光存储技术的新进展

所谓光存储技术，是通过光学方式在一个被称为光盘的圆盘上进行信息读写的技术。光存储技术的发展趋向为：由传统方法到新方案；由远场光存储到近场光存储；由二维光存储到多维光存储；由光热存储到光子存储；由低速到高速读写。

蓝色激光

光盘上“布满”了记录信息的“坑”——信息符。信息符的尺寸对光盘容量起决定性的作用。

降低激光波长、提高数值孔径是缩小信息符尺寸的基本方法。DVD光盘激光波长650nm，NA为0.6，信息符尺寸为0.4μm，单面单层DVD盘片的存储容量为4.7GB；即将推出的Blu-ray Disk，将采用400nm作为激光波长，数值孔径提高到0.85，信息符尺寸缩小到0.2μm以下。从目前发布的Blu-ray Disk标准来看，飞利浦公司和索尼公司的提案中，信息符尺寸为0.12μm；松下公司的提案中，信息符尺寸为0.116μm。

然而通过降低激光波长、提高数值孔径的方法获得容量的提升是有限的。目前，波长为400nm蓝光半导体激光器的制造技术并不成熟，暂时还没有360nm以下的半导体激光器；数值孔径极限值是1，0.9以上就已经很难用于商业化了，所以，要获得更高容量的光盘，还要采用其他技术。

记录方式

光盘的信息符不是凌乱地分布在光盘上，而是记录在伺服道中。伺服道的形状为阿基米德螺旋线，类似于夏天用的蚊香。“蚊香”表面称为“岸”，“蚊香”的空隙称为“沟”。所谓岸沟(land-groove)记录方式，就是在“岸”和“沟”上都记录信息；而凹槽（groove）方式仅仅在“沟”中记录信息。

到目前为止，几乎所有的技术提案都集中在岸沟记录方式上。凹槽记录方式的优势主要在于：能够较容易地确保播放专用光盘和追记型光盘之间的兼容性；能够使光读取头简单化；省略了岸沟间的切换等。松下、飞利浦、先锋和TDK的联合小组以及索尼等均首次发表了有关凹槽记录方式的新一代DVD技术。此外，东芝公司仍然坚持采用岸沟记录方式。由此可以看出，Blu-ray Disk阵营已经产生两个分支，一支是以松下、飞利浦为首的9家公司的联盟（俗称C9），一支为东芝公司。C9虽然阵容强大，但是东芝公司技术比较领先，已经达到投产的水平，所以，从目前来看，还很难预测Blu-ray Disk的发展方向。

应用多阶存储

多阶存储采用的是美国Calimetrics公司开发的方式，目前的光存储技术是在一个信息符单元中记录“0”和“1”两种数据状态，即2阶存储，每个信息符单元能够记录一个bit的数据2=21)；所谓多阶存储就是在一个信息符单元中记录多于2种数据状态，例如，8阶存储就是在一个信息符单元记录8种数据状态，每个信息符单元可以记录3bit（8=23）的数据。测试显示，采用8阶存储，信息符长度为178.5nm时，每张光盘的存储空量可达44GB。

小型化

小型化也是光存储设备及其介质发展的一个方向。飞利浦开发的直径仅 3cm 的单面单层微型光盘，其容量达到1GB。美国DataPlay公司也研制了小型光驱，外形尺寸为 76.2mm × 127mm × 12.7mm 。其中核心部件光学头的外形尺寸为 4.2mm × 3.2mm × 1.3mm ，重量仅为32mg。由于提高了光学零部件的集成度，该产品同普通的光头相比构造大不相同，但主要零件则与普通的光学头基本相同。该光驱采用DVD-R技术，系统基本参数为：光源波长为650nm，物镜的数值孔径为0.6。记录通道间距为0.74μm，最短记录符长度为0.44μm，面记录密度为3Gb平方英寸。这款光盘的特点是非常轻巧，盘片比硬币略大，存储容量可达500MB，数据可以保存100年，而且非常省电，功率不到2mW。

微信扫一扫实时了解行业动态

微信扫一扫分享本文给好友