日本東北大學與索尼開發出了在藍光光盤上使用的405nm波長藍紫色超短脈沖半導體激光器。由此，距離實現在單一材料的光盤上通過多層記錄實現TB級記錄容量的低成本光盤又近了一大步。“目前處于完成了原理驗證的階段。雖然還不到產品階段，不過已經克服了實現光盤產品化時會碰到的最大障礙”（索尼）。
可寫入透明材料
此次的半導體激光器可使藍紫色激光產生脈沖式振動。輸出功率的時間平均值只有300m～400mW，脈沖寬度縮短到了3ps，具有脈沖的峰值輸出功率高達100W的特點。
通過鏡頭將這種大輸出功率激光進行聚光后，在其焦點上會出現“多光子吸收”的非線形現象，即使是透明的光盤，也只有該部分不透明。這是指兩個或者兩個以上的光子基本聚集于一點后，能夠超過1個光子無法超過的帶隙能量的現象。結果材料在吸收光后會發生化學變化，在光盤上形成一個尺寸為280nm×350nm的“空孔”，利用這個空孔便可記錄信息。信息記錄的層深僅通過控制鏡頭便可改變，因此，由單一材料構成的光盤可實現數十層～100層的信息記錄。
索尼此前一直在研發這種多光子吸收的大容量光盤。比如，該公司在2009年秋季的光記錄技術國際會議“ISOM 2009宣布，在單一材料的光盤上制作了1層可記錄6GB的34層光盤，記錄內容合計可達到204GB，其信息讀取實驗已經獲得了成功。
一舉解決光源問題
此次存在的課題是超短脈沖激光器的光源。此前一直采用長約80cm的鈦藍寶石固體激光器。1臺的價格要達到數千萬日元，并且還存在體積大、不易調節、非專業研究人員無法使用的問題。
此次開發時將光源的尺寸削減到了上述的1/50以下，激光器的峰值輸出功率提高到了上述的100倍以上。據稱，多光子吸收的效果可在達到峰值輸出功率的平方或超過該數值時產生。價格方面，量產時將與目前的藍光光盤使用的激光頭相同，均為數百日元，成本戲劇性地削減到了萬分之一以下。“在學會上進行發表時，表示（即便光盤的記錄技術可以實現），使用何種光源的提問不絕于耳，此次的開發可消除對可實現性的懷疑”（索尼）。
分2個階段制成超短脈沖
此次的激光元件是由東北大學未來科學技術共同研究中心教授橫山弘之與索尼尖端材料研究所共同開發的。據介紹，關鍵在于分2個階段制作了超短脈沖的激光。
具體做法是分別新開發出了名為“鎖模型”、由GaN構成的藍紫色半導體激光元件以及進一步擴大其輸出功率的半導體放大器。半導體激光元件的特點是，在部分波導路上印加反向偏置電壓，控制材料的光吸收，或者利用防反射膜使位于普通半導體激光元件的反射層之一失效，然后外置反射鏡，從而加長共振器長度等。超短脈沖發生的原理是“光學頻率梳與起點相同”（東北大學的橫山）。此次將固體激光器中最大為80MHz的脈沖頻率（鎖模的重復頻率）提高到了1GHz。
不過，該半導體激光元件的峰值輸出功率為3W左右。經由半導體放大器后，還可放大30倍以上。相對于放大器中的波導路，激光元件傾斜設置，并且進一步通過改變波導路的粗細來削減了反射損耗等。
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