黃黃的光盤(pán)里究竟有什么？

光盤(pán)由無(wú)色透明的基板記錄層，純銀反射層、保護層、印刷層組成。

記錄層的成分是不同顏色的有機染料可以使光盤(pán)表現出不同的顏色。而光盤(pán)的信息都記錄在這層有機染料上?？啼洐C通過(guò)將激光數聚焦，可以永久性的在記錄層以螺旋狀軌跡由內而外刻上不同長(cháng)度的坑。這些凹坑和原始的平地就是數據。

在讀取時(shí)，激光透過(guò)半反射棱鏡匯聚在物鏡上，物鏡將激光聚焦成為極其細小的光斑，照在光盤(pán)上，沿著(zhù)螺旋軌跡前進(jìn)。光線(xiàn)被反射后，再次穿過(guò)物鏡，通過(guò)半反射結構的棱鏡反射罩在記錄光線(xiàn)號的光電二極管上，凹坑的深度為對應激光波長(cháng)的四分之一。

我們可以將照射在涂料上的激光看成兩部分，在經(jīng)過(guò)凹坑與平地的邊緣時(shí)，其中一束光發(fā)生反射的位置變化，導致兩束光重新匯合后產(chǎn)生了半個(gè)波長(cháng)的相位差。相位差使得反射后匯聚的兩束光振幅相互抵消，亮度變暗。當兩束光回到同一水平面上反射相位差為零，重新變亮。這種在凹坑邊緣發(fā)生的短暫變暗，會(huì )以信號強度跳變的形式被記錄，這些跳變就是光盤(pán)中二進(jìn)制數據里的1。而凹坑和平地代表若干個(gè)連續的0，所以只要用二進(jìn)制碼表達信息。再一一對應的刻在光盤(pán)上就能記錄數據嗎？答案是不，計算機常用的字符編碼一個(gè)字節包含8位二進(jìn)制碼，共有256種排列。

但是現有的技術(shù)不允許記錄兩個(gè)連續的一，這是因為一只能出現在凹坑邊緣，這就導致了兩個(gè)一之間必然有零。同時(shí)持續讀取零，也會(huì )因為長(cháng)距離的凹坑或平地而失去方向，導致光頭出軌。受制于這些條件，可用的字符編碼遠遠不足256個(gè)，于是數據在寫(xiě)入光盤(pán)之前需要對編碼進(jìn)行調制。

常見(jiàn)的調制規則是EFM （八比十四調制）將八位編碼空間擴展到十四位，可以表示16384個(gè)編碼。接下來(lái)規定1，不能連續出現。連續的0只能有2到10個(gè)，這樣就能剔除掉一萬(wàn)多個(gè)不能使用的碼，剩下的256個(gè)可用的十四位碼可以和原有的256個(gè)八位碼一一對應，使數據能順利讀取。為了防止相鄰編碼的一首尾相接，每個(gè)編碼結尾還要再加入三位耦合碼，并在讀取時(shí)忽略掉最終八位字符編碼變成了17位，刻在了光盤(pán)上。

另外，為了防止在讀取過(guò)程中盤(pán)面的劃痕、指紋印，導致讀取錯誤，每2048字節的數據都需要附加一段288字節的校驗碼，可以用于校驗并糾正數據產(chǎn)生的錯誤。

只讀光盤(pán)經(jīng)過(guò)一次寫(xiě)入之后，數據就不能更改，而可擦寫(xiě)光盤(pán)則采用如銀銀t d 合金和鍺t d 合金等相變材料作為記錄層，相變材料具有兩種穩定狀態(tài)：晶態(tài)和非晶態(tài)。在寫(xiě)入時(shí)射出高功率的射線(xiàn)，使相變材料的溫度超過(guò)相變溫度，被照射區域的相變材料由晶態(tài)變?yōu)榉蔷B(tài)，而用中等功率的激光產(chǎn)生的溫度，則可以將非結晶的組織還原成晶態(tài)，具有較高透光率的晶態(tài)，相當于平地，較低透光率的非晶態(tài)則相當于凹坑。通過(guò)不同功率激光的切換就能實(shí)現光盤(pán)數據的多次寫(xiě)入和擦除。

當代生活中已經(jīng)很難見(jiàn)到光盤(pán)，主要原因是光盤(pán)的容量太小了。為了在這張直徑十二厘米的塑料片上增大容量，首先要使用更小的坑道來(lái)記錄信息。為了讀取更小的坑道，需要更短波長(cháng)的光，才能聚焦更小的光斑。單盤(pán)容量25GB的藍光光盤(pán)通過(guò)使用波長(cháng)405nm的藍紫色光，將物鏡聚焦的光斑縮小到了580nm。這已經(jīng)接近了光學(xué)極限。其次，為了節約數據長(cháng)度，藍光采用了17pp 調制碼，相比8：14調制編碼率從47.06%提升到了66.67%。另外，還可以在記錄層上疊加記錄層，只要改變激光的焦距，就能讀取各層數據。目前常見(jiàn)的4層藍光光盤(pán)將容量擴大到了100GB。

更大容量的只讀光盤(pán)只能在數據中心見(jiàn)到。以工業(yè)級藍光光盤(pán)庫為例，以12個(gè)300GB 只讀藍光光盤(pán)組成的盤(pán)匣為儲存單位，可以在一個(gè)機柜中實(shí)現1.92p b 的數據存儲。

光盤(pán)能讓數據可靠存儲超過(guò)50年，廣泛應用于博物館、科研單位等，需要長(cháng)期存儲大量備份歷史數據的機構，只讀光盤(pán)無(wú)法被篡改的特性決定了，數據被刻在這些塑料片上，即使過(guò)去半個(gè)世紀，只要它還能反光，就可以讀取那些留在你記憶中的音樂(lè )、電影、游戲會(huì )永遠停在某個(gè)角落等你。