光存储和微缩胶片.doc

摘要：微缩胶片和光存储技术是我们人类二十世纪后期以及二十一世纪最为流行的两种存储技术，微缩胶片顾名思义，是把书籍或文字类出版物汇集制作为一个小胶片，因为微缩胶片有保存时间长，便于查阅，方便分类及在以后的电子化过程中占有绝对的优势。此种方法大量的应用于图书馆、档案馆等机构中。 而光存储技术是采用激光照射介质，激光与介质相互作用，导致介质的性质发生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。在实际操作中，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。写入时，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。引言：随着人类社会的发展和科学技术的进步，人类用来记录和传输文明的方式也不断的变化，从最初的利用自然界的石头绳子来记录最简单的数字问题，再到我们古老中国的造纸术、印刷术，以及我们后来的各种高含量的存储技术。比如微缩胶片技术和光存储技术。下面我们就从各个方面介绍了解下这两种技术。微缩胶片，是数码相机时代之前的当代科技产物，人类利用胶卷摄影技术，由出版物复制如书籍、报纸、杂志上的文字和图片之类，汇集制作为一个小胶片。该胶片有16-mm和35-mm两种型号。 因为以当时的科技极限，微缩胶片比原物可以保存较长的时间，便于查阅，方便分类。及在以后的电子化过程中占有绝对的优势。此种方法大量的应用于以前的图书馆、档案馆等机构中。微缩胶片通常是用聚脂制成，原来也用乙酰代替。一共有两种规格16-mm和35-mm，16-mm 的微缩胶片的微缩标准：1:20, 1:24, 1:32, 1:40, 1:42, 1:48, 1:96 35-mm 的微缩胶片的微缩标准：1:7.5, 1:10.5, 1:14.8, 1:21, 1:29.7 。据说微缩胶片在温度21 C，湿度50 %下可以至少保存500年。因此在当初那个科技不是很发达的年代，被当做最值得信赖的存储技术，与原来的书籍相比，微缩胶片的单位容量大且存储方面，时间也长过一般的书籍，故得到很广泛的应用。微缩胶片的主要应用就是在图书馆和档案馆里，存储大量的资料，为人类的文明作出的巨大的贡献，为了体现微缩胶片的应用，我这里举出一个例证，是关于西藏佛学院文献的应用。这个佛学院的微缩胶片总数超过五万张，这批微缩胶片是在1970年中叶，由纽约州立大学石溪分校即世界宗教研究院编撰的，文本来源是美国宾州大学图书馆，其主要文献内容是pl48计划，还有一些宾州大学图书馆的其他文本这个文献保存计划，资助与收集在印度，尼泊尔和不丹等地，并由各类藏文文献的出版社。这批文献的收集，不仅有益于濒临消失的文化保存，并促使稀有珍贵的文本得以被研究可谓是一项伟大的学术成就，这个计划有很多的大师的著作文集，有别于一些西藏的大藏经经典。因此，这些文献为台湾学术界有关西藏历史、医学、语言以及清代中国佛教的研究，提供了更加丰富和优质的资料。而这只是微缩胶片在图书馆应用的一个典范而已，还有更多的千千万万的例子存在在人类的文明里。微缩胶片是人类行走路上的一个台阶，虽然现在我们已经走过了它，但它给予我们的支持却是不可磨灭的。微缩胶片之所以在历史上曾经占据很重要的位置，是因为其本身有着显著的优点，由于这些优点才使他成为那个年代最为流行的存储技术。首先，微缩胶片存储量很大，远高于磁碟，磁带。其次，胶片的成本相当的低，材料和工艺都比较简单，与其可以存储的信息量比，其性价比相当的高。此外，资料的存储速度相当的快，高于一般的磁带。最后，其体积小很用以携带，更重要的是可以长久保存，据说可以存500年以上，在那个年代是相当可观的性质了。但是微缩胶片也有缺点，最显著的就是，这种胶片所需要的硬件设备的成本很高，所以其总体成本也不低。 光存储技术是采用激光照射介质，激光与介质相互作用，导致介质的性质发生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。在实际操作中，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。写入时，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。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，光存储技术应运而生。光存储技术具有存储密度高、存储寿命长、非接触式读写和檫出、信息的信噪比高、信息位的价格低等优点。此激光束经光路系统、物镜聚焦后照射到介质上（焦点处记录斑直径正比于波长，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。光存储技术的第一阶段就是MO，1990年中期，5.25英寸磁光盘（即MO，3.5英寸的MO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，并且把这种地位一直保持到最近。在MO驱动器中有一个电磁头来极化记录层上的磁点，它只有在温度很高时才会改变。所以MO磁盘的工作方式是：MO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MO磁盘没有影响。光存储技术发展的第二阶段就是CD。当第一批可读写CD系统上市时，这种系统的驱动器价格高达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驱动器或CD-音频播放机中使用。这种技术在出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，并鼓动所有只读驱动器的制造商在其产品中安装这种“多次读写”芯片。今天，标准的CD-RW驱动器(“CD 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倍速以上的新驱动器写入）的CD-RW光盘不能用于8倍速以下的老式光盘驱动器。所以在升级之前，请检查您驱动器的规格。 Eastman Kodak 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，说它是一种杀手锏还为时过早。此后，又出现了DVD，六年以前，在业界第一个标准组织光存储技术协会中有过一次争论，争论的一方是索尼和飞利浦，另一方是东芝、日立和Matsushita。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DVD。 DVD记录采用了相变技术。这种技术已经存在多年，其原理是：激光二极管发出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把它们分别标识为“1”或“0”。（相比之下， CD-R只写一次，因为它使用“烧蚀”技术在记录层中产生一种永久性的、物理的标记。） 而现在更加先进的格式也出现在人们的面前，现在出现了一种更专用的可读写格式。索尼、飞利浦以及其他四个厂商都在宣传DVD+RW 格式。但是DVD+RW驱动器和介质才刚刚上市。惠普推出了第一个商业品牌的DVD+RW，而戴尔是支持它的第一个PC制造商。现在，苹果公司也OEM了先锋的DVD-R驱动器。从以上光存储技术的大体发展过程，我们可以看出来光存储技术的好多优点，言简意赅就是存储量大，造价低廉，标准化，检索方便，寿命长，小巧轻便。而为了追求更完美的光存储技术，人类正不断的尝试和探索。比如蓝光存储，还有多阶光存储。阶光存储是目前国内外光存储研究的重点之一，缘于它可以大大地提高存储容量和数据传输率。在传统的光存储系统中，二元数据序列存储在记录介质中，记录符只有两种不同的物理状态，例如只读光盘中交替变化的坑岸形貌。多阶光存储是读出信号呈现多阶特性，或者直接采用多阶记录介质。多阶光存储分为信号多阶光存储和介质多阶光存储。从技术上讲，蓝光光盘的下一代存储技术是相当先进的，不过由于蓝光光盘格