我們來回顧一下光盤的發(fā)展歷史,讓我們來更加的了解光盤的背后是怎樣的一些故事.
光盤存儲技術(shù)是70年代初開始發(fā)展起來的一項(xiàng)高新技術(shù)。光盤存儲具有存儲密度高、容量大、可隨機(jī)存取、保存壽命長、工作穩(wěn)定可靠、輕便易攜帶等一系列其它記錄媒體無可比擬的優(yōu)點(diǎn)，特別適于大數(shù)據(jù)量信息的存儲和交換。光盤存儲技術(shù)不僅能滿足信息化社會海量信息存儲的需要，而且能夠同時(shí)存儲聲音、文字、圖形、圖象等多種媒體的信息，從而使傳統(tǒng)的信息存儲、傳輸、管理和使用方式發(fā)生了根本性的變化。
光盤存儲技術(shù)近年來不斷取得重大突破，并且進(jìn)入了商業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，在日本、北美及歐洲工業(yè)化國家已逐漸形成了獨(dú)立的光盤產(chǎn)業(yè)，其應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大，幾乎已深入到人類社會活動和生活的一切領(lǐng)域，對人類的工作方式、學(xué)習(xí)方式和生活方式產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。在過去的幾年中，世界各主要光盤產(chǎn)業(yè)國家的光盤產(chǎn)業(yè)銷售額都在以兩位數(shù)以上的速度增長，1996年底全世界各種光盤驅(qū)動器的銷售總量達(dá)5760萬臺，其中CD-ROM驅(qū)動器的銷售量為5450萬臺，CD-R驅(qū)動器銷售量為150萬臺。全球CD-ROM驅(qū)動器的累計(jì)裝機(jī)總量已超過1億臺，CD-R驅(qū)動器的銷售量比1995年增長了10倍，是所有光盤產(chǎn)品中增長速度最快的一種。1996年全球光盤盤片的銷售量達(dá)到了1億片，其中CD-ROM盤約占90%，CD-R盤約占9%，其它可擦寫光盤僅占1%。
二．一次寫光盤存儲器CD-R
信息時(shí)代的加速到來使得越來越多的數(shù)據(jù)需要保存，需要交換。由于CD-ROM是只讀式光盤，因此用戶自己無法利用CD-ROM對數(shù)據(jù)進(jìn)行備份和交換。在CD-R刻錄機(jī)大批量進(jìn)入市場以前，用戶的唯一選擇就是采用可擦寫光盤機(jī)。
可擦寫光盤機(jī)根據(jù)其記錄原理的不同，有磁光驅(qū)動器MO和相變驅(qū)動器PD。雖然這兩種產(chǎn)品較早進(jìn)入市場，但是記錄在MO或PD盤片上的數(shù)據(jù)無法在廣泛使用的CD-ROM驅(qū)動器上讀取，因此難以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)分發(fā)，更不可能制作自己的CD、VCD或CD-ROM節(jié)目。
CD-R的出現(xiàn)適時(shí)地解決了上述問題，使。CD-R是英文CD Recordable的簡稱，中文簡稱刻錄機(jī)。CD-R標(biāo)準(zhǔn)（橙皮書）是由Philips公司于1990年制定的，目前已成為工業(yè)界廣泛認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)。CD-R的另一英文名稱是CD-WO（Write Once ），顧名思意，就是只允許寫一次，寫完以后，記錄在CD-R盤上的信息無法被改寫，但可以象CD-ROM盤片一樣，在CD-ROM驅(qū)動器和CD-R驅(qū)動器上被反復(fù)地讀取多次。
CD-R盤與CD-ROM盤相比有許多共同之處，它們的主要差別在于CD-R盤上增加了一層有機(jī)染料作為記錄層，反射層用金，而不是CD-ROM中的鋁。當(dāng)寫入激光束聚焦到記錄層上時(shí)，染料被加熱后燒溶，形成一系列代表信息的凹坑。這些凹坑與CD-ROM盤上的凹坑類似，但CD-ROM盤上的凹坑是用金屬壓模壓出的。
C D-R驅(qū)動器中使用的光學(xué)讀/寫頭與CD-ROM的光學(xué)讀出頭類似，只是其激光功率受寫入信號的調(diào)制。CD-R驅(qū)動器刻錄時(shí)，在要形成凹坑的地方，半導(dǎo)體激光器的輸出功率變大；不形成凹坑的地方，輸出功率變小。在讀出時(shí)，與CD-ROM一樣，要輸出恒定的小功率。
通常，CD-ROM除了要符合黃皮書以外，還要遵照一個附加的國際標(biāo)準(zhǔn)：ISO9660。這是因?yàn)楫?dāng)初Philips和Sony沒有定義CD-ROM的文件結(jié)構(gòu)，而且各種計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)也只規(guī)定了該操作系統(tǒng)下的硬盤和軟盤文件結(jié)構(gòu)，使得不同廠家生產(chǎn)的CD-ROM具有不同的文件結(jié)構(gòu)，曾經(jīng)一度引起了混亂。后來，ISO 9660規(guī)定了CD-ROM的文件結(jié)構(gòu)，Microsoft公司很快就為CD-ROM開發(fā)了設(shè)備驅(qū)動軟件MSCDEX，使得不同生產(chǎn)廠家的CD-ROM在不同的操作系統(tǒng)環(huán)境下都能彼此兼容，就象該操作系統(tǒng)下的另外一個邏輯驅(qū)動器－－目錄或磁盤。
CD-R的發(fā)展已有5年的歷史，但是也還存在上述類似的問題。我們無法在DOS或Windows環(huán)境下對CD-R驅(qū)動器直接進(jìn)行讀寫，而是要依賴于CD-R生產(chǎn)廠家提供的刻錄軟件。大多數(shù)刻錄軟件的用戶界面并不直觀，而且系統(tǒng)安裝設(shè)置也比較繁瑣，給用戶的使用帶來很多麻煩和障礙。
為了改變這一狀況，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織下的OSTA（光學(xué)存儲技術(shù)協(xié)會）最近制定了CD-UDF通用磁盤格式，只要對每一種操作系統(tǒng)開發(fā)相應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動軟件或擴(kuò)展軟件，就可使操作系統(tǒng)將CD-R驅(qū)動器看作為一個邏輯驅(qū)動器。采用CD-UDF的CD-R刻錄機(jī)會使用戶感到，使用CD-R備份文件就如同使用軟盤或硬盤一樣方便。用戶可以直接使用DOS命令對CD-R進(jìn)行讀寫操作，如果用戶使用如Windows Explorer這樣的圖形文件管理軟件，可將文件拖曳或投入（drag and drop）到CD-R刻錄機(jī)中，就可將文件課錄到CD-R盤上。
CD-UDF也是溝通ISO9660與DVD-UDF文件結(jié)構(gòu)的橋梁，采用CD-UDF文件結(jié)構(gòu)的CD-R盤可在DVD-ROM驅(qū)動器上讀出。
Philips公司最近推出的第四代CDD2600刻錄機(jī)首先采用了CD-UDF文件格式，并可在Windows 95和Windows NT環(huán)境下即插即用，使CD-R技術(shù)的發(fā)展步入了一個新的里程。
CD-R的最大特點(diǎn)是與CD-ROM完全兼容，CD-R盤上的信息可在廣泛使用的CD-ROM驅(qū)動器上讀取，而且其成本在各種光盤記錄介質(zhì)中最低，每兆字節(jié)所需化費(fèi)的代價(jià)約為人民幣0.1元。CD-R光盤適于存儲數(shù)據(jù)、文字、圖形、圖象、聲音和電影等多種媒體，并且具有存儲可靠性高、壽命長(100年)和檢索方便等突出優(yōu)點(diǎn)，目前已取代數(shù)據(jù)流磁帶（DDS）而成為數(shù)據(jù)備份、檔案保存、數(shù)據(jù)交換、及數(shù)據(jù)庫分發(fā)的理想記錄媒體，在企業(yè)、銀行證券、保險(xiǎn)公司、檔案館、圖書館、博物館、醫(yī)院、出版社、新聞機(jī)關(guān)、政府機(jī)關(guān)及軍事部門的信息存儲、管理及傳遞中獲得了極為廣泛的應(yīng)用。特別是為那些需要永久性存儲信息而不準(zhǔn)擦除或更改的用戶提供了一種最佳方案。
三．可擦寫光盤存儲器
1．MO可擦寫光盤存儲器
MO是英文Magnet-Optical的縮寫，是指利用激光與磁性共同作用的結(jié)果記錄信息的光磁盤。MO盤用來存儲信息的媒體與軟磁盤相似，但其信息記錄密度和容量卻比軟磁盤高的多。這是由于記錄時(shí)在盤的上面施加磁場，而在盤下面用激光照射。磁場作用于盤面上的區(qū)域比較大，而激光通過光學(xué)系統(tǒng)聚焦于盤面的光點(diǎn)直徑只有1～2微米。在受光區(qū)域，激光的光能轉(zhuǎn)化為熱能，并使磁性層受熱而變的不穩(wěn)定，即變的易受磁場影響。這樣，在直徑只有1～2微米的極小區(qū)域內(nèi)就可記錄下一個單位的信息。通常的磁性記錄方式存儲一個單位的信息時(shí)，要占用相當(dāng)大的區(qū)域，因而磁道也相應(yīng)變寬，盤上記錄信息的總量也就很小。
MO盤片雖然比硬盤和軟盤便宜和耐用，但是與CD-R盤片相比就顯得比較昂貴了。MO的致命缺點(diǎn)是不能用普通CD-ROM驅(qū)動器讀出，因而不能滿足信息社會對計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行交換和數(shù)據(jù)分發(fā)的要求，在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)不發(fā)達(dá)的國內(nèi)，這一問題日驅(qū)突出和嚴(yán)重。
2．PCD可擦寫光盤存儲器
相變光盤（Phase Change Disk)與MO不同，MO光盤的記錄和讀出原理是利用磁技術(shù)和光技術(shù)相結(jié)合來記錄和讀出信息，而相變光盤的記錄和讀出原理只是用光技術(shù)來記錄和讀出信息。相變光盤利用激光使記錄介質(zhì)在結(jié)晶態(tài)和非結(jié)晶態(tài)之間的可逆相變結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)信息的記錄和擦除。在寫操作時(shí)，聚焦激光束加熱記錄介質(zhì)的目的是改變相變記錄介質(zhì)晶體狀態(tài)，用結(jié)晶狀態(tài)和非結(jié)晶狀態(tài)來區(qū)分0和1；讀操作時(shí)，利用結(jié)晶狀態(tài)和非結(jié)晶狀態(tài)具有不同反射率這個特性來檢測0和1信號。
早在1968年，美國的ECD（Energy Conversion Device）公司就開始研究晶態(tài)和非晶態(tài)之間的轉(zhuǎn)換。1971年ECD和IBM公司合作研制成功了世界上第一片只讀相變光盤存儲器，隨后相繼開發(fā)成功了利用相變原理制造的一次寫WO盤。1983年，日本松下公司推出了世界上第一臺可擦寫相變型光盤驅(qū)動器。1994年，松下公司又將相變型可擦寫光盤驅(qū)動器與四倍速CD-ROM相結(jié)合，推出了PD光盤驅(qū)動器，在一臺光盤驅(qū)動器上同時(shí)具有相變型可擦寫與四倍速CD-ROM功能。松下公司一在聲稱PD并不是英文縮寫，但是人們通常將其理解為英文Phase-change Disk或Power Drive的縮寫。
與MO技術(shù)相比，由于相變光盤僅用光學(xué)技術(shù)來讀/寫，所以讀/寫光學(xué)頭可以做的相對比較簡單，存取時(shí)間也就可以提高；由于相變光盤的讀出方法與CD-ROM、CD-R光盤相同，因此兼容CD-ROM和CD-R的多功能相變光盤驅(qū)動器就變的容易實(shí)現(xiàn)，PD、CD-RW和可擦寫DVD-RAM等新一代可擦寫光盤存儲器均采用了相變技術(shù)。
相變光盤存儲技術(shù)經(jīng)過20多年的不斷研究和穩(wěn)步發(fā)展，具有比MO存儲密度高、記錄成本低、介質(zhì)壽命長、驅(qū)動器結(jié)構(gòu)簡單、讀出信號信噪比高和不受外界磁場環(huán)境影響等突出優(yōu)點(diǎn)，特別是相變光盤存儲器能向下兼容目前廣泛使用的CD-ROM和CD-R，因此相變光盤技術(shù)已成為光存儲技術(shù)中的主流技術(shù)，具有廣闊的應(yīng)用前景
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