第五章光盘技术

第五章光盘存储技术一、存储介质的发展1.纸2.微缩胶卷3.磁性存储介质4.光盘光盘存储技术20世纪70年代研究成功。(1).存储密度高、容量大，单位存储信息成本低，使用寿命长，存储条件要求低，能与计算机和通信设备联机使用;(2).存储寿命一般在10年以上；(3).非接触式读/写和擦，光头不会磨损或划伤盘面；(4).信息的载噪比(CNR)高可达50dB以上，且经多次读写不降低。信息位的价格低。存储密度低，不能永久性地保存；存储密度高，成本低，容易复制。但不便于计算机自动检索和信息传输，长期保存需要有良好的环境条件；存储方便，能与计算机和现代通信设备相连接。但其存储容量和密度尚不能满足日益增长的文字、图象资料的需要且单位存储信息的成本较高；二、光盘存储器的分类：１.只读存储器（ReadOnly）；２.只写一次式存储器（WriteOnce）又称为写入后立即读出式DRAW（DirectReadAfterWrite）光盘；３.可擦式（Erasable）或可逆式（Reversible）。可擦重写光盘的存储介质能够在激光辐照下起可逆的物理或化学变化。目前主要有：磁光型（M－O）和相变型。磁光型根据光热效应使记录下的磁畴方向产生可逆变化，不同方向的磁畴使探测光的偏振面产生旋转作读出信号；相变型靠光热效应在晶态与非晶态之间产生可逆相变。第五章光盘存储技术二、光盘存储器的主要性能参数１.光盘直径：在一定程度上决定光盘机的大小规模及用途；２.存储密度：指在存储媒体的单位长度和单位面积内所存储的二进制位数。光盘的线密度一般可达1000位／mm，道密度600道／mm，面密度107～108位／cm2。３.存储容量：可存储在光盘中的数据总量。直径30cm的光盘存储容量可达1010～104位／盘片。４.数据传送率：单位时间内从数据源传送到光盘的二进制位数或字节数一般可达20～50Mb／s。５.存取时间：把信息写入或从光盘上读出信息所需的时间。光盘的存取时间一般为100～500ms，平均在250ms左右。６.信噪比：信噪比越大，可靠性越高。７.误码率：在光盘上读出信息时，出现差错的位数与读出的总位数之比光盘的原始误码率很高，一般为10-4～10-5，通过各种误码校正措施可将误码率降低到10-10～10-11的水平。第五章光盘存储技术LDPDAstigmaticLensBeamSplitterCollimatingLensObjectiveLensDiscPick-upHeadOpticalSystem三、光盘读出原理第五章光盘存储技术光盘技术TraditionalopticalrecordingsystemEncoderOpticsWriteand/orreadLaserUserDataOpticalDiscDecoderDetectionUserDataServoSpinMotorPick-upHead第五章光盘存储技术第五章光盘存储技术第五章光盘存储技术PitSizeComparisonbetweenDVD-ROMandCD-ROM1.6m0.83m0.74m0.4m第五章光盘存储技术DiscStructure(DVD-5)4.7GB,133min第五章光盘存储技术DiscStructure(DVD-9&10)9.4GB,266min8.5GB,240min第五章光盘存储技术DiscStructure(DVD-18)17GB,281min第五章光盘存储技术DVD-RLayerStructure第五章光盘存储技术OutlineofDVD-RDiscFormat第五章光盘存储技术在光的衍射极限下，光线聚焦的直径(d)与光波长()成正比而与镜头的数值孔径(NA)成反比，即d=0.56NA四、光盘技术的发展趋势d焦点深度(hF)可表示为hF=0.562(NA)2hF第五章光盘存储技术CD-RandDVD-RWorldwideMarketDemandProjections第五章光盘存储技术时间型号记录波长(nm)5in单面容量(GB)存储密度(Gb/m2)道间距(m)最小记录长度(m)扫描速度m/s数据传输速率(Mb/s)2000年DVD系列630/6504.72.00.74－0.590.44－0.283.8426－27～2005年HD－DVD系列430－50020-5010-200.30.210－2050－100～2010年SHD200－3502501000.10.05－0.130500－1000光盘存储技术发展进程第五章光盘存储技术光盘存储技术发展进程产品类型记录波长第一代光盘GaAlAs半导体激光器0.78－0.83m第二代光盘GaAlInP半导体激光器0.63－0.65m第三代光盘ZnCdSe半导体激光器GaN半导体激光器0.50－0.55m0.40－0.45m第五章光盘存储技术