_光信息存储技术
光学信息储存技术及其应用
光学信息储存技术及其应用随着信息技术和电子商务的发展，人们对信息存储的需求也不断增加。
现有的信息存储技术主要包括磁盘、固态硬盘等，它们都有着各自的优点和不足。
而另一种信息存储技术，光学存储技术，在过去的几十年里也不断发展壮大，成为了相当重要的一种信息存储技术。
本文将介绍光学信息储存技术的发展、原理和应用。
一、光学信息储存技术的发展光学存储技术在二十世纪六七十年代逐渐被应用到光盘和激光唱片等领域。
然而，这些产品比较脆弱，只能承受较低的光密度和存储容量。
在1983年，Philips公司和Sony公司联合研发出了一种新的光学存储技术——CD，它的存储容量达到了650MB。
此后，CD成为了音频和视频储存的主要媒介。
同时，CD的成功也促使出现了DVD和蓝光光盘等容量更大的储存媒介。
除了光盘之外，光学存储技术还涉及到Kerr效应、材料的量子隧穿现象、非线性光学现象等物理现象。
这些领域的研究不仅深化了人们对光学现象的认识，而且也推动了光学存储技术的进一步发展。
二、光学信息储存技术的原理光学信息储存技术的主要原理是利用激光来进行信息的写入、读取和擦除。
在CD等光盘中，信息是以螺旋形的条纹(被称之为"凹坑")的形式存于盘面上的。
当盘片旋转时，激光扫描到盘面的凹坑处被反射，非凹坑处不反射，通过此判断信息的1和0。
同时，CD等光盘还利用了复合材料的光学性质。
这些材料可在受激光照射时发生物理或化学变化，使得光的透过程度或折射率发生明显变化，进而记录信息。
此外，激光的波长和功率也是光学信息储存技术中的关键参数。
不同的激光波长和功率会影响到光盘内信息的存储密度和储存容量。
三、光学信息储存技术的应用光学信息储存技术在音频、影音等领域广泛应用，但在数据中心和数据备份等领域，其应用也越来越广泛。
首先，光盘的可携带性和数据稳定性使它成为数据备份的重要手段。
光盘能够存储大量数据，且不易受到物理和环境影响，能够长期保存数据。
光信息存储技术及性能指标概述
文字出现
光盘应用
磁盘产生
光信息存储技术：利用特定波长的光作为信息的读写工具，从 信息存储介质中读出或向信息存储介质中写入信息。
光信存储光源：激光（相干性、单色性、方向性）
全息存储
光 信
利用全息照相原理，将信息存储在记录介质中，读出时，
息 通过光电探测器将光信号再转变成电信号输出。
存 储
逐点存储
分 通过受信号调制的激光束与记录介质相互作用时产生的状
类 态变化逐点记录信号，读出时再用激光束投射到记录介质
表面，从反射光的强度变化中读出信息。
光信息存储技术优点：
1、信息存储密度高 2、易于快速随机存取 3、能存储图像和数字两种信息 4、价格低廉，使用方便 5、保存方便，且不易丢失
光信息存储技术性能指标: 1、存储容量：存储单元的数量 2、存储密度：存储器单位面积上所能记存的数的多少 3、存储周期：存或取一个数据所需要的时间
光存储技术
第七讲光存储技术本章内容一、概述二、光盘存储三、全息存储技术一、概述什么是信息的光存储？利用光子与物质的作用，将各种信息如图像、语言、文字以及相关数据记录下来，需要时再将其读出。
绘画和文字是人类文明中最生动的光存储方式。
照相和电影是光学存储技术的重大成就。
1、光存储2、光存储原理及分类（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，能产生物理、化学性质的改变，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。
3、光存储的特点（1）存储密度高信息的存储密度表征单位面积或单位体积可存储的二进制位数（bit/cm2，bit/cm3），用以表示各种存储方法的性能指标。
电子存储器的存储密度约104－106 bit/cm2，即使是超大规模集成电子存储器也不会超过106 bit/cm2。
光学存储器的理论极限值：面存储密度为1/λ2；体存储密度为1/λ3 。
按λ=500 nm 计算，存储密度为1 Tbit/cm3。
3、光存储的特点（2）并行程度高光子之间不会相互作用，因而光计算的并行处理能力远远高于电子计算。
提供并行输入输出和数据传输。
（3）抗电磁干扰光子不荷电，抗电磁干扰。
（4）存储寿命长磁存储2—3年；光存储10年以上。
（5）非接触式读／写信息（6）信息价格位低价格可比磁记录低几十倍。
本章内容一、概述二、光盘存储三、全息存储技术二、光盘存储自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1 、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。
光存储技术
光存储技术发展现状班级：07111306学号：1120131797姓名：程显达1.引言光存储技术是利用光子与物质的作用，将各种信息比如图像、语言、文字等相关数据记录下来，需要的时候再将其读出的存储技术。
光存储技术具有非接触式读写、寿命长、信息位的价格低等优点，随着光量子数据存储技术、三维体存储技术、近场光学技术、光学集成技术的发展，光存储技术必将成为信息产业中的支柱技术。
2.光存储技术的原理从概念上讲，光存储技术是用激光照射介质，通过激光与介质的相互作用使介质发生物理、化学变化，将信息存储下来的技术。
它的基本物理原理为：存储介质受到激光照射后，介质的某种性质（如反射率、反射光极化方向等）发生改变，介质性质的不同状态映射为不同的存储数据，存储数据的读出则通过识别存储单元性质的变化来实现。
对于介质的选取，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，能产生物理、化学性质的改变，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。
举一个例子来简单说明原理，目前得到广泛应用的CD光盘、DVD光盘等光存储介质以二进制数据的形式来存储信息。
信息写入过程中，将编码后的数据送入光调制器，使激光源输出强度不同的光束。
调制后的激光束通过光路系统，经物镜聚焦照射到介质上。
存储介质经激光照射后被烧蚀出小凹坑，所以在存储介质上存在被烧蚀和未烧蚀两种不同的状态，分别对应两种不同的二进制状态0或1。
读取信息时，激光扫描介质，在凹坑处入射光不返回，无凹坑处入射光大部分返回。
根据光束反射能力的不同，将存储介质上的二进制信息读出，再将这些二进制代码解码为原始信息。
3.光存储技术的优点(1).存储密度高，存储容量大。
信息的存储密度表征单位面值或单位体积可存储的二进制位数，用以表示各种存储方法的性能治标。
电子存储器的存储密度约104-106bit/cm2，即使是超大规模集成电子存储器也不会超过106bit/cm2。
光信息存储技术
光信息存储技术在当今信息爆炸的时代，数据的存储和处理需求呈指数级增长。
光信息存储技术作为一种新兴的、具有巨大潜力的存储手段，正逐渐引起人们的广泛关注。
光信息存储技术，简单来说，就是利用光来记录和读取信息的技术。
它与传统的磁存储和电存储技术相比，具有许多独特的优势。
首先，光存储具有极高的存储密度。
这意味着在相同的物理空间内，光存储能够容纳更多的数据。
想象一下，一张小小的光盘就可以存储数部高清电影或者成千上万的文档，这在很大程度上节省了存储空间。
而且，随着技术的不断进步，光存储的密度还在不断提高，未来有望实现更大容量的存储。
其次，光存储的稳定性非常出色。
光存储介质不像磁盘那样容易受到磁场干扰，也不像闪存那样存在写入次数的限制。
这使得光存储的数据能够长期保存，并且在恶劣的环境条件下也能保持其完整性。
对于那些需要长期保存的重要数据，如历史档案、科研资料等，光存储无疑是一种可靠的选择。
再者，光存储的读取速度也相当快。
通过激光束的快速扫描，可以迅速获取存储在光盘上的信息。
这使得在处理大量数据时，能够大大提高工作效率。
那么，光信息存储技术是如何实现的呢？目前常见的光存储技术主要包括光盘存储和全息存储。
光盘存储是我们比较熟悉的一种形式，例如 CD、DVD 和蓝光光盘等。
在光盘的表面，有许多微小的凹坑和平面，这些凹坑和平面的排列方式代表了二进制的数据“0”和“1”。
当激光照射到光盘表面时，根据反射光的强弱变化，就可以读取到存储的信息。
而全息存储则是一种更为先进的技术。
它利用光的干涉原理，将数据以三维的方式存储在介质中。
与传统的平面存储方式不同，全息存储可以在同一空间内存储多个数据页，从而极大地提高了存储容量。
在光信息存储技术的发展过程中，材料的研究也至关重要。
优质的存储材料需要具备良好的光学性能、物理化学稳定性以及可加工性。
目前，研究人员正在不断探索新的材料，如有机聚合物、纳米材料等，以进一步提高光存储的性能。
然而，光信息存储技术也面临着一些挑战。
光存储技术原理
光存储技术原理光存储技术是一种利用激光束在存储介质上写入和读取信息的存储方式。
其原理主要基于光学干涉、光学散射、光学调制等原理，将信息以二进制的形式编码为激光束的强度、相位、偏振等物理量，从而实现信息的存储和读取。
一、光存储技术的原理光学干涉光学干涉是光波相遇时产生明暗条纹的现象。
在光存储中，通过将两束激光束干涉，可以形成明暗条纹，从而将信息编码为这些条纹的形状和分布。
在读取信息时，通过检测这些条纹的形状和分布，可以恢复原始信息。
光学散射光学散射是指光波在遇到微小颗粒时发生偏离的现象。
在光存储中，利用光学散射可以将信息编码为散射光的强度和相位等物理量。
在读取信息时，通过检测散射光的强度和相位等物理量，可以恢复原始信息。
光学调制光学调制是指利用光波的物理特性对信息进行编码和解码的过程。
在光存储中，利用光学调制可以将信息编码为激光束的强度、相位、偏振等物理量。
在读取信息时，通过检测激光束的强度、相位、偏振等物理量，可以恢复原始信息。
二、光存储技术的实现方式1、CD光存储CD光存储是最早的光存储技术之一，它利用激光束在铝质光盘上烧制出凹坑，从而将信息编码为凹坑的形状和分布。
在读取信息时，通过检测凹坑的形状和分布，可以恢复原始信息。
CD光存储的存储容量较小，已经被DVD等更先进的存储技术所取代。
2、DVD光存储DVD光存储是一种利用激光束在塑料光盘上烧制出微小凹槽的光存储技术。
它利用光学散射原理将信息编码为凹槽的形状和分布。
与CD光存储相比，DVD光存储的存储容量更大，可以存储更多的信息。
3、BD光存储BD光存储是一种利用激光束在蓝光光盘上烧制出微小凹槽的光存储技术。
它利用光学散射和光学干涉原理将信息编码为凹槽的形状和分布。
与DVD光存储相比，BD光存储的存储容量更大，可以存储更多的信息。
4、Holographic Memory全息存储是一种利用激光束在晶体材料中烧制出全息图的光存储技术。
它利用光学干涉原理将信息编码为全息图的形状和分布。
光学信息存储技术的研究与应用
光学信息存储技术的研究与应用光学信息存储技术是一种利用光学原理来实现信息的存储和读取的技术。
在光学信息存储技术中，物理定律和实验是不可或缺的重要组成部分。
本文将对光学信息存储技术的研究与应用进行详细阐述，包括物理定律的应用、实验准备和过程、实验的应用以及其他专业性角度。
首先从物理定律的角度来看，光学信息存储技术主要基于光学现象和光的性质进行研究和应用。
光学定律中的斯涅尔定律、费马原理和折射定律等对光的传播、折射和反射等过程提供了基本的理论依据。
在光学信息存储技术中，可以利用这些定律来实现信息的编码和解码，从而实现信息的存储和读取。
例如，通过斯涅尔定律可以实现激光束的聚焦，从而提高信息存储的密度和容量。
在进行光学信息存储实验之前，首先需要进行实验准备。
这包括选择合适的实验设备和材料，并进行相应的调整和校准。
常见的实验设备包括激光器、光学镜片、光学透镜、光学光纤等。
实验材料可以是光学纳米材料、光敏材料、光学介质等。
同时，还需要搭建合适的实验平台和系统，以确保实验的稳定性和可重复性。
在实验进行过程中，关键的一步是光学信息的编码和写入。
这需要利用所选材料的特殊性质或响应特性来实现。
例如，可以利用光敏材料的光致变色性质来实现信息的编码和写入。
具体来说，可以利用激光的光强和波长的控制，通过光致变色效应改变材料的吸收光谱或产生光学波导结构，从而实现信息的编码和写入。
此外，还可以利用激光的干涉效应、散射效应等来实现信息的编码和写入，进一步提高信息存储的容量和速度。
光学信息存储技术具有广泛的应用前景。
其主要应用领域包括数字存储、光存储器、光盘、光磁记录和光存储器件等。
其中，数字存储是光学信息存储技术的一个重要应用领域。
通过光学信息存储技术，可以实现大容量、高速度、长寿命的数字存储器件。
与传统的磁性存储器件相比，光学存储器件具有更高的存储密度和更快的读写速度。
此外，光学信息存储技术还可以应用于光纤通信、光学计算、光学传感等领域，为新型光学设备和系统的发展提供基础。
光储一体化技术介绍
光储一体化技术介绍光储一体化技术是指将光存储技术与其他信息处理或传输技术相结合，实现在光存储介质中直接进行数据处理、计算和通信传输的一种新型技术。
光储一体化技术的出现，将为信息存储、处理和传输带来革命性的变化，具有广阔的应用前景和产业化发展空间。
本文将就光储一体化技术的发展历程、技术原理和应用前景进行详细介绍。
一、光储一体化技术的发展历程光存储技术自问世以来就备受关注，其高密度、高速度和长期稳定性等特点受到广泛认可。
而随着信息技术的不断发展，人们对存储技术的需求也在不断提升，对存储设备的密度、速度、功耗等方面的需求也越来越高。
在这样的背景下，光储一体化技术应运而生。
光储一体化技术最早出现在研究实验室中，学术界对其进行了大量的研究工作。
后来，随着业界对大容量、高速度的存储需求不断增加，光储一体化技术作为一种新兴的技术手段，开始引起了工业界的广泛关注和投入。
目前，光储一体化技术已经成为信息领域中一个备受瞩目的研究方向，相关的技术研究和产业发展也在不断深入。
二、光储一体化技术的技术原理光储一体化技术主要依托于光存储介质的特性和光路控制技术，在此基础上融合了计算、通信等多种信息处理技术。
光存储介质具有较高的数据密度、较长的数据保存时间和较快的数据读写速度等特点，是实现光储一体化技术的基础。
而光路控制技术能够实现光信号的控制、整形和传输，为光储一体化技术的实现提供了重要支持。
在光储一体化技术中，光存储介质扮演着承载信息和数据处理的角色，同时兼具存储和传输功能。
通过利用光信号的波长、相位、振幅等特性，可以实现在光存储介质中进行数据处理、计算和通信传输。
这种一体化的设计思路，有效地提升了信息处理的效率和速度，同时降低了设备的功耗和成本，具有较高的实用性和经济性。
三、光储一体化技术的应用前景光储一体化技术具有广泛的应用前景，涵盖了信息科技、通信、医疗、金融、交通、航天等多个领域。
在信息科技领域，光储一体化技术可以为大数据处理、云计算、人工智能等方面的应用提供强大的支撑，满足日益增长的数据存储和处理需求。
光信息存储
访问时间可以做到在200毫秒以下。
一、光全息存储关键技术及原理
双色记录
全息数据记录的设备在双色全息记录的过程中， 参考光和信号光固定使用一个特殊的波长（绿光、 红光、甚至红外光），而敏化光束为一个单独的短 波长激光（蓝光或者紫外光）。敏化光束用来使材 料在记录过程之前和之后变得敏感，而信息将通过 参考光和信号光在晶体中记录下来。在读取的过程 中，仍然通过单独照射参考光来实现，由于参考光 波长较长，它无法在使被束缚的电子在读取阶段激 发，因此需要短波长的敏化光来擦除记录的信息。
关于光全息存储的探讨
光信息1001 唐丽红
目录
一、光全息存储关键技术及原 理 二、光全息存储的性能表征 三、光全息存储材料 四、光全息存储应用前景
光全息存储的提出
1984年， DennisGabor在 为提高电子显微镜 的分辨率时提出 1991年， 光驱问世； 1993年，第二代 MPC规格问世 1995年夏， Multimdeia PCWork ing Group公布第三代 规格标准，光驱速度提 高到四倍速。
全息光存储 的巨大竞争 力体现在它 所具有的超 大存储容量、 超高存储密 度和越快的 存取速度等 方面。 Inphase公 司和 Optware公 司已经在这 一领域中迈 出了坚实的 步伐，取得 了令人瞩目 的成就
1
2 2
3
参考文献
[1]景敏.全息显示技术发展与现状.[J].科 技广场.2008（7）,232-234 [2]刘玉照.激光全息存储技术的发展.[J]. 情报科55学,2000(18),473-475 [3]江涛.信息存储新领域——全息存储及 其材料.[J].信息记录材料.2006(7),32-35
一、光全息存储关键技术及原理
光电技术在信息存储中的应用
光电技术在信息存储中的应用一、引言信息存储是现代社会中不可或缺的重要技术，随着科技的飞速发展，信息存储技术也在不断创新和改进。
光电技术作为一种快速、高效的信息存储手段，正在被广泛应用于各个领域。
本文将深入探讨光电技术在信息存储中的应用，并分别从光纤通信、光盘存储和光存储器三个方面展开讨论。
二、光纤通信中的光电技术光纤通信是一种利用光信号传输数据的通信方式，它利用光电技术将信息以光的形式传送，并通过光纤进行传输。
光纤通信具有传输速度快、容量大、抗干扰能力强等优点。
光电技术在光纤通信中起到了至关重要的作用，它负责将光信号转换为电信号，并通过解码器进行解码。
光纤通信的发展极大地推动了信息存储的进步。
三、光盘存储中的光电技术光盘存储是一种常用的信息存储方式，广泛应用于音视频资料的存储和传输。
光盘存储利用了光电技术中的激光读取原理，通过激光束的照射和反射，将信息记录在光盘上。
对于CD、DVD 等光盘，光电技术可用来读写数据、播放音视频，还可以对数据进行复制和存储。
光盘存储在信息存储中起到了重要的角色，具有存储容量大、寿命长、抗腐蚀等特点。
四、光存储器在信息存储中的应用光存储器是一种新型的信息存储技术，它利用光的特性来存储和读取数据。
光存储器具有读写速度快、可擦写、保存时间长等优点，已经广泛应用于计算机存储和数字存储领域。
光存储器采用了光电技术中的激光写入和读出原理，通过激光束的照射和反射来存储和获取信息。
光存储器可以大大提高数据的读写速度和存储容量，为信息存储带来了革命性的突破。
五、光电技术在信息存储中的未来发展趋势随着科技的不断进步，光电技术在信息存储中的应用将迎来更大的发展空间。
未来，随着光通信技术的进一步成熟，光电技术将能够实现更快速、更高效的数据传输。
在光盘存储领域，随着高清音视频的普及，光电技术将不断升级，使光盘存储容量和传输速度进一步提升。
此外，光存储器作为一种新兴的存储技术，将会在未来得到更广泛的应用，带来更多创新和突破。
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2020/5/29
∴需要检纠错技术或称抗干扰编码。 为此：在传输或者存储信息时，按一定的 信息相关规则附加一些具有保护信息能 力的冗余位而形成 光盘中：读出译码还原时，能自动检测 最多采用的：循环码或线性分组码
2020/5/29
差错的控制 在读/写操作或媒体保存期间，都有可
能产生差错： 即漏码或冒码 漏码：由1变为0 冒码：由0变为1
例如1000rpm时 写入功率需8-9mW 考虑损耗：LD：25~30mW
如果：3000~3600rpm时 LD>50mW
∴价格太贵
2020/5/29
其它途径： 采用多通道并行读/写处理
2020/5/29
3）信噪比 信噪比↗ 误码率下降↙ 可靠性提高↗
几种系统的典型值 亮度 S / N 40dB
2020/5/29
结论： b ↗ （提高数据传输率）
①提高光盘转速 ②提高存储线密度
试验表明 当转速为
1200rpm→ b44k0B/s 3600rpm→ b132 kB 0/s
2020/5/29
但是由于转速↗ 时，LD输出功率受限或成 本太高也是划不来的。 （ ∵ 转速↗ ∴ 写/读时间 t↙，因此提高 LD的功率，否则无法工作 ）
2020/5/29
2020/5/29
（1） 扇区头标志 （2）偏差检测字段 （3）用户区 扇区头标志是模压图样，它使驱 动器不依靠锁相电路，就可确认 扇区的开始位量。
2020/5/29
② 存储方式 恒角速度，恒线速度 以及改进型恒线速度
（a）恒线速度（CD） CLV （1） 整个面上线速度恒定，即外侧 半径上道上的信息量大于内侧半径 道上的信息量 （2）从内侧 外侧扫描过程中 内侧→外侧 ω ↘ 保证线速度不变
学超衍射极限分辨存储等三维存储产品 有差距
达到：40~100Gbit/盘
2020/5/29
三.国内外发展状况 80年代 广电部第一次光盘制式可行性调研单
位有：清华、华工、复旦、北航 科学院：上海光机、上海冶金、52所 工厂：南京七一四厂 主要研究始于“七·五”规划
2020/5/29
“九·五”国家科委星ຫໍສະໝຸດ 计划 磁光光盘的产业化2020/5/29
（2）光盘存储系统的基本要求
光
盘 材料研究
光 盘
（ 介 质 ）
加工工艺
动态在线检测 离线全面质量检测
存 储 系
统 光盘驱动器
光 盘 机
写
/ 读信号
处理系统
供电系统 光学头系统 伺服系统 机械系统
写信号处理系统 读信号处理系统
2020/5/29
2020/5/29
持续光谱烧孔技术： 利用活性分子所处的周围
环境的不同而引起对应能量 的差别来识别不同分子。
2020/5/29
2020/5/29
④光盘库及光盘塔，光盘阵列的应用与国 外有很大差别 利用自动换盘系统组成光盘库、光 盘塔、光盘阵列，实现提高整个系统的 容量、数据传输率及数据存储的可靠性。
⑤ 开发新一代的存储产品 近场、自聚焦、光学非辐射场与光
牵头单位：成都电子科技大学（天 级公司） 参加单位：华工、清华 主要完成生产线上的测试设备改造
2020/5/29
①4X磁光光盘光学特性测试仪 --40万 华工
②4X磁光光盘机械特性测试仪 --70万 华工
③4X磁光光盘动态特性测试仪 --70万 清华
④光强调制型直接重写型磁光材料机理研 究 --40万 华工
与
校正电路
编码电路 信号调制 调 制 LD
会聚物镜 1m 光 斑 光盘介质
2020/5/29
在高温度的激光束光斑下加热形成一 定宽度一定间隔的记录脉冲
LD ECC 调制 会聚 光盘 加热 以有无凹坑 “1”和“0” 凹坑质量好坏 标志信噪比的高低
2020/5/29
② 信息的读出：
2020/5/29
2.构成实用系统 例1.CD唱机
PD
2020/5/29
六象限探测器
注意点： ① LD光束通过光栅后，生成有0级、±1 级（衍射光） 光束伺服方法：三光点跟踪
2020/5/29
② 光盘运动按恒线速工作的 最外圆 200转/分 最内圆 500转/分 转速逐渐变化，线速不变
技术指标： 频率范围：20Hz~20KHz 信噪比： >90dB 播放时间： 74分钟 选取节目：1s左右 道间距：1.6μm
2
临界角棱镜对P偏 振光敏感
2020/5/29
⑤ 整个系统为多个分离棱镜的组合 ∴各个棱镜的胶合面的定位精度要求高
⑥整个棱镜是单棱镜整形
把
椭圆 简单、方便
圆形
2020/5/29
2.写入/读出原理
各种光盘不一样，此处针对烧凹坑型 而言 CD、LD、VCD····
① 信息的写入
误差检测
数据输入 ECC
de k
NA
NA
减小道间隔，提高道密度↗
1 r
2020/5/29
② 采用更有效的编码方式 提高 值
③采用CLV方法 一般情况CLV比CAV存储容量大一倍
左右
2020/5/29
b
VL
d
2）数据传输率 定义为：单位时间内通过光盘上某点
的数据位数。 用公式表示：
式中 为信道位密度
d V L 为某条信道的线速度
而透射式则需双面保护层； 反射式易于实现聚焦伺服控制
根据反射方法找出经光盘反射光 束的发散、会聚的状况，来判断聚 焦误差是容易的
2020/5/29
4. 纠错编码
在光盘系统中，误码的主要来源
盘片材料不均匀
本身缺陷
(1)记录介质的缺陷
①
材料发生变化
(2)读取数据时错误
聚焦误差 如跟踪误差 造成
2020/5/29
2）领域 数据存储、图像存储 多媒体或多媒体工作站 视频节目存储介质
2020/5/29
二.发展简史 国外，研究始于70年代
荷兰:PHILIPS 1972.9.5诞生第一台激光唱机，体积大，
很笨重。He-Ne体积大，材料要求↗
1976→向美国推销第一代产品
1982→向西欧推销第二代产品（改进型 产品）
一定数量 的信息道改变一次光 盘转速：
（1）即发挥恒线速的优点 （2）又有利于控制
2020/5/29
③ 光盘结构（只读型） 三部分组成
1）盘基片 2）存储介质 3）保护层
2020/5/29
光盘结构采用反射式，为什么？ 反射式光盘只需从一面接近，从而
简化光盘系统结构； 反射式只需在信息层一侧有保护层，
2020/5/29
显然 A – 光盘上可容纳的最多的光斑数。 dr
于是光盘的存储面密度为：n
A dr
或表示为 n • 1
A dr
即面密度为
切向信道密度（位密度 / d ）
径向信道密度（道密度 1 / r ）
∴面密度=位密度 ·道密度
2020/5/29
结论：
① 为提高面密度
减小写/读光斑直径 de
2020/5/29
5.光盘存储系统的主要技术指标 存储容量（n） 数据传输率 信噪比 读取时间
2020/5/29
1）存储容量（n） 以光盘上所有存储的数据位的总和来
表征： n A
dr
其中 –读出光斑直径在正常读数时所
覆盖的数据位的数目。（即在信道上， 读数光斑直径长度上所能分辨的位数） A –为光盘信号面的有效记录面积； d – 读数光斑的直径； r – 为信道间距
共计 220万 总投资 1000万元
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四.光盘标准 对各类光盘的技术规格、盘片的物
理尺寸、信息记录的物理格式及逻辑格 式、信源/信道编码方法等技术内容作出 了详细的规定
由于不同的标准往往用不同颜色的 彩页作为封面，因此，人们习惯用彩页 颜色的方法来特指某一类光盘的技术标 准。
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LD色度 S / N 30dB 伴音 S / N 60dB
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基本元件： （a）光源LD：激光器 780nm，650nm （b）准直、扩束系统
椭圆，发散
准直，圆形
（c）PBS（偏振分光棱镜） （PBS+λ/4波片） 光束 隔离器
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（f）光电探测器（PD） 提供伺服所需的信号： TES，FES 提供探测到的光盘存储 的信息信号：RF
③ 减小信道密度 1.2μm↘0.74 μm
④ 减小光盘盘基厚度 1.2mm↘0.6mm
⑤ 编码技术、数据格式等
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PSHB--三维光信息存储在理 论上可以使记录密度提高 3~4量级。
* 即使光的频率成为新的存储 维，使得传统的二维（x,y） 光信息存储变成三维 （x,y,γ）光信息存储
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例2.WORM型（一次写多次读型）
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说明：
① LD：准直度要求 0.5mrad
② 会聚物镜 NA0.45de1m
③ PBS 透P偏振光97% 反S偏振光97%
PBS波片光束隔离器作用
4 进入光线为P偏振光
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④斜方棱镜出射的光
S偏振光 波片 P偏振光
如果每次把k位信息
C K 1 ,C K 2 ,C K 3 ,.C 1 .,C . 0.
写入光盘，经线性相关运算后，求出r个 检测位的冗余度 ∴ 共有 k+r =n位一起写入。 上述过程为编码
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这样编出的码称为 线性分组码或（n,k）分组码