目前，希望把數據半永久保存幾千年幾萬年，留給后人的需求不少。比如，歷史意義重大的文化遺產及公文等。

　　開發的技術還能夠刻錄圖形（圖上方）和二維代碼（圖左邊）。（圖：日立制作所）

　　不過，利用原來的光盤及硬盤等記錄介質來實現的話面臨著兩大難題。一是，由溫度及濕度等引起的年久老化而導致數據消失。二是播放技術和數據格式可能無法傳承。

　　日立制作所和京都大學工學部教授三浦清貴等人的研發小組共同開發出了能夠解決這些難題的光記錄技術（圖1）。該技術采用SiO2純度比普通玻璃高的石英玻璃作為記錄介質。通過照射高功率的毫微微秒脈沖激光，在石英玻璃內形成折射率不同的微小區域（點）。有點的部分記作“1”，無點的部分記作“0”。

　　圖1：在石英玻璃上多層刻錄數據

　　日立制作所等證實能以面記錄密度320Mbit/（英寸）2在石英玻璃上刻錄播放數據（a）。實驗中利用毫微微秒脈沖激光分4層刻錄數據，并利用光學顯微鏡讀取數據。即使以1000℃的高溫加熱記錄介質2小時，S/N也未降低（b）。圖由本站根據日立制作所的資料制作。

　　刻錄數據利用普通光學顯微鏡讀取播放。現已證實，能以超過CD光盤面記錄密度的320Mbit/（英寸）2在多層上刻錄播放。

　　石英玻璃的耐熱性和耐水性高。在以1000℃加熱2小時的加速試驗中也能夠毫不老化，數據依然可以播放。實驗結果表明可以半永久保存數據幾億年以上。日立制作所打算將采用該技術的數據刻錄服務實現商業化。

　　利用液晶元件進行空間相位調制

　　日立制作所在2009年就已開發出了利用激光在石英玻璃中刻錄播放的技術。不過，當時的面記錄密度只有0.1Mbit/（英寸）2，并且要采用特殊方法——光學層析成像法進行播放。要一邊旋轉石英玻璃板,一邊用LED照射可見光，根據拍攝的多個投影圖像重構斷層圖像。

　　此次開發的技術為提高面記錄密度和記錄速度，采用了空間相位調制技術等（圖2）。即把毫微微秒脈沖激光器輸出的高功率入射光（脈沖寬度為120fs，輸出功率為幾GW）反射到呈網格狀配置的液晶元件。通過改變每個網格區域的液晶元件特性，來調整反射光的相位。然后，利用物鏡聚集反射光，生成多點光源。以100點為單位一起刻入石英玻璃。

　　圖2：利用液晶元件實現多點刻錄

　　此次的技術采用呈網格狀配置的液晶元件對來自毫微微秒脈沖激光器的入射光進行空間相位調制（a）。然后，利用物鏡聚光，將多點光源（100點）一起刻入石英玻璃。根據刻錄的數據改變液晶元件的特性，從而改變每個網格區域的反射光相位（b）。圖由本站根據日立制作所的資料制作。

　　實驗中通過改變物鏡與石英玻璃的距離，在2cm見方的玻璃內的部分區域分4層刻錄了約5kbit數據。如果2cm見方的整個玻璃面刻滿數據，4層的存儲容量為約20MB。

　　為了用光學顯微鏡播放,對讀取的點的圖案圖像進行采用不同焦點距離的兩張圖像差分強調對比度的處理和強調點輪郭的處理。通過這些處理，實驗中所有記錄層上播放信號的S/N都超過了15dB。播放時的數據誤碼率為10-3左右，可視作無讀取錯誤。

　　圖像和文字圖案也可一同保存

　　與2009年的實驗相比，此次的耐熱性也提高了（圖1（b））。據日立制作所中央研究所的研究人員推測“可能與采用了高輸出功率的激光器有關”。雖然尚未驗證，不過“2009年的實驗中在形成點時玻璃折射率改變，可能因采用更高輸出功率的激光器，使點的部分產生了微小的真空空隙”（該研究人員）。

　　此次的技術還能夠根據點的圖案，刻錄文字和圖像（左頁上面的照片）。利用這一特點，有可能將刻錄的數據格式和播放方法等信息與數字數據一起保存下來。只要有光學顯微鏡，后人就能夠確認圖像和文字，恢復數據。

　　今后的課題之一是增大存儲容量。比如進一步增加記錄層。層數越多，受相鄰記錄層的影響，信號的S/N容易下降。此外，要想普及，還需要能夠快速讀取數據的專用裝置。日立制作所將根據市場需求開發解決這些課題的技術。