现代光学存储技术

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1、现代光学存储技术6《一》31.1HD-DVD31.2全信息光盘31.3闪存盘3《二》光盘存储技术发展及研究和解决方案3《三》43.1多阶存储技术43.2坑形调制多阶存储技术43.3坑深调制多阶存储技术5《四》数字光盘存储技术54．1数字光盘产业在我国信息产业群中具有重要的地位54.2中国光盘产业的特点技术市场发展现状和趋势64.3.我国光盘产业所面临的问题66《一》1.1HD-DVD高密度光盘（HD-DVD）存储技术的目标是存储密度达到64.51~129.02Gb/cm2(即Gb/in2)，最小记录点尺寸熊爱玉200n

2、m，接近或小于光衍射极限1.2全信息光盘全信息光盘全信息光盘全信息光盘全信息光盘刻录机将采用普通的低能耗气体激光发生器，它产生的激光首先通过一块半镀银镜，分为透射和反射两束光。透射光将经过一个微型镜片阵列。上百万个微型镜片集中在一块芯片表面上，一“开”或“合”的方式来决定是否让透射光通过，从而使透射光携带上数据信息。普通数字光盘的容量是20GB。这种全信息光盘的容量将比普通的数字光盘（DVD）高出几倍乃至几十倍。1.3闪存盘闪存盘也叫U盘，在Windows98操作系统中需要安装驱动程序；在Windows2000及以后发

3、的操作系统中已经有嵌入驱动程序，不需额外安装。闪存盘是一种采用USB接口的无需物理驱动器的微型高容量移动存储产品，它采用的存储介质为闪存（FlashMemory）。闪存盘不需要额外的驱动器，只需插入电脑的上的USB接口或通过一个USb转接电缆与电脑相连接。闪存盘的容量是越来越大，读写速度是越来越快，是光盘存储技术中很具吸引力的新秀，所以光盘存储技术的发展研究和解决方案很有必要研究与突破。《二》光盘存储技术发展及研究和解决方案光盘存储技术发展及研究和解决方案光盘存储技术发展及研究和解决方案光盘存储技术发展及研究和解决方案

4、数字化信息存储的要求是高存储密度高数据传输率高存储寿命低价格设备投资和低价格信息位等虽然目前光存储产品在存储容量和存储密度方面与硬盘和闪存等产品相比不据优势但其存储寿命长信息位价格低等优势使其在存储介质中仍占有非常重要的地位。为了提高光存储技术的容量和数据传输率在现有光盘系统的基础人们提出并研究了多种解决方案，这些解决方案可以大体归纳为以下三个方面，减小信息符的尺寸，提高存储的维数和采用多阶技术。6减小信息符尺寸是为了提高单位面积上的存储密度从而提高存储容量，我们可以采用更短波长的激光器或提高物镜数值孔径以及采用近场技

5、术等方法来减小信息符尺寸，目前最小记录符尺寸可以<50nm，存储密度可达100Gb/in2，但受光学系统及加工工艺的限制，直接减小激光波长，增大数值孔径的技术路线有一定的局限，此类技术很难达到实用化。多维存储技术包括全息存储技术，多层存储技术和彩色多层存储技术等，该技术将二维平面上的存储模式扩大到更多维的空间中，提高了光存储的数据容量，但该类技术的实现受光存储材料性能及加工工艺的限制，进一步实用化还有一定的难度。多阶存储技术是在单位记录单元上记录多于2种状态的信息，在记录单元数不变的情况下，可显著增加存储容量，该技术可

6、以在不改变硬件参数的情况下，提高光盘存储密度，并且可在提高存储容量的同时，提高数据传输速度，因而可以最大限度地利用现有技术资源将其产品化，该技术包括信息坑深度调制技术，信息坑形状调制技术和信息坑边沿变化调制等。《三》3.1多阶存储技术多阶存储是相对二值存储而提出的，就是在1个记录单元的位置上出现多个状态信息，即记录多于1位的信息，现有的数字光盘产品都采用二值存储，即将信息转换成二进制数并将二进制数据以某种调制方式与存储介质记录斑的2种不同物理状态相对应(如坑岸的交替变化以坑岸的长度记录信息)实现存储。如将数据流调制成M

7、进制数据(M>2)，令调制后的数据与记录介质的M种不同物理状态相对应，即可实现M阶存储，如图1所示的坑深调制多阶存储就是通过改变信息符的深度实现多值存储，数据流经调制转换成盘基多种不同坑深的变化，即可实现多阶坑深存储。多阶储在1个信息记录斑的位置上可以存储log2(M)bits数据，在提高存储容量的同时，在同样的记录符扫描速度下，数据传输速率也可提高log2(M)倍。具有固定长度的信息坑具有多种不同的坑深不同深度的，信息坑表示不同的信息状态或称为不同的阶次，根据光盘衍射理论，不同的记录坑深对应着不反射光强，因而可以通过

8、检测读出信号不同的幅值来获得不同阶次的信息。Calimetrics公司在只读光盘上实现了八阶坑深调制。如果在1个记录单元上实现的状态数目越多，最后能够提供的总容量就越大，由于受到调制方式介质特性编码伺服等多方面因素的限制，在1个记录单元上能够实现的状态数是有限的，最后能够实现的状态数是1个多种限制条件下取平衡的结果。目前可利用信息