Shanghai Enstiti pou Optik ak machin Precision (SIPM) fè dekouvèt nan Ultra-gwo kapasite Super-rezolisyon 3D Optical Depo Rechèch

Dènyèman, Shanghai Institute of Optical Precision Machinery (SIPM) nan Akademi Chinwa Syans (CAS), an tèt ansanm ak Shanghai Enstiti Teknoloji (SIT) ak lòt enstitisyon rechèch, te fè yon zouti nan ultra-gwo-kapasite super-rezolisyon. rechèch depo optik ki genyen twa dimansyon. Ekip rechèch la te itilize entènasyonal premye doub-gwo bout bwa reglemante agrégation-induit luminesans super-rezolisyon teknoloji depo optik, premye fwa nan ekri enfòmasyon an ak lekti soti nan zouti nan eksperimantal nan limit la diffraction nan limit la, realizasyon an nan gwosè a pwen. nan 54nm, 70nm espas nan super-rezolisyon nan depo done a, epi ranpli yon 100-kouch dosye milti-kouch, kapasite ekivalan a nan yon sèl disk jiska nivo Pb, zouti Lachin nan nan domèn enfòmasyon. depo nan teknoloji debaz kle, ak reyalize devlopman dirab nan ekonomi dijital, ekip rechèch la te fè pwogrè nan rechèch la nan ultra-gwo kapasite ultra-rezolisyon twa dimansyon depo optik. Li se nan gwo siyifikasyon pou Lachin kraze nan teknoloji debaz kle nan domèn nan depo enfòmasyon ak reyalize devlopman dirab nan ekonomi dijital. Rezilta rechèch yo te pibliye 22 fevriye 2024 nan jounal Nature. Premye otè papye a se Doktè Hao Ruan nan Shanghai Institute of Optical Machinery (SIOM), ak otè korespondan yo se Akademisyen Min Gu, Direktè Photonic Chip Research Institute nan Shanghai Enstiti Teknoloji (SIT), ak Pwofesè Jing Wen. nan Shanghai Enstiti Teknoloji (SIT). Doktè Zhao Miao, yon parèy postdoktoral nan SIPM, ak Pwofesè Wen Jing nan Shanghai Enstiti Teknoloji (SIT) se premye otè jwenti papye a.
Teknoloji depo optik gen avantaj inik pou yo vèt, ekonomize enèji, san danje epi serye, ak yon dire lavi nan 50-100 ane, ki trè apwopriye pou alontèm depo pri ki ba nan done masiv. Sepandan, akòz limit la nan limit la diffraction, kapasite maksimòm nan tradisyonèl disk optik komèsyal se sèlman nan lòd la nan yon santèn jigokte (GB). Nan epòk la nan done gwo ak ogmante kantite enfòmasyon, kraze nan limit la diffraction, diminye gwosè a nan pwen an enfòmasyon, ak ogmante kapasite nan depo nan yon sèl disk gen lontan yo te pouswit san rete nan jaden an nan depo optik.
An 1994, syantifik Alman Pwofesè Stefan W. Hell te pwopoze teknoloji mikwoskopi pèt radyasyon eksite, ki te pwouve pou premye fwa ke limit diffraction optik ka kase, e li te genyen Pri Nobèl pou Chimi an 2014. Apre plis pase 20 ane nan devlopman, rezilta optik super-rezolisyon yo te reyalize nan yon kantite jaden tankou mikwo-imaj, lazè nano-dirèk ekri ak sou sa, ak ekri super-rezolisyon enfòmasyon yo te rezoud. Sepandan, koloran tradisyonèl yo trè sansib a pete fliyoresans nan eta a total, sa ki lakòz pèt enfòmasyon an, epi gen tou difikilte pou yo te detwi pa bri background nan nanoskal la, ki mennen nan difikilte pou li soti nan super-rezoud la. enfòmasyon, epi anjeneral depann sou lekti nan optik mikwoskòp elèktron, ki mete restriksyon sou aplikasyon an nan teknoloji super-rezolisyon nan jaden an nan depo optik. Se poutèt sa, devlopman nan reyalizasyon synchrone nan ekri super-rezolisyon, lekti super-rezolisyon, depo ki genyen twa dimansyon ak medya ki dire lontan se plis pase 10 ane nan jaden an nan pwoblèm rechèch optik depo yo dwe rezoud.
Nan ane 1980 yo, Shanghai Enstiti nan machin optik Gan Fuxi akademisyen pionnier rechèch la nan teknoloji dijital optik depo Lachin nan, ekip rechèch la te raboure nan jaden an nan depo optik. Repoze sou fondasyon an rechèch rich ak solisyon teknoloji inovatè, ki baze sou teknoloji doub-gwo bout bwa super-rezolisyon ak agrégation-induit medya depo luminesans, nan ekri enfòmasyon an ak lekti te kraze nan limit la diffraction nan limit la, realizasyon an nan gwosè a pwen. nan 54 nm, espas wout la nan depo done super-rezolisyon 70 nm, epi ranpli yon dosye multikouch 100-, kapasite ekivalan a nan yon sèl disk se apeprè 1.6 Pb. Apre tès akselere nan aje a nan lavi sa a ki medya optik disk ki gen plis pase 40 ane, akselere repete lekti Pi gran pase 40 ane, akselere repete lekti kontras fluoresans se toujou osi wo ke 20.5:1. Sa a se premye fwa nan mond lan reyalize nivo Pb nan depo optik ultra-gwo-kapasite, evalyasyon segondè revizyon an: "Sa a se yon inovasyon zouti nan Pb-nivo teknoloji depo optik ..." "Konpare ak lòt teknoloji ki deja egziste. , Teknoloji sa a bay pi gwo dansite sifas depo optik an tèm de pèfòmans...""Rezilta rechèch yo ka mennen nan yon zouti nan depo done achiv done sant, rezoud defi teknoloji depo gwo kapasite ak ekonomize enèji ...".
Tout bagay soti nan mikwoskospi optik nan teknoloji depo optik limite pa limit la diffraction optik. Pami 125 pwoblèm syantifik ki pi dènye kri nan mond lan pibliye pa Syans nan 2021, kraze limit la diffraction se menm pi wo nan domèn nan fizik. Devlopman siksè nan disk optik super-rezolisyon sa a kraze pwoblèm fizik sa a nan tou de enfòmasyon ekri ak lekti, ki ede Lachin kraze nan teknoloji debaz kle nan jaden an nan depo, epi yo pral jwe yon gwo wòl nan gwo done ekonomi dijital la. satisfè bezwen yo pi gwo nan jaden an nan endistri enfòmasyon.
Nan tan kap vini an, ekip rechèch la pral akselere inovasyon orijinal la ak rechèch teknoloji kle, ankouraje entegrasyon an ak endistriyalizasyon nan depo optik ultra-gwo-kapasite, ak elaji aplikasyon kwa li yo nan jaden an nan optik mikwo-imaj, ekspozisyon optik, optik. pwosesis enfòmasyon, yo pwodwi pi plis ak plis ekselan rezilta inovatè.
Travay rechèch la te sipòte pa gwo pwojè Shanghai Syans ak Teknoloji Komisyon ak Pwogram Nasyonal R&D kle.

Figi 1 Dyagram chema preparasyon disk optik Pb-klas ak mòd lekti/ekri

Figi 2 rezilta anrejistreman enfòmasyon super-rezolisyon yo

Figi 3 100-kouch anrejistreman ak kòd binè dekodaj rezilta rekiperasyon

Figi 4 Foto fizik disk optik