信息記錄材料光記錄

信息記錄材料光記錄第1頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§3光記錄§3-1光記錄概述§3-2CD§3-3DVD第2頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§3-1光記錄概述本節(jié)要點(diǎn)提示光記錄的發(fā)展歷程光記錄的基本原理光盤(pán)的特點(diǎn)光盤(pán)的分類(lèi)光盤(pán)的格式標(biāo)準(zhǔn)第3頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月引言相對(duì)于利用磁通變化和磁化電流進(jìn)行讀和寫(xiě)的磁盤(pán)人們把利用光學(xué)方式讀寫(xiě)信息的光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)圓盤(pán)稱為光盤(pán)！第4頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、光記錄的發(fā)展歷程

20世紀(jì)70年代初，荷蘭飛利浦(Philips)公司的研究人員開(kāi)始使用激光光束來(lái)進(jìn)行記錄和重放信息的研究

1972年9月，荷蘭Philips公司向國(guó)際新聞界展示了第一張激光視盤(pán)和光盤(pán)系統(tǒng)：LD（LaserVisionDisc）

第一次實(shí)現(xiàn)了信息存儲(chǔ)技術(shù)由磁記錄方式向光記錄方式的轉(zhuǎn)變！從而造就了一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè)—CD生產(chǎn)制造業(yè)第5頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光記錄從20世紀(jì)70年代發(fā)展起來(lái)，以其極大的存儲(chǔ)容量和低廉的存儲(chǔ)價(jià)格，適應(yīng)了信息時(shí)代信息存儲(chǔ)量日益劇增的要求光記錄技術(shù)發(fā)展到20世紀(jì)80年代，在聲視領(lǐng)域內(nèi)廣泛應(yīng)用，包括激光唱盤(pán)和激光視盤(pán)等現(xiàn)今，光盤(pán)已成為最主要的計(jì)算機(jī)外部存儲(chǔ)設(shè)備之一，并廣泛應(yīng)用于電子出版物存儲(chǔ)等等第6頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、光記錄的基本原理光記錄技術(shù)是一種通過(guò)光學(xué)方法寫(xiě)入和讀出數(shù)據(jù)的數(shù)字存儲(chǔ)技術(shù)它利用激光能聚焦成能量高度集中的極小光點(diǎn)的特性，將這種高能量的光點(diǎn)照射到記錄介質(zhì)上，使介質(zhì)的微小區(qū)域發(fā)生物理和化學(xué)變化，以產(chǎn)生一個(gè)標(biāo)記！比磁存儲(chǔ)有更高的存儲(chǔ)容量！第7頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.信息的“寫(xiě)入”將要存儲(chǔ)的信息（模擬量&數(shù)字量），通過(guò)調(diào)制激光聚焦成直徑為1μm左右的微小光點(diǎn)能量高度集中到存儲(chǔ)介質(zhì)上，使介質(zhì)的光照微區(qū)發(fā)生物理或化學(xué)變化導(dǎo)致該微區(qū)的某種光學(xué)性質(zhì)（如折射率、反射率）與四周的介質(zhì)形成較大的對(duì)比，以實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)第8頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.信息的“讀出”用另一束低功率密度的激光掃描信息軌道其反射光的變化通過(guò)光電器件檢測(cè)、解調(diào)，以取出存儲(chǔ)的信息這就是信息的“讀出”過(guò)程第9頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、光盤(pán)的特點(diǎn)①存儲(chǔ)密度高且容量大單張CD光盤(pán)一般容量都在650MB以上；單張DVD光盤(pán)一般單面容量4.7GB，雙面8.5GB；藍(lán)光DVD單面單層容量可達(dá)27GB（相當(dāng)13小時(shí)普通電視節(jié)目或2小時(shí)高清晰度電視節(jié)目），雙層則54GB（可以刻錄長(zhǎng)達(dá)8小時(shí)的高清晰電影）②數(shù)據(jù)保存時(shí)間長(zhǎng)光盤(pán)的記錄介質(zhì)封在兩層保護(hù)膜中激光存、取過(guò)程為非接觸式，無(wú)磨損因此光盤(pán)壽命很長(zhǎng)，可達(dá)10年以上，甚至50年！第10頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月③數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣雀咭话銛?shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)幾～幾十兆字節(jié)/秒④攜帶方便，價(jià)格低廉等常見(jiàn)的光盤(pán)外徑為120mm，中心有一個(gè)15mm直徑的孔光盤(pán)重量一般為14g～18g存儲(chǔ)密度高且易于大量復(fù)制，價(jià)格低廉第11頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月附：常見(jiàn)光盤(pán)規(guī)格120型光盤(pán)尺寸：外徑120mm、內(nèi)徑15mm；厚度：1.2mm容量：DVD4.7GB；CD650MB/700MB/800MB/890MB80型光盤(pán)尺寸：外徑80mm，內(nèi)徑21mm；厚度：1.2mm容量：39--54MB不等異型光盤(pán)尺寸：可定制；厚度：1.2mm容量：50MB/87MB/140MB/200MB第12頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月80型光盤(pán)第13頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月異形光盤(pán)第14頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四、光盤(pán)的分類(lèi)第一代光盤(pán)CD

CompactDisc光盤(pán)第二代光盤(pán)DVD初期指“DigitalVideoDisc”（數(shù)字視頻光盤(pán)）目前指“DigitalVersatileDisc”（數(shù)字多用光盤(pán)）

DVD是CD/LD/VCD的后繼產(chǎn)品，業(yè)界公認(rèn)為新一代的存儲(chǔ)技術(shù)第15頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.CD的分類(lèi)—按功能分①只讀光盤(pán)CD-ROMCD-ROM（CompactDisc-ReadOnlyMemory）只讀型存儲(chǔ)器，用戶只能讀出信息②一次寫(xiě)入式光盤(pán)CD-RCD-R（CompactDisc-recordable）

WORM（WriteOnceReadMany）適用于為長(zhǎng)期保存的數(shù)據(jù)作不可擦除的一次性寫(xiě)入③可擦寫(xiě)光盤(pán)CD-RW

CD-RW（CompactDisc-Rewritable）可反復(fù)擦寫(xiě)的光盤(pán)，最理想最有前途，但價(jià)格較高第16頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月CD的分類(lèi)—按用途分音頻光盤(pán)即CD唱盤(pán)和MD唱盤(pán)

CD唱盤(pán)具有信噪比高，失真小，無(wú)抖晃等優(yōu)點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的聲音記錄和重放視頻光盤(pán)包括LD視盤(pán)和CD視盤(pán)系列

LD視盤(pán)具有圖像清晰，音質(zhì)優(yōu)良等特點(diǎn)

CD視盤(pán)包括VCD和DVD-Video數(shù)據(jù)光盤(pán)以PhotoCD為代表由柯達(dá)和菲利普公司于1992年聯(lián)合開(kāi)發(fā)成功第17頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.DVD的分類(lèi)DVD有五種格式：

DVD-VIDEODVD-ROMDVD-RDVD-RAMDVD-AUDIO第18頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月DVD歸結(jié)為三大類(lèi)只讀式DVD（DVD-ROM）DVDVideo屬于只讀式DVD，用于觀看電影和其他可視娛樂(lè)，總?cè)萘靠蛇_(dá)17GBDVDAudio最新的音頻格式比標(biāo)準(zhǔn)CD的保真度好一倍可記錄式DVD（DVD-R）用戶使用DVD-R只能寫(xiě)入一次可擦重寫(xiě)式DVD（DVD-RAM）這使DVD可以用做虛擬硬盤(pán)，能隨機(jī)存取可以重寫(xiě)100000次第19頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月五、CD光盤(pán)的格式標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)格式標(biāo)準(zhǔn)

CD光盤(pán)的格式標(biāo)準(zhǔn)包括對(duì)數(shù)據(jù)格式、編碼方法、物理尺寸等多方面的說(shuō)明名稱的由來(lái)由于記載各種光盤(pán)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范文本的封面用不同的顏色加以區(qū)別，人們也就習(xí)慣于將光盤(pán)的標(biāo)準(zhǔn)以其文本封面的顏色來(lái)劃分第20頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月名稱的由來(lái)CD光盤(pán)的信號(hào)面呈現(xiàn)燦爛的彩虹色彩，即：

紅red；橙orange；黃yellow；綠green；

青indigo；藍(lán)blue；紫violet

有時(shí)將青藍(lán)合二為一，分為六色；但是光盤(pán)標(biāo)準(zhǔn)封面未用紫色，而使用白色，理由不得而知第21頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1)紅皮書(shū)標(biāo)準(zhǔn)(RedBook)由Philips和Sony公司于1980年聯(lián)合制定第一個(gè)CD標(biāo)準(zhǔn)，是其他CD標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)！

它是用于數(shù)字唱盤(pán)CD-DA的標(biāo)準(zhǔn)描述了CD-DA的信息和編碼格式，還定義了CD-DA的尺寸、物理結(jié)構(gòu)、編碼和錯(cuò)誤校正方法等，以保證CD-DA高保真的聲音效果。遵循紅皮書(shū)標(biāo)準(zhǔn)的光盤(pán)可以在任意激光唱機(jī)中播放，絕大多數(shù)CD-ROM驅(qū)動(dòng)器也支持該標(biāo)準(zhǔn)第22頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月由于扇區(qū)邊界的額外消耗，光盤(pán)上文件占用的實(shí)際空間通常大于其原文件的大??；光盤(pán)的容量是用單倍速(150KB/秒)計(jì)算的，一張光盤(pán)可以存儲(chǔ)74分鐘音樂(lè)或650MB數(shù)據(jù);換算方法：74分*60秒*150KB＝666000KB＝650MB第23頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2)黃皮書(shū)標(biāo)準(zhǔn)(YellowBook)它是由Philips和Sony于1983年制定的CD-ROM數(shù)據(jù)光盤(pán)標(biāo)準(zhǔn)該標(biāo)準(zhǔn)使得音頻、動(dòng)畫(huà)、圖像和程序混合起來(lái)的應(yīng)用在CD-ROM上得以實(shí)現(xiàn)它定義了3中類(lèi)型的光道

CD-DA光道：用于存儲(chǔ)音頻數(shù)據(jù)；

CD-ROMMode1：用來(lái)存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)

CD-ROMMode2：用來(lái)存儲(chǔ)音頻數(shù)據(jù)、靜止圖像或電視圖像數(shù)據(jù)第24頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3)黃皮書(shū)擴(kuò)展(YellowBookAdvanced)該標(biāo)準(zhǔn)在CD-ROM的基礎(chǔ)上又增加了一種新光道，即CD-ROM/XA(CD－ROMextendedArchitecture)光道它是針對(duì)CD-ROM

Mode2的擴(kuò)展，使得能在CD-ROM/XA一條光道上存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)、電視圖像數(shù)據(jù)等第25頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月黃皮書(shū)增強(qiáng)版的最大優(yōu)勢(shì)可以交錯(cuò)地存放數(shù)據(jù)或音像保證不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)能同步讀出避免音像同傳時(shí)產(chǎn)生的斷續(xù)現(xiàn)象

CD-ROM/XA存儲(chǔ)格式提供了更快的訪問(wèn)速度，能以30幀/秒的速度回放全屏圖像和同步聲音第26頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4)綠皮書(shū)標(biāo)準(zhǔn)(GreenBook)

1987年，由Philips和Sony公司制定針對(duì)交互式光盤(pán)CD-I(CD-interactive)的標(biāo)準(zhǔn)

CD-I交互式光盤(pán)集高質(zhì)量的圖、文、音、視頻等于一體根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的CD-I光盤(pán)在專(zhuān)用播放器中播放，在播放過(guò)程中，可根據(jù)用戶指令提取圖像數(shù)據(jù)，參加節(jié)目劇情的編寫(xiě)等，實(shí)現(xiàn)交互操作主要面向教育、家庭娛樂(lè)、電子出版物、卡拉ok和計(jì)算機(jī)游戲等第27頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5)橙皮書(shū)標(biāo)準(zhǔn)(OrangeBook)

橙皮書(shū)是黃皮書(shū)的擴(kuò)展，于1989年制定該標(biāo)準(zhǔn)包含兩個(gè)部分：第一部分定義了CD-MO格式，如同軟盤(pán)一樣可以隨意擦寫(xiě)，但不能在CD-ROM驅(qū)動(dòng)器上重放，這是磁光盤(pán)致命的問(wèn)題第二部分定義了CD-WO（CD-WriteOnce）一次性寫(xiě)入光盤(pán)，可在現(xiàn)行CD-ROM驅(qū)動(dòng)器上讀出該標(biāo)準(zhǔn)包含了CD-R可刻錄光盤(pán)的標(biāo)準(zhǔn)

CD-R按不同的數(shù)據(jù)格式寫(xiě)入不同的信息，即稱為不同用途的光盤(pán)，如：CD-DA，CD-I等第28頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6)白皮書(shū)標(biāo)準(zhǔn)(WriteBook)

1993年，由Philips和Sony公司制定由綠皮書(shū)標(biāo)準(zhǔn)演化而來(lái)，采用CD-ROM/XA格式，主要應(yīng)用于全動(dòng)態(tài)音、視頻信息的存儲(chǔ)目前，VCD（VideoCD，視頻CD）均采用白皮書(shū)標(biāo)準(zhǔn)格式一張120mm的VCD光盤(pán)，單面可存儲(chǔ)長(zhǎng)達(dá)70min的數(shù)字化視頻圖像和立體聲伴音第29頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月7)藍(lán)皮書(shū)標(biāo)準(zhǔn)(BlueBook)藍(lán)皮書(shū)標(biāo)準(zhǔn)于1996年制定，是關(guān)于數(shù)字多用視盤(pán)DVD的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)，包括：

DVD-ROM的BookA標(biāo)準(zhǔn)；

DVD-Video的BookB標(biāo)準(zhǔn)；

DVD-Audio的BookC標(biāo)準(zhǔn)；

DVD-R的BookD標(biāo)準(zhǔn)

DVD-RAM的BookE標(biāo)準(zhǔn)第30頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§3-2CD光盤(pán)本節(jié)要點(diǎn)提示只讀式光盤(pán)CD-ROM

一次寫(xiě)入式光盤(pán)CD-R

可擦式光盤(pán)CD-RW第31頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、只讀式光盤(pán)CD-ROM1.CD-ROM的結(jié)構(gòu)第32頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.CD-ROM的結(jié)構(gòu)CD-ROM的徑向截面結(jié)構(gòu)分為三層：結(jié)構(gòu)材質(zhì)作用①基層聚碳酸酯(PC)保持光盤(pán)形狀，使之堅(jiān)固耐用②反射層鋁反射層反射激光光束，提高盤(pán)片反射率③保護(hù)層涂漆層保護(hù)鍍鋁層不被磨損，印刷商標(biāo)第33頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月小常識(shí)注意正確拿起光盤(pán)方式！把光盤(pán)記錄面朝向自己，最表面的就是基板！要特別注意保護(hù)基板面，沾上指紋、灰塵或劃傷盤(pán)片會(huì)影響數(shù)據(jù)的讀出雖然光驅(qū)有糾錯(cuò)機(jī)制，但是若糾錯(cuò)時(shí)間較長(zhǎng)，會(huì)降低系統(tǒng)的性能！第34頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.CD-ROM的讀取原理只讀式光盤(pán)的導(dǎo)入?yún)^(qū)、信息區(qū)和導(dǎo)出區(qū)第35頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光盤(pán)的凹坑結(jié)構(gòu)第36頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月讀取原理從只讀式光盤(pán)上讀取信息時(shí)，入射的激光束對(duì)光道上模壓形成的凹坑進(jìn)行掃描當(dāng)光束掃描到凹坑的邊緣時(shí)，反射率發(fā)生了變化，表示二進(jìn)制數(shù)字“1”；在凹坑內(nèi)或非凹坑部分，均表示數(shù)字“0”；通過(guò)光電探測(cè)器件產(chǎn)生分別代表0和1的電信號(hào)，經(jīng)過(guò)處理后輸出！

第37頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.CD-ROM的制作只讀式光盤(pán)的制作，大致分為四個(gè)步驟：①原版盤(pán)的預(yù)制作②原版盤(pán)和壓模的制作③復(fù)制成盤(pán)④質(zhì)量檢測(cè)第38頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月①原版盤(pán)的預(yù)制作對(duì)于數(shù)據(jù)資料先將存儲(chǔ)于不同存儲(chǔ)介質(zhì)上的數(shù)據(jù)資料，轉(zhuǎn)移到計(jì)算機(jī)硬盤(pán)上；再將硬盤(pán)上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成符合ISO9660CD-ROM邏輯格式國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的文件！對(duì)于影音資料先將“模擬音/視頻”轉(zhuǎn)換成“數(shù)字音/視頻”將音/視頻的數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)MPEG壓縮，再經(jīng)過(guò)多重通道混合后存儲(chǔ)！第39頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月②原版盤(pán)和壓模的制作原版盤(pán)把預(yù)處理后的數(shù)據(jù)刻錄在玻璃盤(pán)上，刻錄好的玻璃盤(pán)即稱為原版盤(pán)原版盤(pán)的制作流程A．涂布：在有機(jī)玻璃盤(pán)上均勻涂布光刻膠，并干燥。B．曝光：在高精度激光刻錄機(jī)中，被錄信息轉(zhuǎn)換為調(diào)制激光束照射光刻膠，進(jìn)行曝光。C．顯影：曝光區(qū)被腐蝕掉，形成“信息凹坑”，未曝光區(qū)保持原狀，即為“陸地”，制成原版盤(pán)！第40頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月D．噴鍍銀層在原版盤(pán)上噴鍍銀層，一方面為了提高反射率，另一方面為下一工序做電極E．電鍍鎳層在原版盤(pán)上形成具有一定厚度的金屬鎳模，制成壓模壓模表面留有與原版盤(pán)完全相反的印記，即為負(fù)像盤(pán)F．主副盤(pán)分離經(jīng)化學(xué)處理后，原版盤(pán)（主盤(pán)）與壓模（副盤(pán)）分離第41頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月工藝流程玻璃基底涂布光刻膠刻錄曝光化學(xué)顯影金屬化第42頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月副盤(pán)：壓模主盤(pán)：原版盤(pán)第43頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月③復(fù)制成盤(pán)將光致聚合溶液壓注到印模和襯盤(pán)之間；待溶液均勻分布后，用紫外光照射，使聚合物中的單體混合物，在光的聚合作用下，固化在襯盤(pán)上；取出襯盤(pán)，在有信息坑的一面鍍銀或金作為反射層；從而制成“成品盤(pán)”！

第44頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月④質(zhì)量檢測(cè)

CD-ROM的質(zhì)量檢測(cè)包括：光盤(pán)幾何尺寸的度量光盤(pán)的光學(xué)質(zhì)量檢查光盤(pán)的格式、編碼和讀出數(shù)據(jù)誤差經(jīng)檢查合格的光盤(pán)，印上商標(biāo)和標(biāo)簽！第45頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、一次寫(xiě)入式光盤(pán)CD-RCD-R（CD-Recordable）只允許寫(xiě)一次，寫(xiě)完之后即不允許擦除再寫(xiě)，因此又叫做WriteOnceReadMany一次性寫(xiě)入多次讀出式光盤(pán)第一個(gè)CD-R驅(qū)動(dòng)器

1990年由雅馬哈公司推出第46頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.CD-R光盤(pán)的結(jié)構(gòu)

CD-R盤(pán)片的結(jié)構(gòu)和CD-ROM基本相同：上層是保護(hù)層，底層是聚碳酸酯PC層兩者的區(qū)別僅在中間層：

CD-ROM是用“鋁”層作為反射層

CD-R是用“金”層作為反射層由此，CD-R盤(pán)片又稱“金盤(pán)”！此外，在CD-R盤(pán)片的金膜和底層之間還有一層染料層，染料按其結(jié)構(gòu)可將其分為花青、酞菁、偶氮類(lèi)化合物等第47頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月小常識(shí)CD-R、CD-RW光盤(pán)按染料層的不同，可以分為：1)綠盤(pán)記錄層為“花青”；在黃金反射層的反光下，盤(pán)面呈綠色；制造商有TDK、Ricoh(理光)、Mitsubishi(三菱)

2)藍(lán)盤(pán)記錄層為偶氮類(lèi)化合物，在銀反射層反光下盤(pán)面呈水藍(lán)色制造商有Verbatim和Mitsubishi

第48頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月小常識(shí)3)金盤(pán)記錄層為“酞菁”，接近淡黃色，在金反射層下呈金黃色；制造商有MitsuiToatsu、Kodak(柯達(dá))4)紫盤(pán)(CD-RW)采用特殊材料制成，具有類(lèi)似紫玻璃的顏色第49頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月CD-R盤(pán)片結(jié)構(gòu)第50頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.CD-R的工作原理

第51頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月CD-R記錄原理CD-R增加了一層有機(jī)染料作為記錄層如何進(jìn)行信息記錄？當(dāng)寫(xiě)入激光束聚焦后照射到記錄層上時(shí)，有機(jī)染料被加熱后，有一部分被熔解掉，形成代表信息的凹坑！第52頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月“凹坑”的區(qū)別

CD-R盤(pán)面的凹坑與CD-ROM的凹坑類(lèi)似，不同之處在于：

CD-ROM盤(pán)上的凹坑是用壓模壓出來(lái)的；

CD-R盤(pán)上的凹坑是利用激光能量在匯聚的微區(qū)內(nèi)，使光盤(pán)存儲(chǔ)介質(zhì)產(chǎn)生不可逆的物理化學(xué)變化而得到的！第53頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第54頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、可擦式光盤(pán)CD-RWCD-RW簡(jiǎn)介

CompactDisc-Rewritable

1996年初，Ricoh(理光)、Philips(飛利普)、Sony(索尼)、Yamaha(雅馬哈)、Hewlett-Packard(HP,惠普)以及Mitsubishi(三菱)化學(xué)公司建立了一個(gè)工業(yè)論壇，發(fā)布了CD-RW格式標(biāo)準(zhǔn)

1996年，Ricoh(理光)公司推出了業(yè)界第一款CD-RW驅(qū)動(dòng)器，型號(hào)為MP6200S第55頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月CD-RW的分類(lèi)從存儲(chǔ)介質(zhì)的寫(xiě)、讀、擦機(jī)理看，主要有磁光盤(pán)和相變盤(pán)兩大類(lèi)：1相變光盤(pán)

PhaseChangeDisk

2磁光盤(pán)

MagnetoOpticalDisc第56頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.相變光盤(pán)相變光盤(pán)

PhaseChangeDisk

1971年，研究人員發(fā)現(xiàn)硫族（硫、硒、碲）半導(dǎo)體合金構(gòu)成的相變材料具有光存儲(chǔ)效應(yīng)！第57頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（1）光盤(pán)結(jié)構(gòu)相變光盤(pán)的盤(pán)片包括：保護(hù)層、反射層、介電層、記錄層、介電層、基層！相變關(guān)盤(pán)結(jié)構(gòu)圖：反射層(AL合金)第二電介質(zhì)層第一電介質(zhì)層記錄層保護(hù)層基板（PC）第58頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）工作原理相變材料硫族（硫、硒、碲）半導(dǎo)體合金光存儲(chǔ)效應(yīng)相變材料在不同功率密度和脈寬的激光作用下，會(huì)發(fā)生可逆相變：晶相←→非晶相晶相：指原子規(guī)則排列狀態(tài)非晶相：指原子不規(guī)則排列狀態(tài)第59頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

可逆的相變導(dǎo)致這類(lèi)材料的某種物理或化學(xué)性質(zhì)（如：反射率、折射率等）也發(fā)生相應(yīng)的可逆變化！相變光盤(pán)的信息寫(xiě)入和擦除正是對(duì)應(yīng)于這種可逆的相變來(lái)實(shí)現(xiàn)的！下面來(lái)進(jìn)行具體分析：第60頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月工作原理簡(jiǎn)述

“寫(xiě)入”過(guò)程寫(xiě)入激光：激光功率較高、脈寬較短；材料相變：晶相→非晶相

“擦除”過(guò)程擦除激光：激光功率較低、脈寬較長(zhǎng)；材料相變：非晶相→晶相

“讀出”過(guò)程采用不會(huì)引起材料相變的低功率密度激光照射相變材料，通過(guò)檢測(cè)反射率來(lái)讀取信息！第61頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月激光致熱相變過(guò)程（圖）TgTm溫度熱量ABCDEFTm：熔點(diǎn)Tg：玻璃化溫度晶相非晶相液態(tài)↑固態(tài)液態(tài)驟冷第62頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月①信息存儲(chǔ)過(guò)程信息存儲(chǔ)過(guò)程，即激光致熱相變過(guò)程：對(duì)應(yīng)介質(zhì)從晶相A向非晶相F的轉(zhuǎn)變過(guò)程：

A→D：功率高、脈寬短的激光照射在晶相A上，使光斑微區(qū)因介質(zhì)溫度剎那間超過(guò)熔點(diǎn)Tm而進(jìn)入液相，一直到DD→F：激光照射后，液相迅速冷卻，經(jīng)過(guò)D→C→E的冷卻狀態(tài)，完成到非晶相的相轉(zhuǎn)變，使介質(zhì)上的光照微區(qū)進(jìn)入非晶相，形成存儲(chǔ)斑痕F；存儲(chǔ)介質(zhì)的其他部分（非光照區(qū)）仍為晶相！第63頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月如何表示“0”&“1”以反射率為例

“1”對(duì)應(yīng)—“非晶相”反射率

光照區(qū)域存儲(chǔ)斑痕的反光率是存儲(chǔ)介質(zhì)處于非晶相時(shí)的反射率，視為“1”；“0”對(duì)應(yīng)—“晶相”反射率

非光照區(qū)域的反射率是存儲(chǔ)介質(zhì)處于晶相時(shí)的反射率，視為“0”第64頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月②信息擦除過(guò)程信息擦除信息擦除是介質(zhì)從“非晶相→晶相”的轉(zhuǎn)變過(guò)程擦除過(guò)程原理選用中等功率密度、較寬脈沖的激光照射在存儲(chǔ)斑痕F的光斑微區(qū)上光斑微區(qū)的溫度升高，經(jīng)過(guò)E，在玻璃化溫度Tg以上，通過(guò)“成核—生長(zhǎng)”，原子結(jié)構(gòu)發(fā)生重新排列，轉(zhuǎn)變?yōu)榫Щ臓顟B(tài)存儲(chǔ)斑痕消失，即擦除信息！第65頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月③信息讀出過(guò)程信息的讀出信息的讀出是低功率密度、短脈寬的激光掃描信息道，從反射率的大小來(lái)讀出之前寫(xiě)入的信息

“1”：介質(zhì)處在非晶相的存儲(chǔ)斑痕區(qū)域時(shí)，反射率小，即為“1”；“0”：介質(zhì)處在晶相區(qū)域時(shí)，反射率大，即為“0”！在讀出過(guò)程中，介質(zhì)的相結(jié)構(gòu)不變第66頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（3）相變光盤(pán)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，光頭重量輕，易集成化；易與CD-R兼容，價(jià)格便宜；信號(hào)強(qiáng)度大，信號(hào)電平比磁光盤(pán)高；缺點(diǎn)：數(shù)據(jù)傳輸速率受晶相轉(zhuǎn)變速度的影響，晶化速度慢，則擦除時(shí)間較長(zhǎng)；重寫(xiě)次數(shù)有限！第67頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.磁光盤(pán)磁光盤(pán)（MagnetoOpticalDisc）磁光盤(pán)是20世紀(jì)80年代末發(fā)展起來(lái)的新一代存儲(chǔ)記錄媒體容量包括：230MB、650MB和1.3GB……磁光盤(pán)遵從“橙皮書(shū)”(OrangeBook)標(biāo)準(zhǔn)第68頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（1）磁光盤(pán)結(jié)構(gòu)盤(pán)片結(jié)構(gòu)包括：保護(hù)層、反射層、介電層、記錄層、介電層、基層保護(hù)層反射層(AL)電介質(zhì)層記錄層電介質(zhì)層PC基板第69頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）存儲(chǔ)原理磁光記錄是利用激光與磁場(chǎng)的相互作用來(lái)實(shí)現(xiàn)信息的寫(xiě)入、讀出和擦除功能!形成記錄的磁粒子（小磁鐵）相對(duì)于記錄面成垂直排列（垂直磁記錄方式）在磁光記錄中，對(duì)信號(hào)的記錄和抹除都是將激光照射在記錄介質(zhì)上，使其局部溫度升高與此同時(shí)，再?gòu)耐獠渴┘哟艌?chǎng)使該處的磁疇取向改變來(lái)記錄或抹除信息第70頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月①信息記錄過(guò)程磁光（M-O）存儲(chǔ)記錄原理：在一定溫度下，如果在磁記錄介質(zhì)的表面上加一強(qiáng)度低于該介質(zhì)矯頑力的磁場(chǎng)，則不會(huì)發(fā)生磁通翻轉(zhuǎn)，也就不能記錄信息利用激光照射磁性薄膜，被照射處溫度上升，矯頑力下降，在外加磁場(chǎng)HR的作用下發(fā)生磁通翻轉(zhuǎn)，使該處的磁場(chǎng)方向與外加磁場(chǎng)HR一致，可視為寄存“1”而不被照射或HR小于矯頑力處可視為寄存“0”第71頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月信息記錄原理第72頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月②信息擦除過(guò)程抹除信息和記錄信息的原理一樣，外加一個(gè)和記錄方向相反的磁場(chǎng)對(duì)已記錄信息的介質(zhì)用激光束照射，使照射區(qū)反方向磁化，從而恢復(fù)到記錄前的磁化狀態(tài)第73頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月③信息讀出過(guò)程讀出信息磁光記錄中利用克爾效應(yīng)實(shí)現(xiàn)光學(xué)讀出根據(jù)磁化介質(zhì)的相互作用，這種效應(yīng)表現(xiàn)為光的偏振態(tài)的變化反射時(shí)，克爾效應(yīng)使偏振光的偏振面發(fā)生較小的轉(zhuǎn)動(dòng)根據(jù)磁化方向不同，轉(zhuǎn)動(dòng)的方向可正可負(fù)從而代表介質(zhì)上的記錄的“0”、“1”信息第74頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（3）磁光盤(pán)特點(diǎn)反復(fù)重寫(xiě)的次數(shù)可達(dá)100萬(wàn)次，使用靈活方便；非易失性存儲(chǔ)，具有較強(qiáng)的抗震與耐沖擊能力，安全性極高；幾乎沒(méi)有破壞數(shù)據(jù)和驅(qū)動(dòng)器的可能！非接觸讀/寫(xiě)技術(shù)，無(wú)磨損，壽命長(zhǎng)；存儲(chǔ)密度高，容量大；平均存取時(shí)間和數(shù)據(jù)傳輸速率中等！第75頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§3-3DVD一、DVD概述

DVD初期指“DigitalVideoDisc（數(shù)字視頻光盤(pán)）目前指“DigitalVersatileDisc”（數(shù)字多用光盤(pán)）

DVD光盤(pán)是CD光盤(pán)高密度化的產(chǎn)物采用MPGE-2視頻壓縮技術(shù)第76頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.DVD的發(fā)展歷程1994年12月，以Philips和Sony為首的，與以Toshiba和TimeWarner為首的兩大陣營(yíng)開(kāi)始了DVD規(guī)格之爭(zhēng)：他們分別提出了兩個(gè)不兼容的HDCD規(guī)格

HDCD—高密度光盤(pán)（HighDensityCompactDisc）第77頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

1995年9月，兩大陣營(yíng)終于達(dá)成了統(tǒng)一DVD標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議：索尼公司做出了重大的關(guān)鍵性的讓步，放棄了自己的光盤(pán)結(jié)構(gòu)，同意采取東芝公司獨(dú)具匠心且較為先進(jìn)的雙盤(pán)對(duì)接的光盤(pán)結(jié)構(gòu)東芝公司則相應(yīng)的在數(shù)據(jù)信號(hào)的調(diào)制、處理等部分技術(shù)向擁有豐富的CD生產(chǎn)和開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)的索尼妥協(xié)第78頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

1997年4月，DVD論壇成立，全稱為DVDForum！其前身是1995年底成立的DVD聯(lián)盟（DVDConsortium）由十家DVD主力廠商組成：日立、松下、三菱、飛利浦、先鋒、索尼、湯姆遜、時(shí)代-華納、東芝和JVC

第79頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、CD與DVD的區(qū)別⑴規(guī)格尺寸方面從外觀和尺寸方面來(lái)看，DVD盤(pán)與現(xiàn)在廣泛使用的CD盤(pán)沒(méi)有什么差別：直徑均為120mm厚度均為1.2mm但是數(shù)據(jù)記錄區(qū)域的尺寸卻不同：第80頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第81頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑵光道及凹坑結(jié)構(gòu)第82頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月CD數(shù)據(jù)軌道相距1.6um；最小凹坑直徑0.83um；

DVD數(shù)據(jù)軌道相距0.74um最小凹坑直徑0.4um；

第83頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑶激光光源的選擇CD常規(guī)的CD播放機(jī)和CD-ROM驅(qū)動(dòng)器采用波長(zhǎng)為780nm的不可見(jiàn)紅外光來(lái)讀出盤(pán)上的信息

DVDDVD刻錄機(jī)和播放機(jī)使用波長(zhǎng)為635/650nm的激光光源第84頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.DVD的生產(chǎn)過(guò)程DVD光盤(pán)的生產(chǎn)制作過(guò)程包括：

刻板、復(fù)制、檢測(cè)和印刷包裝四個(gè)步驟在整個(gè)光盤(pán)的生產(chǎn)制作過(guò)程中，對(duì)前兩步的要求也是最為嚴(yán)格，刻板和復(fù)制都必須在無(wú)塵環(huán)境下進(jìn)行下面，我們以著名光盤(pán)生產(chǎn)廠商錸德集團(tuán)為例，了解DVD光盤(pán)生產(chǎn)的過(guò)程第85頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月DVD生產(chǎn)流程第86頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.DVD的盤(pán)片結(jié)構(gòu)盤(pán)片類(lèi)型直徑面數(shù)/層數(shù)容量播放時(shí)間dvd-512厘米單面單層4.7gb超過(guò)2小時(shí)視頻dvd-912厘米單面雙層8.5gb約4小時(shí)視頻dvd-1012厘米雙面單層9.4gb約4.5小時(shí)視頻dvd-1812厘米雙面雙層17gb超過(guò)8小時(shí)視頻第87頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

DVD-5的盤(pán)片結(jié)構(gòu)圖（單面單層）

DVD-10的盤(pán)片結(jié)構(gòu)圖（雙面單層）盤(pán)片結(jié)構(gòu)第88頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月DVD-9的盤(pán)片結(jié)構(gòu)圖（單面雙層）

DVD-18的盤(pán)片結(jié)構(gòu)圖（雙面雙層）盤(pán)片結(jié)構(gòu)第89頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第90頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、藍(lán)光DVD

藍(lán)光（Blu-ray）DVD又稱藍(lán)光光盤(pán)（Blu-rayDisc，BD）Blu-ray=BlueRay第91頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月為何叫“藍(lán)光”？緣何得名？

BD利用波長(zhǎng)較短（405nm）的藍(lán)色激光讀取和寫(xiě)入數(shù)據(jù)，因此而得名！

BD是DVD之后的下一代光碟格式之一，用以：高品質(zhì)的影音資料大容量的數(shù)據(jù)資料的儲(chǔ)存之用！第92頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.BD的發(fā)展歷程

1998年，飛利浦與索尼公司率先發(fā)表了下一代光盤(pán)的技術(shù)論文，并著手開(kāi)發(fā)單面單層實(shí)現(xiàn)23GB～25GB存儲(chǔ)的技術(shù)方案

2002年2月19日，以索尼、飛利浦、松下為核心，聯(lián)合日立、先鋒、三星、LG、夏普和湯姆遜共同發(fā)布了0.9版的Blu-rayDisc（簡(jiǎn)稱BD）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。Blu-ray是BlueRay（藍(lán)光）的意思因此2002年2月19日正式表明下一代DVD候選人—藍(lán)光盤(pán)的誕生！第93頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2003年，藍(lán)光激光頭達(dá)到投產(chǎn)水平；

2006年開(kāi)始出現(xiàn)投放市場(chǎng)的藍(lán)光產(chǎn)品：

2006年，索尼、先鋒、三星等公司都發(fā)布了其藍(lán)光技術(shù)與藍(lán)光產(chǎn)品，并且都提出了自己的藍(lán)光計(jì)劃！第94頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月BD在中國(guó)的發(fā)展

2006年7月19日，明基第一個(gè)推出了其成型的藍(lán)光產(chǎn)品！因此，將2006年視為“藍(lán)光元年”！

2007年底，索尼公司在中國(guó)推出第一款配置藍(lán)光DVD的高清播放器，從而開(kāi)啟了藍(lán)光在中國(guó)商業(yè)化的運(yùn)作！這款DVD售價(jià)高達(dá)5000RMB；同款產(chǎn)品在北美的銷(xiāo)售價(jià)格499美元！第95頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.BD的相關(guān)技術(shù)規(guī)格

傳統(tǒng)DVD的讀寫(xiě)激光紅色激光（波長(zhǎng)為650nm）能夠讀寫(xiě)350nm的點(diǎn)藍(lán)光DVD的讀寫(xiě)激光藍(lán)色激光（波長(zhǎng)為405nm）能夠讀寫(xiě)200nm的點(diǎn)藍(lán)光光盤(pán)極大地提高了光盤(pán)的存儲(chǔ)容量！第96頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月CD&DVD&BD的比較第97頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月CD&DVD&BD的比較第98頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第99頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月BD