刻录光盘的结构及原理

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1、刻录光盘的结构及原理市面上销伟的计算机软件光盘或CD、VCD等各种格式光盘是压制的CD-ROM光盘(CompactDisc-ReadOnlyMemory),刻录机所使用的刻录盘是CD-R盘和CD-RW盘。压制盘与刻录盘的制造方式不同，盘片结构略有差界，但数据存储原理是一样的。在着手刻录光盘之前，我们需要了解不同格式的光盘需要遵循相应的标准，同时还需要了解光盘有着不同的文件系统和不同的刻录方式以及CD-R和CD-RW有着本质的区别等知识。一、盘片结构少信息记录原理刻录盘片是山透明聚碳酸脂材料盘基和多层涂敷层构成，英中，

2、染料层在激光的烧蚀作用下记录了数据信息。二进制的“(T和是计算机记录信息的根本，光盘记录信息也不例外，但不经过“调制编码”技术的处理,简单的“(尸和“1”是不能正确记录数据的。下面以CD-R盘为例简单介绍盘片的结构和信息记录原理。1・盘片物理结构把印冇图案、标签那面向上时，最下面的是聚碳酸脂盘基，盘棊的上面冇几个涂敷层，从上至卜-的主要作用依次为：(1)表而印刷层：就是印有文字图案的一而。(2)保护层：起到保护反射层的作用。(3)反射层：喷镀的金属膜，读取数据时用来反射激光。◎刻录盘轴向剖面局部放大图(4)有机染料层

3、：由不同的有机染料构成数据记录层，刻录时，激光就是在这一层进行烧蚀。(5)盘基：是透明聚碳酸脂材料。和软、硬盘轨迹不同的是，光盘是一条由内圈向外圈的螺旋状轨迹而不是若干同心圆轨迹,在轨迹对应的染料层上有一些特定宽度利深度而长短•不一的所谓“凹坑”，这些“凹坑”是在刻录过程中山刻录机的激光头将激光束聚焦并按照数据要求烧蚀出來的，这一层也就构成了数据记录层。在CD-ROM盘上，是由压模制造出来的，1佃刻录盘是激光对染料层进行烧蚀的。刻录盘的螺旋状轨迹是在“凹坑”盘片制造中形成的，称Z为预刻沟槽，数据就是沿着沟槽进行刻录的

4、。2.信息记录的物理原理由于光盘存在凹坑和非凹坑、烧蚀和没烧蚀部分，因此，当我们使用光盘读取数据时，激光头就会得到不同的激光反射率，由此而获得不同的信号。但光盘记录“(T或“r啲信息并非是简单的以凹坑或非凹坑、烧©o和1信息记录原理蚀与未烧蚀、可否反射激光來表示的，而是由凹坑的长度或非凹坑平面的长度(在一定范围内)表示若干个“o”，由凹坑部分的边缘來表示“1”。也就是说，有没有反射光都代表若干个“o”，而“1”是山激光的反射和不反射之间的信号跳变状态来表示的。CD-RW盘片与CD-R盘冇所不同，CD-RW盘片没冇反射

5、层，是通过相变结晶材料的非结晶和固定结晶两种状态来记录信号的。3.信息记录的逻辑原理二进制的“(F和汕，是计算机记录信息的根本,这是因为在一个介质上如果记录只有“()”和T的“数字信号''要比记录多变的“模拟信号''容易得多。但是，在很多应用场合中，如果不加以变换处理(即编码、解码)则难以直接使用。例如便盘，假设简单地把冇信号或没冇信号直接用T或©来表示就会出现问题。光盘同样如此。在写入数据吋，当连续出现多个T和“(T时，将会使激光朿的发射处于频繁开通、关闭状态，以至凹坑的长度变得很短，这将使光盘的制造工艺变得复杂其

6、至难以实现。在读取数据时，很短的凹坑对于信号的识别来说会产住不稳定的数据，频繁出现的V会引起伺服电路工作不稳宦，频繁出现的P'会因为较00100100001001001000100000100010011CD-RCM勺卑划离平面和凹坑澈为束凹坑或刻录衣爪1鄱表示若干“（T进行烧蚀烧蚀部分原8位数据111101000111100010110111010(对曲4位.一丿*J-调制捅码数据IOO01OO1OOOC5O

7、lOO1OOT1C

8、O1OOOO1001O(XXK"ia(X)O1OO1OOO1(XX)O1O€O1OOO1(M(XHOO1(X)lCK)8/14比特调制编码数据1C01000100001OIOO1IOOO100001001001100长时间没有“1”的出现导致解码电路的压控振荡器◎光盘的8到14比特调制编码工作不稳定，同时，长距离的凹坑或平而也会影响读取设备的跟踪能力。因此，为了正确记录并再现数据，光盘采用了“8到14比特调制编码"技术对源数据做通道编码（EFM调制）处理。简单解释“8到14比特调制编码”的原理就是将一个8bit的数据

9、转换为14bit来表示。具体讲，一个字节是8位，一个8位二进制的数应该表示28=256个代码。在这256个代码中，由于上述种种原因造成两类代码不能直接使用，一类是现有的CD技术不允许连续记录两个或更多个“1”，另一类是连续记录“（尸的数量只能是2〜1（）个。因此，一个8位的256个代码小包含了上述两类不可以直接使用的非法代码，换言之，8位的合法