大话光存储（1）光存储基本原理
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《大话光存储（1）光存储基本原理》要点： 大家好.好久没有写东西了.最近冬瓜哥在酝酿一件大事,所以没来得及写点啥.从本期开始,冬瓜哥将为大家大话光存储,本篇先介绍一些光存储的基本原理. 本文目录：
光存储系统这么多年来一直都给人一种默默无闻的感觉.自从2000~2005这5年来着实凭借着VCD、DVD火了一把之后,后续可以说是杳无音信了.当时全国各地电子市场里泛滥的光盘,软件、游戏、电影、CD,加上个封皮,琳琅满目.门口用的最高频率的词汇就是“要碟么,软件游戏”,就像如今北京中关村楼下的“维修这边”一样,只不过后者是坑死你不带喘气的. 不瞒您说,冬瓜哥至今还保留了一些光盘,比如某杀毒软件的安装盘等,其中也不乏当时刻录下来的一些内容,但是里面的东西现在基本可以说是没用了.不过试了试用光驱读了一下,10年前的CD-R刻录盘依然可以读出. 【光盘是如何存数据的】商品光盘是在聚碳酸酯表面压出凹坑,利用凹坑边沿表示1,坑底或者上表面都表示0.有人可能会有疑问如果两个连续的1应该怎么表示,光盘里的数据是经过特殊的重新编码的,会保证不出现两个连续的1. 把布满凹坑的盘片表面溅镀一层铝反射膜,当激光照射到凹坑时,凹坑的内壁对光产生了散射作用,并不是所有光线都原路反射回去,所以接收到的反射光强度变弱；而照射到没有凹进去的地方,反射光强度比凹坑所反射的要强.将光强度用光敏器件转换成连续变化的电流/电压的信号,并用采样器采样成数字信号,并保存到缓冲存储器中,便实现了数据的读出. 实际中的装置与迈克尔逊干涉仪类似.采用一块半透半反射的玻璃,既能够投射光源发出的激光,还能将反射光反射到探测器. 当仔细观察光盘表面时,会发现上面有非常细密的反光点,这些反光点就是由表面致密的不平整凹坑导致的,如果没有凹坑那就和看一面平整的镜子一样了,什么都看不出来. CD-ROM系统采用的是780nm波长的红色激光光学系统,凹坑深度为0.11微米左右,最小宽度约为0.83微米左右.如果要表示连续的0,则凹坑宽度会变宽.光道之间的间隔约为1.6微米左右. 而DVD格式的光道间距与凹坑宽度都有缩小,所以其存储密度大增,达到了单面4.7GB的容量.相应的,其光学系统精密度和分辨率也提升了,采用650nm波长红色激光系统. 【压(预录)盘和刻(刻录)盘的区别】有人可能会好奇了,光盘上这些致密的凹坑到底是如何制作上去的呢?用刀子肯定无法雕刻上去,因为再精密的刀尖,其表面积都要比一个凹坑大了.只有用激光来雕刻了.但是如此多的凹坑,就算雕刻每个凹坑需要比如1ms的时间,那么雕刻一整张盘,需要两个多月的时间.而且还要保持一定的激光发射功率,才能将塑料表面有效烧灼.这个完全不现实,或许没等一张盘雕刻完成,激光头早已烧坏. 实际上,商品光盘是用模具冲压出来的.首先,在光学玻璃片上涂上一层感光胶,然后把需要存储到玻璃片上的数据转换为激光强度的强弱信号,随着玻璃片的转动,照射到感光胶上,这样的话,感光胶表面就被烧灼出一个一个的烧灼点.被照射足够强度的光点,其化学性质发生了强烈变化,导致其可以被某种化学溶剂溶解(显影),而弱感光点处无法被溶解.这样被溶解的地方就产生了凹坑.可以看到这种凹坑的产生代价很低,因为激光并不是直接烧穿底下的介质,而只是照射一下而已,所以生产速度也非常快. 凹坑出现之后,在玻璃片表面上蒸镀一层银作为导电层,以便为以后的电铸过程做准备.将该玻璃片放入含有镍离子的电解液中,通电后,玻璃片表面不断吸引镍离子,镍层不断增厚,最终形成一个0.3毫米的镍片,最终这层镍金属片把凹坑复制了起来. 然后,将这层金属壳子撕下来,就形成了一个比较薄的金属模具,只不过其表示的内容与实际内容相反.该模具称为父盘,由于其较薄,无法直接当做模具去冲压塑料盘片,所以需要在其上方再用镍离子电铸成另一镍金属薄片,分离后形成母盘,然后再在母盘上电铸较厚的镍金属片,形成具有足够硬度的成型模具(子盘). 这个磨具就叫做压膜,只要用这个压膜去冲压新的塑料盘片,那么压膜凸出来的地方就会把塑料盘冲压出对应的凹坑.如果你认为实际的生产机器真的是像压面饼一样,那就大错特错了. 想想就可以,一个凹坑的深度和宽度实在是太小了,怎么可能压一下就能在聚碳酸酯上压出一个印子来呢?另外,聚碳酸酯塑料片也很硬,虽然磨具更硬,但是直接压压出这么细小的痕迹也是有难度的.按照我们日常生活中的经验来看,要想压出足够深刻的印记,必须把两样物品接触足够长时间,而且要使劲按压.是的,注塑机也是这么做的.(图：紫晶存储的蓝光生产设备) （编辑：东莞站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
