1·2·5 聚焦、追踪错误的检出
以PC 或PMMA 等塑料材料为基板构成的光盘通常采用热压成形或热注成形等方法制作，由于成形时的热变形，会使盘片产生曲翘或波纹，结果盘片表面产生上下偏差，同时也损坏了磁道的正圆度。当光盘放在光驱的转盘上时，由于盘片自身的重量会产生曲翘，另外盘片中心孔开孔加工时的加工精度不高时，也会引起偏心现象。
综上所述，盘片的表面偏差、磁道偏差是固定存在的。驱动器中也存在由转盘的倾斜、磨擦等引起的表面偏差和磁道偏差。为了不受表面偏差和磁道偏差的影响，正确地读写信息，而必需的技术就是聚焦和追踪错误检出技术。
（1）聚焦错误的检出
从上述原因可知，光检取器与光盘之间通常会产生0.2～0.3mm 左右的面偏差，但光盘用光检取器上的物镜的焦点深度仅为±1μm 左右，也就是说盘片面偏差比焦点深度大许多，所以必须上下调整物镜使透镜与光盘盘片之间的距离控制在透镜的焦点深度中，为此就需要检出聚焦误差。在可写光盘系统中代表性的聚焦误差检出方式有两种knife-edge 法和像散法。
（ⅰ）knife-edge 法（Knife-egde method ）：Knife-edge 法就是通过在从盘片返回的收敛光路上设置Knife-edge,检出受光元件上光点像的移动量来检出聚焦误差。也有两种方式，一种方式是将Knife-egde 设置在透镜的焦点位置；另一种方式是在焦点位置设置光电二极管，而将Knife-egde 放在离开焦点的位置上。
图1.91(a)显示的是将Knife-egde 放在检出透镜（聚光透镜）的焦点位置时的情况。当盘片的信息面位于物镜的会焦位置时Knife-egde 无影响，2分光电二极管)2(PD D -输出的差信号b a F -=ε为0。离盘片越近焦点越远，光被Knife-egde 截留，所以PD D -2输出的差信号εF 为正，若远离盘片则差信号εF 为负，由此可测得盘片在什么方向上离激光器的光束腰（焦点位置）有多远。
图1.91(b)显示的是PD D -2 位于检出透镜的焦点位置，Knife-egde 位于离开焦点的位置的情况。图1.92显示了盘片位移（或聚焦误差），与聚焦误差信号εF 的关系曲线，即所谓的S 曲线。
这种Knife-egde 法抗外部干扰能力较强，虽然这种方法仅是通过检测光量变化来检出聚焦误差，因光路中的外部干扰也会产生差信号的误差，但因Knife-egde 法是截取光进行检测，所以抗光路中外部干扰能力较强。不过此法存在的缺点是，因遮断了一部分光束，损失光量较大，还有就是当检出范围增大时会出现极性反翻。如图1.93，当盘片远离透镜时，由PD D -2的b 部检测光束来检出聚焦误差，若盘片离得更远时，光束就只射入a 部，结果产生极性反翻，这个问题可通过将Knife-egde 跨过光轴安装（如图
1.93中虚线所示）的办法加以解决，但这样会使光量损失更大。
还有
光点直径，提高灵敏度（对一定的聚焦误差PD D -2上的受光光量变化）。在图1.91(a)中，设物镜和检出透镜的焦距分别为1f 、2f ，由盘片移动d ?引起的成像位置的偏差为'd ?，则有关系式（1-115），
d f f d ?≈?212)/(2' (1-115) 由此关系式可知，检出透镜的焦距越长，射束成像位置对盘片移位d ?产生的移动量就越大，灵敏度就可以得到提高。但是因为光程加长了，光检取器也变大了。
另一 1.91(b)所示，将光点的焦点面放在PD D -2上，如图1.94所示，选择Knife egde 的遮光率，就可以得到适当的检出灵敏度和光点直径，这种方法的特点是在横越盘片上的引导槽时，较少出现聚焦误差信号的偏差，即在可写光盘上有引导槽，当激光横跨引导槽时，由于折射光的原因会引起聚焦误差信号的混乱，但其影响程度在光点被聚光电二极管上时会很小。
（ⅱ）像散像差法（astigmatic method ）：像散像差法就是利用像散像差的特点检出聚
焦误差的方法，也就是利用产生像散像差的光学元件检出误差的方法。下面以使用圆柱透镜的例子加以说明。
圆柱透镜只在单方向起透镜的作用，在垂直方向与平行平板一样不具有透镜作用，因此在不同方向焦距不同，从而产生像散像差现象。在图1.95中，从不具有透镜作用的断面见到的射束的焦点位置与射入圆柱透镜前的收敛射束的焦点位置几乎相同，而从具有透镜作用的断面见到的射束因没有结成焦点而得到一细长的线像。另外从具有透镜作用的断面看到的射束，在检出透镜与圆柱透镜合成的透镜的焦点位置收敛，在这个点上的像也成为一个细细的像，只是线像的方向相互垂直，在这些焦点之间的射束的形状向着内侧连续地从线到椭圆到圆地变化，只是射束形状变为圆的点不是焦点位置的中间点。
在使用像散像差法的聚焦误差检出光学系统中，当光盘的信息记录面在物镜的焦平面上时，将4分光电二极管)4(PD D -放置在像散像差光学系统的射束断面为圆形的位置上。如图1.96所示，将PD D -4设置在下位置上，其4个输出信号的运算结果
)()(D C B A F +-+=ε就是聚焦误差信号。
从图1.96中可见，信息记录面为物镜的焦平面时，射束断面在F 位置为圆形，εF 的运算结果为0=εF 。因为盘片越接近透镜，反射光的成像面就越远，所以PD D -4上的像呈纵长椭圆状，0>εF ，当盘片远离透镜时又变为横长椭圆，F ε<0，因此可以检出聚焦误差信号。
图1.97给出了聚焦误差检出信号的S 字特征的例子。
像散像差法适用于光学系统的小型化，其检出灵敏度也高，但其缺点在于聚焦检出范围小，4D-PD 调整困难，与Knige egde 法相比，因为光没有在4D-PD 上聚光，当激光光点横跨光盘的引导槽时会产生聚焦误差信号的混乱。
图1.98将两种方法同时显示，图中表示了在焦点误差一定时光点横跨引导槽时的聚焦误差信号的混乱状况，由此可知，与Knife egde 法相比，像散像差法受引导槽的影响程度。
光驱在将激光光点向附近的引导槽（磁道）移动时，就会产生上述混乱，并且还会在下面要讲的跟踪误差信号中产生混乱，所以光点的移动有可能产生误差，在选择
检错方式或设计纠错方式时，必须充分考虑到这些混乱的影响。
（1）跟踪误差的检出
由于光盘中心孔的偏心，磁道的偏心，转盘旋转轴的轴振动会对光检取器发射的激光光束的位置产生150～220μm左右的偏心。为了在磁盘上正确地读写，必须使激光光束正确地跟踪磁道，为了用射束腰为1.5μm左右的激光正确地再生宽为0.5μm左右的信息符号（mark），必须将跟踪精度控制在±0.1μm以内，跟踪误差检出信号的检出精度控制在±0.03μm左右。在跟踪误差检出中，重要的是①跟踪误差的检出灵敏度要高②抗光盘倾斜能力强③抗物镜光轴的偏差和倾斜的能力强④对盘片表面的污垢、尘埃、损伤、盘片信息面的划伤、引导槽的欠缺等的反应不敏感。
下面讨论一下可写光盘跟踪误差检出方式中有代表性的推挽法和磁道摇摆法。
（ⅰ）推挽法（push-pull method）的原理
推挽法又称为far field法，该方法是利用以磁道为中心对称设置的2D-PD上的2个受光元件接受盘片磁盘上反射、衍射的光，通过检取2个受光元件的输出差来检出跟踪误差。如图1.99所嘘，当光点与引导槽（凹部）的中心或光点与引导槽的凸部的中心与引导槽的中心一致时，可得到左右对称的反射衍射光分布。除此之外左右的光强将不一致。因此当光点横越引导槽时，2个受光元件的输出差呈图1.99所示的S形曲线。
进一步用图1.100进行详细说明，若引导槽间隔P变得与光点的大小一样，则引导槽就可看作衍射格子，即在满足Psinθ=Nλ(N:整数)的方向上光的相位重叠，光的强度增强，在此期间次与1次衍射光重叠的区域中，磁道偏差引起的干涉效果将引起射束光点强度分布的变化，所以如果在此处设置2D-PD就可以检出跟踪误差信号。光电二极管上的激光强度模式由物镜的NA、磁道间距和激光波长决定。
如图1.101所示，跟踪误差信号在凹部深度为λ/8n（n：基板的折射率）时最大。
当凹部深度为λ/4n时，因反射衍射的光的相位差为，相互干涉抵消，所以信号消失。
另外若没有凹部，则同一光量返回2D-PD的2个受光元件，所以其差信号为佳，因此可以推测槽深为λ/8n的基板，可以得到最大的跟踪误差信号。
（ⅱ）推挽法中的各种偏差
使用推挽法时，在跟踪误差信号中会出现直流偏差，若出现这种偏差，即使跟踪误差信号显示为佳，射束也不位于磁道的中心，因此会出现问题。出现这种偏移的主要原因是（a）物镜光轴偏离（b）盘片沿半径方向倾斜（c）盘片上槽的形状不平衡（d）地址区和数据区中产生的变形的差会引起跟踪动作的异常。这些都必须加以考虑。
①由物镜光轴偏移引起的偏差
在只将物镜在光轴的垂直方向进行移动的追踪方式中，如图1.102所示，射束光点也会在2D-PD上移动，在跟踪误差信号中会出现直流偏差。当图1.102中
透镜移动了Δx时，射束中心的光强度强受光部件D检出的光量增加，而受光部
件C上检出的光量减少。设增加和减少的部分各为Δd-Δc, 则它们的差即跟踪
误差信号Tε中产生Δc+Δd的直流偏差，因此在图1.103的S曲线上，Tε的0级向
虚线位置移动，这时Tε即使为佳，光点位置也不在磁道中心，而是对中心有ε
的偏差。
②由于盘片倾斜造成的偏差
如图1.104所示，若盘片在半径方向与物镜光轴的垂直面有Δθ的倾斜，则反射射束的光轴产生位移，2D-PD上的光点也产生位移，因此在跟踪误差信号中
产生直流偏差，这种光点的位移量为f·2Δθ。
③由槽的形状产生的偏差
在推挽法中，由于是通过检出由凹部和凸部形成的反射衍射瓜葛的干涉形成的强度分布来得到跟踪误差信号，所以槽的形状当然会对其性能产生影响。
如图1.105所示，箬凸部的形状左右失衡，则反射光强度也会失衡，从而产生直流偏差。这里要特别强调的是在由盘片倾斜引起的直流偏差和由透镜光轴偏移引起的直流偏差中“由于槽的形状变化使它们的固定位移的大小不同”。从推挽法的原理当然也可以推断出以上结论。
因为槽的形状是由金属模具转压形成的，由模具本身所具有的槽部分的缺陷及槽部分转压工作过程（包括从模具上将槽部剥离下来的工作过程）都会在凸部或凹部产生不平衡的情况。
④地址区与数据区的偏差
如果在地址区和数据区发生的跟踪误差信号中的直流误差大，则会引起跟踪出错。图1.106中显示了在凸部进行记录的凸部记录方式（write data on land method）和在凹部进行记录的凸部记录方式（write data on land method）中地址区与数据区的断面图。在凸部记录的方式中，若射束照到地址部分的凹处时，从凹处产生的反射衍射光与其它反射衍射光相互干涉，其产生的跟踪误差信号当然与数据区域的不同。在极端的情况下，如图1.107中实线所示的S曲线，相位会产生π偏移。但因为抵消从槽中发出的反射光，槽的深度已确定，所以就减小跟踪误差信号的振幅。因为跟踪误差信号的检出频带宽比凹槽的重复频率低许多，因此在地址区域检出的跟踪误差信号实际是有槽和无槽时的平均值。
如图1.108所示。
另外由地址部分的槽的位置的中心偏移或槽形状的左右不平衡还会引起如图1.109(a)所示的直流偏差。当这种偏差出现在地址区时，跟踪动作时光点的轨迹和跟踪误差信号的输出如图1.109(b)所示，即当光点从数据区移向地址区时，跟踪的基准位置从S曲线上的①移向②，当光点从地址区通过数据区时，基准位置从②通过③返回①，结果在数据区与地址区的交界处呈阶梯状的基准信号被输入跟踪伺服系统。若这时的偏差大，则阶梯状的基准输入信号就大，从而造成跟踪偏移。如前所述，直流偏差的产生原因有光轴偏移、盘片倾斜、槽形状不平衡等，而在这里我们又知道了由于地址区与数据区产生大的偏差，也同样会造成跟踪偏移。
以上我们就凸部记录方式进行了考察，对凹部记录方式也可以同样进行讨论。
在凹部记录方式中，如图1.106所示，因为地址区不存在槽是镜面的，所以通常不会在这里产生偏差。但若在盘片的半径方向，槽的形状出现大的失衡，就会产生大的直流偏差，在地址部和数据部出现直流偏差的不同。
（ⅲ）推挽法中直流偏差的减轻方法
为减轻前面①～④中所出现的直流偏差，开发了各种各样的方法。
①为减轻由物镜移动而产生的直流偏差问题，有以下几种方法：
第一种方法是尽量使透镜和其后的光学部件一起移动。如图1.110所示，检出透镜的移动量，把它反馈给驱动整个光检取器的粗动马达，因为透镜与光检取器整体的移动大致相等，因此光轴偏移就减少了，这种方式称为2步跟踪伺服方式。另外，使透镜与偏光棱镜一同移动，光轴偏移也会消失，但将使跟踪的可动部件变重，这种方式称为MALS方式。随着集成化技术的提高，光学部件将变得非常轻，透镜可以与其光学部件整体一起移动，所以光轴偏移就不成为问
题了。
另一个方法是利用信号处理的方法。就是检出透镜的移动量，利用图1.111所示的电路消除由此而产生的直流偏移部分，这种方法非常简易，但因实际上光轴偏移是只光学部件中产生的，所以应该对此问题进行充分研究评价后，加以采用。
②减轻由盘片倾斜引起的直流偏差，可用图1.112的方法检出盘片的倾斜，
如果将光检取器整体与盘片倾斜平行就能消除直流偏差，采用这种方法时，由于光检取器较重，所以通常仅在将盘片装载到驱动器中时进行修正动作，以后就将光检取器维持在修正的角度上。
③用于减轻由光轴偏移和盘片倾斜两方面的原因引起的偏移的方法，这种方法
将盘片上的引导槽切断一部分，设置镜面部分（mirror mark）和锯齿标记
（wobbled track mark）等磁盘偏差检出部分，从而能够很好地处理由光检取器中得到的检出信号，消除由光轴偏移和盘片倾斜引起的直流偏差。
首先看一下设置锯齿标志的方法，如图1.113所示，在磁道的构成中设置锯齿标志作为偏移的检出部，利用它可以消除直流偏差。如图1.114所示，比较磁道中心左右分开的一对凹槽的反射光的大小，检出磁道中心的偏移量即直流偏差，当光点通过第1凹槽附近时得到虚线所示的反射光强度，通过第2凹槽附近时得到实线所示的光强（相位差为π），计算它们的光量差，就可以得到磁道偏差的大小与方向，使用此信号可以修正包括由推挽法产生的偏移在内的信号。
图1.115给出了利用锯齿标记修正直流偏差的电路例子，在光点通过第1凹槽的时钟时，用采样保持电路S/H3将检出盘片反射光量的加法放大器A1的输出同步，在光点通过第2凹槽的时钟时，用S/H2将差动放大器C2的输出同步，适当调整增益，即可检出直流偏差部分δ。
由差动放大器C1得到的跟踪误差信号TR中，包含距磁道中心的真的偏移量T ε和直流偏差部分δ。图中的采样保持电路S/H1用于降低TR中出现的由锯齿标志引起的影响，取S/H1与S/H2的输出的差即可得到修正的跟踪误差信号。
还有一个方法是设置镜面部分的方法，如图1.116所示，设置了镜面后，就不会有从凸部和凹部产生的衍射光，所以由2D-PD输出的差信号就可得到与光轴偏移或盘片倾斜相应的信号，因此当光点到达镜面部分时，将2D-PD的差信号进行采样同步就能够消除跟踪信号中的直流偏差，与锯齿标志法相比，这种方法的优点在于可以很容易地形成预先格式化，现在已成为主流方法。
使用减轻了直流偏差的跟踪误差信号的跟踪方法中，称设置了锯齿标志的方法为混合摇摆跟踪法（composit wobbled tracking method）而称设置了镜面部分的方法为混合直流法（composit continuous）。
④在减轻地址区与数据区的偏差之差的方法中，因为由一定的光轴偏移或盘片
倾斜所引起的偏差的大小因槽的形状不同而不同，因此只要制作产生偏差极小的槽的形状，并适当选择前面所述的任意减轻法，就可解决问题。
（ⅳ）磁道摇摆法（wobbled mark method）
磁道摇摆法就是在磁道上按一定的间隔预先格式化多个（每圈磁道1000～1400个左右）图1.114所示的锯齿标志，检出前述的光点与磁道中心的偏移，作为跟踪误差信号，这种方法有2个特点。
①数据区与伺服区完全分离
因为用于检出跟踪误差信号的伺服区和读写数据用的数据区在时间和空间上完全分离，所以数据信号与跟踪误差信号之间没有干涉。因此在包含地址区
的索引区、数据区以及数据记录的前、中、后段，跟踪误差信号都完全没有变
化，从而非常稳定，但其缺点在于设置了大量伺服区，使数据容量减少了。
②没有直流偏差
因为锯齿标志是按与磁倒中心完全对称的方式预先格式化的，所以不会产生直流偏差，因而也不需要考虑推挽法中所考虑的各种解决方案。还有因为抗
光轴偏移性强对光学部件的精度要求可大幅缓和，又因为抗盘片倾斜性强，因
此盘片互换性好。
在磁道摇摆法中，跟踪误差信号是从伺服区得到的，因此数据区的盘片缺陷对误差信号没有影响。但如果检出时钟的采样点因很小的盘片缺陷而被破坏
的话，等价地到下一个伺服区的采样点就会变为很大的缺陷，受到强烈的影响。
由此可见，提高盘片模具制作工程、基板成形工程等盘片制作工程的精度是减少缺陷的最重要的课题。如果出现缺陷就必须想办法，不把它作为跟踪误
差信号。
大家知道，跟踪误差信号是在规定的伺服区的采样点得到的，很容易检测出其异常，将锯齿标志正常时检出信号的重放模式与实际的重放信号波形模式
进行比较，就可以检出缺陷。图1.118中显示了在采样点有缺陷时的反射光量或
检出信号的变化状态的例子，当检出缺陷时，使用其前的伺服区内的采样点上
的跟踪误差信号就可以消除缺陷的影响。
使用磁道摇摆法获得跟踪误差信号的伺服系统称为采样伺服方式（sampled servo tracking method）。在此方式中，若按图1.119的例中所示构成伺服字
节（byte），则可以从该字节中检出由锯齿标志得到的跟踪误差信号，由镜面
部分得到的聚焦误差信号，从时钟用凹槽得到的用于数据读写和锯齿标志检出
的必要的时钟信号，因此这种方式也称为全采样方式。
在图1.119中第1凹槽的位置每隔16个磁道就产生位移是为了当光束沿盘片半径方向高速移动时可以检出位置信息，这种光束移动时，通常将第1凹槽的采
样同步脉冲固定，这样一来，当光束通过采样同步脉冲相同的磁道群时及第1凹
槽的位置有偏移时，采样保持电路的输出就会产生差别，所以可以检出位置信
息。
（ⅴ）盘片倾斜与跟踪误差信号振幅的关系
当盘片倾斜或磁盘面与光检取器的光轴的垂直面发生偏移时，在推挽法中，随着偏差的产生，跟踪误差信号的振幅也减小，对称性变坏，这些变化量随物镜的NA的不同而不同。图1.120和图1.121给出了振幅和对称性随盘片的倾斜及NA的变化而产生的变化情况，图1.122给出了跟踪误差信号振幅比与对称性的定义。
从图1.120可知，
①NA大时，对盘片倾斜产生的振幅的劣化度大。
②沿盘片半径方向的倾斜比磁道切线方向的振幅劣化程度大。
从图1.121可知，
①盘片即使沿磁道的切线方向产生倾斜，其对称性也不会变化。
②虽然盘片沿半径方向倾斜时对称性会变坏，但因NA的不同而引起的差也很少。
1.2.6 光检取器光学系统中激光射束的流动
在以上各项对光检取器的光学系统中使用的代表性的光学部件及其特性进行了介绍。下面来看一下图1.123所示的光检取器中的激光射束的流动情况，其中聚焦误差检出采用Knife edge法；跟踪误差检出采用推挽法；射束整形采用截留效果的方法。
在图1.123中，从半导体激光器发射出具有与低面平行的电场偏向面的直线偏向激光，扩大为椭圆状的激光射束经平行光管透镜（耦合透镜）变换为平行光，因为在半导体激光器的垂直横模式下，射束沿与纸面垂直的方向扩散，所以被平行光管透镜截留一部分，因此希望通过平行光管透镜的激光，将与纸面垂直方向作为磁道方向（切线方向）。
这种进行了射束整形的具有与纸面平行方向偏光面的直线偏光的激光，通过由射束分离器和1/4波长板组成的光分离器后，成为了圆偏光。这种圆偏光以同样的旋转被盘片反射，所以相对于前进方向其旋转方向发生反转，再一次通过1/4波长板后，成为具有与纸面垂直方向的偏光面的直线偏光，由射束分离器反射，向聚光透镜（检出透镜）方向前进。
光到达集光透镜后，具有knife edge 和偏光棱镜作用的knife edge 棱镜后，通过检出聚焦误差检出用2D-PD 上光点的移动，就能检出聚焦误差信号。通过棱镜反射方向上的光，夜可以检出跟踪误差信号。
以上就是光检取器中激光射束的流动情况。
1.2.7 光检取器的设计举例
图1.124给出的是采用像散像差法的设计方案的基本结构图，下面就4D-PD 上光点形状与聚焦信号的S 曲线的导出方法。
（1） 光点形状与S 曲线
以下是一些必要的参数：
（1） 物镜的焦距（f 1）
（2） 聚光透镜的焦距（f 2）
（3） 圆柱透镜的焦距（f 3）
（4） 物镜～聚光透镜的间隔（d 1）
（5） 聚光透镜～圆柱透镜的间隔（d 2）
（6） 圆柱透镜～4D-PD 面的间隔（d 3）
（7） 盘片的面偏差（Δ）
（8） 物镜的有效半径（a ）
当盘片位于物镜的焦点位置时，反射光为平行光，但当因盘片面偏差使盘片离开焦点位置Δ时，则在距物镜f 1+2Δ的物体距离上进行聚光（或发散），这时透镜到聚光点的距离为b 1，按照透镜成像的基本公式 1
111)2(11f f b =?+-- 可得 ?≈2/211f b （1-116）
这时要在b 1点聚光的光通过聚光透镜后到达聚光点的距离为b 2,如图1.126所示，b 2可由式（1-117）算出 2
112112)()(f b d f b d b ---= （1-117） 同样，受到圆柱透镜的透记功作用的断面的光，在图1.127所示的距离b 3是聚光，b 3可用式（1-118）表示 3
223223)()(f b d f b d b ---= （1-118）
如图1.124所示，受光元件设置在合焦时（Δ=0）受圆柱透镜的透镜作用的断面
的光束（虚线）和与其垂直的不受透镜作用的断面的光束（实线）的交点处。如图1.128(a)所示，合焦时物镜上物体距离为f 1,射束半径与透镜的有效半径a 相等。
设接近盘片时物镜上的射束半径为a 1，由图1.128(b)可得 )2(11
1?-=f f a a （1-119） 因为射束半径a 1受有效半径a 限制，所以当盘片远离时，a 1=a ，光束被截留光量减少。当光强度分布均一时，设从物镜向盘片发出的全光量为I 0，则由图1.128可知，向物镜的反射光量I 1可由式（1-120）得到。由图1.129可知，聚光透镜上射束半径a 2可用式（1-121）计算得到。 2
10211)2(?+=f I f I （1-120） 11
112a b d b a -= （1-121） 圆柱透镜上的射束半径a 3，在有透镜作用的断面上与聚光透镜时同样 22
223a b d b a -= （1-122） 由图1.130可知，4D-PD 面上的射束半径a 4x 可由式（1-123）给出。在圆柱透镜没
有透镜作用的断面上的4D-PD 上射束的半径a 4y 可由式（1-124）得到，如图1.131所示 33
334a b d b a x -= （1-123） 223224)(a b d d b a y +-=
（1-124） 由式（1-123），（1-124）可得，在4D-PD 受光面上光点的形状为椭圆形，如图
1.132所示。
因此，当Δ=0时，4D-PD 的放置位置d s 可以放在a 4x =a 4y 的地方。设光强度分布一定，则4D-PD 上受光光量与受光部分的面积成正比，所以可以根据图中A 、B 、C 、D 各部分的面积求得，聚焦误差信号F ε的S 曲线的形状。图中4D-PD 光点面积S 可由（1-125）式算出，4D-PD 受光部分A （斜线部分）的面积S A 可由式（1-126）算出，因此聚集信号F ε可由式（1-127）得到。
y x a a S 44??=π （1-125） 2040124202402444sin 2x a x a x a x a a a S x x x x x y A +???
??????????????? ??+--=-π （1-126） （)2424440y x y x a a a a x +=
S S S S S S F A D C B A -=+-+=4)()(ε （1-127）
得到F ε信号时，考虑到在远离盘片方向上，从物镜射向聚光透镜的射束半径通常为a ，光量按212101)2/(/?+=f f I I 的比率减少，所以有必要求出S 曲线。
（2） 圆柱透镜的厚度影响
在1.2.3节中，曾讲过当激光光点通过折射率不同的介质时，其机械性距离就发生变化，因此在求射束形状时就不能无视透镜的主点间隔。在图1.33中在厚度为t 的圆柱透镜没有透镜作用的折面上的射束直径，可以在将圆柱透镜看作空气（n=1）时的t/n 的位置上得到，即与激光射束移动了[t-(t/n)]时的情况一样，所以在没有圆柱透镜时4D-PD 上的射束直径可在式（1-128）中给出的d 3′位置上得到。 t n
d d )11(3'3--= （1-128） 从图1.134可知，圆柱透镜上有透镜作用的断面上的主点间隔P 可由式（1-129）得到，考虑到21r r +》t 可得式（1-130），因此即使是在圆柱透镜上有透镜作用的断面上，当圆柱透镜的主点间距离的影响被忽视时，可以在式（1-128）所表示的位置得到4D-PD 上的射束直径。 t
n r r n t r r t n P )1()()1(2121--+-+-= （1-129） （r 1,r 2：曲率半径）
t n
P )11(-≈ （1-130） 由此可知，当忽视圆柱透镜的厚度影响设计光学系统时，只要实际上4D-PD 的位置距
圆柱透镜 t n
)11(- （1-131）
就可以了。
（3） 激光的强度分布
为了使设计精度进一步提高，就要使射束的强度分布接近高斯分布，也就是说通过物镜的反射光，最好作为具有与透镜系统相似的扩大或缩小的分布进行计算。
在图1.135中，设激光的总输出为1，在微小面积Δx Δy 上的激光射束强度为ΔI ，则ΔI 可由式（1-132）算出。 y x w y w x epx w w I y x y x ???????????????? ??+-=?2222222π （1-132） ???
? ??方向的射束光点尺寸：方向的射束光点尺寸：y w x w y x
2019年，第46卷，第3期Editorial 光存储技术与未来发展 ——专题导读 大数据时代对海量数据的长效低成本存储提出了更高的要求。但是，目前主流的数据保存方法，如磁盘、磁带和固态硬盘等，都存在维护成本高、电力消耗大、记录密度低、保存时间短、读取速度慢等问题。面对如此巨大的数据存储量，现有存储方式在低成本、长寿命等方面逐渐显露出问题的端倪。因此，迫切需要一种新型的存储技术，以弥补现有存储方式的不足。 以CD、DVD和BD光盘为代表的传统光存储技术，在保持数据时具有低成本和长寿命等优点，从上世纪八十年代开始发展至今，已经普及到各家各户。近些年，由于网络传送速度的提高，经历了数代进步的光盘市场逐渐变得萧条起来。但是，面对大数据时代对长期低耗保存的需求，光存储技术又迎来了它的春天。目前，传统光盘存储技术已经广泛应用到数据存储行业，以全息、多维变量和超分辨等为代表的新型光存储技术也在渐渐完善和发展，有些已接近于产业化。《光存储技术发展现状及展望》综述了各种光存储技术；在全息光存储方面，《光全息数据存储——新发展时机已至》概括了全息光存储技术的沿革和现状，《相位调制的同轴全息存储》综述了全息光存储在增加一维相位调制变量之后提高记录密度的有效方法，《应用于高密度存储的偏光全息技术研究进展》介绍了利用偏振这一维调制变量进一步提高全息存储记录密度的方法，《面向体全息存储技术的光致聚合物材料研究进展》着重回顾了全息存储材料的研究现状和未来发展趋势；除了全息光存储利用相位和偏振增加调制维度外，利用三维空间、波长和偏振的五维调制方式可通过《基于无序金纳米棒编码的多维光信息存储》和《大容量光存储的维度扩展》两篇文章来了解；除此之外采用双光束实现超分辨光存储的技术也是近年研究的热点，《超分辨光存储研究进展》和《面向产业化应用的双光束超分辨数据存储技术》是这一领域的两篇代表性文章。最后我们还选择了四篇研究论文：《一种基于信息物理集成的光盘自动标识系统》介绍了光盘存储系统中对批量光盘自动标识的系统，《一种用于光盘数据存储的冗余恢复码纠错方法》介绍了一种针对蓝光光盘数据存储的数据进行纠错恢复的方法，《全息掺杂光致聚合物的吸收光谱定量化分析》介绍了近期热门的掺杂光致聚合物的分析方法，《GdFeCo材料全光磁反转的微观三温度模型研究》介绍了磁光存储的新进展，为快速、大面积超快激光诱导的全光磁反转提供了有效手段。 希望此次推出的“光存储技术与未来发展”专题，通过综述目前支撑光存储技术发展的核心技术基础，展现创新的光存储技术，探讨未来光存储技术的发展趋势，为广大同行在研究未来光存储技术的物理机制，开发相应存储材料的时候，能够起到抛砖引玉之功效，更新我们对存储认知的传统观念，为光存储领域的发展带来新的进步。同时，推动这门古老技术的更新换代，开拓新型存储技术市场，确保我们的数据财富能够长久安全地保存下去。 最后需要说明的是，文中对技术的评价和未来预测等观点纯属作者个人之认知，不代表本刊编辑的观点。 专题特邀组稿人： 福建师范大学谭小地教授 华中科技大学谢长生教授 暨南大学李向平教授
各种视频光盘格式标准 2008年04月21日星期一 19:35 【DVD】 DVD 光碟具有目前最好的视频(MPEG-2)和音频效果(如流行的5.1声道)。有几种规格的容量，如单面的9G，普通影片一张光碟即可放下。 帧大小：720×480 NTSC或720×576 PAL； 帧速率：29.97帧/秒(NTSC 或 25帧/秒 PAL； 视频数据速率：4～8 Mbps CBR或VBR 固定/变动位速率； 音频设定：立体声、48kHz和192～384 kbps MPEG音频； 播放设备：DVD播放机或CPU主频500以上的带DVD光驱的电脑。 【miniDVD】 miniDVD的视频标准完全和DVD相同，不同之处是miniDVD是用普通刻录机在CD-R或CD-RW盘片上刻录的，它是可在 CD-R/CD-RW上制作的最佳质量媒体。一张盘片只能播放十几分钟。 播放设备：具备CD-R或CD-RW 播放功能的少数 DVD 播放机和CPU主频500以上的带光驱(CD-ROM或DVD)的电脑。 【VCD】 VCD一张盘片上可写入74分钟(标准的650MB)的影片长度，采用MPEG-1压缩格式，视频品质约与VHS视频相同。 帧大小：352×240 NTSC或352×288 PAL； 帧速率：29.97帧/秒 NTSC 或25帧/秒 PAL； 视频数据速率：1152kbps； 音频设定：立体声、44.1kHz和224kbps音频位速率。 播放设备：所有带光驱的P100以上的电脑或带解压卡的386以上的电脑，所有的VCD、SVCD、DVD播放机。 【SVCD】
SVCD采用了DVD的视频技术，接近DVD的质量，可容纳约35～45分钟(650MB)的视频与立体声品质的音频(根据用来压缩的数据速率而异)，最大的音频和视频合并数据速率不能超过2750 kbps。 帧大小：480×480 NTSC或480×576 PAL； 帧速率：29.97帧/秒 NTSC 或25帧/秒 PAL； 视频数据速率：可高达2600 kbps的变动位速率； 音频设定：32～384kbps 44.1kHz MPEG-1/2，layer 2，立体声/双声道/多声道； 播放设备：具备CD-R或CD-RW播放功能的DVD播放机，带DVD或CD-ROM 光驱PⅡ以上的电脑。 视频格式的转码： 大家所使用的制作与转码软件可能不会相同，制作出的素材质量差也很大，好的摄像机拍摄优质的画面，尽量使用数码方式采集避免信号的衰减，高性能非线性编辑提高创作效率，使用哪种文件格式与优秀的视频编码不可忽视，最后要选择优秀的转码软件，如果有时尽可能的把参数设置到最高，提高光盘的画面质量 我们都知道VCD、SVCD、DVD从画质上来说后者最好，VCD最通用无论在哪台放机能够正常播放，根据情况转码什么文件不就行了，实际上转码刻录的光盘在放机播放很多时候就会遇到一些问题，比如画面抖动、有停顿感、声音不正常等，最多的也不是视频问题，这些问题的怎么解决我必须了设置一些参数，下面以Procoder2为例，在所使用的转码软件中我认识非常好的一种，速度与画质都不错，而且生成的文件在放机上出现兼容性问题比较少。 ［VCD］在大多数编码软件中，VCD设置参数是很少的，仅有制式和声音格式设置，在我所使用过的编码软件中，在光盘播放时基本没遇到什么问题，可能这跟VCD标准制定的比较早，编码格式中的也最为固定，采用MPEG1、逐行扫描。 ［SVCD］ SVCD是中国制订的视频光盘标准，与DVD很相似，DVD的专利费之初让中国厂商压得喘不过气来，好在自己有了SVCD才不那么尴尬，呵，言归正传。SVCD 使用MPEG2编码，固定码流（CBR）或可变码流（VBR）两种方式，码流也可以灵活设置，视频：2.52Mbps~1.4Mbps（也可以更低），采用隔行扫描方式（上场/下场），音频：192Kbps～96Kbps，很多参数与DVD编码相同，只有分辨率480×572（PAL），音频支持有所不同。在自己摸索中总结如下： SVCD 参数：480×576（PAL）、程序流（M2P）、原版质量、上场优先、2次VBR （可变码流）、2520Mbps～2520Mbps（最小与最大码流）、立体声、44.1KHz 128Kbps
光盘存储技术的历史、现状及未来 摘要：本文回顾了光盘存储技术的发展史，总揽了当今技术现状，对每一重要阶段进行了粗略的介绍，并对今后光盘存储技术的发展趋势进行了简单的描述与展望。 关键词：光盘存储历史现状发展趋势 一、引言 光盘存储技术，是利用精细聚焦的激光束从模压而成的盘片上读取信息或进一步利用光对记录介质的物理或化学效应去改变介质的某些光学性能，如对光的反射、吸收、相移等，从而实现二值化数据的写入、读取与擦除。 光盘存储技术集中了近代光学、激光技术、精密机械、电子技术、自动控制、计算机及材料科学中的许多新成果，近年来不断取得重大突破，并已形成一个独立的产业，应用围也在不断扩大，已进入国民经济各部门及家庭。若根据其技术特性和应用围可以分为两大类，即用于信息存储的可写光盘系统以及用于信息传播为主的只读型光盘系统。 近年来, 多媒体计算机应用以及信息产业的迅速发展,诸如只读光盘(CD —ROM)这样的光盘存储介质已发展成为计算机信息数据的主要传播载体，光盘产业也在迅速向信息数据市场扩展。如此迅速的发展主要来自以下几方面因素：首先,只读光盘是基于广泛接受的国际标准,可像激光唱盘那样低成本、高效益的进行大批量生产；第二个有利因素是光盘驱动器的工作原理与激光唱机相似，从而导致价格较低的光盘驱动器；第三是目前市场上已推出转速数倍于第一代光驱转速的光盘驱动器,因而可为用户提供更高的数据传输率；第四，信息产业以及计算机多媒体应用的迅速发展也迫切需要诸如只读光盘这样的大容量数据存储媒介。 为加深对光盘媒介在现代信息产业以及计算机应用中的重要性的了解,本文对光盘存储介质发展的历史,现状以及近期的可能发展方向作一些基本介绍。 二、光盘存储技术的发展历史 早在1968年，美国的ECD（Energy Conversion Device）公司就开始研究晶
信息学院 多媒体技术应用 期末论文 课题：浅谈光盘存储技术 姓名：文斌 指导老师：吴柯 院系：信息与通信工程学院 专业：通信工程专业 班级：通信一班 学号：14082300xxx
摘要：本文简述了现有光盘存储技术的种类以及光盘存储和数字光盘技术的研究进展，分析了其中几种不同的存储光盘和几种提高光盘存储效率的解决方案，列举了几种类型的多阶光盘存储技术。认为多阶光存储技术利用信号处理与编码调制技术，可以在现有技术的基础上增加信息存储维度,有效提高信息存储容量和数据读取速度,具有广阔的发展空间，乃至我国数字光盘存储技术的发展。 关键词：HD-DVD光盘；全信息光盘；闪存盘；多阶；光存储；数字光存储；信息坑；调制 《一》引言：随着信息社会的发展，社会的信息量不断膨胀，海量数据出现，不仅对存储媒介的存储容量提出了挑战，而且对其读写速率也提出了更高的要求。记录光盘的出现，在一定程度上很好的迎合了信息数据化对媒介各方面的存储要求，如CD,DVD以及现在的BD 技术，不管是在存储容量方面还是在访问速度上都整体提升了光盘的记录存储水平。本文首先将介绍几种光盘，如HD-DVD光盘；全信息光盘；闪存盘，以及数字光盘存储技术和我国光盘存储技术的现状及研究进展。 1.1HD-DVD 高密度光盘（HD-DVD）存储技术的目标是存储密度达到64.51~129.02Gb/cm2(即Gb/in2)，最小记录点尺寸熊爱玉200nm，接近或小于光衍射极限。 1.2全信息光盘 全信息光盘刻录机将采用普通的低能耗气体激光发生器，它产生的激光首先通过一块半镀银镜，分为透射和反射两束光。透射光将经
过一个微型镜片阵列。上百万个微型镜片集中在一块芯片表面上，一“开”或“合”的方式来决定是否让透射光通过，从而使透射光携带上数据信息。普通数字光盘的容量是20GB。这种全信息光盘的容量将比普通的数字光盘（DVD）高出几倍乃至几十倍。 1.3闪存盘 闪存盘也叫U盘，在Windows98操作系统中需要安装驱动程序；在Windows2000及以后发的操作系统中已经有嵌入驱动程序，不需额外安装。 闪存盘是一种采用USB接口的无需物理驱动器的微型高容量移动存储产品，它采用的存储介质为闪存（Flash Memory）。闪存盘不需要额外的驱动器，只需插入电脑的上的USB接口或通过一个USb转接电缆与电脑相连接。闪存盘的容量是越来越大，读写速度是越来越快，是光盘存储技术中很具吸引力的新秀，所以光盘存储技术的发展研究和解决方案很有必要研究与突破。 《二》光盘存储技术发展及研究和解决方案 数字化信息存储的要求是高存储密度高数据传输率高存储寿命低价格设备投资和低价格信息位等虽然目前光存储产品在存储容量和存储密度方面与硬盘和闪存等产品相比不据优势但其存储寿命长信息位价格低等优势使其在存储介质中仍占有非常重要的地位光盘存储技术发展概述以及各代光存储技术的主要技术指标如表所示:
松下蓝光盘库技术指标清单 ※为必选项 ※1、智能化蓝光盘库，冗余设计，采用国际知名品牌，具有完全知识产权的产品，原厂生产，非OEM或贴牌产品（需提供生产厂家证明）； ※2、专用归档级蓝光光盘：光盘匣裸盘状态下容量3.6TB/匣（单张光盘容量300G/张，12张光盘/匣），有防潮、防尘、耐高温特性。保存周期50年； ※3、本次配置至少支持532个槽位，配置盘匣532个，容量1915TB，搭载12台驱动器，隔代兼容性好，50年免迁移，可扩展； ※4、光盘驱动器：单机柜配置6台驱动器（1组），单组驱动器读/写文件时速度可达到360MB/s(RAID 0)，RAID6状态下读/写速度达到300MB/s以上； ※5、冗余功能，安全级别高：具备盘匣内冗余功能(支持RAID技术)，根据使用设置可保证盘匣内1张光盘(或两面)损坏的条件下恢复光盘匣内所有数据的功能； 6、同一盘匣内可存储最大单个文件容量为1.8TB, 无需文件切割、切换光盘等处理； 7、具有故障自诊断功能；支持光盘匣检测功能，对驱动器、机械手臂的工作情况进行记录、及时预警，保证数据安全； ※8、承诺与平台厂家合作进行软件研发并免费升级，实现平台管理软件对盘库的直接控制管理，无需盘库自带的管理软件或第三方软件，以提高可靠性、安全性与效率（需提供双方确认盖章的承诺书）； ※9、平台管理软件支持蓝光库通过无缓存方式进行读写的功能； 10、平台管理软件支持LTO磁带到蓝光盘的转存（数据迁移）； 11、平台管理软件支持打点下载功能； 12、平台管理软件支持已归档到光盘匣中的实例的删除和导出； 13、平台管理软件支持对用户指定的光盘匣进行健康检查的功能，并对盘匣内数据的可读性(安全性)进行检测；
光存储技术和微缩胶片技术各自优缺点及其应用领域 班级：计算机072 学号：072523 姓名：吴磊 摘要：光存储技术和微缩胶片技术作为多媒体存储技术的重要组成部分，分别在不同的领域里发挥着不可替代的作用，但不可避免的两者都有一定的优缺点，随着数字时代的快速发展，多媒体存储技术的格局也必将为之发生改变。 引言 近几年来,信息存储技术飞速发展,各种曾经是高不可攀的存储设备,如高容量硬盘、可擦写CD以及磁光盘(MO)等,其价格都在大幅度下降。存储设备价格的普遍下滑给很多人带来一种困惑:多媒体存储技术的未来之路到底指向何方？飞速发展且日趋成熟的光存储技术与传统的微缩胶片技术究竟孰优孰劣？ 作为经典的电子信息存储技术,磁带已经被人们使用几十年了。随着硬盘、可擦写C D、MO等技术的发展,磁带技术会不会有朝一日被淘汰出局,与古老的结绳记事一样永远地成为历史呢? 从整体来看,信息存储全貌就象是一个金字塔,根据性能与价格的不同,包括几个技术层次(需要注意的是,我们这里所指的"性能"只是指数据的存取速度,并不包括该技术可靠性、可管理性等其它方面)。位于金字塔最底层的就是微缩胶片技术。微缩胶片所能提供的存储空间是十分有限的, 而且现今人们需要存储的不仅仅是文字信息,还包括声音、动画等多媒体信息。很显然,微缩胶片在这方面是无能为力的。相比之下光存储技术很好的实现了这一多媒体时代的要求，满足了使用者对除了简单的文字信息之外的多媒体信息的存储传播和使用。 光存储技术是采用激光照射介质，激光与介质相互作用，导致介质的性质发生变化而将信息存储下来的。读出信息是用激光扫描介质，识别出存储单元性质的变化。在实际操作中，通常都是以二进制数据形式存储信息的，所以首先要将信息转化为二进制数据。写入时，将主机送来的数据编码，然后送入光调制器，这样激光源就输出强度不同的光束。 伴随信息资源的数字化和信息量的迅猛增长，对存储器的存储密度、存取速率及存储寿命的要求不断提高。在这种情况下，光存储技术应运而生。多媒体应用系统存储的信息包括文本、图形、图象、动画视频影象和声音等多种媒体信息。这些媒体信息的信息量特别大，经数字化后，它们要求占用巨大的存储空间。传统的磁存储方式和设备存在着一定的限制，光存储技术的的发展则为多媒体信息的存储提供了新的方法和若干技术保证。光存储技术具有存储密度高、存储寿命长、非接触式读写和檫出、信息的信噪比高、信息位的价格低，检索方便等优点。而微缩胶片是数码相机时代之前的当代科技产物，人类利用胶卷摄影技术，复制书籍、报纸、杂志等出版物上的文字和图片之类，汇集制作为一个小胶片。该胶片有16-mm和35-mm两种型号。因为以当时的科技极限，微缩胶片比原物可以保存较长的时间，便于查阅，方便分类。及在以后的电子化过程中占有绝对的优势。此种方法大量的应用于以前的图书馆、档案馆等机构中。在一片数字革命浪潮过后，缩微保存需要长期保持为一个高度受重视和保护的地位。缩微胶片能保持经久不衰，是因为它的实践性。不同于数字时代，缩微胶片是一个几乎静态的技术，它是通过精心设计的国家级标准产品。当创建和存储根据这些标准做成的缩微胶片后，它们拥有500年的寿命。还值得一提的是，数字数据需要系统的使用一个复杂的检索访问他们需要的信息，而缩微胶卷（即缩微胶片和缩微胶片）对信息的读取则相对简单得多。 缩微胶片现在仍然是最普遍被接受的档案格式。由于它具备很好的可读性，可以被大多数人使用。35mm缩微胶片的使用提高了微小的文件的清晰程度。现在微缩胶片还被一些人认为是保存文档材料的最完美的媒介。除此之外它还有以下优点： 1．通过微缩胶片缩微档案文献收藏是较经济的方式。
电子文件归档光盘技术要求和应用规范 1 范围 本标准规定了电子文件归档所用CD-R/DVD±R光盘的主要技术指标，光盘标签，光盘数据刻录及备份要求，性能检测、保存及使用要求，三级预警线设置及数据迁移策略。 本标准适用于我国档案部门电子文件的光盘归档和管理。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T17678.1-1999 CAD电子文件光盘存储、归档与档案管理要求第一部分：电子文件归档与档案管理 GB/T17678.2-1999 CAD电子文件光盘存储、归档与档案管理要求第二部分：光盘信息组织结构 GB/T 2828.1-2003 计数抽样检验程序第1部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划 JGJ25-2000 档案馆建筑设计规范 ISO11799:2003(E) Information and documentation —Document storage requirements for archive and library materials 飞利浦，索尼“橙皮书”：Compact Disc Recordable System Description（Dec 1998） ECMA-349（ISO/IEC 17344）Data Interchange on 120 mm and 80 mm Optical Disk using +R Format - Capacity: 4,7 and 1,46 Gbytes per Side（June 2004） ECMA-359（ISO/IEC DIS 23912）80 mm (1,46 Gbytes per side) and 120 mm (4,70 Gbytes per side) DVD Recordable Disk (DVD-R) (Dec 2004) 中华人民共和国新闻出版行业标准CY/T 38-2001 可记录光盘（CD-R）常规检测参数 中华人民共和国新闻出版行业标准（审批中）可记录光盘（DVD±R）常规检测参数 3 术语和定义
企业电子文件归档光盘管理规范 1 范围 本规范规定了电子文件归档所用光盘的种类、光盘存储电子文件类别、光盘的存储结构、光盘数据刻录、光盘归档、光盘的整理、光盘的保管与利用等要求。本规范适用于企业电子文件归档光盘的管理。 2 规范性引用文件 GB/T17678.1-1999 CAD电子文件光盘存储、归档与档案管理要求第一部分：电子文件归档与档案管理 GB/T17678.2-1999 CAD电子文件光盘存储、归档与档案管理要求第二部分：光盘信息组织结构 GB／T 18894-2002 电子文件归档与管理规范 GB/T 15418-94 档案分类标引规则 DA/T22—2000 归档文件整理规则 DB37/T 536-2005 档案目录数据采集规范 DA／T 18一1999 档案著录规则 DA/T 31-2005 纸质档案数字化规范 SH 3503-2001 石油化工工程建设交工技术文件规定 《电子文件归档光盘技术要求和应用规范》（征求意见稿） 《工业企业档案分类试行规则》（国家档案局1991.7.4发布） 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 电子文件
能被计算机系统识别、处理，按一定格式存储在光盘或磁带、磁盘等介质上，并可在网络上传送的数字代码序列。 3.2 CAD 电子文件 由 CAD 系统产生的电子文件。 3.3 光盘 光盘是一种用激光和光学系统读写的光存储信息载体。光盘有存储容量大、数据存取方便、信息流转便捷、保存寿命较长、单位信息存储价格低和易于保存等优点，可以用作归档载体。光盘从功能上分有：只读（Read Only）光盘、可记录（Recordable）光盘和可重写（Rewritable）光盘三类。通常用作归档的光盘是只读光盘CD-R、DVD-R和可续写光盘DVD+R。 3.4 档案级光盘 档案级光盘是可记录光盘中的优选品，其各项技术指标优于工业标准。档案级光盘的寿命≥20年。 4 光盘类型 电子文件归档所用光盘应采用CD-R和DVD-R、DVD+R档案级光盘。蓝光光盘本规范暂不作为推荐光盘使用。 5 CD-R/DVD±R光盘主要技术指标 CD-R和DVD-R、DVD+R档案级光盘的技术指标在达到相应行业标准要求的基础上，还应满足下列指标要求。 5.1 CD-R档案级光盘 5.1.1 记录前，寻轨错误TE ≤0.45。 5.1.2 记录前，聚焦错误FE ≤0.5。
蓝光光盘库存储系统 技 术 白 皮 书 福州新华时代信息技术有限公司
目录 一、电子数据归档介绍 (3) 1.1电子数据归档概述 (3) 1.2电子数据归档的意义 (3) 1.3电子数据存档常用介质 (4) 1.4常用归档方案 (5) 1.4.1 磁盘阵列+磁带库 (5) 1.4.2磁盘阵列+光盘库 (6) 1.5 经济性测算 (8) 二、光盘库产品介绍 (10) 2.1产品概述 (10) 2.2蓝光近线存储系列 (10) 2.3光离线存储系列 (12) 2.4 近线+离线”存储 (14) 2.5蓝光光盘 (14) 三、光盘库建设架构 (15) 3.1光盘库数据归档管理系统 (16) 3.2光盘库管理软件与档案管理系统的接口设计 (16) 3.3光盘库管理软件 (17) 3.5镜像管理 (22) 3.6光盘匣更换管理 (23) 3.7 存储能力 (24) 四、应用案例以及解决方案 (24) 4.1部分行业应用场景 (24) 4.1.1检察院/法院 (24) 4.1.2金融行业（银行/证券/保险） (26) 4.1.3 病案归档/PACS影像归档 (27) 4.1.4 档案归档行业 (28) 4.1.5 国土资源部门 (28) 4.1.6 高校档案归档 (29) 4.1.7 军队涉密存储 (30)
一、电子数据归档介绍 1.1电子数据归档概述 将经过鉴定且具有保存和利用价值的归档的电子文件集中存放在可脱机保存的载体上，其归档的目的是实现历史数据和信息被系统、科学、长期的保存，以确保决策管理、上级或第三方机构监管，同时可以保证业务的连续性，或者当业务受到损坏中断时能够以最短的时间得到恢复。 1.2电子数据归档的意义 ●数据存储量爆炸性地增长 数据总量在持续增长，仅2015年比2011年的存储容量扩大16倍，IDC预测至2020年数据存储总量将会达到40ZB。因此，海量数据的低成本和超长期的保存将会成为目前互联网信息产业领域的重大需求。 ●数据管理的成本与风险 近年来，信息安全越来越得以重视，政府和社会对数据资料的保存也提出了更为严苛的要求。现如今，存储数据中有75%～90%是非结构化的数据，如文档、邮件、报表、网页、XML、声音、图像、视频、扫描文件、工程图以及演示文稿等，这些数据大量产生于社会行业的生产和活动中，对存储容量与存储安全性也提出了更高的要求，在线存储投资成本将会越来越高，而进行数据归档是有效管理应用数据资料、降低成本的重要手段。 ●法规的遵从性 国家档案法规定，对于具有重要价值的电子文件，必须保存在耐久性好、脱机、一次擦写的载体中，并且一式3套，一套封存保管，一套供查阅使用，一套异地保存。 《电子文件归档与电子档案管理细则》第三条中第5点“物理归档”，是指把电子文件集中下载到可脱机保存的载体上，向档案部门移交的过程。脱机保存载体按优先顺序依次为：一次写光盘、磁带、可擦写光盘、硬磁盘。推荐使用档案级可记录光盘。 ●数据安全存储的“3-2-1”策略 企业档案工作规范DA/T 42-2009中指出“电子档案应存储到脱机载体上”。
蓝光光碟（Blu-ray Disc，简称BD）是DVD之后的下一代光盘格式之一，用以存储高品质的影音以及高容量的数据存储。蓝光光碟的命名是由于其采用波长405纳米（nm）的蓝色激光光束来进行读写操作（DVD采用650纳米波长的红光读写器，CD则是采用780纳米波长）。一个单层的蓝光光碟的容量为25或是27GB，足够录制一个长达4小时的高解析影片。2008年2月19日，随着HD DVD领导者东芝宣布在3月底退出所有HD DVD相关业务，持续多年的下一代光盘格式之争正式划上句号，最终由SONY主导的蓝光光碟胜出。 Blu-ray Disc，中文译为蓝光光碟，即蓝光DVD是DVD光碟的下一世代光碟格式。在人类对于多媒体的品质要求日趋严格的情况下，用以储存高画质的影音以及高容量的资料储存。它以前的竞争对手是HD DVD，两者各有不同的公司支持，欲争相成为标准规格。2008年2月19日下午5时，东芝公司在日本东京浜松町的本社大楼39层召开新闻发布会，东芝社长西田厚聪在各界媒体前宣布，东芝旗下的HD DVD产品将从3月末正式退出次世代DVD格式竞争。伴随着此次发表，索尼的蓝光在事实上已经实现了次世代DVD格式的天下一统。Blu-ray的命名是来自其采用的雷射波长405纳米（nm），刚好是光谱之中的蓝光，因而得名。(DVD采用650nm波长的红光读写器,CD则是采用780nm波长)。 蓝光光碟联盟原本准备在2006年1月的消费电子展上发布产品，後来在研发蓝光的技术过程中，索尼公司认为有必要采取一些额外的措施来配合，于是宣布推迟PLAYSTATION 3的发布日期到2006年11月。蓝光光碟联盟相关成员也相应的将采用蓝光技术相关产品的发布日期推迟到2006年6月。 一个单层的蓝光光碟的容量为25或是27GB，足够烧录一个长达4小时的高解析影片。双层可达到46或54GB，足够烧录一个长达8小时的高解析影片。而容量为100或200GB的，分别是4层及8层。 在目前的研究表示，TDK已经宣布研发出4层、容量为100GB的光碟了。 蓝光光盘是由SONY及松下电器等企业组成的“蓝光光盘联盟”（Blu-ray Disc Association:BDA）策划的次世代光盘规格，并以SONY为首于2006年开始全面推动相关产品。 蓝光光盘的命名是由于其采用波长405纳米（nm）的蓝色激光光束来进行读写操作（DVD采用650纳米波长的红光读写器，CD则是采用780纳米波长）。蓝光光盘的英文名称不使用“Blue-ray”的原因，是“Blue-ray Disc”这个词在欧美地区流于通俗、口语化，并具有说明性意义，于是不能构成注册商标申请的许可，因此蓝光光盘联盟去掉英文字e来完成商标注册。 2008年2月19日，随着HD DVD领导者东芝宣布在3月底退出所有HD DVD相关业务，持续多年的下一代光盘格式之争正式划上句号，最终由SONY主导的蓝光光盘胜出。 历史 * 2002年2月19日，“蓝光光碟联盟”的前身“Blu-ray Disc Founders”成立，由索尼集团为首开始策划及研发蓝光光碟。 * 2004年5月18日，“Blu-ray Disc Founders”正式更改名称为“蓝光光碟联盟”（Blu-ray Disc Association）。 * 2004年9月21日，索尼电脑娱乐（SCE）宣布次世代游戏机“PlayStation 3”将会采用蓝光光碟为标准格式。 * 2006年1月5日，蓝光光碟联盟原先准备在国际消费电子展（CES）发布蓝光光碟相关产品，后来因为蓝光规格问题将发布日期推迟到同年6月。 * 2006年10月14日，新力推出全球首部配载蓝光光碟播放器的笔记型电脑“V AIO A”系列。 * 2006年11月11日，配备蓝光光碟播放器的次世代游戏机“PlayStation 3”在日本地区开始发售。 * 2007年1月10日，日本经济新闻报道蓝光光碟在日本地区占有94.8%的次世代光碟市场，并预料蓝光光碟于次世代光碟格式之争中最终会取得胜利。 * 2007年8月20日，派拉蒙（Paramount）电影公司由原先同时支持蓝光光碟及HD-DVD，改为以HD-DVD 作为派拉蒙唯一认可的高清电影存储光碟，同时宣布派拉蒙旗下的梦工场、梦工场动画SKG、派拉蒙优势、Nickelodeon Movies以及MTV电影等子公司转为只支持HD-DVD。派拉蒙电影公司高层透过Viacom承认，派拉蒙共收取了HD-DVD阵营的1亿5千万美金，以提供一年半之HD-DVD独占权，款项以现金及未来收益分帐支付。 * 2007年9月1日，蓝光光碟联盟于德国柏林消费电子产品展（IFA）上宣布蓝光光碟目前已经压倒性占有日本90%的次世代光碟市场，在欧洲地区蓝光光碟的销量也一直以3：1的比例领先于HD-DVD，在美国也有超过66%的次世代光碟市场被蓝光光碟占据。
第2期(总 第13期) 2001年9月 中 国 计 量 学 院 学 报J OURNAL OF CHIN A INST ITU TE OF M ETROLOGY №.2(Sep.13)Ma r.2001 【文章编号】 1004-1540(2001)02-0006-07 【收稿日期】 2001-04-09 【作者简介】 金国藩(1929-),男,浙江绍兴人,教授,中国工程院院士、国家教育部科技委副主任,目前所从事的科学研究为计算全息,二元光学,光计算.超高密度光存储技术的现状和今后的发展 金国藩,张培琨 (清华大学精仪系光电工程研究所,北京 100084) 【摘 要】 文章综述了光存储领域的研究进展,主要包括体全息存储、近场光学存储和双光子双稳态存 储技术.在介绍各种存储技术发展现状的同时,分析了各自的优势和存在的问题.从整个光存储学科发 展的角度给出了未来的趋势. 【关键词】 光存储;体全息;近场光学;双光子 【中图分类号】 T N 29;O438 【文献标识码】 A 1 信息时代的光学存储 21世纪人类进入信息社会,知识经济成为推动社会进步,促进科技发展的强大动力,信息存储、传输与处理是提高社会整体发展水平最重要的保障条件之一.全球的信息量今后几年会以更快的速度增长.由于信息的多媒体化,人们需要处理的不仅是数据、文字、声音、图像,而且是活动图像和高清晰的图像等.一页A 4文件为2KB (千字节),而一张A 4彩色照片就占5M B (兆字节),放一分钟广播级的FMV 就要占40M B,可见信息量与日俱增.在信息技术的几个环节(获取、传输、存储、显示、处理)中,信息存储是关键.20世纪80年代到90年代,人们最关心的是信息处理,即如何提高计算机芯片的处理速率和效率,全球掀起的计算机主处理器竞争已使本世纪可达1GHz 的处理速度;随后通信网络的掀起及数据共享和通信使人们认识了网络时代的到来;面对21世纪,人们又在考虑如何有效地存储和管理越来越多的数据和如何应用这些数据,信息存储空间日益拥挤,信息数据的采集和数据管理体系的复杂性越来越高,以及网络的普及,导致21世纪信息技术的浪潮将在存储领域兴起. 光信息存储(简称光存储)作为继磁存储之后新兴起的重要信息存储技术(目前以光盘为代表的光学数字数据存储技术)已成为现代信息社会中不可缺少的信息载体.与磁存储技术相比,现有的光盘存储技术具有许多特点:(1)数据存储密度高、容量大、携带方便.目前普通的á120mm 的光盘能存储650M B,是硬磁盘的几十倍,软盘的几百倍.(2)寿命长、功能多.在常温环境下数据保存寿命在100年以上,且可根据用途采用不同介质制成只读型、一次写入型或可擦除型等不同功能的光盘.(3)非接触式读/写和擦.(4)信息的载噪比高,光盘的载噪比可达50dB 以上.(5)生产成本低廉、数据复制工艺简单、效率高. 以CD 系列为代表的第一代光盘技术产品的存储容量仍为十年前的650M B;第二代DVD 系列的单面双层存储容量为8.5GB,盘容量为17GB [1] ;2000年日本Sony 公司采用兰光激光器实现单面存储容量达25GB 的高密度DVR 已见报道[2].尽管如此,作为计算机科学中的关键研究领域
计算机组装光盘存储技术 早期的光盘全都是只读类型的，人们只能从光盘上获取信息，而无法利用光盘来备份数据。随后，CD-R、CD-RW、DVD-RAM、DVD-R/RW等技术的出现，改变了普通用户无法向光盘上输入数据的问题，而上述技术便被人们称为光盘的可记录存储技术，简称刻录技术。1．光盘刻录系统的组成 完整的光盘刻录系统由可记录光盘、光盘刻录机和光盘刻录软件所组成，三者缺一不可，只有配套使用后才能实现向光盘输入数据的目的。 ●可记录光盘 可记录光盘是进行光盘刻录时的媒介，也称刻录盘。目前，市场上的刻录盘主要分为CD和DVD两大系列，每个系列内又分为若干个不同类型。 CD记录盘分为CD-R（CD-Recordable）和CD-RW（CD-ReWritable）两种类型。其中，前者是只能进行一次写入，尽管剩余空间还可追加数据，但同一部位只能写入一次，这一点与硬盘的可重复性写入有着本质的区别。为此，RICOH（理光）公司研发了CD-RW刻录技术，可重复擦写的CD-RW光盘由此诞生，使得人们终于可以像使用硬盘一样的向光盘内反复输入新的数据，并在不需要时将其删除。 DVD记录盘分为DVD-RAM、DVD-R/RW和DVD+R/RW共3大类型5种格式。其中，DVD-R 和DVD+R格式属于一次性刻录光盘格式，而DVD-RAM、DVD-RW和DVD+RW则属于可反复擦写的刻录光盘格式。 ●光盘刻录机 光盘刻录机的外型与普通光盘驱动器没有什么不同，并且刻录机也可以用来读取光盘上的数据。不过，光盘刻录机的激光头组件除了可以发射出与普通光驱一样的激光束进行数据读取操作外，还可以通过发射特殊激光束的方法将数据写入刻录盘。 因此，光盘刻录机不但和普通光驱一样有数据读取速度指标，也有刻录速度指标，并且分为写速度（针对一次性刻录盘）和复写速度（针对可重复擦写的刻录盘）之分。 ●光盘刻录软件 光盘刻录软件的功能是按照光盘数据结构的规范来帮助用户组织要录入的数据，并驱动刻录机将这些数据“烧录”在空白的可记录光盘上。 2．数据刻录保护技术 在刚刚出现刻录技术的一段时间中，虽然计算机的整体性能远不及现在，但由于刻录速度较慢，因此尚可满足刻录速度的要求。随着刻录速度的不断提高，因刻录机缓冲区欠载造成刻录失败的情况时有发生，而最初的解决方法便是将刻录机的缓存由最初的512KB逐渐增大至1MB、2MB、4MB乃至8MB。 但是，缓存的不断增加也带来成本无限制增加的负面影响，并且单纯依靠增加缓存容量也无法完全解决由缓冲区欠载带来的问题。事实上，解决问题的关键是如何做到当缓存清空前暂停刻录，以便数据再次补充上来时继续进行刻录。针对这一问题，“刻不死”技术便应运而生。 “刻不死”技术俗称防刻死，即不会造成刻录失败的防欠载技术。推出时间较早、技术较成熟的防刻死技术主要有三洋的“BURN-Proof”、RICOH的“Just Link”以及PHILIPS的“Seamless link”，其他还有SONY的“Power-Burn”、OAK的“Exaclink”以及YAMAHA的SafeBurn 等。虽然这些技术的名称不同，但其原理都是在缓存不足时暂停刻录过程，并在暂停处添加标记，以便当缓存区数据充足时从暂停标记处继续刻录数据。
蓝光光盘库的技术特点 关键字：蓝光光盘库作者：admin 发布日期：2013-02-25 一、光盘库的工作原理 光盘库是一种带有自动换盘机构（机械手）的光盘网络共享设备。光盘库一般由放置光盘的光盘架、自动换盘机构（机械手）和驱动器三部分组成。光盘库一般配置有1~14台驱动器，可以是只读蓝光驱动器，也可以是蓝光刻录机，或者是DVD驱动器，可容纳45~690片光盘，每个盘仓可容纳15或50片光盘，分为智能热插拔式盘仓和普通盘仓，这样一是可方便光盘的存放和取用，二是直接构成了三级存储的近线和离线的搭配结构。光库通过高速SCSI端口与网络服务器相联，光盘驱动器通过自身接口与主机交换数据。用户访问光盘库时，自动换盘机构首先将驱动器中的光盘取出并放置到盘架上的指定位置，然后再从盘架中取出所需的光盘并送入驱动器中。自动换盘机构（机械手）的换盘时间通常在秒级。 二、蓝光光盘库的特点 作为一种超大容量的光存储设备，蓝光光盘库具有以下特点： 1. 产品系列化：蓝光光盘库已拥有BD-ROM、BD-RE库。 2. 高容量：每张盘片的容量可达50GB，光盘库总容量最高可达35TB； 3. 高可靠性：光盘的寿命为一百年。 4. 高性能/价格比的存储介质：光盘的存取速度几乎接近硬盘的速度，可更换的智能热插拔式光盘仓可使光盘库的容量达到无限大，同时，您可选用多个驱动器和利用双盘传送来提高存取的性能； 5. 灵活的设计：有多种型号可供选择，而且，随着您需要的增长，可扩展存储容量。可增添光盘驱动器，通过增加"读写头下数据量"而使性能得以改善。 6. 与各系统无缝连接：可以应用于Windows NT,Net Ware,Unix,HP,IBM AIX,SUN OS。 7. 安装简便：直接与服务器连接，SCSI接口。 8. 使用方便：客户端无需安装任何软件,直接访问。 9. 易于管理：只需简单培训，管理自动化。 10. 可靠性高：平均无故障时间500万次。 11. 对环境要求低：全封闭式机柜，内部自净化可滤系统。 12. 检索速度快：支持跨盘检索。 三、蓝光光盘库的用途 蓝光光盘库，适用于所有大容量资料数据的存储场合，适合存储一些资料性的不经常更改的数据，比如：医院的医疗影像资料、银行等金融机构的重要票据影像资料、图书馆的书库、电视台的音像资料库等等。 蓝光光盘库还适合作为二级存储设备。传统的方式一直把数据或数据库建立在硬盘上，但据国外权威机构统计结果显示80%的硬盘数据是不经常被访问的，但这些不经常被访问的数据却占据了宝贵而且昂贵的磁盘空间，有了DVD光盘库你就可以把经常访问的数据存放在磁盘或磁盘阵列上，不经常访问的数据放在超大容量DVD光盘库中，由此得到数百TB的总存储容量，但付出的代价仅仅是同等容量磁盘的10%~20%。
论光存储技术 班级： 姓名： 学号： 2013.10.8
目录 摘要---------------------------------------------------------------------- 关键词---------------------------------------------------------------------- 引言---------------------------------------------------------------------- 一、光存储技术的原理及特点--------------------------------------- 二、光存储技术的分类----------------------------------------------- 三、光存储技术的发展及前景----------------------------------------- 参考文献
论光存储技术 辽宁科技大学应用物理系 2010级 指导老师：王颖 摘要伴随信息资源的数字化和信息量的迅猛增长，对存储器的存储密度、存取速率及存储寿命的要求不断提高。在这种情况下，光存储技术应运而生。光存储技术具有存储密度高、存储寿命长、非接触式读写和檫出、信息的信噪比高、信息位的价格低等优点。 关键词存储；信息；容量；介质 引言信息资料迅速增长是当今社会的一大特点。据统计，科技文献数量大约每7年增加1倍，而一般的情报资料则以每2年~3年翻一番的速度增加。大量资料的存储、分析、检索和传播，迫切需要高密度、大容量的存储介质和管理系统。磁存储和光存储作为当今数据存储的两种常用方式，具有各自的特点。磁存储应用较早，适合与计算机联用，信息存取方便、可靠，技术相对成熟，得到了广泛的应用；光存储的发展及应用则是随着激光技术的发明，步入了高密度光学数据存储的新阶段，指明了未来数据存储的新方向。 一、光存储技术的原理及特点 1.光存储的概念及其基本原理 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。 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
《电子文件归档光盘技术要求和应用规范（DA/T38-2008）》（2008） （国家档案局发布2008-04-24日发布，2008-07-1日实施） 前言 本标准规定了电子文件归档所用CD-R/DVD±R光盘的主要技术指标，光盘标签，光盘数据刻录及备份要求，性能检测、保存及使用要求，三级预警线设置及数据迁移策略。本标准适用于我国档案部门电子文件的光盘归档和管理。 本标准由国家档案局档案科学技术研究所和清华大学光盘国家工程研究中心共同提出。 本标准由国家档案局全国档案工作标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：国家档案局档案科学技术研究所和清华大学光盘国家工程研究中心。 本标准主要起草人：陈垦、许斌、赵中新、冯丽伟、王建库、岳宏达、潘龙法、刘伟、周萌、刘晓光、杨战捷。 1 范围 本标准规定了电子文件归档所用CD-R/DVD±R光盘的主要技术指标，光盘标签，光盘数据刻录及备份要求，性能检测、保存及使用要求，三级预警线设置及数据迁移策略。 本标准适用于我国档案部门电子文件的光盘归档和管理。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T17678.1-1999 CAD电子文件光盘存储、归档与档案管理要求第一部分：电子文件归档与档案管理 GB/T17678.2-1999 CAD电子文件光盘存储、归档与档案管理要求第二部分：光盘信息组织结构 GB/T 2828.1-2003 计数抽样检验程序第1部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划 JGJ25-2000 档案馆建筑设计规范 ISO11799:2003(E) 信息和文献.档案馆和图书馆资料的文献存储要求（Information and documentation —Document storage requirements for archive and library materials）ISO-105-B02 纺织品.色牢度试验.第B02部分:耐人工光色牢度:氙弧灯退色试验（Textiles -- Tests for colour fastness -- Part B02: Colour fastness to artificial light: Xenon arc fading lamp test） ISO18927:2002(E) 成像材料.可记录光盘系统.在温度和湿度影响的基础上评价预期使用期限的方法（Imaging materials —Recordable compact disc systems —Method for estimating the life expectancy based on the effects of temperature and relative humidity） 飞利浦，索尼“橙皮书”： Compact Disc Recordable System Description（Dec 1998） ECMA-349（ISO/IEC 17344） Data Interchange on 120 mm and 80 mm Optical Disk using +R Format - Capacity: 4,7 and 1,46 Gbytes per Side（June 2004） ECMA-359（ISO/IEC DIS 23912） 80 mm (1,46 Gbytes per side) and 120 mm (4,70 Gbytes per side) DVD Recordable Disk (DVD-R) (Dec 2004) 中华人民共和国新闻出版行业标准CY/T 38-2001 可记录光盘（CD-R）常规检测参数