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Almacenamiento Óptico

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Inicios del almacenamiento óptico

Con el fin de almacenar mayor cantidad de datos en espacios más reducidos comienza una carrera tecnológica por averiguar que sistemas innovadores serían capaces de hacer esto. En 1892, Georges Demeny patenta el "phonoscope", una máquina que podía proyectar las imágenes guardadas en un disco de cristal. Este aparato consigue mejorarse para que grabe grandes cantidades de imágenes en discos. 

Con el gran éxito de estos sistemas de almacenamiento de información, corporaciones de todo el mundo empezaron a investigar sobre los dispositivos de almacenamientos ópticos o memorias ópticas. En 1978 el sistema DiscoVision aparece en América. Se basaba en un sistema óptico de reflexión que utilizaba un rayo laser para leer la información. El nombre que al final adquirieron estos discos fueron de LaserDiscs. 

Hubo diferentes modelos de discos que, usando un sistema u otro, se grababan y reproducían pero que no lograban almacenar grandes cantidades de datos. Algunos ejemplos son los discos magneto-ópticos que podían utilizarse ambas caras del disco sin tener que extraerlo; o los CED, los cuales utilizaban la capacitancia de los materiales del disco para almacenar información. 

El siguiente gran avance en estos dispositivos se produce con los CD-ROMs​ (sigla Compact Disc Read-Only Memory). Es un disco compacto con el que utilizan rayos láser para leer información en formato digital. El CD-ROM estándar se estableció en 1985, de la mano de Sony y Phillips. La forma de grabar información en ellos se hace a traves de unidades que leen CD-ROM y graban sobre los discos compactos en la misma grabación (CD-RW). Estas unidades se llaman quemadores, ya que funcionan con un láser que «quema» la superficie del disco para grabar la información. Su capacidad de almacenamiento es de 600-700 MB.

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Aparición del CD-ROM

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Época del DVD y del Blu-Ray

Con el paso del tiempo aparece el DVD o Digital Video Disc, que tenía como objetivo reemplazar las cintas VHS. Surgió el formato estándar en 1995 y se comercializó por todo el mundo. Podemos distinguir entre DVDs de capa simple o doble capa, siendo los de doble capa doblemente grandes en cantidad de almacenaje de información. Un DVD de capa simple puede llegar a almacenar 4,7 GB de datos, es decir, siete veces más que un CD convencional. El láser que utiliza para grabarse es de 650 nm (mientras que en el caso del CD es de 780 nm). Esto sumado a la apertura numérica hace que la resolución de lectura se incremente.

El sistema de codificación de información en un DVD es más eficiente que en un CD, en parte porque corrige muchos errores que se daban anteriormente.

Los CDs se utilizan especialmente a la hora de grabar software o música porque la eficiencia y la rapidez de lectura aumentan, pero cuando buscamos un sistema para grabar información audiovisual escogemos el DVD. 

Unos años más tarde, con el aumento en la capacidad de control de los pixeles de una pantalla y con el fin de ganar calidad de imagen, los DVDs empezaron a notar una falta de capacidad para sostener tamaña cantidad de datos. Se elaboró un formato llamado HD-DVD (High Density-DVD) que es capaz de almacenar hasta 30 GB de información, pero que está en desuso en post de su competidor más inmediato, el Blu-Ray.

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Con el aumento en la necesidad del almacenamiento de datos de alta densidad aparece el Blu-Ray, formato que se usa hoy día para vídeo de alta definición (HD), 3D y UltraHD por su mayor capacidad. El disco Blu-ray usa un rayo láser de color azul con longitud de onda de 405 nm, a diferencia del láser rojo utilizado en lectores de DVD, que tiene una longitud de onda de 650 nanómetros. La aparición de este formato permitió el abaratamiento del coste de grabar vídeos extensos en grandes calidades (p.e. películas).

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Expectativas futuras

La tecnología más prometedora, debido a su visión futurista, es la del almacenamiento holográfico, el cual rompe con lo establecido por los diferentes métodos de almacenamiento existentes. Los dispositivos ópticos, magnéticos y electrónicos que almacenan información en la actualidad, lo hacen de forma bidimensional, es decir, almacenan en la superficie. Lo que el almacenamiento holográfico propone consisten en un nuevo almacenamiento en tres dimensiones, pudiendo guardar información tanto en el exterior como en el interior.

Con el aumento en la cantidad de datos, los dispositivos de hoy en día se están quedando obsoletos. Debido a su limitada capacidad nos vemos obligados a comprimir los datos en un número menor de bytes utilizando un programa, cosa que lleva tiempo. Para que un sistema multimedia sea eficaz, necesita dispositivos de gran capacidad de almacenamiento, fáciles de manipular, versátiles para todo tipo de usos o archivos (desde presentaciones multimedia hasta programas informáticos), de rápido acceso, de bajo costo y de consumo reducido. Todas estas razones presentan al almacenamiento holográfico como una sólida alternativa.

  • ¿En qué consiste un sistema holográfico?

La técnica óptica consiste en registrar la imagen de un objeto mediante la intersección de dos haces sobre el rayo láser, que se aplican sobre el sujeto, lo bañan ortogonalmente y le informan sobre sus dimensiones tridimensionales. Las interferencias producidas se plasman de manera redundante sobre la superficie y en el interior de un soporte o volumen (generalmente fotopolímeros o cristal).

Algunas de las ventajas de este sistema de almacenamiento respecto a otros son la mayor capacidad de almacenamiento, la permanencia de los datos en el tiempo, el bajo costo de almacenamiento o la velocidad de acceso a los datos almacenados. 

 

Pero aunque esta tecnología ya existe y se está trabajando en ella, no es perfecta y necesita solventar algunos problemas serios antes de poder ser distribuida de forma generalizada como el nuevo sistema de almacenamiento para la humanidad. El precio de su producción es una de las razones que impide su uso a nivel normal, ya que al ser una técnica completamente nueva no habría compatibilidad con sistemas de almacenamiento anteriores. además del precio de producción, otro problema que nos encontramos al usar almacenamiento holográfico es el de la regrabación. Este problema aparece debido a las características intrínsecas del holograma, ya que no podríamos actualizar solo una parte de la información almacenada, tendríamos que reescribirla entera. 

Vídeo sobre la tecnología holográfica.

Referencias y Bibliografía interesante.

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