光存储器原理VIP免费

光存储原理在光存储技术中，利用光盘上的凹坑或变性来保存数据，用带激光头的光驱来读写数据。光盘用带金属反射层的塑料聚合物制成，轻便又结实，而且防磁、防水和防摔。为了充分利用盘面空间，光盘采用了螺旋线光道和恒定线速度电机，这与采用同心环磁道和恒定角速度电机的普通磁盘有着很大的不同。为了能正确并有效地读取光盘中的数据，在光盘的数据存储上，采用了位调制型通道编码和错误检测与校正技术。只读型光盘采用母盘压制的方法来进行批量生产；一次性刻录盘（±R）和可反复擦写盘（±RW）则采用激光加热相变的方法，来改变介质的光反射率，达到擦写数据的目的。CD、DVD和BD与HDDVD等光盘，都采用了同样的光存储原理，只是它们所用的激光波长不同，在具体的参数和技术细节上也有所差别。2.1光盘工作原理CD、DVD、HDDVD和BD等光盘（Opticaldisc），都采用了类似的盘片与光道结构，以及数据表示与读写方法。l盘片结构与读取（只读）光盘主要由保护层、反射激光的（铝、银、金等）金属反射层、刻槽层和（聚碳酸脂）塑料基衬垫组成。光盘的外径一般为120毫米（4.75英寸）（也有80毫米即3.15英寸外径的小型盘片）、内径15毫米、厚1.2毫米，重量为14克～18克。CD-DA（激光唱盘）分3个区：导入区、导出区和声音数据记录区，如光盘在驱动马达的带动下高速旋转，光头发射的激光束经透明的塑料基后被金属反射层反射，反射的光经棱镜分光后被光头所接收。存储的数据用光盘刻槽层上的凹坑（pit）和岸台（land）表示，光驱利用坑台交界处反射光强的突变来读取数据。l光道结构光盘光道的结构与磁盘磁道的结构不同：磁盘存放数据的磁道是多个同心环，而光盘的光道则是一条螺旋线（CD盘的光道长度大约为5公里。磁盘片转动的角速度是恒定的，通常用CAV(ConstantAngularVelocity，恒定角速度)表示。但在不同的磁道上，磁头相对于磁道的速度(称为线速度)是不同的。采用同心环磁道的好处之一是控制简单，便于随机存取。但由于内外磁道的记录密度(比特/每英寸)不相同，外磁道的记录密度低，内磁道的记录密度高，外磁道的存储空间就没有得到充分利用，因而存储器没有达到应有的存储容量。光盘转动的角速度在光盘的内外区是不同的，而它的线速度是恒定的，就是光头相对于盘片运动的线速度是恒定的，通常用CLV(ConstantLinearVelocity，恒定线速度)表示。由于采用了恒定线速度，所以内外光道的记录密度(比特数/每英寸)可以做到一样，这样盘片就得到充分利用，可以达到它应有的数据存储容量但随机存储特性变得较差，控制也比较复杂（从CAV到CLV，业界花了30多年的时间才得以实现）。l数据的表示和读写1．数据表示磁盘利用磁铁的两个极性(南极和北极)来记录“1”和“0”这种二进制数据，使用磁头来读取数据。光盘则是利用在盘上压制凹坑的机械办法，利用凹坑的边缘来记录“1”、而用凹坑和岸台的平坦部分记录“0”，使用激光来读出。附注：除了普通的光盘外，还有磁光盘(MagnetoOpticalDisc，MOD)和相变光盘(PhaseChangeDisc，PCD)，它们记录和读写数据的方式与普通光盘不同。MOD利用磁的记忆特性，借助激光来写入和读出数据；PCD则是利用一些特殊的材料，这些材料在激光加热前后的反射率不同，利用它们的反射率不同来记忆“1”和“0”。使用磁盘驱动器时，既可以把数据写入到盘上，又可以从盘上读出数据；磁光盘和相变光盘也同样具有写入和读出两个功能，而且可以在同一台驱动器上完成。可是只读光盘，则只能读光盘上的数据，而不能自己把数据写到光盘上。当然，我们也可以利用光盘刻录机和-R/RW型光盘来一次性写入/反复擦写数据。2．数据写入只读型光盘（如CD-DA、CD-ROM、DVD-Video、DVD-ROM等）上的数据是用压模(stamper)冲压而成的，而压模是用原版的主盘(masterdisc)制成的。在制作原版盘时，是用编码后的二进制数据去调制聚焦激光束，如果写入的数据为“0”，就不让激光束通过，写入“1”时，就让激光束通过，或者相反。在制作原版盘的玻璃盘上涂有感光胶，曝了光的地方经化学处理后就形成凹坑，没有曝光的地方保持原样，二进制信息就以这样的形式刻录在原版盘上。在经过化学处理后的玻璃盘表...