光盤刻錄廠光存儲(chǔ)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)
福州印刷網(wǎng) 2008-10-30 15:44:08 來源:福州印刷網(wǎng)
1.高密、高效、高速的母盤刻錄技術(shù)
采用短波激光和大數(shù)值孔徑的物鏡,可使道間距減小,比特長度減小,從而可提高光盤的刻錄密度;采用脈寬調(diào)制,可顯著提高記錄效率。
2.DVD單面盤的精密注塑及雙盤的封裝技術(shù)
將DVD母盤、模板生產(chǎn)線挑選出的合格模板,用精密注塑機(jī)注塑成形,制得的DVD半成品經(jīng)適當(dāng)冷卻,送入濺射室,根據(jù)不同要求,分別濺射金或鉛,然后進(jìn)行粘合劑旋涂、封裝、紫外光固化、在線檢測(cè)、商標(biāo)印刷等,制成DVD只讀光盤。
3.光盤記錄介質(zhì)
DVD-RAM光盤是否穩(wěn)定可靠,記錄介質(zhì)是關(guān)鍵,而材料設(shè)計(jì)能否滿足高速存儲(chǔ)的要求,又取決于記錄介質(zhì)能否在兩個(gè)穩(wěn)定態(tài)之間實(shí)現(xiàn)快速可逆相變。國內(nèi)外傳統(tǒng)相變介質(zhì)材料設(shè)計(jì)都是基于激光的熱效應(yīng),信息寫入用液相快淬實(shí)現(xiàn);信息的擦除用晶核形成、晶粒長大來完成。由于熱效應(yīng)是能量積累過程,寫入一個(gè)比特需較長時(shí)間,約幾十納秒,而且介質(zhì)在經(jīng)歷幾十萬次的寫/擦循環(huán)后會(huì)出現(xiàn)信噪比下降的熱疲勞。
隨著記錄激光采用短波長,激光的熱效應(yīng)逐漸減弱,而激光光子的激發(fā)作用變得突出;所以新的材料設(shè)計(jì)基于激光的光效應(yīng)。對(duì)半導(dǎo)體類型介質(zhì)來講,寫入一個(gè)比特只要幾十皮秒,使記錄速率獲得數(shù)量級(jí)的提高。這種基于非線性光學(xué)雙穩(wěn)態(tài)變化效應(yīng)的記錄介質(zhì)稱為光雙穩(wěn)態(tài)記錄介質(zhì),它可以是無機(jī)材料,也可以是有機(jī)材料或無機(jī)-有機(jī)復(fù)合材料。
從信息存儲(chǔ)的角度看,一張以光形勢(shì)存儲(chǔ)的CD-ROM完全可以看成一種新型的紙。一張小小的塑料圓盤,其直徑不過12厘米(5英寸),重量不過20克,而存儲(chǔ)容量卻高達(dá)600多兆字節(jié)。如果單純存放文字,一張CD-ROM相當(dāng)于15萬張16開的紙,足以容納數(shù)百部大部頭的著作。
但是,CD-ROM在記錄信息原理上卻與紙大相徑庭,CD-ROM盤上信息的寫入和讀出都是通過激光來實(shí)現(xiàn)的。激光通過聚焦后,可獲得直徑約為1微米(μm)的光束。
據(jù)此,荷蘭飛利浦(Philips)公司的研究人員開始使用激光光束來進(jìn)行記錄和重放信息的研究。1972年,他們的研究獲得了成功,1978年投放市場(chǎng)。
最初的產(chǎn)品就是大家所熟知的激光視盤(LD,Laser Vision Disc)系統(tǒng)。從LD的誕生至今,光盤有了很大的發(fā)展,它經(jīng)歷了三個(gè)階段:
(1)LD-激光視盤
(2)CD-DA激光唱盤(3)CD-ROM
下面簡(jiǎn)單介紹這三個(gè)階段性的產(chǎn)品特點(diǎn)。
1. LD-激光視盤
它就是通常所說的LCD,直徑較大,為12英寸,兩面都可以記錄信息,但是它記錄的信號(hào)是模擬信號(hào)。模擬信號(hào)的處理機(jī)制是指模擬的電視圖像信號(hào)和模擬的聲音信號(hào)都要經(jīng)過FM(Frequency Modulation)頻率調(diào)制、線性疊加,然后進(jìn)行限幅放大。限幅后的信號(hào)以0.5微米寬的凹坑長短來表示。
2. CD-DA激光唱盤
LD雖然贏得了成功,但由于事先沒有制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),使它的開發(fā)和制作一開始就陷入昂貴的資金投入中。1982年,由飛利浦公司和索尼(Sony)公司制定了CD-DA激光唱盤的紅皮書(Red Book)標(biāo)準(zhǔn)。由此,一種新型的激光唱盤誕生了。CD-DA激光唱盤記錄音響的方法與LD系統(tǒng)不同,CD-DA激光唱盤系統(tǒng)首先把模擬的音響信號(hào)進(jìn)行PCM(脈沖編碼調(diào)制)數(shù)字化處理,再經(jīng)過EFM(8-14位調(diào)制)編碼之后記錄到盤上。數(shù)字記錄代替模擬記錄的好處是:對(duì)干擾和噪聲不敏感;由于盤本身的缺陷、劃傷或沾污而引起的錯(cuò)誤可以校正。
3. CD-ROM
CD-DA系統(tǒng)取得成功以后,這就使飛利浦公司和索尼公司很自然地想到,利用CD-DA作為計(jì)算機(jī)大容量只讀存儲(chǔ)器.
但要把CD-DA作為計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器,還必須解決兩個(gè)重要問題:
①建立適合于計(jì)算機(jī)讀寫的盤的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);
②CD-DA誤碼率必須從現(xiàn)有的10-9 降低到10-12 以下。由此就產(chǎn)生了CD-ROM的黃皮書(Yellow Book)標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的
核心思想是:盤上的數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)塊的形式來組織,每塊都要有地址。這樣做后,盤上的數(shù)據(jù)就能從幾百兆字節(jié)的存儲(chǔ)空間上迅速找到。為了降低誤碼率,采用增加一種錯(cuò)誤檢測(cè)和錯(cuò)誤校正的方案。錯(cuò)誤檢測(cè)采用了循環(huán)冗余檢測(cè)碼,即所謂CRC;錯(cuò)誤校正采用里德-索洛蒙(Reed Solomon)碼。
黃皮書確立了CD-ROM的物理結(jié)構(gòu),而為了使其能在計(jì)算機(jī)上完全兼容,后來又制定了CD-ROM的文件系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn),即ISO9660。 有了這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn),CD-ROM在全世界范圍內(nèi)得到了迅速推廣和愈來愈廣泛的應(yīng)用。
在80年代中期,光盤的發(fā)展非?,先后推出了WORM光盤、CD-ROM光盤、磁光盤(MOD)、相變光盤(PCD,Phase Change Disk)等新的品種。這些光盤的出現(xiàn),給信息革命帶來了很大的推動(dòng)。
本文標(biāo)題:光盤刻錄廠光存儲(chǔ)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)
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