理论教育 光盘存储技术原理及表达方式转换

光盘存储技术原理及表达方式转换

时间:2023-08-05 理论教育 版权反馈
【摘要】:(一)光盘记录信息表达方式的转换光盘存储技术是通过记录信息表达方式的转换来实现的,主要有模拟记录和数据记录两种。记录介质上有激光照射的地方受热膨胀形成光泡,无激光照射的地方无变化。擦除信息时,用较大能量的激光照射,使记录介质温度升高至居里点以上,在外加磁场作用下,记录点出的磁场方向转向恢复到写入前状态,原信息记录擦除。

光盘存储技术原理及表达方式转换

(一)光盘记录信息表达方式的转换

光盘存储技术是通过记录信息表达方式的转换来实现的,主要有模拟记录和数据记录两种。

1.模拟记录

光盘的模拟记录就是利用原始信息直接转换的光信号进行记录的一种方法。首先利用光电转换原理将原始信息的光信号转换为视频电信号,然后再将按电压变化的电信号转换为按频率变化的调频信号,利用调频的电信号控制激光输出。其中,输出激光的时间及其间隔的长短完全由调频电信号的频率所决定。利用脉冲激光信号在光盘上产生物理变化的方法,模拟地将原始信息记录下来。

2.数据记录

光盘的数据记录就是将原始信息的光信号转换成二进制数据的电信号进行记录的一种方法。首先根据需要将输入光强随时间变化的原始电信号分解成若干记录单位,再根据二进制编码规则,将每一个记录单位按其光强大小转换成二进制数据电信号,在此电信号的控制下,将输出激光调制成按二进制数据变化的脉冲激光信号,利用脉冲激光在光盘上产生的物理变化将原始信息记录下来。

(二)光盘记录方式

无论是模拟记录,还是数据记录,都是通过光盘在激光作用下产生的物理变化而实现的。光盘的记录方式主要包括以下几种:

1.烧蚀记录

烧蚀记录是在转动的光盘上,使激光束沿光盘上记录介质的沟槽轨道烧坑记录的一种方法。烧蚀记录利用的是脉冲激光信号的热效应。信息的读取依赖于光的反射,激光在有坑处与无坑处的不同反射使反射光产生强弱不同的变化,强弱不同的反射光信号转换成不同的电信号,最终在终端屏幕显示出各种记录的信息。(www.daowen.com)

2.光泡记录

光泡记录是利用激光的热效应使光盘记录介质在脉冲激光的照射下形成高效反射率的光泡来记录信息的一种方式。记录介质上有激光照射的地方受热膨胀形成光泡,无激光照射的地方无变化。信息的读取依赖于光的反射,激光在光泡与无变化的地方反射的光不同,强弱不同的反射光信号转换成不同的电信号,最终在终端屏幕显示出各种记录的信息。

3.合金点记录

合金点记录是利用激光的热效应使光盘双层金属记录介质熔化形成高反射率合金点来记录信息的方式。

4.相变记录

相变记录是利用激光的热效应使相变记录介质发生晶态和非晶态互相转化来实现信息的多次写入和擦除。相变记录使用的记录介质在正常情况下呈晶态结构,写入信息时,光照点处的介质温度超过熔点,骤冷后,该处的介质即可变为非晶态结构;读取信息时,利用能量低于介质熔点的弱激光沿介质面沟槽扫描,不同的反射光将记录的信息读出;擦除信息时,使用较大能量的激光照射,使介质温度超过其结晶温度,慢慢冷却后,原记录点处的非晶态结构转化为晶态结构,原信息记录消失。

5.磁光记录

磁光记录的记录介质为磁性材料。在信息写入前先用一处加磁场将介质磁化,写入时,使激光照射点处的记录介质温度升高至介质的居里点[1]以上,同时,外加一个强度适宜、与写入前外加磁场方向相反的辅助磁场,使被照射点处记录介质的磁场方向转向。读取信息时,由于记录点和非记录区的磁场方向相反,记录介质表面的反射光偏振面的旋转角度不同,利用较弱的偏振激光束沿光盘记录介质的信息道扫描,再用检偏镜将记录点的反射偏振光滤过,即可读出信息。擦除信息时,用较大能量的激光照射,使记录介质温度升高至居里点以上,在外加磁场作用下,记录点出的磁场方向转向恢复到写入前状态,原信息记录擦除。

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