富士膠片公司開(kāi)發(fā)出了利用雙光子吸收熱量的新型光盤(pán)記錄方式，現(xiàn)已確認(rèn)可實(shí)現(xiàn)每層25GB的記錄密度，與藍(lán)光光盤(pán)（BD）相同，并且該技術(shù)有可能實(shí)現(xiàn)多達(dá)20層的多層化。利用該技術(shù)可生產(chǎn)出雙面、總?cè)萘繛?TB的光盤(pán)。富士膠片提出了“2015年之前投產(chǎn)”的目標(biāo)。

此次開(kāi)發(fā)的新型記錄技術(shù)有兩大特點(diǎn)，分別是（1）未來(lái)有可能通過(guò)一張光盤(pán)實(shí)現(xiàn)15TB的容量、（2）有望實(shí)現(xiàn)與磁帶同等的低成本。

便于實(shí)現(xiàn)多值化和多層化

首先，關(guān)于第一個(gè)特點(diǎn)，此次的記錄方式利用了適于實(shí)現(xiàn)多層化的雙光子吸收現(xiàn)象（圖1）。由于伴隨雙光子吸收產(chǎn)生的反應(yīng)可以限定在激光焦點(diǎn)的較小范圍內(nèi)，因此可以增加記錄層的數(shù)量。

過(guò)去也曾有過(guò)利用雙光子吸收現(xiàn)象的研發(fā)案例，但此次富士膠片發(fā)布的技術(shù)的新穎之處在于，在雙光子吸收現(xiàn)象中組合使用了“熱模式記錄”方式。熱模式記錄利用的是照射高能量密度的激光后，瞬間提高記錄材料的微區(qū)溫度，由此產(chǎn)生不可逆變化。照射過(guò)激光的部分會(huì)形成凸形的記錄標(biāo)志（圖2）。此次的實(shí)證采用了Ti/S激光器（405nm、76MHz、2psec），光學(xué)系統(tǒng)的開(kāi)口數(shù)（NA）為0.85。

圖1：雙光子吸收的原理    圖2：通過(guò)SEM拍攝到的凸形的記錄標(biāo)志

基于此次方式的記錄元件由可通過(guò)激光照射形成凸形記錄標(biāo)志的記錄層，以及其下層的UV硬化樹(shù)脂層和上層的粘著材料層構(gòu)成（圖3）。記錄的數(shù)據(jù)可通過(guò)檢測(cè)記錄層和粘著材料層的表面反射光量強(qiáng)度變化來(lái)讀取。由于凸形記錄標(biāo)志會(huì)引起表面散射和衍射，反射率低于未記錄部分，具有“High-to-Low極性”（雙值），因此記錄的部分可利用該特性進(jìn)行調(diào)制。另外，記錄層和UV硬化樹(shù)脂層的折射率基本相同，因此表面不會(huì)產(chǎn)生反射。

而且，通過(guò)改變照射激光的照射時(shí)間，還可以控制凸形記錄標(biāo)志的高度，從而可實(shí)現(xiàn)多值化。富士膠片存儲(chǔ)介質(zhì)業(yè)務(wù)部存儲(chǔ)介質(zhì)研究所主任研究員北原淑行表示，“目前只是根據(jù)有無(wú)凸形實(shí)現(xiàn)了2值化，但還有可能通過(guò)4級(jí)控制實(shí)現(xiàn)4值化（記錄容量達(dá)兩倍），甚至通過(guò)8級(jí)控制實(shí)現(xiàn)8值化（記錄容量達(dá)到三倍）”。

另外，此次的雙光子吸收材料還擁有較高的光透射率。采用記錄層達(dá)到20層的試制品進(jìn)行實(shí)測(cè)時(shí)，創(chuàng)造了光透射率高達(dá)87％的記錄（圖4）。北原稱，根據(jù)該測(cè)量結(jié)果推測(cè)，“100層也可維持約50％的透射率” ，而現(xiàn)行的藍(lán)光光盤(pán)在“記錄層達(dá)到4層后，透射率就會(huì)降至65％左右”。

北原表示，根據(jù)以上結(jié)果推測(cè)，富士膠片“將來(lái)有可能實(shí)現(xiàn)容量為25GB/層×3倍（8值）×100層×2倍（雙面）＝15TB的光盤(pán)”。

成本僅為HDD硬盤(pán)的1/3

關(guān)于第二個(gè)特點(diǎn)低成本，富士膠片通過(guò)“Web涂布法”制作記錄層、UV硬化樹(shù)脂層和粘著材料層，并將其粘合在一起，從而簡(jiǎn)化了制造工藝。而藍(lán)光光盤(pán)在制作時(shí)必須在每一層反復(fù)進(jìn)行旋壓覆蓋和濺射。北原還介紹了新型記錄方式的優(yōu)勢(shì)，他說(shuō)：“采用傳統(tǒng)工藝制造4層藍(lán)光光盤(pán)需要147秒，而按照我們的方式，構(gòu)筑8層也只需58秒。”（圖5）

存儲(chǔ)介質(zhì)方面，主要是HDD硬盤(pán)和磁帶之間的競(jìng)爭(zhēng)。HDD硬盤(pán)的成本較高，但訪問(wèn)時(shí)間僅為幾毫秒；磁帶的訪問(wèn)速度不如硬盤(pán)，但包括應(yīng)用在內(nèi)的成本僅為HDD硬盤(pán)的1/3左右。因此，HDD硬盤(pán)通常用于小容量特定文件的保存管理用途，而磁帶通常用于以高傳輸速度備份大容量數(shù)據(jù)的用途。而對(duì)于此次的雙光子吸收光盤(pán)，富士膠片存儲(chǔ)介質(zhì)業(yè)務(wù)部的長(zhǎng)田善彥強(qiáng)調(diào)說(shuō)，“實(shí)現(xiàn)了與磁帶同等的低成本，而且訪問(wèn)時(shí)間短”，訪問(wèn)時(shí)間在幾百毫秒～幾十毫秒左右。

雙光子吸收光盤(pán)的實(shí)用化課題是再生信號(hào)的反射率僅為0.5％，而藍(lán)光光盤(pán)為20％，是其40倍。北原表示，現(xiàn)已通過(guò)與藍(lán)光光盤(pán)相同的編碼方式17PP確認(rèn)了讀寫(xiě)結(jié)果，今后“希望在驅(qū)動(dòng)器廠商的協(xié)助下，推進(jìn)開(kāi)發(fā)工作”（圖6）。 

圖5：制造方法的比較          圖6：17PP方式下的讀寫(xiě)結(jié)果

另外，此次開(kāi)發(fā)產(chǎn)品使用的粘著材料層得到了日本琳得科公司的大力協(xié)助。

富士膠片預(yù)定在“2012年國(guó)際廣播電視設(shè)備展（Inter BEE 2012）”上，以展板形式展示此次的成果。（日經(jīng)技術(shù)在線！ 供稿）