การจัดเก็บข้อมูล แบบออปติคอล เป็นระบบจัดเก็บข้อมูลประเภทหนึ่งที่ใช้แสงในการอ่านหรือเขียนข้อมูลลงบนสื่อออปติคอลแม้ว่าจะมีการใช้รูปแบบออปติคอลหลายรูปแบบในช่วงเวลาที่ผ่านมา แต่ตัวอย่างที่พบได้บ่อยที่สุดคือแผ่นดิสก์ออปติคอลเช่น แผ่นซีดี (CD) และแผ่นดีวีดี (DVD) วิธีการอ่านและเขียนก็แตกต่างกันไปตามกาลเวลา แต่ระบบที่ทันสมัยส่วนใหญ่ในปี 2023 ใช้เลเซอร์เป็นแหล่งกำเนิดแสงและใช้ทั้งในการอ่านและเขียนลงบนแผ่นดิสก์^{[ 1 ]} Britannicaระบุว่า "ใช้ลำแสงเลเซอร์กำลังต่ำในการบันทึกและเรียกค้นข้อมูลดิจิทัล (ไบนารี)" ^{[ 2 ] [ 3 ]}

การจัดเก็บข้อมูลด้วยแสง คือการจัดเก็บข้อมูลบนสื่อที่อ่านได้ด้วยแสง ข้อมูลจะถูกบันทึกโดยการทำเครื่องหมายในรูปแบบที่สามารถอ่านกลับได้ด้วยความช่วยเหลือของแสง โดยปกติจะเป็นลำแสงเลเซอร์ที่ โฟกัสอย่างแม่นยำบน แผ่นดิสก์แบบหมุนตัวอย่างเก่าของการจัดเก็บข้อมูลด้วยแสงที่ไม่จำเป็นต้องใช้คอมพิวเตอร์คือไมโครฟอร์มนอกจากนี้ยังมีวิธีการจัดเก็บข้อมูลด้วยแสงอื่นๆ และวิธีการใหม่ๆ ก็กำลังอยู่ระหว่างการพัฒนาไดรฟ์แผ่นดิสก์แบบออปติ คอล เป็นอุปกรณ์ในคอมพิวเตอร์ที่สามารถอ่านซีดีรอมหรือแผ่นดิสก์แบบออปติคอล อื่นๆ เช่น ดีวีดีและบลูเรย์การจัดเก็บข้อมูลด้วยแสงแตกต่างจากเทคนิคการจัดเก็บข้อมูลอื่นๆ ที่ใช้เทคโนโลยีอื่นๆ เช่นแม่เหล็กเช่นฟลอปปี้ดิสก์และฮาร์ดดิสก์หรือสารกึ่งตัวนำเช่นหน่วย ความจำแฟลช

การจัดเก็บข้อมูลแบบออปติคอลในรูปแบบของแผ่นดิสก์ทำให้สามารถบันทึกข้อมูลลงบนแผ่นซีดีได้แบบเรียลไทม์ แผ่นซีดีมีข้อดีหลายประการเหนือเครื่องเล่นเทปเสียงเช่น คุณภาพเสียงที่ดีกว่าและความสามารถในการเล่นเสียงดิจิทัล^{[ 4 ]}การจัดเก็บข้อมูลแบบออปติคอลยังได้รับความสำคัญมากขึ้นเนื่องจาก คุณสมบัติที่เป็นมิตร ต่อสิ่งแวดล้อมและประสิทธิภาพในการใช้พลังงานสูง^{[ 5 ]}

ระบบจัดเก็บข้อมูลแบบออปติคอลมีตั้งแต่ไดรฟ์เดียวที่อ่านแผ่นซีดีรอมแผ่นเดียว ไปจนถึงไดรฟ์หลายตัวที่อ่านแผ่นหลายแผ่น เช่นตู้เพลงแบบออปติคอล แผ่นซีดี ( คอมแพคดิสก์ ) แผ่นเดียวสามารถจัดเก็บข้อมูลได้ประมาณ 700 เมกะไบต์ ( MB ) และตู้เพลงแบบออปติคอลสามารถจัดเก็บข้อมูลได้มากกว่านั้น แผ่นดีวีดีแบบชั้นเดียวสามารถจัดเก็บข้อมูลได้ 4.7 กิกะไบต์ (GB) ในขณะที่แบบสองชั้นสามารถจัดเก็บข้อมูลได้ 8.5 กิกะไบต์ ซึ่งสามารถเพิ่มเป็นสองเท่าเป็น 9.4 กิกะไบต์ และ 17 กิกะไบต์ โดยการทำแผ่นดีวีดีแบบสองด้านที่มีพื้นผิวที่อ่านได้ทั้งสองด้าน แผ่น HD DVD สามารถจัดเก็บข้อมูลได้ 15 กิกะไบต์สำหรับแบบชั้นเดียว และ 30 กิกะไบต์สำหรับแบบสองชั้น แผ่นบลูเรย์ ซึ่งชนะสงครามรูปแบบ ออปติคอลของ HDTV โดยเอาชนะ HD DVD สามารถจัดเก็บข้อมูลได้ 25 กิกะไบต์สำหรับแบบชั้นเดียว 50 กิกะไบต์สำหรับแบบสองชั้น และสูงสุด 128 กิกะไบต์สำหรับแบบสี่ชั้น ระบบจัดเก็บข้อมูลแบบออปติคอลประกอบด้วยแผ่นซีดีและแผ่นดีวีดี

IBM เป็นผู้นำในการพัฒนาระบบจัดเก็บข้อมูลแบบออปติคอลในช่วงแรกๆ ของประวัติศาสตร์การคำนวณ ในปี 1959 พวกเขาได้ติดตั้งAutomatic Language Translatorซึ่งใช้ดิสก์ออปติคอลที่เก็บคำและวลีภาษารัสเซีย 170,000 คำและคำแปลเป็นภาษาอังกฤษ^{[ 6 ]}ในปี 1961/62 พวกเขาได้เปิดตัวIBM 1360ซึ่งใช้สไลด์ภาพถ่ายขนาดเล็กที่อ่านโดยใช้หลอดไฟไส้ แบบธรรมดา เป็นแหล่งกำเนิดแสงและโฟโตเซลล์เป็นตัวตรวจจับ ระบบแยกต่างหากจะเขียนข้อมูลลงในสไลด์โดยใช้ปืนอิเล็กตรอนทำให้เป็นระบบอ่าน/เขียน เมื่อขยายเต็มที่ 1360 สามารถเก็บข้อมูลได้ประมาณครึ่งเทราบิตและอนุญาตให้เข้าถึงแบบกึ่งสุ่มได้^{[ 7 ]}ระบบของบุคคลที่สามที่คล้ายกันคือFoto-Mem FM 390

สื่อออปติคอลหลายรูปแบบ ส่วนใหญ่เป็นแบบแผ่นดิสก์ แข่งขันกับการบันทึกแบบแม่เหล็กตลอดช่วงทศวรรษ 1960 และ 1970 แต่ก็ไม่เคยถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลาย การนำเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์มาใช้เป็นเทคโนโลยีที่จำเป็นในการทำให้การจัดเก็บข้อมูลแบบออปติคอลมีความเหมาะสมมากขึ้นทั้งใน แง่ของ ความหนาแน่นในการจัดเก็บและต้นทุน ราคาลดลงจนสามารถนำไปใช้ในผลิตภัณฑ์สำหรับผู้บริโภคได้ นำไปสู่การเปิดตัวรูปแบบ LaserDisc แบบอนาล็อกในปี 1978 ^{ตามมาด้วยการเปิดตัวซีดีเพลง/เสียงดิจิทัลในเดือนสิงหาคม 1982 [} 8 ] ซึ่งใน ไม่^{ช้าก็}ทำให้เกิดความพยายามในการกำหนดมาตรฐานการบันทึกข้อมูลบนสื่อนี้ ซึ่งเปิดตัวในปี 1985 ในชื่อ"Yellow Book"ซึ่งต่อมาเป็นที่รู้จักในชื่อCD- ROM ^{[ 9 ]}

ในปี 1983 ฟิลิปส์ได้นำเสนอผลงานเบื้องต้นเกี่ยวกับ เทคโนโลยี ไดรฟ์แม่เหล็กออปติคอลในการประชุมอุตสาหกรรม เทคโนโลยีนี้ใช้เลเซอร์ในการให้ความร้อนแก่สื่อบันทึกข้อมูลเพื่อให้ไวต่อสนามแม่เหล็กและใช้แม่เหล็กไฟฟ้าคล้ายกับที่ใช้ในฮาร์ดไดรฟ์ในการเขียนข้อมูลโดยการจัดเรียงวัสดุภายในใหม่ การทำงานเหมือนกับไดรฟ์ออปติคอลทั่วไปในระหว่างการอ่าน โดยเลเซอร์จะทำงานที่ระดับพลังงานต่ำกว่า ซึ่งต่ำเกินกว่าจะให้ความร้อนแก่ดิสก์ มีข่าวลือว่าIBMจะใช้เทคโนโลยีนี้ในIBM PC รุ่นต่อๆ ไป อยู่ช่วงหนึ่ง^{[ 10 ]}แต่ก็ไม่มีอะไรเกิดขึ้นจริงแคนนอนได้นำเสนอเวอร์ชันที่บรรจุในซองคล้ายกับที่ใช้สำหรับฟลอปปี้ดิสก์ ขนาด 3.5 นิ้ว เปิดตัวในปี 1985 แต่ไม่ได้ถูกนำไปใช้งานอย่างแพร่หลายจนกระทั่งปี 1988 เมื่อมันเป็นหัวใจสำคัญของคอมพิวเตอร์NeXT ^{[ 11 ]}มีการนำเสนอรูปแบบต่างๆ ของการออกแบบนี้ในช่วงทศวรรษ 1990 แต่ก็ไม่ได้รับความนิยมมากนักนอกประเทศญี่ปุ่น แม้ว่า รูปแบบ MiniDiscของโซนี่จะประสบความสำเร็จบ้างก็ตาม^{[ 12 ]}

ในปี 1988 "Orange Book" ได้เพิ่มรูปแบบการเขียนครั้งเดียว CD-WO ลงในรูปแบบ CD ที่มีอยู่เดิม สื่อนี้เข้ากันได้กับไดรฟ์ CD ที่มีอยู่ ทำให้สามารถบันทึกเพลงและข้อมูลแล้วอ่านได้ในไดรฟ์ที่มีอยู่ใดๆ ก็ได้ เมื่อเวลาผ่านไป รูปแบบนี้จึงเป็นที่รู้จักในชื่อCD-R [ ^{9 ] ใน}ปี 1990 Orange Book ได้เพิ่มเวอร์ชันแม่เหล็ก-ออปติคอลที่เขียนซ้ำได้ของรูปแบบทางกายภาพของ CD คือCD-MOซึ่งแตกต่างจากระบบ MO รุ่นก่อนๆ โดยหลักๆ คือแผ่นดิสก์ไม่ได้หุ้มด้วยปลอก รูปแบบนี้มีการใช้งานน้อย การปรับปรุงอย่างต่อเนื่องในไดรฟ์และสื่อนำไปสู่การเพิ่ม รูปแบบ CD-RW ในปี 1997 ซึ่งอนุญาตให้เขียน ลบ และเขียนซ้ำแผ่นดิสก์ได้ รูปแบบนี้ไม่สามารถใช้งานร่วมกับไดรฟ์ CD รุ่นเก่าได้ เช่น CD-R แต่ไดรฟ์อ่านอย่างเดียวที่สามารถอ่าน CD-RW ได้กลายเป็นเรื่องปกติในช่วงปี 2000 เนื่องจากมีการใช้ CD-RW เพิ่มมากขึ้น

สื่อออปติคอลได้ก้าวไปอีกขั้นด้วยการเปิดตัว DVD ในปี 1996 ซึ่งถือเป็นสื่อวิดีโอเช่นเดียวกับที่ CD เป็นสื่อเพลง เดิมทีจะรู้จักกันในชื่อ "digital video disc" แต่ชื่อได้เปลี่ยนเป็น "digital versatile disc" ก่อนวางจำหน่ายเพื่อบ่งชี้ว่ามันมีประโยชน์สำหรับการจัดเก็บข้อมูลในคอมพิวเตอร์ด้วย^{[ 13 ]} เมื่อเวลาผ่านไป DVD ก็มีรูปแบบคล้ายกับ CD; Pioneerได้เปิดตัวรูปแบบเขียนได้ครั้งเดียวในปี 1997 ซึ่งสามารถอ่านได้ในไดรฟ์ DVD ที่มีอยู่แล้ว คือDVD -R ^{[ 14 ]}แต่รูปแบบเขียนได้ครั้งเดียวแบบที่สองคือDVD+Rก็ปรากฏขึ้นในปี 2002 ทำให้ เกิด สงครามรูปแบบขึ้น ในช่วงสั้นๆ ก่อนที่ ไดรฟ์ แบบสองรูปแบบจะกลายเป็นเรื่องปกติ รูปแบบอ่านเขียนได้DVD-RWได้เปิดตัวในปี 1999 แต่เช่นเดียวกับ CD รุ่นก่อนๆ มันไม่สามารถอ่านได้ด้วยไดรฟ์ DVD "ทั่วไป" เมื่อเวลาผ่านไป การปรับปรุงทำให้ไดรฟ์ DVD รุ่นใหม่ส่วนใหญ่สามารถอ่านสื่อเหล่านี้ได้^{[ 15 ]}

การพัฒนาทางเทคนิคอีกประการหนึ่งในช่วงยุคนี้คือการนำเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ความถี่สูงที่ทำงานในสเปกตรัมสีน้ำเงินและใกล้อัลตราไวโอเลตมาใช้ ความยาวคลื่นที่สั้นลงเหล่านี้ เมื่อรวมกับการปรับปรุงสื่อพื้นฐาน ทำให้สามารถจัดเก็บข้อมูลบนดิสก์ได้มากขึ้น ด้วยการแพร่หลายของโทรทัศน์ความละเอียดสูงในช่วงต้นทศวรรษ 2000 ความต้องการสื่อที่สามารถจัดเก็บไฟล์วิดีโอความละเอียดสูงขนาดใหญ่ขึ้นจึงกลายเป็นปัญหา^{[ 16 ]}นำไปสู่มาตรฐานที่แข่งขันกันสองมาตรฐาน ได้แก่HD DVDและBlu-ray HD DVD สามารถผลิตได้บนอุปกรณ์การผลิต DVD ที่มีอยู่ แต่ (ในตอนแรก) ให้รูปแบบวิดีโอความละเอียดต่ำกว่า (และพื้นที่จัดเก็บข้อมูลน้อยกว่า) ในขณะที่ Blu-ray ต้องใช้อุปกรณ์การผลิตใหม่ แต่รองรับ ความละเอียด 1080pเมื่อเวลาผ่านไป Blu-ray ชนะสงครามรูปแบบแผ่นดิสก์ออปติคอลความละเอียดสูงโดยToshibaประกาศถอน HD DVD ในวันที่ 19 กุมภาพันธ์ 2008 ซึ่งพิสูจน์แล้วว่าเป็นชัยชนะที่ไร้ค่าเนื่องจากตลาดได้เปลี่ยนไปใช้บริการสตรีมมิ่งอย่าง รวดเร็ว Blu-ray ยังคงเป็นที่นิยมมากกว่าบริการสตรีมมิ่งเนื่องจากคุณภาพทางเทคนิค แต่มีส่วนแบ่งการตลาดน้อยมาก ณ ปี 2023 ^{[ 17 ]}

ณ ปี 2023 บลูเรย์เป็นรูปแบบออปติคอลหลักสุดท้ายที่ยังไม่ได้รับการใช้งานอย่างแพร่หลาย ความเร็วของอินเทอร์เน็ตบรอดแบนด์ ที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ได้เข้ามาแทนที่บทบาทหลายอย่างของบลูเรย์ในฐานะสื่อกลางในการเผยแพร่สื่อและวิดีโอเกม และราคาของหน่วยความจำแฟลช ที่ลดลงอย่างรวดเร็ว ในช่วงทศวรรษ 2010 ก็ทำให้บทบาทของบลูเรย์ในการจัดเก็บข้อมูลแบบอ่านเขียนลดลงเช่นกัน เทคโนโลยีใหม่ๆ จำนวนมากได้รับการเสนอให้เป็นพื้นฐานสำหรับมาตรฐานออปติคอลใหม่ แต่ยังไม่ได้รับการใช้งานอย่างแพร่หลาย ซึ่งรวมถึง:

• แผ่นดิสก์อเนกประสงค์แบบโฮโลแกรม (HVD) เปิดตัวในปี 2546 แต่ยังไม่ได้นำมาใช้ในเชิงพาณิชย์
• เลเซอร์อัลตราไวโอเลต 210 นาโนเมตร ซึ่งจะเพิ่มความหนาแน่นเป็นสองเท่าโดยประมาณ^{[ 18 ]}
• ระบบจัดเก็บข้อมูลแบบออปติคอล 3 มิติซึ่งประกอบด้วยชั้นสื่อหลายชั้น จึงสามารถจัดเก็บข้อมูลได้มากกว่าแผ่นบลูเรย์หลายเท่า
• ระบบจัดเก็บข้อมูลแบบออปติคอล 5 มิติมีจุดประสงค์หลักเพื่อการจัดเก็บข้อมูลระยะยาวในระดับหลายพันปี
• ทัศนศาสตร์ระยะใกล้
• เลนส์แบบจุ่มของแข็ง (ซึ่งช่วยให้ได้ค่ารูรับแสงเชิงตัวเลข ที่สูงมาก )
• แผ่นดิสก์ที่ใช้คลื่นความยาวสั้นมาก เช่น รังสี ยูวีหรือรังสีเอ็กซ์
• แผ่นเลือกชั้น ( LS-R )
• เทคโนโลยีหลายระดับ
• รูปทรงหลุมที่ซับซ้อนช่วยให้สามารถจัดเก็บช่องทางหลายช่องไว้ในรางเดียวได้
• เทคนิคการมัลติเพล็กซ์ความยาวคลื่น

สมาคมเทคโนโลยีการจัดเก็บข้อมูลด้วยแสง ( OSTA ) เป็นสมาคมการค้า ระหว่างประเทศ ที่ก่อตั้งขึ้นเพื่อส่งเสริมการใช้เทคโนโลยีและผลิตภัณฑ์การจัดเก็บข้อมูลด้วยแสงที่สามารถบันทึกได้

• การเก็บรักษาสื่อออปติคอล
• การจัดเก็บข้อมูลด้วยแสงแบบ 5 มิติ (วิธีการจัดเก็บข้อมูลด้วยแสงโดยใช้เทคโนโลยีที่คล้ายกับที่ใช้ในBubblegrams )