激光与高密度信息存储

2011-06-13 17:02

来源： OFweek激光网

　　留声机刚发明时，有人把它当作一种“怪物”，但人们很快接受了它，它给人带来很大的乐趣。

　　薄薄的一张软磁盘，居然能将一本厚厚的书存入其中，真可谓“身手不凡”。

　　然而，随着待存储信息量的增加，上述“怪物”就显得有些力不从心了。例如，一张软盘虽能存入一本厚书，但若用它存储彩色图像，也许只能存入20几幅。时代呼唤更高密度的信息存储载体，CD盘应运而生。

　　“CD”是英文“Compact disk”的缩写，意为致密的盘片，这一名称充分体现了CD的最本质的特性。以唱机上的CD为例，一张半径为33毫米的盘上可包含20000条同心圆刻槽，而每条刻槽的宽度只有0.0005074毫米！

　　是哪位能工巧匠可以刻出这样密、这样细的槽呢？当然是那神奇奥妙的激光，而能将这些刻槽中的信息取出来的，自然也非激光莫属。

　　正因为信息的存取都离不开激光，所以，CD的名称也常与激光联系在一起，例如，存放音乐的CD称为激光唱片；存放图像的CD（VCD）称为激光影碟（又称视盘）；而计算机用于存放信息的CD则简称为光盘。

　　除了存储信息量大以外，CD还有很多令普通唱片及磁盘无法比拟的优点。与光纤通信的情况类似，CD上的线槽也以二进制码（比特）的形式存放信息。记录在CD中的信息、音乐或视频图像是数字化的。

　　以激光唱片为例，播放时，激光每秒钟要从唱片上提取44100次信息，而每次取样可转变为16比特（单立体声通道）或32比特（双立体声通道）的数据。这样，如果音乐是被储存在双立体声通道中，则每秒钟的声音信号相应于唱片上1.4112兆比特的数据！这就难怪CD上记录的声音有惊人的精密性。

　　除了声音清晰外，CD还有很多优点。激光“读出”时，不与盘片发生机械接触，因此没有表面各种噪声，且CD不会像传统唱片那样被探针磨损；而激光唱头本身的寿命也可比传统唱机钻石触针长10倍。

　　激光影碟可以同时记录声音和图像，直径约30厘米的影碟看上去很像一张唱片，但实际上有着本质的区别。信息经编码记录在影碟上纤细的同心线槽中，这些线槽目前通常用氩离子激光制备。在这种情况下，信息必须记录在三个分离的频带内，两个是立体声通道所需要的，另一个则留给彩色视频图像。当影碟以1800转／分的速度旋转时，激光束“阅读”盘上的线槽，编码信息转变为电信号并重现记录在盘上的声音和彩色图像。影碟具有与唱片同样的精密和长寿命的优点。

　　激光唱片和激光影碟的另一个优点是听者或观看者既不必硬着头皮一首接一首地按唱片录制的顺序听每一首歌，或一幅接一幅地看每一幅画面；也不必为错过某一首歌或某一幅画面而感到遗憾，因为他（她）尽可以十分方便地选听（看）上面的任一首歌或任一幅画面，影碟上还包括节目单，欣赏者可以找到想看的节目在盘上的确切位置。

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