现代光学存储技术

1、现代光学存储技术一31.1 HD-DVD31.2 全信息光盘31.3 闪存盘3二光盘存储技术进展及研究和解决方案4三43.1 多阶存储技术43.2 坑形调制多阶存储技术53.3 坑深调制多阶存储技术5四数字光盘存储技术61.1 1数字光盘产业在我国信息产业群中具有重要的地位61.2 中国光盘产业的特点技术市场进展现状和趋势71.3 .我国光盘产业所面临的问题7一1.1 HD-DVD高密度光盘（HD-DVD）存储技术的目标是存储密度达到64.51129.02Gb/cm2（即Gb/in2）,是小记录点尺寸熊爱玉200nm,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

2、盘刻录机将采纳一般的低能耗气体激光发生器，它产生的激光第一通过一块半镀银镜，分为透射和反射两束光。透射光将通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”的方式来决定是不是让透射光通过，从而使透射光携带上数据信息，一般数字光盘的容星是20GB。这种全信息光盘的容皇将比一般的数字光盘（DVD）高出几倍乃至几十倍。13闪存盘闪存盘也叫U盘，在W'indows98操作系统中需要安装驱动程序；在gn&M2000及以后发的操作系统中巳经有嵌入驱动程序，不需额外安装。闪存盘是一种采纳USB接口的无需物理驱动器的微型高容呈移动存储产品，它采纳的存储介质为闪存（Fl

3、ashMemory）。闪存盎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。闪存盘的容量是愈来愈大，读写速度是愈来愈快，是光盘存储技术中很具吸引力的新秀，因此光盘存储技术的迸展研究和解决方案很有必要研究与冲破。二光盘存储技术进展及研究和解决方案光盘存储技术进展及研究和解决方案光盗:存储技术进展及研究和解决方案光盘存储技术进展及研究和解决方案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钱设备投资和低价钱信息位等尽管目前光存储产品在存储容呈和存储密度方面与硬盘和闪存等产品相较不据优势但其存储寿命长信息位价钱低等优势使其在存储介质中仍占有超级重要的

4、地位。为了提高光存储技术的容呈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，这些解决方案能够大体归纳为以下三个方面，臧小信息符的尺寸，提高存储的维数和采纳多阶技术。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，咱们能够采纳更短波长的激光器或提高物镜数值孔径和采纳近场技术等方式来减小信息符尺寸，目前是小记录符尺寸能够50nm,存储密度可达100Gb/出2,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线略有必然的局限，此类技术很难达到有效化。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

5、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，进一步有效化还有必然的难度。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形下，可显著增加存储容量，该技术能够在不改变硬件参数的情形下，提高光盘存储密度，而且可在提高存储容皇的同时，提高数据传输速度，因此能够昊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转变调制等。三3.1 多阶存储技术多阶存储是相对二直存储而提出的，确实是在1个记录单元的位置上显现多个状态信息,即记录多于1位的信息，现有的数字光盘产品都采纳二值存储，即将信息转换成

6、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（如坑岸的交替转变以坑岸的长度记录信息）实现存储。如将数据流调制成M进制数据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确实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转变，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能够存储l»g2（M）bits数据，在提高存储容量的同时，在一样的记录符扫描速度下，数据传输速度也可提高l（）g2（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

7、的阶次，依照光盘衍射理论，不同的记录坑深对应着不反射光强，因此能够通过检测读出信号不同的幅值来取得不同阶次的信息。Calimctrics公司在只读光盘上实现了八阶坑深调制。若是在1个记录单元上实现的状态数量越多，最后能够提供的总容星就越大，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，昊后能够实现的状态数是1个多种限制条件下取平稳的结果。目前可利用信息坑的深度，边沿，形状，位置等多种转变实现多阶存储其全然点是在特定的记录单元上，实现记录介质的某种特性（光特性，电特性）的多阶转变并能将信号稳固地写入与读出。3.2 坑形调制多阶存储技术现有光盘系统中

8、在较短的信息坑（或岸）信号的幅值比较低而在较长的信息坑或岸上RF信号将上升到满幅值.philips公司提出的坑形多阶存储方案（LM1）确实是在较长的信息坑（或岸）上加入一些“扰动”稍稍改变其信息坑（或岸）的形状使其RF信号降低.如此能够实现多阶存储.能够加入“扰动”的信息坑的长度必需知足必然要求，其RF信号与未改变形状之前相较必需达到必然的幅值，坑形发生转变后，坑的边缘位置的转变不能过大,不然将造成太高的抖晃值，无法正确获取信息.3.3 坑深调制多阶存储技术该技术称为PDM,是由Calimctrics公司提出的晟大体的实现多阶存储的方案.只读类光盘上，依照标量衍射理论，反射激光的光强与光盘的坑

9、深存在着对应关系:从坑深为0开始，随着坑深的增加，反射光的强随之减弱,在坑深为激光波长的1/4处，反射光光强达到极小值。Calimutrics公司正是利用了坑深与反射光强的这一关系，设置了不同的坑深转变，从而实现了多阶存储不同深浅的灰度品皴代表了不同深度的信息坑，其信息坑的深度能够tmin为单位，在M个品级中转变，如此就能够够在每一个以tmin为标志的记录单元上记录l)g2(M)位的信息.在编码方面，多阶存储普遍采纳的是1种称为"M-ary(d&)”的编码技术.其中M指记录的阶数,d指2个有效数据单元之间的晨少空白状态数,k指2个有效数据单元之间的晨多空白状态数.其中比较重要

10、的参数是M与d.四数字光盘存储技术数字光盘存储技术是本世纪70年代进展起来的新技术，它比磁存储技术有更多的优势，第一是它的存储密度要高，能够知足日趋增加的信息需求；第二是它的信噪比高，能够达到50dB以上，而且经多次读写不降低。目前，进入市场的光盘有三种类型：只读存储；一次写入多次读出存储；可榛重写存储。4.1 数字光盘产业在我国信息产业群中具有重要的地位数字光盘技术不仅是目前世界上昊先进的大容量存储技术,也是信息基础设施的支柱技术之一。大容皇存储技术是信息产业基础设施的支柱技术之一，数字光盘存储技术,以光盘为记录介质，以激光。为信息载体实现信息的存储，具有存储呈大，密度高，寿命长，靠得住性高

11、，价钱低廉和利用方便的特点。光盘存储技术的应用领域从运算机数据存储到数字家电,涉及行业十分普遍。光盘产品集合了现今光机电方面的最新科技功效,新技术新工艺新产品层出不穷，是信息产业群中规模庞大充满活力的综合性产量估量将为1800万台，以后五年内世界将以DVD技术为要紧进展方向。光盘软件节目的市场也十分庞大,1998年DVD影视盘片和DVD-ROM盘片销售额别高为1亿美元和6.6亿美元;1999年别离为10亿美元和21亿美元;2002年将有6千多个影视节目,DVD影视盘片和DVDOM盘片错售额别高为5()亿美元和260亿美元。以后数字光盘产品的进展趋势是采纲400nm左右的蓝光激光技术，单片存储容

12、量为15-20GB的高密度数字光盘(HD-VD)和存储容曷为40-50GB的超高密度数字光盎:。4.2 中国光盘产业的特点技术市场进展现状和趋势我国的光盘产业，是从1984-1985年引进CD光盘生产线开始的。1993年，我国企业开发了VCP产品技术，开始生产VCP播放机;1998年，开发了超级VCD,形成了以VCD、SCD、D-ROM光盘:侵制等为主体的具有中国特色的光盘产业。在1994至1999短短的六年中，中国巳经累计生产了约5700万台的VCP和SVCD播放机。估呈至2002年,VCD类产品还将维持有1500万台的年销售量，而CD机和CD-ROM驱动器还将有1800万台和4(X)0万台的年产皇，各类光学头年产皇将接近2亿只。在近期内,VCD将与DVD共存,VCD产品还会有相当的生命力。我国的DVD市场与国际同步进入成长期，国家估皇2002年DVD播放机和DVD-ROM的年销售呈别离为1000万台和56()万台,届时,DVD产品将占光盘产品总垦的63%左右各类光盘和软件的需求也会增加,2002年鞘售是达到40亿片以上。VD产品还将在车用电子导航系统游戏机乃至新一代