該技術采用二氧化硅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(qū)域(點)。有點的部分記作“1”,無點的部分記作“0”。
刻錄數(shù)據(jù)利用普通光學顯微鏡讀取播放?,F(xiàn)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(shù)據(jù)依然可以播放。實驗結果表明可以半永久保存數(shù)據(jù)幾億年以上。日立打算將采用該技術的數(shù)據(jù)刻錄服務實現(xiàn)商業(yè)化。
日立在2009年就已開發(fā)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(jù)拍攝的多個投影圖像重構斷層圖像。 此次開發(fā)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,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(qū)域分4層刻錄了約 5kbit數(shù)據(jù)。如果2cm見方的整個玻璃面刻滿數(shù)據(jù),4層的存儲容量為約20MB。
此次的技術還能夠根據(jù)點的圖案,刻錄文字和圖像。利用這一特點,有可能將刻錄的數(shù)據(jù)格式和播放方法等信息與數(shù)字數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)。