[Le Saviez fou ?] M�moire holographique

Introduction

L�Histoire de l�Holographie est �difiante, � plus d�un titre. L�engouement extraordinaire qui s�est manifest� dans les ann�es 1960-70 n�a pas d�bouch� sur une prolif�ration des hologrammes. Au contraire, on a assist� � celle des " pseudo-grammes ". Mais rien n�est plus �loign� d�un v�ritable hologramme que ces images iris�es et fugaces sur les cartes de cr�dit ou les billets de banque, que personne ne regarde, et qui font un tort consid�rable � l�holographie proprement dite.

L�Holographie fut d�couverte suite � un processus de simplification. L�ing�nieur anglais d�origine hongroise, Dennis Gabor, cherchait en 1947 � produire des images sans lentilles. Car il travaillait en microscopie �lectronique, o� les lentilles �lectrostatiques �taient non seulement beaucoup plus difficiles � fabriquer que les lentilles optiques, mais beaucoup moins performantes.

L�histoire raconte que Gabor eut l� id�e de l�holographie lors d�une partie de tennis� Dans son allocution Nobel, il insista sur le caract�re simple et non math�matique de cette d�couverte. En effet celle-ci repose sur le parall�le entre les propri�t�s ondulatoires des signaux optiques et radio-�lectriques�

L�id�e " holographique " de Gabor, qu�il publia comme " nouveau principe de microscopie ", fut simplement de superposer au faisceau diffract� un fond coh�rent, servant de r�f�rence : c�est le principe m�me de la " porteuse ", une id�e typique de la technique radio " � modulation de fr�quence ". De la sorte la " phase " du rayonnement �tait enregistr�e sous forme de micro-d�formation des franges, et un simple r�-�clairage permettait par simple diffraction sur ces franges de restituer l�int�gralit� de l�onde, donc de restituer l�information qu�elle v�hicule.

Memoire holograpique

Les tr�s fortes capacit�s des m�moires holographiques de volume ont �t� pr�dites d�s 1963.

La plupart des prototypes r�alis�s aujourd'hui reposent sensiblement sur le m�me principe. La lumi�re d'un laser est divis�e en deux faisceaux distincts : le faisceau � objet � et le faisceau � r�f�rence �. Le faisceau objet traverse d'abord un �cran � cristaux liquides. Cet �cran ressemble � une sorte de grille de mots crois�s, o� les cases noires et blanches (pixels) repr�sentent respectivement les � 0 � et les � 1 � de l'information � stocker. Par un jeu de miroirs, le faisceau r�f�rence est, lui, dirig� directement � l'int�rieur du cristal photosensible, o� il doit rencontrer le faisceau objet. Une fois r�unis, les deux faisceaux interagissent et produisent un � motif d'interf�rences � qui modifie les propri�t�s physiques ou chimiques des mol�cules du cristal. En d'autres termes, l'information est inscrite sous la forme d'un hologramme � l'int�rieur de ce cristal.

Pour r�cup�rer l'information qui y est grav�e, l'op�ration est plus simple. Il suffit de l'�clairer avec le faisceau r�f�rence. L'image holographique obtenue est projet�e vers un capteur CCD (� Charge-Coupled Device �) - comme ceux que l'on trouve dans les appareils photo num�riques - qui d�code l'information et la transmet � un ordinateur. Cette op�ration est tout de m�me d�licate : lors de la lecture, le laser doit reproduire exactement l'angle du faisceau de r�f�rence au moment de l'enregistrement. Un l�ger �cart d'un milli�me d'un millim�tre suffit � ne pas retrouver l'image, la � page � de donn�es.

http://www.dataligence.com/holographic_disk_drive_reduced.gif

Paradoxalement, cette difficult� fait toute la force de la m�moire holographique : en variant subtilement l'angle du laser, on peut stocker plusieurs images successives dans le cristal. Malheureusement, au fur et � mesure que l'on ajoute des images, celles-ci deviennent de plus en plus p�les, au point de devenir illisibles. Mais avant d'atteindre ce point de non-retour, on peut tout de m�me obtenir une densit� d'information in�gal�e. En th�orie, un cristal d'un centim�tre cube permettrait de stocker un t�ra-octet de donn�es (soit mille giga-octets ou un million de m�ga-octets ou mille milliards d'octets) - ce qui est amplement suffisant pour emmagasiner le contenu de plus de 1 000 c�d�roms ou de 200 DVD !

Les rapides du calcul auront remarqu�s que si un CD = 1h30 de film bonne qualit� ca nous fait 1500 heures ca parait beaucoup mais si je vous dis en plus que ca fait 62 jours et 12 heures de vid�o !! La ca devient surr�aliste.

Pour du mp3 sur la base de 1Mo = 1 minute :
1000 * 650 ( au plus bas ) = 650 000 minutes => 450 jours

=> 1 an 2 mois et 25 jours de musique sur un support de 1cm cube !! Ouch !

Autre avantage incontestable : la vitesse. Au lieu de lire les bits en ordre s�quentiel, comme c'est le cas des disques durs et des disques optiques, un dispositif holographique peut lire des millions de pixels � la fois - ce qui permettrait, en th�orie toujours, d'obtenir un d�bit in�gal� de plusieurs gigabits par seconde !

NOTE: Avec la m�moire holographique, les donn�es sont compar�es optiquement sans �tre extraites; lors de recherches dans de grosses banques de donn�es, on est imm�diatement dirig� vers ce qui correspond le mieux.
Apr�s la m�morisation, la projection d'une page de donn�es reconstruit tous les rayons de r�f�rence des donn�es dont le motif est similaire. L'intensit� de chaque rayon de r�f�rence indique le degr� de correspondance entre le motif des donn�es m�moris�es et la page de donn�es d�sir�e. Recherche tres rapide !!

Les disques durs et lecteurs de c�d�roms ou DVD actuels comportent tous des pi�ces m�caniques qui doivent se mettre en place avant de commencer � lire l'information. Il faut donc compter avec un temps d'acc�s minimal de quelques millisecondes. Dans un dispositif holographique, ce petit d�lai serait grandement r�duit. Le miroir miniature qui guide le laser pourrait �tre contr�l� par un syst�me � acousto-optique �. Ce serait une onde acoustique qui servirait � changer l'orientation du miroir, de quoi r�duire le temps d'acc�s � quelques dizaines de microsecondes seulement. Une performance pas n�cessairement vitale pour le commun des mortels, mais qui suscite un grand int�r�t pour les applications militaires et a�rospatiales o� l'acc�s ultrarapide � l'information est un atout important...

Lorsque l'id�e de la m�moire holographique a �t� propos�e dans les ann�es 1960, la plupart des pi�ces n�cessaires �taient ch�res et surtout volumineuses. � l'�poque, un dispositif laser, par exemple, faisait pr�s de deux m�tres de long. Aujourd'hui, gr�ce � la popularit� des lecteurs de disques compacts portatifs notamment, on peut trouver des lasers de petite taille et bon march�. Plusieurs autres pi�ces, comme les �crans � cristaux liquides et les capteurs CCD, sont �galement beaucoup plus disponibles et sophistiqu�s avec l'essor des ordinateurs portables et des appareils photo num�riques.

Le principal d�fi de la m�moire holographique r�side pour l'instant dans le choix du mat�riau photosensible o� seront stock�es les donn�es. Les premiers prototypes de m�moire holographique ont �t� r�alis�s avec des cristaux inorganiques, comme le niobate de lithium ou le titanate de baryum. Malheureusement, ces mat�riaux sont tr�s co�teux et ne se pr�tent gu�re � une commercialisation grand public. Ils avaient �galement la f�cheuse manie d'� oublier � leurs donn�es � la longue.

La recherche s'est donc d�plac�e du c�t� des polym�res photosensibles, moins co�teux et plus faciles � manufacturer. Jusqu'ici, aucun polym�re synth�tique n'a encore r�uni la combinaison gagnante pour �tre en mesure de concurrencer les supports de stockage actuels. Malgr� tout, selon les experts d'IBM et de Lucent, on pourrait voir appara�tre les premiers lecteurs de � holo-m�mo-cube � ou de � disques 3D � d'ici la fin de la pr�sente d�cennie. Et, para�t-il, ces disques 3D seraient impossibles � copier par des pirates. Mais on disait d�j� la m�me chose pour le DVD...

Source :
http://www.cybersciences.com/cyber/4.0/2001/07/internet.asp
http://www.dataligence.com/storage_survey_future2.htm

Post� le: Ven Jan 23, 2004 18:11 Sujet du message:

Merci merci merci!!

Voila un sacr� bon post Le_testeur, j'ai presque tout capt�, et ca fait rever...... :-D

un tera-octet dans un centimetre cube...... dur a imaginer....

Ton post a reveill� en moi un regret..., l'ann�e pass�e g suivie une formation de technicien superieur physicien chimiste, l'holographie etait au programme mais malheureusement........par manque de temps, nous avons due faire l'impasse dessus, � mon grand regret...

En tout cas merci pour ces infos claires, nombreuses et toutes recentes...

@+ @ll
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Petit Zenzonien... pers�v�re et le monde t'appartiendra... :-)

Au plaisir.... :-P

Post� le: Ven Jan 23, 2004 19:26 Sujet du message:

450 jours de musique sur un tout petit bout de machin comme ��?!?!?!.... :-o

Madou�! C� me laisse r�veuse...
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Car il est des circonstances dans la vie, o� l'homme quelque intelligent et perspicace qu'il soit, se doit d'obtemp�rer � des solutions qui bien qu'al�atoires, n'en conservent pas moins une valeur intrins�que sinon absolue.

Post� le: Ven Jan 23, 2004 20:28 Sujet du message:

rien a dire sinon que c'est vraiment bluffant!!!

Post� le: Ven Jan 23, 2004 23:47 Sujet du message:

quand la r�alit� rejoint la fiction[/img]

Post� le: Dim Jan 25, 2004 14:38 Sujet du message:

Arf ! Ben j'espere que cette image va credibiliser un peu ce post !!

A noter qu'elle aurait ete mieux dans le post theorie des supercordes