光學(xué)存儲(chǔ)原理及應(yīng)用-wenkub
2022-10-23 11:44:31 本頁面
【正文】 產(chǎn)線數(shù)百條 ， 全球存儲(chǔ)材料需求價(jià)值每年可達(dá)數(shù)十億 元 。 ?激光的光源可放置在距離磁盤表面約 1mm的地方，它不用直接放置在盤上，接近盤的表面，而硬磁盤必須這樣。 與軟盤與以及其他的輔助存儲(chǔ)介質(zhì)相比，整個(gè)光盤信息存儲(chǔ)在一個(gè)軌道上，因此存儲(chǔ)的信息方便地以一個(gè)連續(xù)的數(shù)據(jù)速率回放，這有利于音頻數(shù)據(jù)，因?yàn)樗鼈兪沁B續(xù)的數(shù)據(jù)流。在刻錄信息時(shí)可分多次直至刻滿整張光盤。 2. 穩(wěn)定性與數(shù)據(jù)保存性好，堅(jiān)固耐用； 3. 保存時(shí)間長； 光盤信息的讀取采用非接觸式激光掃描，多次讀取不會(huì)象磁盤、磁帶那樣磨損盤面，且數(shù)據(jù)信息為物理性存儲(chǔ)，不受電磁場、光照、氣溫、濕度等的影響、此外，由于盤面上有保護(hù)層，密封性好，不受塵土、手印等的損害。 ?磁性是隨著時(shí)間而減少，以磁帶為例，串音現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，而這些在光盤上是不可能發(fā)生的。這樣就減少了磨擦，增加了相關(guān)組件的壽命。 ? 目前存儲(chǔ)材料提供商主要來自國外少數(shù)廠家 ， 其價(jià)格一直 高居不下 。 1978年激光電視唱片正式在市場出售。這種光盤目前技術(shù)上最成熟，應(yīng)用也最廣泛。 盤基由有機(jī)玻璃、聚酯樹酯等材料制作。 ? 當(dāng)光驅(qū)較低功率的激光讀到坑 (Pit) 和原來的表面不同的 反射率 ， 被燒出坑 (Pit) 的地方它會(huì)吸收部分的激光 ， 而原來的表面不吸收而反射激光 ， 光驅(qū)將不同的反射結(jié)果轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù) 可重寫型光盤 ? 可重寫入型指光盤片可無限次的重復(fù)寫入，將舊數(shù)據(jù)洗掉，重新寫上新數(shù)據(jù) – 磁光盤 CDMO(MagoOptical) – 相變盤 PD(Phasechange Dual) – CDRW(Rewritable) 我們的切入點(diǎn) 保護(hù)層 記錄層 反射層 盤 基 CDR光盤的 結(jié)構(gòu) CDR光盤結(jié)構(gòu) 保護(hù)層 記錄層 反射層 盤 基 780nm激光器 激光燒蝕形成的凹坑 CDR光盤記錄原理 用激光可實(shí)現(xiàn)高密度存儲(chǔ)的原因是由于空間相干性好的激光可被聚焦到其尺寸僅由波長衍射極限所決定的微小光斑，用這種高密度能量可在金屬薄膜和有機(jī)薄膜上開成 μm 左右的小孔，并進(jìn)行數(shù)字寫入（數(shù)字脈沖碼為 “ 1”時(shí)，開孔； “ 0”時(shí)不開孔）。為此將存儲(chǔ)信息以表面坑點(diǎn)形式轉(zhuǎn)錄在母盤上。 大家都知道光盤技術(shù)分為寫一次和可擦除兩種。磁光系統(tǒng)將強(qiáng)激光束聚焦在涂以如TbFeCo 或者 FeTbGd 的鐵磁合金的光盤層，是局部加熱到居里溫度，這是鐵磁材料成為順磁性的，它的內(nèi)部磁極可由外部磁場確定。只是在這里打孔要求精密度更高，要小到微米量級(jí)，并且要求定位準(zhǔn)確，響應(yīng)速度快，而這些又不是對(duì)激光器本身的要求了，更多的限制來自伺服電機(jī)等其他部件的性能的好壞 C D 光盤表面形貌的 A F M 三維圖 3 D V D 光盤表面形貌的 A F M 三維圖 ? 光盤讀出信息時(shí)，用安裝在可移動(dòng)讀頭上的短焦距物鏡將來自低功率二極管激光器的連續(xù)激光緊聚焦在穴上。 ? 任何光學(xué)存儲(chǔ)方法的優(yōu)劣決定于存儲(chǔ)的壽命，硬件的兼容性、數(shù)據(jù)傳遞速率、可擦除性、使用便利程度和最重要的存儲(chǔ)容量。此外，用全息存儲(chǔ)技術(shù)有可能達(dá)到大于 1Gb 的數(shù)據(jù)傳遞速率和小于 100 ms 的隨機(jī)存儲(chǔ)時(shí)間。 ? 光折變存儲(chǔ)器的真正潛力在于成千頁數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在不大于一個(gè)硬幣的體積中，每一頁包含幾兆二進(jìn)制位的信息。還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是隨機(jī)存取速率快，這是全息過程的光學(xué)性質(zhì)的直接結(jié)果。 ? 上述特點(diǎn)使得基于光折變效應(yīng)的全息存儲(chǔ)器具有誘人的應(yīng)用前景，可應(yīng)用于光學(xué)相關(guān)器、光學(xué)中性網(wǎng)絡(luò)、光學(xué)互連器及光學(xué)動(dòng)態(tài)記憶器等。讀出時(shí)用擋住信號(hào)光用參考光束照射寫入的光柵，衍射光束是物光的再現(xiàn)，通過改變參考光束的入射角（角度編碼）或者改變參考光和物光在晶體中相互作用的區(qū)域（空間編碼），可實(shí)現(xiàn)多個(gè)全息圖在同一晶體中的多像存儲(chǔ) ? 光折變存儲(chǔ)器的編碼方式，一般有以下幾種： 角度編碼，所有全息圖完全疊置在光折變晶體中的同一區(qū)域，每個(gè)全息圖的分離靠參考光束的角度的變化來實(shí)現(xiàn)。 ? 或者是分空間多通道的方法。因?yàn)閰⒖脊廨椪站w同樣會(huì)引起光生載流子的再分配。 熱固定方法，此方法是在全息圖記錄期間或者在記錄之后將樣品放到 100～ 160 攝氏度的溫度下，是熱激活離子中和電子形成的空間電荷場。另外由于扇形效應(yīng)以及動(dòng)態(tài)失配光柵引起的信噪比降低也是一個(gè)亟待解決的問題。在刻錄信 息時(shí)可分多
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