第四节 光盘耐久性.doc

文档介绍：第四节光盘耐久性
第四节光盘耐久性
光盘信息储存是通过介质在激光作用下产生物理变化的方式而实现的,其记录方式主要有烧蚀记录、变形记录、磁光记录、相变记录等。
一、光盘(videodisk)信息记录原理
(一) 激光记录信息原理

受激辐射产生的光放大。Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation,简称Laser。某些具有亚稳态能级结构的物质在一束能量等于亚稳态和低能态的能量差的光子照射激发下,能产生受激辐射输出大量与外来光子完全一致的光,这就是激光。
特性:具有一般光的特性外还具有独特优越性,强度高,单***好,相干性和方向性好。

二进制信号脉冲电信号激光脉冲信号热效应在记录介质上产生细微物理变化

光盘上的烧蚀、形变、相变等信号激光入射光照射反射偏振光偏振面旋转角度不同脉冲电信号二进制信号声音、图象、文字等信号
(a)室温时(b)激光照射时(c)冷却时
磁光可擦式光盘信息记录原理
二、单面记录光盘的结构
(二)盘基一般要求
1. 厚度均匀,机械强度高
2. 耐热性好,不易老化
3. 记录灵敏度高,光的透过性好,激光通过片基时不会产生额外象差。
(二)反射层
是一层反射率很高的金属膜,用于信息读出和写入的光反射层,一般用铝膜,铝对激光的反射率达95%。
(三)记录层
记录介质是光盘赖以读写存储信息的物质,它的结构、性能和生产是决定高密度光盘存储器质量的关键因素。质量要求极为严格:
4. 能制成厚度均匀、生产重复性良好的大面积薄膜;
5. 记录灵敏度高,能在一定功率的激光光点照射下,以较低的能量在介质上形成凹坑
或改变其光学特性,产生记录信息的物化标志,并能用光学方法读出信息;
6. 分辨率高。由于高密度光学记录系统要求记录光点的直径小于1μm,因而记录介
质必须能保持显微标志。分辨率必须大于1000线对/mm。
7. 信噪比大。记录介质的物化标志外形规则整齐,边界清晰,才能降低噪声。
8. 显微缺陷密度小,抗缺陷性能强,即使是1μm2大小的针孔或灰尘微粒也会产生误
码。
9. 记录介质的物理和化学性质能保持长期稳定。
(四)保护层
保护层主要是一种透明物质,保护记录介质免受腐蚀、划伤、防尘、防污等,又要不明显降低记录介质的光灵敏度。如:ZnS、AlN、SiO2等。
三、影响光盘的耐久性的因素
(一)影响光盘耐久性的内因(组成成分)
1. 保护层
SiO2 + 4HF4↑+ 2H2O
Si3N4 + 12 HF4↑+ 4NH3↑
H2S↑+ ZnCl2
AlCl3 + NH3↑
AlN + 3H2O AL(OH)3 + NH3↑
在空气污染物卤化物、氨气、有机溶剂和灰尘等作用下,保护膜出现龟裂、水解等损害。光学特性发生变化,影响读出信号的功率。

1)铝合金片基上有一层自然形成的Al2O3薄膜,有保护作用,薄膜遇卤化物易发生腐蚀,生成AlX3,暴露出的Al立即又与空气中的O2产生Al2O3薄膜,再遇卤化物又遭破坏,最终片基腐蚀形成孔洞,直至溃烂。
2)有机玻璃