2.1.2 光存儲介質

光存儲介質，采用的存儲方式都與軟盤、硬盤相同，是以二進制數據的形式來存儲信息。在光盤上面儲存數據，需要借助激光把計算機轉換后的二進制數據用數據模式刻在扁平、具有反射能力的盤面上。而為了識別數據，定義激光刻出的小坑就代表二進制的“1”，而空白處則代表二進制的“0”。隨著光學技術、激光技術、微電子技術、材料科學、細微加工技術、計算機與自動控制技術的發展，光存儲介質在記錄密度、容量、數據傳輸率、尋址時間等關鍵技術上將有巨大的發展潛力。

光盤：20世紀50年代各國就開始研究光盤技術，直到1972年荷蘭飛利浦公司的研究人員開始使用激光光束來進行記錄和重放信息的研究獲得成功，1978年投放市場。最初的產品就是大家所熟知的激光視盤（LD，Laser Vision Disc）系統。1982年，由飛利浦公司和索尼（Sony）公司制定了CD-DA（Compact Disc-Digital Audio）激光唱盤的紅皮書標準。不同于LD系統，CD-DA激光唱盤系統首先把模擬的音響信號進行脈沖編碼調制數字化處理，再經過調制編碼之后記錄到盤上，數字記錄代替模擬記錄的好處是對干擾和噪聲不敏感。1987年，國際化標準組織推出ISO 9660成為CD-ROM的數據編碼格式標準，允許有不同操作系統的不同計算機訪問同樣的數據格式。從此，CD光盤被廣泛推廣應用，單盤容量可達700MB。1994年開始討論DVD（Digital Versatile Disc）技術標準，到1995年各大公司達成統一標準，滿足人們對大存儲容量、高性能的存儲媒體的需求，DVD單盤容量可達8GB以上。2006年明基公司首先推出了基于新一代高清DVD標準的成型藍光光盤（Blu-Ray Disc）產品，單張藍光光盤容量可達上百GB。

光盤是一個統稱，它分成兩類，一類是只讀型光盤，如CD-ROM、DVD-ROM等；另一類是可記錄型光盤，如CD-R、CD-RW、DVD-R、DVD+R、DVD+RW、DVD-RAM等各種類型。光盤可記錄的原因取決于記錄層為可通過激光加熱相變還原的合金屬，具備高度反射性的晶體結構。CD有其固定格式只能一次錄入不可復寫，一旦刻錄CD后原有格式化信息和已經錄入的內容將會被自動刪除。CD在容量容許和設置正確的情況下可多次寫入，但原來的內容只能做屏蔽式刪除，刪除后不能增加容量。光盤具有支持隨機讀寫、存儲密度高、容量較大、價格便宜的優點。雖然比硬盤讀寫速度慢，但其特有的可長期保持數據的優勢，使得光盤在數據歸檔應用中被廣泛使用。

如圖2-2所示，CD光驅、DVD光驅等一系列光存儲設備，主要的部分就是激光發生器和光監測器。光驅上的激光發生器實際上就是一個激光二極管，可以產生對應波長的激光光束，然后經過一系列的處理后射到光盤上，然后經由光監測器捕捉反射回來的信號從而識別實際的數據。如果光盤不反射激光則代表那里有一個小坑，那么計算機就知道它代表一個“1”；如果激光被反射回來，計算機就知道這個點是一個“0”。然后計算機就可以將這些二進制代碼轉換成為原來的程序。當光盤在光驅中做高速轉動時，激光頭在電機的控制下前后移動，數據就這樣源源不斷地讀取出來了。

圖2-2 光驅與光盤庫設備

光盤庫是一種帶有自動換盤機械手的光盤網絡共享設備。光盤庫一般由放置光盤的光盤架、自動換盤機械手和驅動器三部分組成。近年來，由于單張光盤的存儲容量大大增加，光盤庫相較于常見的存儲設備如磁盤陣列、磁帶庫等價格性能優勢越來越顯露出來，尤其適用于海量數據的長期冷存儲。光盤庫作為一種存儲設備已開始漸漸被運用于各個領域，如銀行的票據影像存儲、保險機構的數據存儲，以及其他所有的大容量近線數據存儲的場合。