基本技术篇-光信息存储技术 光信息存储技术电子教案.ppt

基本技术篇3光信息存储技术 光信息存储技术 6.1光盘的存储原理 6.1.1光盘的优点及其种类 6.1.2只读存储光盘 6.1.3一次性写入光盘 6.1.4可擦重写相变光盘 6.1.5可擦重写磁光光盘 6.2相变光盘的结构及制备 6.2.1相变光盘的结构 6.2.2相变光盘的制备 6.3光盘存储设备中的光学系统 6.3.1光盘存储器中的光学系统 6.3.2磁光存储器中的光学系统 光信息存储技术的发展 随着信息社会的到来，“信息”作为第三资源将对国民经济的发展起到举足轻重的作用，目前在发达国家，几种大容量、高密度的光存储系统，竞相推出：各类信息库及工作站，相继建成。随着各类信息库的需求，大容量、高密度、高稳定性和可靠性的信息存储技术，正沿着下述方向迅猛发展： 记录方式：磁记录一磁光记录一全光记录 存储器件：磁盘、磁带一磁光光盘一激光热致相变光盘、光致结构变化光盘 光存储原理、分类、特点 1、原理：只要材料的某种性质对光敏感，在被信息调制过的光束照射下，能产生理化性质的改变，并且这种改变能在随后的读出过程中使读出光的性质发生变化，都可以作为光学存储的介质。 2、分类 按介质的厚度：面存储、体存储； 按数据存取：逐位存储、页面并行式存储； 按鉴别存储数据：位置选择存储、频率选择存储等。 光存储原理、分类、特点 光学信息存储的优点 存储密度高 理论估计：面密度为1/λ2 ；体密度为1/λ3 ， 按λ=500 nm 计算，存储密度为 1 TB/cm3。 并行程度高：提供并行输入输出和数据传输。 抗电磁干扰 存储寿命长：磁存储 2—3年；光存储10年以上。 非接触式读／写信息 信息价格位低：价格可比磁记录低几十倍。 光盘存储 光盘是直径为120mm厚度为1.2mm的单面记录盘片。自60年代末美国ECD及IBM公司共同研制出第一片光盘以来，光盘存储技术发展之迅速出人意料。 激光唱片(CompactDisk，CD) 激光视盘(LaserVideo—Disk，LVD)： LD，VCD，DVD……。 计算机外存设备：光盘 光盘存储的原理 激光经聚焦后可在记录介质中形成极微小的光照微区(直径为光波长的线度，即1μm 以下)，使光照部分发生物理和化学变化，从而使光照微区的某种光学性质(反射率、折射率、偏振特性等)与周围介质有较大反衬度，可以实现信息的存储。光盘是按位存储的二维存储介质。记录轨道的密度可高达1000道／mm以上。在光盘上写入信息的装置称作光盘记录系统；能从光盘上读出数据的装置是光盘重放系统。大多数光盘装置具有记录和重放的双重功能。 性能：信息载噪比(CNR) 均在 50 dB以上；每一通道数据速率可达 50 Mbit/s 以上。 光盘上的记录材料 光盘上的记录材料是光盘的关键，现在的记录材料一般都是无机记录材料，如铋和碲的合金，它们在激光的作用下可烧蚀（熔融）成孔；铁、钴、镍等掺有稀土金属的合金，在激光作用下可改变磁的性质；有些非结晶的化合物如某些含硫化合物，在激光作用下会发生相变，形成很好的晶体。晶体和非晶体的折光指数和反射率都相差极大，这种相变也可以用来记录信息。这些都是无机记录材料。 光盘的存储种类 光存储器简称光盘，是近年来颇受重视的一种外存设备，更是多媒体计算机不可缺少的设备。光盘采用聚焦激光束在盘式介质上非接触地记录高密度信息，以介质材料的光学性质(如反射率、偏振方向)的变化来表示所存储信息的“1”或“0”。 按其功能划分主要有四种： (1)只读存储光盘 ( ROM ) (2)一次写入光盘 ( WORM；或称DRAW ) (3)可擦重写光盘( EDAW )：先擦后写 (4)直接重写光盘：写同时擦除原信息 光盘存储设备 光盘的优点： 激光可聚焦到1μm以下，从而记录的面密度可达到645Mb/平方英寸，高于一般的磁记录水平。一张CD-ROM盘片的存储容重可达600MB，相当于400多张1.44MB的3.5英寸软盘片。 光盘的缺点： 存取时间长，数据传输率低。　　 只读存储光盘的制作 其工作特点是，采用激光调制方式记录信息，将信息以凹坑(pits)和凸区(lands)的形式记录在螺旋形光道上。光盘是由母盘压模制成的，一旦复制成形，永久不变，用户只能读出信息。 只读存储光盘的制作 ???? CD盘如何批量生产 ? 激光唱盘(CD-DA)、数字激光视盘(V-CD)和CD-ROM的制作过程都相同。 1、原版盘预制作(Premastering)，或者称为母盘预制作。 ???? 母盘预制作对于激光唱盘，把制作好的音乐节目转换成标准的CD-DA格式，而对于V-CD盘，把影视节目转换成 V-C