ответы на билеты по КСЕ / Голографическая память

Голографическая память.

Весьма важным является быстро­действие памяти, обусловленное инерционностью процессов за­писи, поиска, считывания и в случае реверсивного носителя — стирания. Запись и считывание описываются скоростью обмена информацией, поиск и стирание — продолжительностями этих процессов.

Резкое увеличение емкости памяти требует и обязательного роста скорости обмена информацией. Иначе "электронный ар­хив" превратится в "электронную свалку". А повышения быстро­действия фактически невозможно добиться, лишь совершенст­вуя, улучшая дисковые накопители, — необходим какой-то иной принцип ввода (записи) и вывода (считывания) информации.

Необходима иная идейная концепция. Оказывается, такая концепция существует, она давно известна, интенсивно разраба­тывается и уже привела ко многим достижениям в ряде областей техники. Речь идет о голографическом запоминающем устройстве.

Голографическое запоминающее устройство позволяет прак­тически реализовать все те особенности, которые присущи чело­веческому мозгу, а также дополнить их возможностями цифро­вых ЭВМ. А чисто технические потенции этих устройств, разу­меется, неизмеримо богаче, чем возможности мозга.

Однако прошло более двадцати лет с начала разработки голографической памяти, а реальных, конкурентоспособных уст­ройств, которые можно было бы отнести к промышленным, а не к лабораторным, до сих пор нет. В чем же дело? Все тот же из­вестный диссонанс идейных концепций и "элементной базы". Мы ставим здесь кавычки» так как в наш "технологический век" именно то, что иногда высокомерно, по старинке, называют "элементой базой", составляет физико-техническую основу, вер­нее, сущность новых направлений. Транзистор, интегральная схема, микропроцессор — эти "элементы", каждый в свое время, определяли "лицо" вычислительной техники и не только пара­метры конкретных ЭВМ, но и всю идеологию этого научно-технического направления. Появился лазер — и возникли кван­товая радиофизика, голография, нелинейная оптика. Хотя, строго говоря, идейные основы этих направлений были извест­ны намного раньше. Но только лазер дал каждому из них жизнь.

Элементная база оптических дисковых накопителей сложи­лась к концу 70-х годов, и конечно же, не случайно именно в начале 80-х начался "бум" в развитии и этого направления.

С голографическими запоминающими устройствами ситуа­ция, увы, иная. Используемые в лабораторных разработках эле­менты — газовые лазеры, разнообразные оптические затворы, дефлекторы, транспаранты — еще очень несовершенны. Как правило, они громоздки, недолговечны, сложны в изготовлении и эксплуатации, обладают недостаточно высокими значениями определяющих параметров. В элементах используются разно­родные материалы, они не всегда хорошо согласуются друг с другом. Реверсивные голографические среды, структуры для многослойной объемной записи вообще еще очень далеки от практического применения. Приходится констатировать, что "элементная база" голографической памяти — если оценивать ее с позиций промышленного производства — еще не создана.

Правда, в последнее десятилетие в развитии ряда направле­ний оптоэлектроники достигнуты значительные успехи, которые

344

косвенно, а иногда и прямо способствуют решению рассмотрен­ной проблемы. Созданы полупроводниковые лазеры с высокой степенью когерентности излучения, позволяющие записывать качественные голограммы. Развивается интегральная оптика, в рамках которой традиционные объемные оптические элементы заменяют тонкопленочными. Тонкопленочные оптические за­творы могут переключаться напряжением всего в несколько вольт, при этом время переключения может быть менее 1 не. Непрерывно улучшаются характеристики пленочных акустооптических дефлекторов, заметны сдвиги и в совершенствовании оптических транспарантов. Все это вселяет оптимизм.

Оптическая память с ее огромной плотностью записи, сверх­высокими скоростями обмена информацией, способностью опе­рировать и с цифрами и с образами, с ее надежностью, долго­вечностью, ничтожно малой "стоимостью хранимого бита" за­служивает, чтобы на ее становление и развитие человечество не пожалело сил.