Los prototipos desarrollados por IBM y Lucent difieren ligeramente, pero la mayoría de los sistemas de almacenamiento por medio de hologramas (HDSS), están basados en el mismo concepto. Mostramos a continuación los componentes básicos que son necesarios para construir uno de estos sistemas de almacenamiento:
- Un láser de argón verde-azul
- Un separador de flujo para poder dividir el rayo láser
- Espejos para direccionar el rayo del láser
- Un panel LCD (modulador espacial de luz)
- Lentes para centrar los rayos de luz
- Cristales de litio-niobate
- Un dispositivo de cámara CCD
Cuando el láser de argón verde-azul es encendido, el separador crea dos rayos de luz. Uno de ellos es llamado objeto o señal, que irá en línea recta, rebotará en uno de los espejos y viajará a través de un modulador espacial de luz (SLM). Un SLM es una pantalla de cristal líquido que muestra páginas de datos en formato binario y partes oscuras. La información de la página que contiene el código binario es transportada por el rayo que contiene la señal al cristal de litio. Algunos sistemas usan un photopolymer en lugar de cristal.
Un segundo rayo, surge del separador y toma un camino paralelo al cristal. Cuando ambos rayos coinciden, el esquema de interferencias que es creado, almacena los datos que transporta la señal en una parte específica del cristal – los datos son almacenados en un holograma.
Una de las ventajas de un sistema de memoria holográfica, es que toda una página de datos puede ser recuperada rápidamente y de una sola vez. Para poder recuperar y reconstruir la página holográfica con datos almacenados en el cristal, el rayo de referencia es direccionado en el cristal justamente en el mismo ángulo en el cual entró para producir el almacenamiento.
Cada página de datos es colocada en diferentes áreas del cristal, basándose en el ángulo que el rayo de referencia incide.
Durante la reconstrucción, el rayo será retractado por el cristal para permitir la recreación de la página original que fue almacenada. La página reconstruida es entonces proyectada en la cámara CCD, la cual interpreta y envía la información digital a un ordenador. El componente clave de un sistema de almacenamiento holográfico, es el ángulo donde el segundo flujo de luz (referencia) es lanzado al cristal para recuperar la página de datos.
Debe coincidir con el rayo de referencia original de una forma exacta. Una diferencia de solo una centésima de milímetro, provocará un fallo al recuperar la página de datos.
Un formato de sistema holográfico a nivel de consumidor
Después de más de treinta años de investigación y desarrollo, un sistema de almacenamiento para el consumidor medio, está cada día más cerca. Se espera que los primeros dispositivos de almacenamiento holográfico tengan capacidades de unos 125 Gigabytes, y podrán transferir datos a un promedio de cuarenta megabytes por segundo. Más adelante, estos dispositivos podrán tener capacidades de almacenamiento de un Terabyte y transferencias de más de 1 GB por segundo. ¿Por qué se está tardando tanto en desarrollar uno de estos elementos, y que es lo que falta por hacer?
Cuando por primera vez se propuso uno de estos HDSS, los componentes para poderlo construir eran grandes y bastante caros. Para poner un ejemplo, un láser para uno de estos sistemas en los años sesenta, hubiera supuesto conseguir un aparato de unos 2 metros de largo. Hoy en día, con el despliegue de los elementos electrónicos modernos, un láser similar a los utilizados en los reproductores de CDs, podrían ser usados para los HDSS. Por otro lado, los paneles LCD no se desarrollaron hasta finales de los años sesenta, y eran muy caros en la época.
Hoy en día, los monitores LCD son mucho más baratos y complejos que sus antecesores. Hoy en día, los componentes que necesitan un dispositivo HDSS, pueden encontrarse a un tamaño relativamente pequeño y a buen precio, por lo que posiblemente se podrán fabricar en serie para su consumo.
Aun así, sigue habiendo algunos problemas técnicos que necesitan ser todavía solucionados. Para poner un ejemplo, si demasiadas páginas son almacenadas en un cristal, la potencia de cada holograma disminuirá.
Si hay demasiados hologramas almacenados en un cristal, y el láser de referencia usado para recuperar un holograma no es apuntado al ángulo exacto, se recogerá información no deseada de los hologramas almacenados alrededor. Es también un desafío alinear todos los componentes en un sistema de bajo coste.
