光盘存储技术光信息21庄依妮1ppt课件

光盘存储技术,光信息21庄依妮,.,简述,.,光盘的结构,根据光盘的结构，可以把光盘分为CD盘，DVD盘，以及蓝光光盘等几种，以CD盘为例，除去表面的印刷层，它主要有基垫、刻录槽、反射层、保护层这四层，如下图。,基垫是无色透明的聚碳酸酯板，在整个光盘中，它不仅是沟槽等的载体，更是整体个光盘的物理外壳。,刻录槽是烧录时刻录信号的地方，其主要的工作原理是在基板上涂抹上专用的化学材料，在激光照射下改变反射率，从而记录下信息。,反射层是光盘的第三层，它是反射光驱激光光束的区域，借反射的激光光束读取光盘片中的资料。,保护层是用来保护光盘中反射层及染料层防止信号被破坏。,.,光盘的数据记录面从内径向外径被分成三个区，分别是导入区（Lead-In）、数据记录区（Data）和导出区（Lead-Out），如图所示,光盘的结构,从光盘的正面看，它的数据面呈现出的是螺旋的光道，光道中凹凸的小槽便是用激光记录下的，如图。,.,光盘的结构,DVD盘片大致与CD盘一致，它由两张厚度为0.6mm的基片粘合而成,可以制成双面盘片来提高记录容量。DVD盘有单面单层（4.7GB）、单面双层（8.5GB）、双面单层（9.4GB）及双面双层（17GB）四种结构。,BD盘片在结构上较之CD盘与DVD盘有了较大的改进，由基垫（Substrate）、记录层（RecordedLayer）和保护层（CoverLayer）构成。基垫和记录层厚1.1mm，透明保护层厚0.1mm，由于减小了保护层的厚度，使得记录层的数据容易受到破坏，因此具体实现时，BD采用了新的保护外套（NewHardCoat）技术，在保护层上增加2m的硬保护外套，从而更好地保护光盘数据。蓝光光盘单面单层盘片的存储容量被定义为25GB和27GB，单面双层容量定义为50GB和54GB。单面4层的100GB，8层的200GB的蓝光光盘都已面世。,.,数据的读写,写入数据时，写入装置（刻录机）用一束较强的激光束照射光盘，此时，记录层的染料被加热，其中有一部分被溶解形成凹坑（可擦除的是改变极性），信息就被“烧灼”到盘的记录层上，从而完成数据的写入。,读出数据时，采用较弱激光束。由于凹凸不平的信息面对激光束的反射强度不同，凹坑部分反射的光强弱，非凹部分反射的强。人们就是利用这个原理来读出记录在CD-ROM光盘上的“1”和“0”信号。具体处理时是用光道上凹凸交界的跳变沿表示数码“1”，两个边缘之间代表数字“0”，“0”的个数由边缘之间的长度决定。如图所示为光学读出头的基本构造。,.,三代光盘的对比,使用激光的波长越来越小。,物镜镜头的数值孔径（NA）越来越大。,CD，DVD，BD三代光盘，单面的存储空间从0.7G到4.7G到25G不断的大幅度增加。,盘片的记录层随着激光波长和NA的变化也随之变化。,在光的衍射极限下，光束的聚焦直径d(光斑强度分布的半高宽)与光波长成正比，与镜头的数值孔径NA成反比，即d=0.510/NA,比起照射深0.6mm的覆盖层，使得蓝色激光的透过量相应提高，并使得BD的蓝光聚焦点只有DVD红光聚焦点的面积的19%，即五分之一的面积，这样就可以通过更小的记录点来提高记录密度，录制数据的偏差也就更小，从而实现了更高的存储精度和存储密度。,.,三代光盘的对比,如图所示，BD盘片的轨道间距减小至0.32m，仅仅是当前红光DVD盘片0.74m的一