光存储技术及其发展.doc

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1、光存储技术及其发展光存储技术是采用激光照射介质，激光与介质相互作用，导致介质的性质发牛变化而将信息存储下来的。读出信息是用激光扫描介质，识别出存储单元性质的变化。在实际操作屮，通常都是以二进制数据形式存储信息的，所以首先要将信息转化为二进制数据。写入吋，将主机送来的数据编码，然后送入光调制器，这样激光源就输出强度不同的光束。一、光存储技术原理伴随信息资源的数字化和信息量的迅猛增长，对存储器的存储密度、存取速率及存储寿命的要求不断提高。在这种情况下，光存储技术应运而牛。光存储技术具有存储密度高、存储

2、寿命长、非接触式读写和擦出、信息的信噪比高、信息位的价格低等优点。此激光朿经光路系统、物镜聚焦后照射到介质上（焦点处记录斑直径正比于波长x,反比于聚焦系统的数值孔径NA），其中一种存储方法是介质被激光烧蚀出小凹坑。介质上被烧蚀和未烧蚀的两种状态对应着两种不同的二进制数据。识别存储单元这些性质变化，即读出被存储的数据。光存储技术的发展1.M0:仍在继续成长1990年中期,5.25英寸磁光盘（即M0,3・5英寸的M0只出现在日本）系统取代了12英寸写一次可读多次（WORM）光盘的统治地位，并且把这种地

3、位一直保持到最近。在M0驱动器屮有一个电磁头来极化记录层上的磁点,它貝有在温度很高吋才会改变。所以M0磁盘的工作方式是：M0磁盘的一面上有一个激光二极管把极点加热到临界温度（称为“居里点”），而在另一面的磁头把该点极化。当该极点“旋离”激光头后，该点会迅速冷却下来，并保持了极性，除非对它再次加热和加磁。一般的磁铁摩擦，甚至核磁共振扫描仪都对M0磁盘没有影响。M0最可怕的竞争来自可读写压缩光碟（CD-R,1990年出现）。M0的制造商通过在不提升价格的同时显著增加容量的方式冋击CD-R的挑战。所有M

4、0制造商都统一了标准，并且采取了一致的发展“路线”：每隔18个月把容量提高一倍。M0的容量从1.3GB、2.6GB、5.2GB、一直发展到现在的9.4GB（4.7GB/面）。并且每种新型的M0驱动器仍可以读取以前三代M0媒质,同吋至少能写前两代的M0盘。M0的用户和存储管理员把这种投资保护特点看作是M0的最大优势,并且对M0非常忠心。但是M0生产商知道,9.4GB可能是5.25英寸M0盘的极限了。因为如果进一步缩小或密排记录点，那么就会导致无法接受的高错误率；而如果把激光二极管的波长从红光一端转到

5、蓝光一端，虽可提高容量（可提高4倍），但制造商现在无法牛产足够小、足够便宜和使用寿命足够长的蓝光激光二极管。2.CD:燃烧的渴望当第一批可读写CD系统上市时，这种系统的欤动器价格高达5000多美元，盘片价格也有20多美元。但是这种光盘可以在任何CD-ROM驳动器或CD-音频播放机小使用。这种技术在岀现后就被迅速标准化，并且十几家制造商开始制造这种系统。飞利浦和索尼还推出了一种可读写的（CD-RW）光盘，并鼓动所有只读骡动器的制造商在其产品屮安装这种“多次读写”芯片。今天，标准的CD-RW动器（“C

6、D刻录机”）的零售价格不超过200美元，而可读写光盘的价格在1美元左右，一次写入的光盘价格低于0.50美元。最近出现了另外一种标准规格的可读写光盘。用于高速记录（即由12倍速以丄的新駆动器写入）的CD-RW光盘不能用于8倍速以下的老式光盘驳动器。所以在升级Z前，请检查您驷动器的规格。EastmanKodak推出了一种极具诱惑力的混合CD（CD-PROM）,它综合了“只读”和“可记录”两种特点。用户可用CD-PROM为特定收件人定制发行光盘，用户则可以更改某些文件，但是不能更改其他文件。即便如此，说

7、它是一种杀手铜还为时过早。3.DVD:下一阶段六年以前，在业界第一个标准组织一一光存储技术协会屮有过一次争论，争论的一方是索尼和飞利浦，另一方是东芝、H立和Matsushitao他们所争论的问题是关于一种新型的、高容量的、与CD媒质采用相同形式的光盘系统。争论的结果是东芝联盟一方“赢了”，他们把这种新格式命名为DVDoDVD记录采用了相变技术。这种技术已经存在多年，其原理是：激光二极管发岀的热量使记录点呈现高反射（“水晶”）状态或另外一种状态（“非晶体”），而第二个激光二极管在读取这两种不同状态时

8、把它们分别标识为“1”或“0”o（相比之下，CD-R只写一次，因为它使用“烧蚀”技术在记录层屮产牛一种永久性的、物理的标记。）M0制造商多年来一直批评相变记录技术，他们声称这种媒质的写入次数只能达到的十分Z—。但这种数字是“几十万次”与“几百万次”的比较。对于普通的存储应用来说，这种比较根本没有什么实际意义。需要记住的是，DVD的容量不是由数据存储业设置的，而是由好莱坞制定的。一张DVD光碟需要容纳两个小时的全动作片，并能提供广播电视级的图像大小和质量。最终，DVD采用相当紧密的压