BAB IPENDAHULUANII.A LATAR BELAKANGTeknologi semakin lama semakin berkembang secara pesat sekitar wal abad ke-20. Pada awal abad tersebut LASER mulai dikenalkan konsepnya melalui perkataan einsten. Konsepnya baru dikembangkan menjadi MASER pada tahun 1953.MASER dikembangkan ke arah cahaya tampak sehingga terciptalah LASER pada tahun 1957. Setelah ditemukannya LASER, maka ilmuwan mencari kegunaan dari LASER tersebut. Salah satu konsep yang baru dalam penggunaan LASER ialah Holografi.Holografi pada dasarnya merupakan hasil penerapan pada bidang optik yang mencakup penggunaan LASER dan instrumen optik lainnya misalnya Cermin. Teknologi holografi akan menghasilkan hologram yakni benda yang memiliki karakteristik yang hampir sama dengan foto yang merupakan hasil dari teknik fotografi.Sebuah HVD (hologram Versatile Disc), media penyimpanan holografik, adalah cakram optik canggih yang saat ini dalam tahap pengembangan. Polaroid ilmuwan J. Van Heerden adalah orang pertama yang datang dengan ide untuk media penyimpanan holografik tiga dimensi pada tahun 1960. Sebuah HVD akan menjadi penerus Blu-ray dan HDDVD teknologi saat ini. Hal ini dapat mentransfer data dengan kecepatan 1 Gigabit per detik. Izin teknologi selama 10 kilobit data yang akan ditulis dan dibaca secara paralel dengan flash tunggal. Disk akan menyimpan sampai 3,9 terabit (TB) data pada disk optik tunggal.Holografi juga bisa dikembangkan menjadi bentuk penyimpanan. Penyimpanan data hologram, sebuah teknologi penyimpanan generasi berikutnya yang potensial, menawarkan kepadatan penyimpanan yang tinggi dan tingkat pembacaan cepat. Pada makalah ini, saya membahas asal fisik fitur teknologi yang menarik dan komponen dan teknik yang diperlukan untuk mewujudkannya. Saya menyimpulkan dengan menggambarkan keadaan saat ini penelitian dan pengembangan penyimpanan holografik upaya dalam konteks perbaikan berkelanjutan untuk teknologi penyimpanan yang ditetapkan. Makalah ini juga menjabarkan sedikit menganai sistem kerja holografi.

II.B. RUMUSAN MASALAHPada makalah ini akan menerangkan beberapa poin yang sesuai dengan rumusan masalah yang diinginkan oleh penulis, yakni1. Apa itu holografi?2. Bagaimana hologram menjadi pmedium penyimpanan data?3. Bagaimana sistem Kerja HVD?II.C TUJUAN PENULISANMakalah ini disusun dengan memiliki beberapa tujuan,yakni:1. Kita dapat mengetahui perkembangan teknologi holografi2. Kita dapat membuat hologram sederhana dalam skala laboratorium atau skala kecil3. Kita dapat mengembangkan medium penyimpanan baru yang memiliki kapasitas yang besar (> 2 TB)

BAB IITINJAUAN PUSTAKA2.1 HOLOGRAFIPenyimpanan data Holografik maksud secara khusus menggunakan holografi untuk menyimpan dan membaca data digital. Untuk melakukannya, data digital harus dikenakan kepada muka gelombang optik, holografi yang disimpan pada rapat volum yang tinggi, lalu diekstrasi dari muka gelombang optik pantulan dengan data yang sempurna. Hologram mempertahankan fase dan amplitudo dari muka gelombang pantulan disebut Sinar Objek perekaman pola interferensi dengan sinar koheren kedua sinar referensi. Gambar 2.1 menunjukkan proses itu.

GAMBAR 2.1 INERFERENSI

Sinar referensi diatur sangat sederhana untuk menciptakan keadaan selanjutnya (Sebuah Sinar referensi umum ialah permukaan sinar gelombang yang merambat tanpa konvergen atau divergen). Frinji interferensi ini direkam jika kedua sinar akan saling tumpang tindih di media sensitif cahaya, misalnya film atau kristal polimer atau inorganik. Pola variasi gelap terang pada interferensi menciptakan perubahan kimiawi atau fisika pada media, menjaga tiruan dari pola interverensi yang diubah dalam absorsi, indeks bias atau ketebalan.

GAMBAR 2.2 HOLOGRAM

Ketika perekaman disinari oleh sinar merah mirip sinar referensi, beberapa dari sinar itu didifraksikan untuk distruktur ulang dari sinar objek yang terlihat pada gambar 2.2 jika sinar objek berasal dari benda 3D, lalu rekonstruksi sebuah hologram membuat benda 3D muncul kembali.2.2 HOLOGRAFI SEGARISHVD menggunakan teknologi yang disebut dengan holografi segaris, dimana dua sinar laser, satu biru-hijau satu lagi merah, bergabung menjadi sinar tunggal. Guna sinar biru-hijau ialah membca data terkode pada bentuk frinji interferensi laser pada permukaan hologram, sementara laser merah digunakan sebagai sinar referensi dan membaca data sampai lapisan aluminium-seperti CD biasa- dekat dari dasar CD. Info data dimaksud untuk memonitor koordinat bagian atas pembacaan pada CD (mirip lintasan, informasi sektor dan awal pada normal CD).Gambar 2.3 menunjukkan teknik dua holografi laser segaris dan gambar 2.4 menunjukkan pola frinji interferensi pada CD.

GAMBAR 2.3HOLOGRAFI SEGARISGAMBAR 2.4POLA FRINJI

2.3 Karakteristik mekanik dan fisik dari CD secara umumCD terdiri dari substrat melingkar dengan lubang di tengah, bantalan tumpukan lapisan menggabungkan lapisan penyimpanan holografik (lihat Gambar 2.5). Lapisan penyimpanan dilindungi dari pengaruh lingkungan oleh pelindung lapisan penutup laser transparan.Pusat CD pada poros dilakukan di tepi lubang tengah substrat. Penjepitan dilakukan di Zona Clamping (lihat Gambar 2.6).

GAMBAR 2.5 Struktur Lapisan pada CDBeberapa dimensi CD disebut Referensi CD bidang D (lihat Gambarure 3). Bidang F didefinisikan oleh permukaan datar anular sempurna dari poros yang ideal ke mana Penjepitan Zona CD, pada permukaan masuk, dijepit, dan yang normal terhadap sumbu rotasi poros. Referensi Axis A dari CD melewati pusat dari lubang tengah CD, dan normal Reference CD bidang D.

GAMBAR 2.6 Dimensi CD

2.4 Struktur HVD (Holographic Versatile Disc)Struktur HVD terlihat pada Gambar 2.7 komponen berikut digunakan pada HVD.1. Laser Hijau Pembaca/penulisan (650 nm).2. Laser merah memposisikan/penunjukkan (650 nm).3. Hologram (data).4. Lapisan Polikarbon.5. Lapisan sensitif cahaya (Lapisan data).6. Lapisan penjarak.7. Lapisan Dikroik (lapisan pemantul sinar hijau).8. Lapisan Aluminum (Pemantul sinar merah).9. Daerah Transparan.10. PIT.

GAMBAR 2.7 Struktur HVD2.5 Perekaman Data2.5.1 Proses Perekaman thermomaknetikPencatatan dan penghapusan informasi pada CD magneto-optik keduanya dicapai oleh proses thermomagnetic. Inti dari rekaman thermomagnetic ditunjukkan pada Gambar. 2.8 Pada suhu lingkungan film ini memiliki koersivitas magnet yang tinggi * dan karena itu tidak merespon medan diterapkan secara eksternal. Ketika sinar laser terfokus sehingga meningkatkan suhu titik pada film, hot spot menjadi magnetis lunak.

GAMBAR 2.8 ( a ) Proses perekaman thermomagnetic. Bidang elektromagnet membantu membalikkan arah magnetisasi di daerah dipanaskan oleh sinar laser terfokus. (B) Lorentz mikrograf domain ditulis secara thermomagnetik. Berbagai jalur yang ditampilkan di sini ditulis pada kekuatan laser yang berbeda, dengan tingkat daya menurun dari atas ke bawah.

* Koersifitas dari media magnetik adalah ukuran ketahanan terhadap magnetisasi pembalikan. Sebagai contoh, perhatikan film tipis dengan momen magnet tegak lurus jenuh dalam arah 1 Z, seperti pada Gambar. 2.8 a. Sebuah medan magnet diterapkan sepanjang 2 Z akan berhasil membalik arah magnetisasi hanya jika lapangan adalah lebih kuat dari koersivitas film.

Saat suhu naik, koersivitas turun terus menerus sampai waktu misalnya bidang elektromagnet akhirnya menjadi bahan yang kuat untuk pembalikan dan mengganti magnetisasi nya. Memutar laser membawa suhu kembali normal, tetapi asal terbalik-magnet tetap beku dalam film. Dalam situasi yang khas dalam praktek, ketebalan film mungkin sekitar 300 , daya laser pada CD. 10 mV, diameter dari spot terfokus. 1 mm, durasi pulsa laser, 50 ns, kecepatan linear dari trek. 10 m / detik, dan kekuatan medan magnet. 200 gauss. Suhu bisa mencapai puncak 500 K di tengah tempat, yang tentunya mencukupi suf untuk magnetisasi pembalikan, namun hampir tidak cukup tinggi untuk melelehkan atau crystalize atau dengan cara lain memodifikasi struktur material. Bahan-bahan rekaman MO memiliki anisotropi magnetik tegak lurus yang kuat. Jenis anisotropi berarah'' atas'' dan'' bawah'' arah magnetisasi atas semua orientasi lainnya. CD diinisialisasi dalam salah satu dari dua , misalnya, naik, dan rekaman terjadi ketika wilayah kecil selektif reverse-magnet oleh proses thermomagnetic. Distribusi magnetisasi yang dihasilkan kemudian mewakili pola informasi yang dicatat. Misalnya, urutan biner dapat diwakili oleh pemetaan nol untuk up-magnet daerah dan orang-orang ke daerah bawah-magnet (skema NRZ). Atau, skema NRZI dapat digunakan, dimana transisi (up-to-down dan down-to-atas) yang digunakan untuk mewakili orang-orang dalam urutan bit.

Gambar 2.9 (a) rekaman thermomagnetic oleh modulasi medan magnet. Kekuatan balok dipertahankan konstan, sedangkan arah medan magnet diaktifkan oleh sinyal data. (B) microphotograph Polarized cahaya domain direkam. (C) isoterm Computed dihasilkan oleh CW sinar laser, difokuskan pada lapisan magnetik dari sebuah CD. CD bergerak dengan kecepatan konstan di bawah balok. Wilayah dalam isoterm ditandai sebagai di atas suhu kritis untuk menulis, sehingga magnetisasi yang menyelaraskan diri dengan arah medan magnet diterapkan. (D) Magnetisasi dalam wilayah dipanaskan (di atas ) mengikuti arah medan magnet yang diterapkan, yang bertukar terjadi pada waktu tn. Domain dihasilkan berbentuk bulan sabit.

2.5.2 Merekam Dengan Modulasi Daya Laser (MDL)Dalam pendekatan tradisional ini rekaman thermomagnetic, elektromagnet menghasilkan medan konstan, sedangkan sinyal informasi digunakan untuk memodulasi kekuatan sinar laser. Saat CD berputar di bawah tempat terfokus, sinar laser berdenyut menciptakan urutan atas / bawah domain sepanjang trek. Mikrograf elektron Lorentz pada Gambar. 2.8 b menunjukkan jumlah domain direkam oleh MDL. Domain sangat stabil dan dapat dibaca berulang-ulang tanpa degradasi yang signifikan. Namun, jika pengguna memutuskan untuk membuang blok direkam dan menggunakan ruang untuk data baru, skema MDL tidak memungkinkan menimpa langsung; sistem harus menghapus data lama selama satu revolusi dan merekam data baru dalam siklus revolusi berikutnya.Selama proses penghapusan, arah medan eksternal dibalik, maka magnet-yang atas asal pada Gambar. 2.8 sekarang menjadi salah satu yang dibalik. Sedangkan menulis dicapai dengan sinar laser termodulasi, dalam penghapusan laser tetap menyala untuk jangka waktu yang relatif lama, menghapus seluruh sektor. Penghapusan selektif dari domain individu tidak praktis, juga bukan yang diinginkan, karena sistem penyimpanan data massa umumnya berurusan dengan data di tingkat blok, yang direkam ke dan membaca dari sektor individu. Perhatikan bahwa setidaknya satu revolusi siklus berlalu antara proses penghapusan dari blok lama dan menggantikannya dengan blok baru. Oleh karena itu elektromagnet tidak perlu mampu bertukar cepat. (Ketika CD berputar pada 3600 rpm, misalnya, ada periode 16 ms atau lebih antara switchings berturut-turut.) Semacam ini pembalikan lambat memungkinkan magnet yang akan cukup besar untuk menutupi semua trek secara bersamaan, sehingga menghilangkan kebutuhan untuk magnet bergerak dan aktuator. Hal ini juga af penyeberangan kesenjangan relatif besar antara CD dan ujung magnet, yang memungkinkan penggunaan CD dua sisi dan melemaskan toleransi mekanik sistem tanpa membebani power supply magnet.Kerugian jelas MDL adalah kurangnya kemampuan menimpa langsung. Masalah yang lebih halus adalah bahwa hal itu mungkin tidak cocok untuk PWM (pulse width modulation) skema mewakili bentuk gelombang biner. Karena fluktuasi daya laser, variasi spasial sifat material, kurangnya sempurna fokus dan track-berikut, dll., Panjang domain yang tercatat sepanjang jalur dapat berfluktuasi dengan cara yang kecil tapi tak terduga. Jika informasi yang akan dikodekan dalam jarak antara dinding domain yang berdekatan (i. E., PWM), maka skema MDL penulisan thermomagnetic mungkin SUF fer dari berlebihan asal-dinding jitter. Modulasi daya laser bekerja dengan baik, namun, ketika informasi tersebut dikodekan dalam posisi pusat asal (i. E, modulasi. Posisi pulsa atau PPM). Ingeneral, PWM lebih unggul PPM dalam hal kepadatan rekaman, dan oleh karena itu metode yang memungkinkan PWM lebih disukai.

2.5.3 Proses Perekaman Pada HVD (Holographic Versatile Disc)Sebuah sistem HVD sederhana terdiri dari komponen utama berikut: Laser biru atau hijau (panjang gelombangnya 532-nm pada sistem percobaan) Beam splitter/merger Cermin Modulasi Cahaya Spasial (MCS) Sensor CMOS Medium perekam Polimer Proses penulisan informasi ke sebuah HVD dimulai dengan pengkodean informasi ke dalam data biner untuk disimpan dalam MCS. Data-data ini diubah menjadi satu dan nol direpresentasikan sebagai daerah buram atau tembus pada "halaman" - halaman ini adalah gambar yang berkas informasi yang akan melewatinya.Ketika Laser argon biru-hijau ditembakkan, beam splitter menghasilkan dua berkas. Satu berkas disebut sinar objek atau sinyal, akan lanjut dan terpantul oleh cermin menuju modulasi cahaya spasial (MCS). Sebuah MCS ialah liquid crystal display (LCD) yang menunjukkan halaman data biner mentah sebagai clear dan dark boxes.Informasi dari halaman kode biner dibawa oleh berkas sinyal sekitar ke kristal lithium-niobat sensitif terhadap cahaya. Beberapa sistem menggunakan kristal photopolymer di tempatnya. Sebuah balok kedua, disebut balok referensi, tunas keluar sisi splitter balok dan mengambil jalan terpisah untuk kristal. Ketika dua balok bertemu, pola interferensi yang dibuat menyimpan data yang dibawa oleh berkas sinyal pada area spesifik di dalam kristal - data disimpan sebagai sebuah hologram.

Gambar 2.10 Penyimpanan Data Pada HVD

Gambar 2.11 DATA IMAGE

Gambar 2.12Data Lembaran (Kiri) Tersimpan sebagai HOLOGRAM (Kanan)

2.6 Pembacaan Data Pada HVD (Holographic Versatile Disc)

Untuk membaca data dari HVD, Anda perlu mengambil pola cahaya disimpan dalam hologram. Dalam HVD sistem membaca, laser memproyeksikan sinar cahaya ke hologram - sinar - sinar yang identik dengan sinar referensi.Keuntungan dari sistem memori holografik adalah bahwa seluruh halaman data dapat diambil dengan cepat dan pada satu waktu. Dalam rangka untuk mengambil dan merekonstruksi halaman holografik data yang tersimpan dalam kristal, sinar referensi bersinar ke dalam kristal tepat pada sudut yang sama di mana ia masuk untuk menyimpan halaman data.Setiap halaman data disimpan di daerah yang berbeda dari kristal, berdasarkan sudut di mana sinar referensi mengenai itu. Komponen kunci dari sistem penyimpanan data holografik adalah sudut di mana sinar referensi ditembakkan pada kristal untuk mengambil sebuah halaman data. Ini harus sesuai dengan aslinya sudut balok referensi tepat. Perbedaan hanya seperseribu milimeter akan mengakibatkan kegagalan untuk mengambil halaman data.Selama rekonstruksi, sinar akan didifraksi oleh kristal untuk memungkinkan pembuatan ulang dari halaman asli yang disimpan. Halaman direkonstruksi ini kemudian diproyeksikan ke CMOS, yang menafsirkan dan meneruskan informasi digital ke komputer.

Gambar 2.13 READING DATA Pada HVD

Gambar 2.14 Tempat Penyimpanan Data Pada HVD (Kiri)

2.7 Modulasi Cahaya Spasial

Untuk menggunakan Volume holografi sebagai teknologi penyimpanan, data digital harus dicantumkan ke sinar objek untuk merekam dan kemudian diambil dari objek balok direkonstruksi selama pembacaan. Perangkat untuk memasukkan data ke dalam sistem disebut Modulasi Cahaya Spasial (MCS) - berbagai rancangan yang terdiri dari ribuan piksel. Setiap piksel adalah jendela mikroskopis independen yang dapat menahan atau melewatkan cahaya menggunakan kristal cair atau teknologi mikro-cermin. Panel kristal cair dan mikro-cermin array dengan 1280 X 1024 piksel tersedia secara komersial karena keberhasilan didorong proyeksi komputer display. Piksel dalam kedua jenis perangkat dapat disegarkan lebih dari 1000 kali per detik, yang memungkinkan sistem penyimpanan holografik untuk mencapai tingkat input data dari 1 gigabit per detik - dengan asumsi bahwa daya laser dan bahan kepekaan akan mengizinkan. Data dibaca dengan menggunakan array detektor piksel, seperti kamera CCD atau CMOS sensor array.

Gambar 2.15 SLM

Untuk mengakses data holografik-yang tersimpan, sinar referensi yang benar terlebih dahulu harus diarahkan ke tempat yang sesuai dalam media penyimpanan. Dengan akses mekanik (yaitu, CD berputar), sampai ke tempat yang tepat berjalan lambat (laten yang panjang), tetapi membaca data yang keluar bisa cepat. Non - Akses mekanik mengarah ke kemungkinan untuk latency rendah. Tujuan sering disebutkan adalah waktu integrasi sekitar 1 milidetik, yang berarti bahwa 1000 halaman data dapat diambil per detik. Jika ada 1 Gigabit per detik. Tujuan ini membutuhkan daya laser tinggi (minimal 1 W), bahan penyimpanan yang mampu memiliki efisiensi difraksi yang tinggi, dan detektor dengan satu juta piksel yang dapat dibaca pada kelajuan frame yang tinggi. Tingkat frame dari 1 kHz telah dibuktikan dalam seperti "megapiksel" CCD, tetapi ini belum tersedia secara komersial. Detektor tingkat mega piksel CMOS riuh-rendah yang dapat mendukung 500 frame per detik juga telah dibuktikan. Bahkan dengan persyaratan ini lebih cepat pembacaan dan rendah laten yang bisa dicapai dengan kemudi sudut sinar referensi non-mekanis, dengan menggunakan pulsa, dan secara elektronik membaca hanya bagian yang diinginkan dari array detektor. Baik kapasitas dan tingkat pembacaan dimaksimalkan ketika masing-masing detektor piksel cocok dengan piksel tunggal pada MCS, tetapi untuk array piksel besar ini memerlukan desain pilihan hati-hati dan keselarasan.

Gambar 2.16 Penyimpanan Data

BAB IIIPENUTUPIII.A. KESIMPULANEra Informasi telah menyebabkan ledakan informasi yang tersedia untuk pengguna. Sementara kebutuhan penyimpanan saat ini menjadi perlu, teknologi penyimpanan harus terus meningkatkan untuk mengimbangi permintaan meningkat pesat. Namun, teknologi penyimpanan data konvensional, di mana setiap bit disimpan sebagai perubahan magnetik atau optik yang berbeda pada permukaan media perekam mendekati batas fisik. Menyimpan informasi seluruh volume media-bukan hanya pada permukaannya-menawarkan kapasitas tinggi alternatif menarik. Penyimpanan data holografik adalah pendekatan volumetrik yang, meskipun dibuat beberapa dekade lalu, berkembang pesat baru-baru ini terhadap kepraktisan dengan munculnya teknologi memungkinkan biaya lebih rendah, hasil yang signifikan dari upaya penelitian lama berdiri dan kemajuan dalam bahan rekaman holografik. HVD memberikan cara praktis untuk memanfaatkan teknologi holografi dia untuk menyimpan data hingga 3,9 terabyte pada satu disk. Hal ini dapat mentransfer data dengan kecepatan 1 Gigabit per detik. Izin teknologi selama 10 kilobit data yang akan ditulis dan dibaca secara paralel dengan flash tunggal. Jadi sebuah HVD akan menjadi penerus Blu-ray dan HD-HVD teknologi saat ini.III.B SARANPenulis menyarankan agar makalah dilanjutkan penjelasan mengenai hologram dan holografi. Penulis juga menyarankan agar pembaca meneliti lebih lanjut mengenai topik hologram dan HVD

DAFTAR PUSTAKAElmorshidy,A.2010.Holographic Projection Technology: The World is Changing. JOURNAL OF TELECOMMUNICATIONS.2:104-112.Korat,D.2009. Holographic Versatile Disc . Program Sarjana. Birla Vishvakarma Mahavidyalaya. College Vallabh Vidhyanagar ,Gujarat,India.Buku Petunjuk ECMA-378 Edisi Pertama. 2007HOLOGRAPHIC VERSATILE DISCPage 15