光盘存储原理

2005/3/31/11:2    光盘存储技术是利用激光在介质上写入并读出信息。这种存储介质最早是非磁性的，以后发展为磁性介质。在光盘上写入的信息不能抹掉，是不可逆的存储介质。用磁性介质进行光存储记录时，可以抹去原来写入的信息，并能够写入新的信息，可擦可写反复使用。

    1.非磁性介质存储原理

    有一类非磁性记录介质，经激光照射后可形成小凹坑，每一凹坑为一位信息。这种介质的吸光能力强、熔点较低，在激光束的照射下，其照射区域由于温度升高而被熔化，在介质膜张力的作用下熔化部分被拉成一个凹坑，此凹坑可用来表示一位信息。因此，可根据凹坑和未烧蚀区对光反射能力的差异，利用激光读出信息。

    工作时，将主机送来的数据经编码后送入光调制器，调制激光源输出光束的强弱，用以表示数据1和0；再将调制后的激光束通过光路写入系统到物镜聚焦，使光束成为1大小的光点射到记录介质上，用凹坑代表1，无坑代表0。读取信息时，激光束的功率为写入时功率的1/10即可。读光束为未调制的连续波，经光路系统后，也在记录介质上聚焦成小光点。无凹处，入射光大部分返回；在凹处，由于坑深使得反射光与入射光抵消而不返回。这样，根据光束反射能力的差异将记录在介质上的“1”和“0”信息读出。图2.1是光存储器写入和读出原理框图。

      图2.1光存储器写入和读出原理框图

    制作时，先在有机玻璃盘基上做出导向沟槽，沟间距约1.65 ,同时做出道地址、扇区地址和索引信息等，然后在盘基上蒸发一层碲硒膜。系统中有两个激光源，一个用于写入和读出信息，另一个用于抹除信息。碲硒薄膜构成光吸收层，当激光照射膜层接近熔化而迅速冷却时，形成很小的晶粒，它对激光的反射能力比未照射区的反射能力小的多，因而可根据反射光强度的差别来区分是否已记录信息。
      
      

      图2.2可擦除光盘结构示意图

    记录信息的抹除可采用低功率的激光长时间照射记录信息的部位来进行。由于激光介质的光照明“热处理”使晶粒长大，使其恢复到未记录信息时的初始晶相状态，故对激光的发射率也提高到记录信息前的状态。

      2.  磁性介质存储原理

    磁光盘是在光盘的基片上镀上一层矫顽力很大的，具有垂直磁化特性的磁性材料薄膜制成。当在磁记录介质表面上施加强度小于其室温矫顽力Hi 的磁物时，不发生磁通翻转，故不能记录信息。若用激光照射此介质后，则在被照射处温度上升，矫顽力下降为Hc′。如果这时再对记录介质施以外加弱磁场Hr(Hc′

    磁光存储信息的再生如图2.4所示。图中由激光源发出的激光经过起偏器、半反镜和聚光镜照射在盘上，行成小于1 的光点。同样，照射区温度上升，矫顽力下降，在照射区形成的磁场使该区磁化。当信息再生时，照射在磁化区的激光束反射光经半反镜、检偏器到光检测器上读出信息。