Interferenz: Zwei Quellen mit gleicher Wellenlänge.

Diese sind der Lage, eine Reihe von Speicherproblemen der nahen Zukunft zu lösen, indem sie Kapazitäten von einigen Terabyte in einem wenige Kubikzentimeter großen Medium bei Zugriffszeiten von mehr als 1 Gigabyte pro Sekunde versprechen. Der Grundgedanke der holographischen Speichertechnik besteht darin, dass das vollständige von einem Objekt ausgehende Wellenfeld gespeichert wird.

Zu diesem Zweck werden im holographischen Speicher zwei Lichtwellen übereinander gelagert. Eine davon ist die Informationen tragende Datenwelle, die andere eine Referenzwelle. Dabei entsteht ein so genanntes Interreferenzmuster, in dem helle und dunkle Bereiche geformt und dadurch die Informationen aufgezeichnet werden. Beleuchtet man nun eine bestimmte Welle, so kann durch Beugung die ursprüngliche Information abgerufen werden – Hologramme ermöglichen so die vollständige Rekonstruktion der Daten. Das wesentliche Hindernis für die Einführung holographischer Speicher ist die Verfügbarkeit eines passenden Speichermediums. Ursprünglich kamen für Forschungszwecke herstellungsintensive und sehr teure kristalline Materialien wie Lithium-Niobat zum Einsatz. Abgesehen vom Preis ist Lithiumniobat aber auch sehr empfindlich, was beim mehrfachen Lesen einen Verlust der Daten nach sich ziehen kann. Einen Ausweg bietet der teure und umständliche Einsatz von unterschiedlich dotiertem Lithium-Niobat unter Verwendung zweifarbigen Laserlichts. Bei dieser Variante wird das Material mit der einen „Lichtfarbe“ aktiviert, während die andere Farbe zum Lesen und Schreiben dient.

Eine andere Alternative bieten neuartige Polymere, die sich sowohl zur Datenspeicherung und Informationsverarbeitung eignen und obendrein viel kostengünstiger sind. Das Prinzip solcher photoadressierbarer Polymere (PAP) beruht auf einer gezielten Strukturierung der Polymerketten mittels Laserlicht. Neue Schreib- und Lesetechniken sind allerdings erforderlich, um die Informationen sowohl sicher zu platzieren als auch ihre Adressierung innerhalb einer akzeptablen Zeit zu bewältigen. Ein weiterer „Stolperstein“ ist die mangelnde Formstabilität polymerer Materialien. Das hat zur Folge, dass Kunststoffe bei der Bearbeitung schrumpfen können, was eine Verfälschung des Hologramms nach sich ziehen würde. Seit Neuestem im Gespräch ist daher ein Medium aus Glas mit winzigen Löchern, die mit einem Acrylharz gefüllt sind.

Dennoch sind sich internationale Forschergruppen dahingehend einig, dass der holographische Speicher etwa im Bereich des HDTV (High-Definition TV) eine glänzende Zukunft vor sich hat, da sein gewaltiges Speichervolumen von keiner anderen bisher bekannten Technologie erreicht wird. Im Gegensatz zu herkömmlichen Speichermedien benötigen HDTV-Bilder oder –Filme eine rund zehnfach größere Speicherdichte. Die Innovation des holographischen Speichers erschöpft sich aber nicht nur in seiner herausragenden Kapazität: Im Gegensatz zu einer CD oder DVD ist er gegenüber Oberflächenkratzern unempfindlich, weil sich die relevanten Daten buchstäblich „in der Tiefe“ befinden.

Die neue Kunststoffgeneration

Weitere Informationen zum Thema finden sich in dem Buch „Fußball, Fashion, Flachbildschirme“ von Rolf Froböse und Klaus Jopp.