DVD刻录原理

任何类型的刻录机都有激光头,在刻录过程中,激光头将激光束聚焦并按照数据要求烧蚀出来许多“凹坑”,这些所谓的“凹坑”具有特定宽度和深度,并且长短不一,从而构成了数据刻录层。

光盘上还存在有螺旋状轨迹,这个轨迹是在白盘片的制造中形成的,称之为预刻沟槽,数据就刻录在沟槽之中。由于光盘存在凹坑和非凹坑,因此,读取数据时激光头就会得到不同的激光反射率,由此而获得不同的信号,我们就可以使用光盘中的数据了。

刻录机之所以有CD-R/RW 、COMBO 、DVD-RAM 、DVD-R/RW 、DVD+R/RW 以及DVD±R/RW 之分,除所用盘片有着本质的不同外,主要是激光强度和波长的不同。

一、CD-R/RW 刻录机的工作原理

目前CD-R/RW 刻录机应用最广泛,它同时拥有CD-R 和CD-RW 两种刻录技术,既可以刻录CD-R(CD-Recordable) 光盘,又可以刻录CD-RW(CD-ReWritable) 可重复擦写光盘。

1.CD-R 技术的刻录原理 采用CD-R 刻录技术刻录CD-R 光盘时,激光头发射的激光束照射在CD-R 光盘的数据记录层——有机染料层,使其发生化学变化,产生所谓的“凹坑”。由于这种化学变化是不可逆的,有机染料不能恢复到原来的状态,所以CD-R 光盘只能刻录“一次”。严格地讲,只能刻录“一次”指的是CD-R 盘片的同一部位只能一次性写入数据,如果光盘还有剩余容量,还可以继续在未使用的区域进行再次刻录。不过,这是在采用多轨道或多区段追加技术而进行的刻录,而不是在同一部位进行重复刻录。

2.CD-RW 技术的刻录原理 采用CD-RW 刻录技术刻录CD-RW 光盘时,可以在光盘上反复进行数据擦写操作。CD-RW 技术采用相变技术来存储数据,与CD-R 盘片不同的是,CD-RW 盘片的数据记录层采用了具有逆变特性的相变结晶材料。相变结晶材料具有非结晶和固定结晶两种状态,两种状态具有不同的反射率,因此可以记录不同信号。相变结晶材料不会像CD-R 盘的有机染料那样经过一次烧蚀后就不可再复原,而是通过改变CD-RW 刻录机激光头的不同发射强度就可以在两种状态之间转换,从而达到反复擦写的目的。最高强度的激光用于写操作,由于温度高,聚焦部分的晶体会成为一种无组织游离状态,因此,数据就写入到光盘中。擦除操作使用中等强度的激光来熔化数据记录层,并将其转换成晶体状态,使其恢复如初。当刻录机读取光盘时,使用强度最低的激光,此时不能改变数据记录层中的晶体状态,因此只能达到读取数据的目的。

二、COMBO 的工作原理 随着光存储技术的发展,各种各样的光存储产品纷纷亮相。CD-ROM 和DVD-ROM 光驱、CDR/RW和DVD 刻录机给人们的生活、学习和工作带来了极大的帮助和乐趣。但也给人们带来了一些烦恼,为了使用和刻录不同的光盘就不得不购置几台设备,在增加开销的同时还存在过多占用机箱位置和接口的问题。于是,COMBO 便适时地进入了市场,从而满足了这一层面用户的需求。

1.COMBO 的工作原理 COMBO 是一种集CD-R/RW 和DVD-ROM 为一体的光驱。它既可以刻录CD-R 或者CD-RW 光盘,也可以读取DVD 光盘,当然还可以当作CD-ROM 光驱来使用。正如前文所述,无论是刻录光盘还是读取光盘数据,都是通过激光头发射不同强度的激光束聚焦在光盘数据刻录层来完成相应的操作的,COMBO 的CD-R/RW 读写操作也是这个原理。另外,由于读取CD-ROM 和DVD-ROM 光盘所使用的激光波长不同,因此,COMBO 通过控制激光头发射不同波长的激光束来完成对CD-ROM 和DVD-ROM 光盘的读取操作,这也就是COMBO 光驱的技术核心。

  1. COMBO 的主流技术 目前,应用在COMBO 光驱中的激光头技术主要有三种。 第一种是三星公司采用的“双光源环纹透镜技术”,该技术采用了包含有两个激光管的单光头。其中一个激光管负责读取CD和刻录CD-R/RW 光盘,另一个激光管负责读取DVD 光盘。 第二种是PHILIPS 公司采用的“单光头双镜片技术”,虽然是一个激光头,却是通过两个曲率半径不同的镜片来产生不同焦距的激光束,从而完成CD-R/RW 光盘和DVD 光盘的读取。 第三种是日立公司所采用的“单光头单镜片技术”,它只有一个激光头和一个镜片,根据激光头发射到镜片的不同位置形成读写CD-R/RW 光盘和读取DVD 光盘的不同焦距。

三、DVD 刻录机的工作原理 我们接触最早的是压制DVD 影碟,另外还有一些是音乐DVD ,至于存储电脑数据文件的DVDROM 光盘则很少见。自从出现DVD 刻录机,由于DVD 技术标准曲折坎坷的发展过程,才出现了目前的DVD-RAM 、DVD-R/RW 、DVD+R/RW 以及DVD±R/RW 等众多DVD 刻录机产品共存的现象。 世界上第一台DVD 刻录机DVD-RAM(DVD-Random Access Memory)是一种可擦写DVD 刻录机,这是由东芝、松下和日立三家联合推出的。该刻录机使用了相变技术并融入了一些MO的特性,由于采用了相变技术,DVD-RAM 刻录机是通过改变激光强度来对记录层进行加热,从而导致非晶体状态和晶体状态的转换,完成写入和擦除的操作。DVD-RAM 盘片的寿命相当长,具有读写方便的优点,但DVD-RAM 不兼容DVD 光驱和DVD 播放机,未能成为DVD 刻录机发展的方向。因此促使了与DVD-ROM 相兼容刻录机的出现,这就是DVD-R/RW 和DVD+R/RW 。随着DVD-R/RW 和DVD+R/RW 的不断成熟,DVD-RAM 的市场份额将被逐步压缩,濒临淘汰。 目前,主流DVD 刻录机是DVD-R/RW 和DVD+R/RW,它们与CD-R/RW 一样是在预刻沟槽中进行刻录。不同的是,这个沟槽通过定制频率信号的调制而成为“抖动”形,被称作抖动沟槽。它的作用就是更加精确地控制马达转速,以帮助刻录机准确掌握刻录的时机,这与CD-R/RW 刻录机的工作原理是不一样的。另外,虽然DVD-R/RW 和DVD+R/RW 的物理格式是一样的,但由于DVD+R/ RW刻录机使用高频抖动技术,所用的光线反射率也有很大差别,因此这两种刻录机并不兼容。 DVD-RW 和DVD+RW 与CD-RW 光盘类似,在其记录层上加入了相变材料,可以通过转换其状态来达到多次擦写的目的。在进行写入操作时,激光照射强度提升至最大,使写入区域的相变材料迅速超过熔点温度,之后立即停止照射进行冷却后,该区域就变为非结晶状态。在进行数据擦除时,用中等功率的激光对非结晶状态的区域进行相对长时间的照射,当该区域超过结晶温度时就调低功率,之后该区域就恢复为结晶状态。 四、CD-R/RW 刻录机的技术指标 从外表看去,五花八门的CD-R/RW 刻录机的主要区别在于接口类型与安装形式的不同。其他技术指标,如刻录速度、缓存容量、防欠载功能、刻录格式与刻录方式、超刻能力以及噪声、发热量、稳定性和寿命等,很难从外表区分开来。

未经允许不得转载:TacuLee » DVD刻录原理

赞 (0)

评论 0

  • 昵称 (必填)
  • 邮箱 (必填)
  • 网址