光存储的基本原理和光存储的主要特点介绍

作为光储存方式，已有近百年的发展历史。常见的照相术就是最早的光存储技术。无论是胶片感光灵敏度、分辨率、色彩，还是照相仪器，都取得了长足的进步，不仅能拍摄静止景物，还能通过电影、电视将活动图像记录和再现。然而， 包括全息照相在内的照相术，都属于模拟光存储范畴，它在存储容量、存储密度及传输速率等方面都受到一定限制。随着信息社会的发展，特别是激光的出现和计算机的日益普及，数字光储技术开始兴起，数字光盘的诞生成为存储技术的一项重大突破。

迄今为止，绝大部分商品化光盘存储系统中所用的记录介质的记录机理都是热致效应。利用从激光束吸收的能量，作为高度集中的、强大的热源，促使介质局部熔化或蒸发，通常称为烧蚀记录。在实际操作中，一般用电脑来处理信息，因为电脑只能识别二进制数据，所以要在存储介质上面储存数据、音频和视频等信息，首先要将信息转化为二进制数据。现在常见的CD光盘、DVD光盘等光存储介质，与软盘、硬盘相同，都是以二进制数据的形式来存储信息的。写入信息时，将主机送来的数据经编码后送入光调制器，使激光源输出强度不同的光束，调制后的激光束通过光路系统， 经物镜聚焦然后照射到介质上，存储介质经激光照射后被烧蚀出小凹坑，所以在存储介质上，存在被烧蚀和未烧蚀两种不同的状态，这两种状态对应着两种不同的二进制的数据。

聚焦光束人射到光盘上，如果光盘上已经存在记录信息，反射光的特征，例如，光强、光的相位或者光的偏振状态将发生某种变化，通过电子系统处理可以再现原始记录的数据信息，这就是光盘的基本读出过程。具体来说，就是读取信息时，激光扫描介质，在凹坑处由于反射光与入射光相互抵消入射光不返回，而在未烧蚀的无凹坑处，入射光大部分返回。这样，根据光束反射能力的不同，就可以把存储介质上的二进制信息读出，然后再将这些二进制代码转换成为原来的信息。

另外，可擦写光盘的存储介质为使光照点的结晶态发生变化，即相变型介质。而磁光存储材料的光盘的存储介质则是产生磁化方向的改变，从而记录或删除信息。

光存储的基本原理

光存储技术是用激光照射介质，通过激光与介质的相互作用使介质发生物理、化学变化，将信息存储下来的技术。其基本物理原理是：存储介质受到激光照射后，介质的某种性质(如反射率、反射光极化方向等)发生改变，介质性质的不同状态映射为不同的存储数据，存储数据的读出则通过识别存储单元性质的变化来实现。

光存储的主要特点

1、记录密度高、存储容量大。光盘存储系统用激光器作光源。由于激光的相干性好，可以聚焦为直径小于0.001mm的小光斑。用这样的小光斑读写，光盘的面密度可高达107bit/cm2~108bit/cm2。一张CD-ROM光盘可存储3亿个汉字。我国花了14年方才出版齐的中国百科全书共1.2×108多万字，也就是说，全部的百科全书还装不满一张CD-ROM光盘。

2、光盘采用非接触式读写，光学读写头与记录盘片间通常有大约2mm的距离。这种结构带来了一系列优点：首先，由于无接触，没有磨损，所以可靠性高、寿命长，记录的信息不会因为反复读取而产生信息哀减;第二，记录介质上附有透明保护层，因而光盘表面上的灰尘和划痕，均对记录信息影响很小，这不仅提高了光盘的可靠性，同时使光盘保存的条件要求大大降低;第二，焦距的改变可以改变记录层的相对位置，这使得光存储实现多层记录成为可能;第四，光盘片可以方便自由的更换，并仍能保持极高的存储密度。这既给用户带来使用方便，也等于无限制的扩大了系统的存储容量。

3、激光是一种高强度光源，聚焦激光光斑具有很高的功率，因而光学记录能达到相当高的速度;

4、易于和计算机联机使用，这就显著地扩大了光存储设备的应用领域;

5、光盘信息可以方便地复制，这个特点使光盘记录的信息寿命实际上为无限长。同时，简单的压制工艺，使得光存储的位信息价格低廉，为光盘产品的大量推广应用创造了必要的条件。

6、当然，光存储技术也有缺点和不足。光学头无论体积还是质量，都还不能与磁头相比，这影响光盘的寻址速度，从而影响其记录速度。一般地说，光盘读写速度还比磁盘低。而由于光盘的记录密度如此之高，盘片上极小的缺陷也会引起错误。光盘的原生误码率比较高，使得光盘系统必须采用强有力的误码校正措施，从而增加了设备成本。