DVD光盘存储新技术
硬件周刊
硬盘已进入百GB时代,而DVD光盘的技术发展同样引人注目,百GB以上容量的DVD光盘在不久的将来出现在家电/电脑产品中。下面就让我们来关注一下这方面技术的发展情况:
一、“蓝光盘”技术
9家国际技术公司(三星、汤姆森、先锋、日立、松下、夏普、飞利浦和LG等)今年2月19日推出了一种新型“蓝光盘”(Blu-ray Disc)。新型光盘的直径为12厘米,与现在的CD和DVD盘大小相似。但这种“蓝光盘”将使用蓝激光把代码刻制到光盘上,而不是用红激光,其数据存储量为一张单面密度盘的5倍,为27GB(也有25GB或30GB的光盘),而同样大小的普通DVD盘则只能储存4.7GB的数据。
据称,这种新型光盘可以录制2个多小时的高密数字图像或13个小时的常规电视图像,而目前的DVD盘只能录制133分钟的常规电视图像。今年东芝在德国汉诺威市举行的“CeBIT 2002”上也展出了基于蓝紫色激光的双面双层记录光盘,容量高达110GB的新一代DVD储存介质。
此外,一些大厂也在努力研发“蓝光盘”读取技术。例如Hitachi(日立)推出了新式刻录/读取型DVD光磁头(见(图1)),其中光学读取部件由旭光学工业公司制造,透镜像差自动修正由日立制造,由此合作而成的光学物镜可以刻录或读取100GB的DVD盘片。该光头只使用1个物镜,可以自动修正透镜的像差,比其他公司的双光头设计要更加先进。其透镜像差自动修正技术主要用来针对不同厚度的光盘,以适应更多不同种类的光盘,提高读盘的成功率。此外,采用新式光头的DVD驱动器拥有400nm蓝紫激光发射器,能够读取双面双层的光盘,日立公司预计该新一代DVD光驱投产时间为2003年。

二、InPhase全息记录技术
InPhase公司是一家全息记录技术的专业公司,于2000年12月脱离美国朗讯科技贝尔实验室成立。在2002年4月8日至11日美国InPhase公司展示了该公司的全息记录技术“Tapestry”。该技术可实现的记录密度非常高,可在CD大小的光盘上存储100GB的数据,数据以一连串1.3MB全息图的形式记录,足够容纳20部完整的电影,或30分钟的高解析度视频录像。
该技术在全息记录时使用照射角度不同的两种激光──信号光和参照光。信号光可根据需要记录的数据进行调制,比如将其调制成如二维条形码一样的图像。再将信号光和参照光在光盘介质上的记录位置相互交叉,这样在这一位置形成的干涉波图案就会被立体写入光盘介质的记录层中。而播放数据时,只要以与记录时相同的角度用参照光照射,这样就可以通过参照光照射干涉图案来读取信号光的图像。最后将读取到的二维信息传送到CMOS型固体摄影元件(见(图2))等元件中,就可还原出原来的数据。总之,此次展示的记录技术利用了全息记录的特有性质──“即使是同一位置,照射角度不同,就可以记录不同的数据”,利用反光镜等改变激光的入射角,就可在同一位置的记录点上记录多个干涉图案。比如在2mm×3mm的特定区域,可写入800~900个相当于1MB的干涉图案。

此外,InPhase公司介绍,首批产品的数据传输率将达到每秒20MB。由于使用对普通光及热量变化不太敏感的特殊聚合物制造,光盘的寿命可长达30年。此外,该公司还计划将来逐步推出2GB邮票大小的盘片、20GB信用卡大小的盘片等。在现场演示中,该公司利用MP3格式的声音数据和MPEG-4格式的动态图像数据进行了记录和播放的演示。不过,在此次的现场演示过程中,并没有使用光盘,而是使用3cm×3cm左右的卡状介质。记录时的数据传输速度最大为20MB/s。
三、后记
DVD光盘大容量存储技术是未来存储技术的“制高点”,除“蓝光盘”与全息记录技术之外,市场上有许多公司都在研究超大容量的存储盘片。如美国Constellation 3D公司开发出的可擦写多层光盘“FMD”技术,同样可使CD大小的盘片存储100GB的数据,而且其第二代FMD技术将使盘片存储容量升至1TB(即1024GB)。