Tradycyjne technologie magazynowania danych, zaczynają być niewystarczające co do potrzeb, i konieczne jest stosowanie innych metod. Rozwiązaniem może okazać się stosowanie pamięci holograficznych. Pierwsze informacje na ten temat holografii pojawiły się w 1963 roku, kiedy to jeden z pracowników firmy Polaroid, zaproponował innowacyjny - trójwymiarowy - sposób zapisu danych.

Hologramy dzięki użyciu odpowiednich materiałów, są w stanie pomieścić ogromne ilości informacji. Do tego celu, zwykle jest wykorzystywany materiał optyczny - najczęściej jest to kryształ - promieniem lasera zapisuje się elektroniczne wzorce w postaci stron informacji. Każda taka strona jest w stanie pomieścić miliomy bajtów informacji, a nośnik o wielkości monety, zawiera tysiące takich stron. Innymi słowy, na niewielkim obszarze, da się przechowywać tryliony bajtów, czyli terabajty pamięci. Interesujące są również metody odczytu i dostępu do zapisanych informacji. Dane umieszczone na jednej stronie, mogą być odczytywane równocześnie, oraz całkowicie wykonalne jest jednoczesne odczytywanie i zapisywanie informacji. Powyższe właściwości sprawiają, że wielkość transferu danych waha się w granicach jednego gigabajta na sekundę, a czas dostępu nie przekracza milisekundy.

Pomimo iż technologia wydaje się być niezwykle obiecująca, to jeszcze upłynie dużo czasu zanim na dobre wejdzie do użycia. Komplikacje pojawiają się na samym początku, ciężko jest uzyskać odpowiedni nośnik. Najczęściej stosowanym obecnie jest niobanu litu, który póki co, jest jedyną substancją pozwalającą zapisać i odczytać holograficznie dane. W roku 1994 pojawiła się obiecująca prognoza, kiedy to firma DuPont wypuściła na rynek fotopolimer, który mógł zastąpić., który mógł zastąpić kryształ niobanu litu. Największe nadzieje pokładano we właściwości fotopolimeru, która polegała na odmiennej reakcji na światło; fotopolimer pod jego wpływem nie ulegał zmianom fotorefrakcyjnym, tak jak w przypadku kryształu niobanu litu, lecz przemianie chemicznej. Jednak sukces okazał się połowiczny, gdyż w przypadku fotorefrakcji, w kryształ niobanu litu, dane są zapisywane poprzez separację ładunków elektrycznych w strukturze kryształu, co daje możliwość późniejszego skasowania zapisanych informacji. A w przypadku fotopolimeru, zapis poprzez naświetlanie powoduje nieodwracalną reakcję fotochemiczną, co jednoznacznie uniemożliwia wielokrotny zapis i kasowanie, przez co materiał ten nadaje się wyłącznie do tworzenia pamięci stałych, tylko do odczytu.

Technika zapisu i odczytu pamięci laserowych.

W celu przeprowadzenia zapisu danych, konieczne jest użycie dwóch spójnych promieni laserowych posiadających światło o odpowiedniej długości fali. Pierwszy promień jest prowadzony przez przestrzenny modulator światła, np. kryształ LCD, w którym światło podlega modulacji zgodnie z informacją, którą ma przenieść, a na końcu trafia na światłoczuły nośnik. W tym miejscu promień podstawowy nakłada się na promień odniesienia. Wynik interferencji obu promieni jest zapamiętywany na nośniku w postaci przestrzennej modulacji współczynnika załamania. Tak uzyskujemy hologram. Odczyt następuje, w odwrotny sposób, gdy promień lasera oświetli powierzchnię nośnika a następnie rozproszy utworzywszy kopię promienia podstawowego. Promień skierowany jest następnie do fotodetektora, który odczytuje zapisaną informację.

W porównaniu ze standardowymi nośnikami CD, gęstość zapisu (ilość bitów możliwych do zapisania na 1 cm2) na nośnikach holograficznych jest nieporównywalnie większa. Typowa płyta CD mieści 700 MB informacji. Przyjmując, że powierzchnia, na której znajduje się informacja, to ok. 100 cm2, otrzymujemy gęstość zapisu wynoszącą 7 MB/cm2. Dla nowocześniejszych płyt DVD gęstość zapisu wynosi odpowiednio: 47 MB/cm2 i ok. 80 MB/cm2 dla płyt wielowarstwowych. Jednakże wyniki te są nieporównywalne, gdyż gęstość upakowania danych metodą holograficzną jest znacznie większa (o kilka rzędów wielkości). I tak, na 12-centymetrowych krążkach (wielkość standardowa płyt CD/DVD) pokrytych specjalną światłoczułą substancją, mogącą rejestrować obraz fotograficzny o dużej rozdzielczości możliwe jest zapisanie 100 GB danych. Nieco inne rozwiązanie - korporacji Aprilis - pozwala zapisać krążek od 60 do 200 gigabajtami danych, zaś największą pojemność nośnika HMD przedstawiła firma Polight Technologies - której produkt mieści aż 500 GB informacji. Teoretyczna pojemność płyty HMD wynosi 1 TB (terabajt). (źródło www.chip.pl).

Zalety pamięci holograficznych.

Zalety są zauważalne i nie trzeba nad nimi się długo zastanawiać. Pr Zalety pamięci holograficznych wszystkim, na standardowej płycie można pomieścić niespotykaną do tej pory ilość informacji co sprawia, że w tej technice są pokładane duże nadzieje.

Kolejnym czynnikiem przeważającym o wyższości hologramów nad nośnikami standardowymi, jest czas dostępu do gromadzonych informacji. Ponieważ technologia holograficzna operuje na całym obrazie jako jednostce, a obraz taki składa się z miliona bitów, wszelkie operacje są dokonywane w niezwykle krótkim czasie.

Dla porównania: maksymalna transmisja danych w najnowszych napędach CD--ROM (50×-54×) to około 7-7,5 MB/s, a dla krążków DVD (10-12×) wynosi ona 10 MB/s, a w układach holograficznych transfer informacji może przekroczyć szybkość 1 GB/s. Taka przepustowość jest mocno ograniczona nie przez samą technologię, ale przez niedostateczne szybkości układów elektronicznych, służących do zapisu, pozycjonowania promienia laserowego, oraz opóźnionym czasem reakcji kamery CCD. Odczyt danych, odbywa się w czasie rzeczywistym - podczas przejścia wiązki światła przez materiał.