在科技發(fā)展的浪潮中，數(shù)據(jù)存儲領域正經(jīng)歷著一場深刻的變革。在人工智能、云計算等技術的推動下，全球數(shù)據(jù)量呈爆發(fā)式增長，傳統(tǒng)存儲技術在容量、能耗、壽命及成本等方面已接近極限。此外，當前存儲產(chǎn)業(yè)核心技術由國外主導，我國在數(shù)據(jù)長期安全存儲領域面臨嚴峻挑戰(zhàn)。因此，研發(fā)高密度、低能耗、長壽命的新型存儲技術，成為國家戰(zhàn)略需求，也成為了行業(yè)追求的目標。華日激光，作為激光技術領域的佼佼者，在這一領域積極布局，尤其是在光存儲項目上取得了顯著進展。
就在7月7日，華日激光與光存儲創(chuàng)新企業(yè)一堯科技正式簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，共同成立“飛秒激光多維光存儲聯(lián)合實驗室”。該實驗室將聚焦飛秒激光技術在多維光存儲領域的創(chuàng)新應用，致力于突破現(xiàn)有存儲技術的瓶頸，推動我國大數(shù)據(jù)存儲技術的自主可控發(fā)展。
其實華日激光在光存儲項目上的布局要更早……
華日激光牽頭重要項目獲批，引領光存儲創(chuàng)新征程
2024年12月，一則重磅消息在科技圈引起了廣泛關注：由華日激光牽頭的國家重點研發(fā)計劃——《面向低成本超長數(shù)據(jù)保存的多維光盤設備及系統(tǒng)》項目正式獲批立項，總經(jīng)費高達6000萬元。這一項目匯聚了國內頂尖力量，華中科技大學張靜宇研究員擔任項目負責人，聯(lián)合華日激光、華中科技大學、清華大學、吉林大學、中國華錄集團、浪潮數(shù)據(jù)、國家超級計算濟南中心、中央廣播電視總臺等八家在存儲原理、光驅關鍵器件、光驅設備、存儲節(jié)點、管理系統(tǒng)領域的知名科研院所及企業(yè)共同承擔。
該項目從多個關鍵方向展開深入研究。在新型大容量超長數(shù)據(jù)多維光存儲原理方面，探索基于飛秒激光作用新型材料的存儲機理，試圖挖掘光存儲的新潛力，拓展光存儲容量上限。多維光存儲關鍵器件研究則致力于研發(fā)更高效、更穩(wěn)定的光存儲核心部件。大容量可靠高速光存儲設備研究旨在打造性能卓越的光存儲設備，而大容量磁光電融合可擴展高效存儲節(jié)點系統(tǒng)以及海量冷數(shù)據(jù)存儲架構及高效存儲管理系統(tǒng)的研究，將從系統(tǒng)層面實現(xiàn)數(shù)據(jù)低成本超長期可信高效存儲、管理和應用，實現(xiàn)從存儲介質、存儲設備到系統(tǒng)的全鏈條自主創(chuàng)新，為大數(shù)據(jù)國家重要戰(zhàn)略提供關鍵生產(chǎn)要素。
華日激光牽頭此項目并非偶然。近年來，華日激光在激光技術領域不斷深耕，已在光存儲、半導體晶圓量測、光醫(yī)學、新能源電池、微納表面結構、半導體芯片、復合材料、曲面加工、沖擊強化等眾多領域與國內知名科研院所企業(yè)展開聯(lián)合攻關，積累了豐富的技術經(jīng)驗和研發(fā)實力，具備了引領光存儲項目創(chuàng)新發(fā)展的能力。
飛秒激光器：光存儲領域的“秘密武器”
飛秒激光器在華日激光的光存儲布局中占據(jù)著核心地位。飛秒（1fs = 10-15S）激光脈沖具有超短脈沖時間和超高峰值功率的獨特特點。這種特性使得它能夠在透明材料中快速精確地沉積能量，獲得超高的三維空間分辨率。這一優(yōu)勢讓飛秒激光器在光存儲領域大顯身手。
在高密度多維光存儲方面，飛秒激光器發(fā)揮著不可替代的作用。通過飛秒激光脈沖的作用，可以在存儲介質中實現(xiàn)高精度的數(shù)據(jù)寫入。例如，利用橢圓偏振的飛秒激光脈沖，能夠以更少的能量產(chǎn)生更強的材料改性。在五維永久光存儲中，橢圓偏振飛秒激光寫入已經(jīng)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)讀出準確率接近100%。相比于傳統(tǒng)的線偏振光寫入，橢圓偏振光能以更少的脈沖數(shù)和更小的能量寫入相同質量的數(shù)據(jù)點，大大提高了數(shù)據(jù)存儲速度。
在光存儲介質的制備上，飛秒激光器也功不可沒。以玻璃多維光存儲技術為例，華中科技大學張靜宇團隊開發(fā)的玻璃多維光存儲技術具有大容量、長壽命、綠色環(huán)保的優(yōu)勢。在這一技術的研發(fā)過程中，飛秒激光器用于攻克玻璃多維存儲技術中寫入速度慢的核心問題?；陲w秒激光技術開發(fā)的轉動伺服光驅系統(tǒng)，實現(xiàn)了讀寫速度的大幅提升，同時保持了設備的小型化與成本效益優(yōu)勢。張靜宇團隊研發(fā)的超大容量超長壽命玻璃多維光存儲技術能夠將信息刻寫于高穩(wěn)定性、低成本的玻璃盤片中，具有單盤高達20TB的容量以及超過10萬年的存儲壽命，有效解決了當下固態(tài)存儲的部分問題。張靜宇表示，該項目已在檔案館等場景落地使用，未來將進一步升級，向云存儲方向發(fā)展，更好地服務相關產(chǎn)業(yè)。
華日激光生產(chǎn)的國產(chǎn)光纖飛秒激光器，更是為光存儲領域提供了有力支持。其種子源、保偏光纖、特種光纖、啁啾光柵、泵浦模塊等超快激光器核心器件均使用高品質國產(chǎn)部件，國產(chǎn)化率由30%提升至95%以上。Femto系列飛秒激光器脈沖寬度＜300fs，支持定制脈沖串，雙波段輸出，具有高可靠性，可全天候工作，在光存儲領域廣泛應用，在國內外知名大學、科研院所、實驗單位已有眾多成功合作案例。
華日激光光存儲布局的深遠意義與展望
華日激光在光存儲項目上的布局，對于我國科技發(fā)展具有深遠意義。從行業(yè)角度來看，當前數(shù)據(jù)存儲市場面臨著諸多挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)存儲介質在成本、容量和存儲壽命上難以滿足日益增長的數(shù)據(jù)需求。光存儲作為現(xiàn)階段冷存儲的有效解決方案，具有存儲時間長（可達50年以上）、數(shù)據(jù)防篡改、存儲容量大、成本低、能耗低等優(yōu)勢。華日激光通過對光存儲項目的深入研究和布局，有望推動光存儲技術的大規(guī)模應用，改變數(shù)據(jù)存儲行業(yè)的格局。
在技術創(chuàng)新層面，華日激光牽頭的項目致力于探索多維光存儲新原理，這將為光存儲技術的持續(xù)發(fā)展注入新的活力。飛秒激光器在光存儲領域的應用，不僅提升了現(xiàn)有光存儲技術的性能，還為未來開發(fā)新型光存儲技術提供了可能。通過與國內頂尖科研院所和企業(yè)的合作，華日激光能夠整合各方資源，加速技術創(chuàng)新的進程，實現(xiàn)從存儲介質、存儲設備到系統(tǒng)的全鏈條自主創(chuàng)新，打破國外在相關技術上的壟斷。
展望未來，隨著華日激光光存儲項目的推進，我們有望看到更高效、更可靠、更經(jīng)濟的光存儲設備和系統(tǒng)問世。這些成果將廣泛應用于大數(shù)據(jù)存儲、人工智能、云計算等領域，為我國數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展提供堅實的支撐。同時，華日激光在光存儲領域的成功經(jīng)驗，也將激勵更多企業(yè)投身于科技創(chuàng)新，推動我國科技水平不斷邁向新的高度……
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