光学存储原理及应

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1、光学存储原理及应用按存储介质分半导体存储器、磁表面存储器、光存储器1.存储容量大；一张CD-R的容量为700M，相当于450张软盘。在刻录信息时可分多次直至刻满整张光盘。2.稳定性与数据保存性好，坚固耐用；3.保存时间长；光盘信息的读取采用非接触式激光扫描，多次读取不会象磁盘、磁带那样磨损盘面，且数据信息为物理性存储，不受电磁场、光照、气温、湿度等的影响、此外，由于盘面上有保护层，密封性好，不受尘土、手印等的损害。4.结构小巧，性能价格比高。5.刻录后的光盘能在CD机、VCD机、CD-ROM、DVR等播放机上播放和检索。与软盘与以及其他的辅助存储介质相比，整个光盘信息存储在一个轨道上，因此

2、存储的信息方便地以一个连续的数据速率回放，这有利于音频数据，因为它们是连续的数据流。磁性是随着时间而减少，以磁带为例，串音现象时有发生，而这些在光盘上是不可能发生的。因此，这种介质非常适用于长期存储，只有原材料的分解或改变才会导致不可修复的损坏。据我们所知，这种情况不会发生。激光的光源可放置在距离磁盘表面约1mm的地方，它不用直接放置在盘上，接近盘的表面，而硬磁盘必须这样。这样就减少了磨擦，增加了相关组件的寿命。随着计算机硬件技术高速发展，传统以纸，磁为介质记录方式遇到了前所未有的挑战，光存储已成为主流。以CD-R光盘为代表光存储产品在短短时间开辟广阔市场。全球CD-R生产线近千条，我国已

3、投产和在建的CD-R光盘生产线数百条，全球存储材料需求价值每年可达数十亿元。目前存储材料提供商主要来自国外少数厂家，其价格一直高居不下。光盘：即高密度光盘(CompactDisc)是近代发展起来不同于磁性载体的光学存储介质，用聚焦的氢离子激光束处理记录介质的方法存储和再生信息，又称激光光盘。光盘存储技术研究始于60年代，真正获得发展在70年代。1972年用聚焦的氢离子激光束在记录介质上烧蚀微孔的方法录制电视节目，用氢－氖激光扫描信息轨道，按反射强度的变化再现已录的信息。1978年激光电视唱片正式在市场出售。1982年出现了记录带有声音的静止图象的光盘．1984年日本研制出可反复擦写的光盘。

4、目前，借助于各种软、硬件，光盘已可以达到数据、图象、声音的综合处理。二、光盘的种类光盘按功能可分为三类：只读式光盘（CompactDisc-ReadOnlyMemory,CD-ROM）写读光盘（WriteOnceReadMemory，WORM）可擦写光盘（OpticalRandomAccessMemory,ORAM）只读式光盘是第一代光盘，信息一旦录入，用户无法改变盘片上的内容，也无法录入自己的信息。这种光盘目前技术上最成熟，应用也最广泛。　写读光盘是第二代光盘，不仅可以读出已录入的信息，而且可在空白的盘片空间追加录入新的信息，但与只读光盘一样，信息一旦录入，则不能改变。可擦写光盘是第

5、三代光盘，同磁盘一样，可以删除、改写已录入的信息，也可以在盘片空间允许的情况下录入新的信息。光盘----光盘驱动器光盘由三层构成：即盘基、记录层、防护层。盘基由有机玻璃、聚酯树酯等材料制作。记录层是光盘的核心，由碲合金或碲与氧化碲混合记录薄膜等材料组成（光敏膜可以是低熔点的薄金属或半金属，也可以是有机物质敏感膜．）。防护层由塑料、有机玻璃等材料构成，用以保护盘面上信息。三、光盘的结构可写一次型光盘CD-R利用激光在CD-R有机染料记录面直接加热而烧出坑(Pit)或是使有机染料曾发生化学性退化(Degrade)，总之就改变有机染料记录面对光的反射率。当光驱较低功率的激光读到坑(Pit)和原来

6、的表面不同的反射率，被烧出坑(Pit)的地方它会吸收部分的激光，而原来的表面不吸收而反射激光，光驱将不同的反射结果转换成对应的数据可重写型光盘可重写入型指光盘片可无限次的重复写入，将旧数据洗掉，重新写上新数据磁光盘CD-MO(Magneto-Optical)相变盘PD(Phase-changeDual)CD-RW(Rewritable)我们的切入点保护层记录层反射层盘基CD-R光盘的结构CD-R光盘结构保护层记录层反射层盘基780nm激光器激光烧蚀形成的凹坑CD-R光盘记录原理用激光可实现高密度存储的原因是由于空间相干性好的激光可被聚焦到其尺寸仅由波长衍射极限所决定的微小光斑，用这种高密度

7、能量可在金属薄膜和有机薄膜上开成0.6μm左右的小孔，并进行数字写入（数字脉冲码为“1”时，开孔；“0”时不开孔）。现在一般是在玻璃或者时塑料圆盘上涂以铝层。小孔通常称为穴，穴与穴之间相隔约1.6μm穴的连线呈自盘中心向外的螺旋形，穴嵌在平顶的螺旋型脊中，脊与脊之间由宽约1.6μm的槽隔开.当用强激光束照射薄膜时，一个人射功率为5mW、100ns的聚焦光脉冲可使薄膜温度上升到1000K。由于只读型光盘是生产厂家制造，为了