथ मुद्रित किया जाता है। परिणामी रॉम डिस्क को तब 3 डी रीडिंग विधि का उपयोग करके पढ़ा जा सकता है।

लिखने के लिए अन्य दृष्टिकोण
तीन आयामों में डेटा लिखने के लिए अन्य तकनीकों की भी जांच की गई है, जिनमें निम्न शामिल हैं:

पर्सिस्टेंट स्पेक्ट्रल होल बर्निंग (पीएसएचबी), जो डेटा घनत्व बढ़ाने के लिए वर्णक्रमीय मल्टीप्लेक्सिंग की संभावना को भी अनुमति देता है। हालांकि, डेटा हानि से बचने के लिए पीएसएचबी मीडिया को वर्तमान में अत्यधिक कम तापमान बनाए रखने की आवश्यकता है।

शून्य गठन, जहां उच्च तीव्रता लेजर विकिरण द्वारा मीडिया में माइक्रोस्कोपिक बुलबुले पेश किए जाते हैं।

क्रोमोफोर पॉलिंग, जहां मीडिया संरचना में क्रोमोफोर्स के लेजर-प्रेरित पुनर्विचार में पठनीय परिवर्तन होते हैं।

डेटा पढ़ने के लिए प्रक्रियाएं
3 डी ऑप्टिकल यादों से डेटा पढ़ने के कई अलग-अलग तरीकों से किया गया है। हालांकि इनमें से कुछ 3 डी रिज़ॉल्यूशन प्राप्त करने के लिए प्रकाश-पदार्थ परस्पर संपर्क की गैर-रेखाचित्र पर भरोसा करते हैं, वहीं अन्य विधियों का उपयोग करते हैं जो मीडिया की रैखिक प्रतिक्रिया को स्थानिक रूप से फ़िल्टर करते हैं। पढ़ने के तरीकों में शामिल हैं:

दो फोटॉन अवशोषण (जिसके परिणामस्वरूप अवशोषण या फ्लोरोसेंस होता है)। यह विधि अनिवार्य रूप से दो फोटॉन माइक्रोस्कोपी है।

Confocal पहचान के साथ प्रतिदीप्ति के रैखिक उत्तेजना। यह विधि अनिवार्य रूप से confocal लेजर स्कैनिंग माइक्रोस्कोपी है। यह दो फोटॉन अवशोषण की तुलना में बहुत कम लेजर शक्तियों के साथ उत्तेजना प्रदान करता है, लेकिन इसमें कुछ संभावित समस्याएं हैं क्योंकि संबोधित प्रकाश को संबोधित किए जाने के अलावा कई अन्य डेटा बिंदुओं के साथ बातचीत करता है।

दो डेटा राज्यों के बीच अपवर्तक सूचकांक में छोटे मतभेदों का मापन। यह विधि आमतौर पर एक चरण विपरीत माइक्रोस्कोप या confocal प्रतिबिंब माइक्रोस्कोप नियोजित करता है। प्रकाश की कोई अवशोषण आवश्यक नहीं है, इसलिए पढ़ने के दौरान हानिकारक डेटा का कोई खतरा नहीं है, लेकिन डिस्क में आवश्यक अपवर्तक सूचकांक विसंगति मोटाई (यानी डेटा परतों की संख्या) को सीमित कर सकती है जो मीडिया संचित यादृच्छिक तरंग त्रुटियों के कारण पहुंच सकता है जो केंद्रित स्पॉट गुणवत्ता को नष्ट कर देता है।

दूसरी हार्मोनिक पीढ़ी को एक पॉलिश बहुलक मैट्रिक्स में लिखे गए डेटा को पढ़ने के तरीके के रूप में प्रदर्शित किया गया है।

ऑप्टिकल समेकन टोमोग्राफी को समांतर रीडिंग विधि के रूप में भी प्रदर्शित किया गया है।

मीडिया डिजाइन
3 डी ऑप्टिकल स्टोरेज मीडिया का सक्रिय हिस्सा आमतौर पर एक कार्बनिक बहुलक होता है जो या तो फोटोकैमिक रूप से सक्रिय प्रजातियों के साथ तैयार या तैयार किया जाता है। वैकल्पिक रूप से, क्रिस्टलीय और सोल-जेल सामग्री का उपयोग किया गया है।

मीडिया फॉर्म कारक
3 डी ऑप्टिकल डेटा स्टोरेज के लिए मीडिया को कई रूप कारकों में सुझाव दिया गया है: डिस्क, कार्ड और क्रिस्टल।

एक डिस्क मीडिया सीडी / डीवीडी से प्रगति प्रदान करता है, और परिचित कताई डिस्क विधि द्वारा पढ़ने और लिखने की अनुमति देता है।

एक क्रेडिट कार्ड फॉर्म फैक्टर मीडिया पोर्टेबिलिटी और सुविधा के दृष्टिकोण से आकर्षक है, लेकिन डिस्क की तुलना में कम क्षमता वाला होगा।

कई विज्ञान कथा लेखकों ने छोटे ठोस पदार्थों का सुझाव दिया है जो बड़ी मात्रा में जानकारी संग्रहीत करते हैं, और कम से कम सिद्धांत में यह 5 डी ऑप्टिकल डेटा स्टोरेज के साथ हासिल किया जा सकता है।

मीडिया विनिर्माण
विनिर्माण की सबसे सरल विधि – एक टुकड़े में डिस्क की मोल्डिंग – कुछ प्रणालियों की संभावना है। मीडिया के निर्माण की एक और जटिल विधि मीडिया के लिए परत द्वारा परत का निर्माण करना है। यह आवश्यक है कि निर्माण के दौरान डेटा शारीरिक रूप से बनाया जाए। हालांकि, लेयर-बाय-लेयर निर्माण का मतलब कई परतों के साथ सैंडविच का मतलब नहीं है। एक और विकल्प चिपकने वाला टेप के रोल के समान रूप में एक रूप में माध्यम बनाना है।

ड्राइव डिजाइन
3 डी ऑप्टिकल डेटा स्टोरेज मीडिया को पढ़ने और लिखने के लिए डिज़ाइन किया गया एक ड्राइव सीडी / डीवीडी ड्राइव के साथ बहुत आम हो सकता है, खासकर यदि मीडिया का फॉर्म कारक और डेटा स्ट्रक्चर सीडी या डीवीडी के समान है। हालांकि, इस तरह के एक ड्राइव को डिजाइन करते समय कई उल्लेखनीय मतभेदों को ध्यान में रखा जाना चाहिए।

लेज़र
विशेष रूप से जब दो फोटॉन अवशोषण का उपयोग किया जाता है, तो उच्च शक्ति वाले लेजर की आवश्यकता हो सकती है जो भारी, ठंडा करना मुश्किल हो सकता है, और सुरक्षा चिंताओं को उत्पन्न कर सकता है। मौजूदा ऑप्टिकल ड्राइव 780 एनएम, 658 एनएम, या 405 एनएम पर चल रहे निरंतर तरंग डायोड लेजर का उपयोग करते हैं। 3 डी ऑप्टिकल स्टोरेज ड्राइव को ठोस-स्टेट लेजर या स्पंदित लेजर की आवश्यकता हो सकती है, और कई उदाहरण 532 एनएम (हरा) जैसे इन तकनीकों द्वारा आसानी से उपलब्ध तरंग दैर्ध्य का उपयोग करते हैं। ऑप्टिकल ड्राइव के पढ़ने / लिखने वाले सिर में इन बड़े लेसरों को एकीकृत करना मुश्किल हो सकता है।

परिवर्तनीय गोलाकार विचलन सुधार
क्योंकि सिस्टम को माध्यम में विभिन्न गहराई को संबोधित करना चाहिए, और विभिन्न गहराई पर तरंगों में प्रेरित गोलाकार विचलन अलग है, इन मतभेदों के लिए गतिशील रूप से खाते के लिए एक विधि आवश्यक है। कई संभावित विधियां मौजूद हैं जिनमें ऑप्टिकल पथ शामिल हैं, ऑप्टिकल पथ में घुमाए गए हैं, तत्वों, अनुकूली प्रकाशिकी, और विसर्जन लेंस चल रहे हैं।

ऑप्टिकल सिस्टम
3 डी ऑप्टिकल डेटा स्टोरेज सिस्टम के कई उदाहरणों में, प्रकाश के कई तरंगदैर्ध्य (रंग) का उपयोग किया जाता है (उदाहरण के लिए लेजर पढ़ना, लेजर लिखना, सिग्नल; कभी-कभी दो लेजर केवल लेखन के लिए आवश्यक होते हैं)। इसलिए, साथ ही साथ उच्च लेजर पावर और परिवर्तनीय गोलाकार विचलन के साथ मुकाबला करने के साथ ही ऑप्टिकल सिस्टम को जरूरी प्रकाश के इन विभिन्न रंगों को जोड़ना और अलग करना होगा।

खोज
डीवीडी ड्राइव में, डिस्क से उत्पादित सिग्नल एड्रेसिंग लेजर बीम का प्रतिबिंब है, और इसलिए बहुत तीव्र है। हालांकि 3 डी ऑप्टिकल स्टोरेज के लिए, सिग्नल को संबोधित किए गए छोटे वॉल्यूम के भीतर उत्पन्न किया जाना चाहिए, और इसलिए यह लेजर प्रकाश की तुलना में बहुत कमजोर है। इसके अलावा, प्रतिबिंबित बिंदु से सभी दिशाओं में फ्लोरोसेंस विकिरणित होता है, इसलिए सिग्नल को अधिकतम करने के लिए विशेष प्रकाश संग्रह ऑप्टिक्स का उपयोग किया जाना चाहिए।

डेटा ट्रैकिंग
एक बार जब वे जेड-अक्ष के साथ पहचाने जाते हैं, डीवीडी-जैसे डेटा की अलग-अलग परतों को डीवीडी के समान तरीकों से एक्सेस किया जा सकता है और ट्रैक किया जा सकता है। समांतर या पृष्ठ-आधारित पते का उपयोग करने की संभावना का भी प्रदर्शन किया गया है। यह बहुत तेज डेटा स्थानांतरण दरों की अनुमति देता है, लेकिन स्थानिक प्रकाश मॉड्यूलर, सिग्नल इमेजिंग, अधिक शक्तिशाली लेजर, और अधिक जटिल डेटा हैंडलिंग की अतिरिक्त जटिलता की आवश्यकता होती है।

विकास के मुद्दे
3 डी ऑप्टिकल डेटा स्टोरेज की अत्यधिक आकर्षक प्रकृति के बावजूद, वाणिज्यिक उत्पादों के विकास ने काफी समय लगाया है। यह क्षेत्र में सीमित वित्तीय सहायता के साथ-साथ तकनीकी मुद्दों, जिनमें निम्न शामिल हैं:

विनाशकारी पढ़ने। चूंकि डेटा पढ़ने और लिखने दोनों लेजर बीम के साथ किए जाते हैं, इसलिए पढ़ने की प्रक्रिया के लिए एक छोटी सी मात्रा लिखने की संभावना होती है। इस मामले में, डेटा के बार-बार पढ़ने से अंततः इसे मिटाना पड़ सकता है (यह कुछ डीवीडी में उपयोग की जाने वाली चरण परिवर्तन सामग्री में भी होता है)। इस मुद्दे को कई दृष्टिकोणों से संबोधित किया गया है, जैसे प्रत्येक प्रक्रिया (पढ़ने और लिखने) के लिए विभिन्न अवशोषण बैंडों का उपयोग, या एक पढ़ने की विधि का उपयोग जिसमें ऊर्जा के अवशोषण शामिल नहीं होते हैं।

थर्मोडायनामिक स्थिरता। वास्तव में होने वाली कई रासायनिक प्रतिक्रियाएं बहुत धीरे-धीरे होती हैं। इसके अलावा, ऐसा होने वाली कई प्रतिक्रियाएं धीरे-धीरे खुद को उलट सकती हैं। चूंकि अधिकांश 3 डी मीडिया रासायनिक प्रतिक्रियाओं पर आधारित होते हैं, इसलिए इसलिए जोखिम होता है कि या तो अनचाहे बिंदु धीरे-धीरे लिखे जाएंगे या लिखित बिंदु धीरे-धीरे अनदेखा होने के लिए वापस आ जाएंगे। यह मुद्दा स्पिरोप्रानों के लिए विशेष रूप से गंभीर है, लेकिन 3 डी यादों के लिए अधिक स्थिर क्रोमोफोर्स खोजने के लिए व्यापक शोध आयोजित किया गया था।

मीडिया संवेदनशीलता। दो फोटॉन अवशोषण एक कमजोर घटना है, और इसलिए उच्च शक्ति लेजर आमतौर पर इसे उत्पन्न करने के लिए आवश्यक होते हैं। शोधकर्ता आमतौर पर उत्तेजना प्राप्त करने के लिए टीआई-नीलमणि लेजर या एनडी: वाईएजी लेजर का उपयोग करते हैं, लेकिन ये उपकरण उपभोक्ता उत्पादों में उपयोग के लिए उपयुक्त नहीं हैं।

अकादमिक विकास
विश्वविद्यालयों में 3 डी ऑप्टिकल डेटा स्टोरेज का अधिकांश विकास किया गया है। जिन समूहों ने मूल्यवान इनपुट प्रदान किया है उनमें शामिल हैं:

पीटर टी। Rentzepis इस क्षेत्र के उत्प्रेरक थे, और हाल ही में विनाशकारी रीडआउट से मुक्त सामग्री विकसित की है।
वाट डब्ल्यू वेबब ने बेल लैब्स में दो फोटॉन माइक्रोस्कोप को संकलित किया, और फोटोरेफ्रेक्टिव मीडिया पर 3 डी रिकॉर्डिंग दिखायी।
मासाहिरो इरी ने फोटोचोमिक सामग्री के डायरीलेथेन परिवार का विकास किया।
योशिमासा कवता, सतोशी कवाता, और जौहिर सेक्कत ने कई ऑप्टिकल डेटा मैनिपुलेशन सिस्टम विकसित किए हैं और विशेष रूप से पॉलिड पॉलिमर सिस्टम को शामिल किया है।
केविन सी बेल्फ़िल्ड अणुओं के बीच अनुनाद ऊर्जा हस्तांतरण के उपयोग से 3 डी ऑप्टिकल डेटा स्टोरेज के लिए फोटोकैमिकल सिस्टम विकसित कर रहा है, और उच्च दो फोटॉन क्रॉस सेक्शन सामग्री भी विकसित करता है।
सेठ मार्डर ने उच्चतर दो फोटॉन क्रॉस-सेक्शन क्रोमोफोर्स के आणविक डिजाइन के लिए प्रारंभिक कार्य को तार्किक दृष्टिकोण विकसित किया।
टॉम मिलस्टर ने 3 डी ऑप्टिकल डेटा स्टोरेज के सिद्धांत में कई योगदान दिए हैं।
रॉबर्ट मैकिलोड ने 3 डी ऑप्टिकल डेटा स्टोरेज के लिए माइक्रोहोलोग्राम के उपयोग की जांच की है।
मिन गु ने confocal रीडआउट और इसके संवर्द्धन के तरीकों की जांच की है।

वाणिज्यिक विकास
अकादमिक शोध के अलावा, कई कंपनियों को 3 डी ऑप्टिकल डेटा स्टोरेज को व्यावसायीकरण के लिए स्थापित किया गया है और कुछ बड़े निगमों ने भी प्रौद्योगिकी में रुचि दिखाई है। हालांकि, यह अभी तक स्पष्ट नहीं है कि हार्ड ड्राइव, फ्लैश स्टोरेज और होलोग्रफ़िक स्टोरेज जैसे अन्य क्वार्टरों से प्रतिस्पर्धा की उपस्थिति में तकनीक बाजार में सफल होगी या नहीं।

कॉल / रिकॉल की स्थापना 1 9 87 में पीटर रेंटजेपिस के शोध के आधार पर की गई थी। दो फोटॉन रिकॉर्डिंग (6.5 एमएस / 7 एनजे, 532 एनएम दालों के साथ 25 एमबी / एस पर), एक फोटॉन रीडआउट (635 एनएम के साथ), और एक उच्च एनए (1.0) विसर्जन लेंस का उपयोग करके, उन्होंने 1 टीबी 200 के रूप में संग्रहित किया है 1.2 मिमी मोटी डिस्क में परतें। उनका उद्देश्य नए सामग्रियों के साथ-साथ उच्च शक्ति वाले स्पंदित नीले लेजर डायोड विकसित करके, 5 टीबी तक की क्षमता में सुधार और एक वर्ष के भीतर डेटा दर 250 एमबीटी / एस तक करना है।
मेम्पाइल टेराडिस्क नाम के साथ एक वाणिज्यिक प्रणाली विकसित कर रहे हैं। मार्च 2007 में, उन्होंने 0.6 मिमी मोटी डिस्क, साथ ही कम क्रॉसस्टॉक, उच्च संवेदनशीलता, और थर्मोडायनामिक स्थिरता पर जानकारी के 100 परतों की रिकॉर्डिंग और रीडबैक का प्रदर्शन किया। वे 2010 में एक लाल लेजर 0.6-1.0 टीबी उपभोक्ता उत्पाद जारी करने का इरादा रखते हैं, और 5 टीबी ब्लू-लेजर उत्पाद के लिए रोडमैप है।
नक्षत्र 3 डी ने 1 99 0 के अंत में फ्लोरोसेंट मल्टीलायर डिस्क विकसित की, जो एक रॉम डिस्क थी, परत द्वारा निर्मित परत थी। कंपनी 2002 में विफल रही, लेकिन बौद्धिक संपदा (आईपी) डी-डाटा इंक द्वारा अधिग्रहित की गई, जो इसे डिजिटल मल्टीलायर डिस्क (डीएमडी) के रूप में पेश करने का प्रयास कर रहे हैं।
फ्लोरोसेंट प्रकाश संवेदनशील चश्मा और ग्लास-सिरेमिक सामग्री के आधार पर 3 डी मीडिया विकसित करने के लिए स्टोरक्स टेक्नोलॉजीज की स्थापना की गई है। यह तकनीक रोमानियाई वैज्ञानिक यूजीन पावेल के पेटेंट से निकली है, जो कंपनी के संस्थापक और सीईओ भी हैं। ओडीएस -2010 सम्मेलन में पेटबाइट ऑप्टिकल डिस्क के दो गैर फ्लोरोसेंस विधियों द्वारा रीडआउट के परिणाम प्रस्तुत किए गए।
लैंडौयर इंक एक नीलमणि एकल क्रिस्टल सब्सट्रेट में अनुनाद दो फोटॉन अवशोषण के आधार पर एक मीडिया विकसित कर रहे हैं। मई 2007 में, उन्होंने प्रत्येक चिह्न के लिए 2 एनजे लेजर ऊर्जा (405 एनएम) का उपयोग करके डेटा की 20 परतों की रिकॉर्डिंग दिखायी। फ्लोरोसेंस जीवनकाल की वजह से पढ़ने की दर 10 एमबी / एस तक सीमित है।
कोलोसल स्टोरेज का उद्देश्य वर्तमान डेटा क्षमता और स्थानांतरण दरों में बड़े सुधार प्राप्त करने के लिए एक दूर यूवी लेजर का उपयोग करके फोटॉन-प्रेरित इलेक्ट्रिक फील्ड पॉलिंग के आधार पर एक 3 डी होलोग्रफ़िक ऑप्टिकल स्टोरेज तकनीक विकसित करना है, लेकिन अभी तक उन्होंने कोई प्रयोगात्मक शोध या व्यवहार्यता अध्ययन प्रस्तुत नहीं किया है।
माइक्रोहोला प्रोफेसर सुसान ऑर्लिक के नेतृत्व में बर्लिन विश्वविद्यालय से बाहर निकलती है, और माइक्रो माइक्रोग्राफिक डेटा की 75 परतों की रिकॉर्डिंग हासिल कर ली है, जो 4.5 माइक्रोमेरेस से अलग है, और 10 जीबी प्रति परत की डेटा घनत्व का सुझाव देती है।
3 डीसीडी टेक्नोलॉजी प्राइवेट लिमिटेड डैनियल डे और मिन गु द्वारा पहचाने जाने वाले सामग्रियों के आधार पर 3 डी ऑप्टिकल स्टोरेज तकनीक विकसित करने के लिए स्थापित एक विश्वविद्यालय स्पिन-ऑफ है।
फ़ूजी, रिको और मत्सुशिता जैसी कई बड़ी तकनीकी कंपनियों ने 3 डी ऑप्टिकल डेटा स्टोरेज सहित अनुप्रयोगों के लिए दो फोटॉन-उत्तरदायी सामग्री पर पेटेंट के लिए आवेदन किया है, हालांकि उन्होंने कोई संकेत नहीं दिया है कि वे पूर्ण डेटा स्टोरेज समाधान विकसित कर रहे हैं।