2.1.2 光存储介质

光存储介质，采用的存储方式都与软盘、硬盘相同，是以二进制数据的形式来存储信息。在光盘上面储存数据，需要借助激光把计算机转换后的二进制数据用数据模式刻在扁平、具有反射能力的盘面上。而为了识别数据，定义激光刻出的小坑就代表二进制的“1”，而空白处则代表二进制的“0”。随着光学技术、激光技术、微电子技术、材料科学、细微加工技术、计算机与自动控制技术的发展，光存储介质在记录密度、容量、数据传输率、寻址时间等关键技术上将有巨大的发展潜力。

光盘：20世纪50年代各国就开始研究光盘技术，直到1972年荷兰飞利浦公司的研究人员开始使用激光光束来进行记录和重放信息的研究获得成功，1978年投放市场。最初的产品就是大家所熟知的激光视盘（LD，Laser Vision Disc）系统。1982年，由飞利浦公司和索尼（Sony）公司制定了CD-DA（Compact Disc-Digital Audio）激光唱盘的红皮书标准。不同于LD系统，CD-DA激光唱盘系统首先把模拟的音响信号进行脉冲编码调制数字化处理，再经过调制编码之后记录到盘上，数字记录代替模拟记录的好处是对干扰和噪声不敏感。1987年，国际化标准组织推出ISO 9660成为CD-ROM的数据编码格式标准，允许有不同操作系统的不同计算机访问同样的数据格式。从此，CD光盘被广泛推广应用，单盘容量可达700MB。1994年开始讨论DVD（Digital Versatile Disc）技术标准，到1995年各大公司达成统一标准，满足人们对大存储容量、高性能的存储媒体的需求，DVD单盘容量可达8GB以上。2006年明基公司首先推出了基于新一代高清DVD标准的成型蓝光光盘（Blu-Ray Disc）产品，单张蓝光光盘容量可达上百GB。

光盘是一个统称，它分成两类，一类是只读型光盘，如CD-ROM、DVD-ROM等；另一类是可记录型光盘，如CD-R、CD-RW、DVD-R、DVD+R、DVD+RW、DVD-RAM等各种类型。光盘可记录的原因取决于记录层为可通过激光加热相变还原的合金属，具备高度反射性的晶体结构。CD有其固定格式只能一次录入不可复写，一旦刻录CD后原有格式化信息和已经录入的内容将会被自动删除。CD在容量容许和设置正确的情况下可多次写入，但原来的内容只能做屏蔽式删除，删除后不能增加容量。光盘具有支持随机读写、存储密度高、容量较大、价格便宜的优点。虽然比硬盘读写速度慢，但其特有的可长期保持数据的优势，使得光盘在数据归档应用中被广泛使用。

如图2-2所示，CD光驱、DVD光驱等一系列光存储设备，主要的部分就是激光发生器和光监测器。光驱上的激光发生器实际上就是一个激光二极管，可以产生对应波长的激光光束，然后经过一系列的处理后射到光盘上，然后经由光监测器捕捉反射回来的信号从而识别实际的数据。如果光盘不反射激光则代表那里有一个小坑，那么计算机就知道它代表一个“1”；如果激光被反射回来，计算机就知道这个点是一个“0”。然后计算机就可以将这些二进制代码转换成为原来的程序。当光盘在光驱中做高速转动时，激光头在电机的控制下前后移动，数据就这样源源不断地读取出来了。

图2-2 光驱与光盘库设备

光盘库是一种带有自动换盘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、自动换盘机械手和驱动器三部分组成。近年来，由于单张光盘的存储容量大大增加，光盘库相较于常见的存储设备如磁盘阵列、磁带库等价格性能优势越来越显露出来，尤其适用于海量数据的长期冷存储。光盘库作为一种存储设备已开始渐渐被运用于各个领域，如银行的票据影像存储、保险机构的数据存储，以及其他所有的大容量近线数据存储的场合。