飞利浦公司推出与CD-ROM和CD-R兼容的相变型可擦写光盘驱动器

进入多媒体时代，大容量的信息处理技术显得更为重要。作为支持这一技术的光盘存储技术尤其引人注目，它可以随时进行信息的写入/读出。

音乐、图像、计算机等输出的信息，以长短、间距各异的凹坑形式被刻录在光盘上。通过聚焦的微细激光写入、读出这些信息。盘而上的凹坑尺寸有九种规格，宽0.5μm，长从0.87μm到3.18μm、高0.13μm。将一列凹坑称为纹迹，轨道间隙为1.6μm。因此，光盘能够高密度地记录信息。

若要从凹坑中存取信息，必须使聚焦后的激光尺寸小于轨道间隙。透镜的聚焦能力与开口数有关。聚焦光斑的直径D可按下式求出：

光盘播放时使用专门设计的透镜，NA最大为0.5左右。因为半导体激光的波长是0.78μm，所以D约为0.8μm。

光盘每秒大约转五周。在旋转过程中，盘面只是微微地上下振动，而电动机轴是左右振动。因此，为了能使激光聚焦处置在盘面之上，并巨不超出一个纹迹范围搜索信息，必须使用极高精度的电子装置控制激光的位置。利用盘面反射光测量出透镜和盘面之间的距离，并将该信号反馈给调节器，通过可使透镜上下移动的伺服机构（调节器）控制激光焦点位置。另外，为了追踪摄影，光束实际上被分成三份，它们对盘面的反射光的比例不同，得到的追踪信号也不相吻合，将该信号反馈给能左右摆动的机构，以此控制激光位置。

只有激光光源能够聚焦成细小的光斑。若是普通的白色光源，即使是最高级的透镜也无法聚焦成像激光光源那样小的光斑。图9-89是激光经透镜聚焦后焦点落在盘面之上的示意图。由于凹坑处的反射光发生散射，因此返回至透镜的反射光量减少，而没有凹坑部位的反射光量却非常高。由此，可以读出0和1的数据信号。

光盘的类型如下所述。

1.只读型光盘存储器（CD-ROM）

自1985年Philips和Sony公布了在光盘上记录计算机数据的黄皮书以来，CD-ROM驱动器便在计算机领域得到了广泛的应用。CD-ROM光盘不仅可交叉存储大容量的文宇、声音、图形和图像等多种媒体的数宇化信息，而巨便于快速检索，因此CD-ROM驱动器已成为多媒体计算机中的标准配置 之一。MPC标准已经对CD-ROM的数据传输速率和所支持的数据格式进行了规定。MPC 3标准要求CD-ROM驱动器的数据传输率为600KB/s（4倍速），并支持CD-ROM、CD-ROM XA、Photo CD、Video CD和CD-Ⅰ等光盘格式。

图9-89 聚焦的激光读取凹坑信息

CD-ROM是发行多媒体节目的优选载体，原因是它的存储容量大，制造成本低，大批量生产时成本低廉。目前，大量的文献资料、视听材料、教育节目、影视节目、游戏、图书、计算机软件等都通过CD-ROM来传播。

2.追记型光盘存储器（CD-R）

信息时代的加速到来使得越来越多的数据需要保存，需要交换。由于CD-ROM是只读式光盘，因此用户自己无法利用CD-ROM对数据进行备份和交换。在CD-R刻录机大批量进入市场以前，用户的唯一选择就是采用可擦写光盘机。

可擦写光盘机根据其记录原理的不同，有磁光驱动器MO和相变驱动器PD。虽然这两种产品较早进入市场，但是记录在MO或PD盘片上的数据无法在广泛使用的CD-ROM驱动器上读取，因此难以实现数据交换和数据分发，更不可能制作自己的CD、VCD或CD-ROM节目。(www.xing528.com)

CD-R的出现适时地解决了上述问题。CD-R是英文CD Recordable的简称，中文简称刻录机。CD-R标准是由Philips公司于1990年制定的，目前已成为工业界广泛认可的标准。CD-R的另一英文名称是CD-WO（Write Once），顾名思义，就是只允许写一次，写完以后，记录在CD-R盘上的信息无法被改写，但可以像CD-ROM盘片一样，在CD-ROM驱动器和CD-R驱动器上被反复地读取多次。

CD-R盘与CD-ROM盘相比有许多共同之处，它们的主要差别在于CD-R盘上增加了一层有机染料作为记录层，反射层用金，而不是CD-ROM中的铝。当写入激光束聚焦到记录层上时，染料被加热后烧溶，形成一系列代表信息的凹坑。这些凹坑与CD_- ROM盘上的凹坑类似，但CD-ROM盘上的凹坑是用金属压模压出的。

CD-R驱动器中使用的光学读/写头与CD-ROM的光学读出头类似，只是其激光功率受写入信号的调制。CD-R驱动器刻录时，在要形成凹坑的地方，半导体激光器的输出功率变大；不形成凹坑的地方，输出功率变小。在读出时，与CD-ROM一样，要输出恒定的小功率。

3.可擦写型光盘存储器

1）MO可擦写光盘存储器。MO是英文Magnet-Optical的缩写，是指利用激光与磁性共同作用的结果记录信息的光磁盘。MO盘用来存储信息的媒体与软磁盘相似，但其信息记录密度和容量却比软磁盘高得多。这是由于记录时在盘的上面施加磁场，而在盘下面用激光照射。磁场作用于盘面上的区域比较大，而激光通过光学系统聚焦于盘面的光点直径只有1～2μm。在受光区域，激光的光能转化为热能，并使磁性层受热而变得不稳定，即变得易受磁场影响。这样，在直径只有1～2μm的极小区域内就可记录下一个单位的信息。通常的磁性记录方式存储一个单位的信息时，要占用相当大的区域，因而磁道也相应变宽，盘上记录信息的总量也就很小。

MO盘片虽然比硬盘和软盘便宜和耐用，但是与CD-R盘片相比就显得比较昂贵了。MO的致命缺点是不能用普通CD-ROM驱动器读出，因而不能满足信息社会对计算机数据进行交换和数据分发的要求，在网络技术和网络建设不发达的地方，这一问题日趋突出和严重。

2）可擦写光盘存储器CD-RW。为了使可擦写相变光盘与CD-ROM和CD-R兼容，早在1995年4月，飞利浦公司就提出了与CD-ROM和CD-R兼容的相变型可擦写光盘驱动器CD-E（CD Erasable）。CD-E得到了包括IBM、HP、Mitsubishi、Mitsumi、松下电器、Sony、3M及Olympus等公司的支持。1996年10月，Philips、Sony、HP、Mitsub-ishi和Ricoh五家公司共同宣布了这一新的可擦写CD标准，并将CD-E更名为CD-RW（CD-ReWritable）。CD-RW标准的制定标志着工业界可以开发并向市场提供这种新产品。

CD-RW兼容CD-ROM和CD-R，CD-RW驱动器允许用户读取CD-ROM、CD-R和CD-RW盘，刻录CD-R盘，擦除和重写CD-RW盘。由于CD-RW采用CD-UDF文件结构，因此CD-RW可作为一台海量软盘驱动器使用，也可在DVD-ROM驱动器读取，具有更广泛的应用前景。

MO虽然有不少特点，但是它们只能被其他同类驱动器读取，不能在广泛流行的CD-ROM上使用。MO没有市场共享性，购买者只是将它们用于数据备份，因此难以实现数据交换和数据分发，更不可能制作自己的CD、VCD或CD-ROM节目。因此MO很难在市场上流行起来。

CD-R是可记录光盘市场上的后起之秀，虽然只能刻录一次，但由于它与广泛使用的CD-ROM兼容，并具有较低的记录成本和很高的数据可靠性赢得了众多计算机用户的普遍欢迎。CD-R目前是各种光盘存储产品中发展最迅猛的一种。CD-R刻录机的价格相对几年前已下跌了很大幅度。在国外，CD-R刻录机正在逐步取代CD-ROM驱动器而成为计算机的一种标准配置。

CD-RW是一个已经得到众多公司和用户普遍支持的可擦写光盘标准。由于CD-RW仍沿用了CD的EFM调制方式和CIR检纠错方法，CD-RW盘与CD-ROM盘具有相同的物理格式和逻辑格式，因此CD-RW驱动器与CD-R驱动器的光学、机械及电子部分类似，一些零部件甚至可以互换，这将大大节省CD-RW的开发和生产费用，降低CD-RW驱动器的成本，使CD-RW未来可能迅速在可擦写光盘产品市场占有一定的份额。

可擦写型结构中包含利用磁光效应的MO记录层和利用相位变化效应的PC记录层。表9-3汇总了三种类型光盘的特征。

表9-3 三种类型光盘的特征

光盘不仅用于音乐，还用于图像的录制、计算机的存储等。近几年，由于高密度记录技术的进步，以及顺应多媒体时代追求图像的高清晰化的潮流等原因，开发了DVD（数宇化录像光盘）。除了图像处理，DVD还广泛用于计算机的外部存储等，因此，DVD已成为通用的数宇光盘的略称。可以说，光盘是一件巧妙地将电子技术、机械技术、光技术融于一体的杰出作品，今后必将还会不断发展。