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1、 基于高密度光盘技术的蓝光光盘的研究 摘要 随着时代的演进，信息的发展及多媒体的普及，记录媒体需要更高的记录密度及记录容量才符合信息存储的需要。蓝光光盘一改传统光盘的记录密度受限于读出光斑的大小，即光学的衍射极限的限制，采用短激光波段及提高数值孔径等技术，有效的满足了人们在宽带网络时代对信息的多样化、信息数量的急剧膨胀、交互性和高质量的要求。本文从高密度光盘技术中影响光盘记录密度的因素及提高光盘记录密度的途径出发，系统的阐述蓝光光盘的光盘结构及存储原理技术，并就蓝光光盘规格标准与当前的DVD规格标准作了系统的比较，以突显蓝光光盘为高密度光存储技术的发展作出的贡献。最后结合蓝光光盘技术的发展现状
2、和高密度光盘技术的研究动向，预测了蓝光光盘的发展前景。关键词 蓝光光盘；衍射极限；激光波段；数值孔径；交互性；高密度光盘技术Based on high-density optical disc technology of the Blu-ray Disc AbstractWith the evolution of the times, the development of information technology and the popularity of multimedia，Media need higher recording densities and record informa
3、tion storage capacity if they are to meet the needs ofBlu-ray disc change traditional recording density is subject to read out the size of the spot-The optical diffraction limit restrictionsThrough the use of short laser wavelengths and increasing numerical aperture techniques, can effectively meet
4、the people in the broadband network era for the diversification of information, the amount of information on the rapid expansion of interactive and high-quality requirements.In this paper, high-density optical disc technology affecting optical recording density factors and improving optical recordin
5、g density of the way, the Blu-ray Disc system on the disc structure and the principle of storage technology, and the current DVD standard specifications and standards for the Blu-ray Disc format Comparison of the system, and to highlight the Blu-ray Disc for high-density optical storage technologys
6、contribution to the development. Finally, union Blu-ray Disc technology and the development of high-density optical disc technology research trends, briefly described the prospects for the development of Blu-ray Disc.Keywords Blu-ray disc； Diffraction limit；Laser wavelengths； Numerical apertur；Inter
7、action；High-density optical disc technology 目 录摘要IIAbstractIII1 绪 论11.1 光盘发展史11.2 蓝光光盘发展背景22 高密度光盘技术概述42.1 影响光盘记录密度的因素42.2 提高光盘记录密度的途径43 蓝光光盘技术分析63.1 蓝光光盘结构63.2 蓝光光盘存储原理73.3 蓝光光盘规格技术与DVD规格技术的比较84 蓝光光盘的发展趋势115 总 结12参考文献13致 谢141 绪 论1.1 光盘发展史 自1978年激光视盘(LD)系统开创了光盘存储技术的先河，至到今天光盘存储技术已经走过了30年的历程，在这短暂的发展历程
8、中，光盘已经成为我们日常生活不可或缺的一部分并且光存储还衍生了一个极其庞大的家族，仅仅是国际标准体系就有 LD， CD，DVD，Blu-Ray等众多成员，而且各自旗下还包含大量子分类。因此我们有必要简述30年来光盘的发展历程。(1) 1978年飞利浦公司首推激光视盘LD系统，揭开光盘存储技术的发展序幕，尽管 LD光盘的记录信号仍采用的是模拟信号而不是数字信号，并且无法与计算机领域挂钩，但是作为光存储研究的先锋，在光盘史上是毋庸置疑的。(2) 1980年飞利浦联合索尼推出CD-DA(Compact Disc-Digital Audio)，引入数字信号技术，从此开创数字光盘时代。自1982年索尼推
9、出了第一张CD光盘起，优秀的CD技术遍及了多媒体诸多领域： 1982年推出的用于音乐的CD-DA规格，尽管当前MP3大行其道，但CD依旧是数字音频唱片行业的主宰。 1984年制定了利用CD-DA的辅助数据(子码)来重放简单的静止图象的CD-G规格。采用CD-G规格的CD，不仅能听音乐，而且还可以欣赏图片还有歌词。 1985年制定了用于在计算机上存储指令、程序、数据、音视频的CD-ROM规格，并由此派生出许多新的数字数据光盘规格。 1991年制定了用于录放动态影象的Video-CD规格，它采用MPEG-1压缩技术，可记录74分钟的动态影象和声音。 1996年飞利浦，索尼，惠普，三菱和理光联合推出
10、CD-RW规格，该光盘一改CD光盘只读而不能写的缺陷，采用相变材料作为记录层，刻录和擦除时会在激光照射下会在晶态和非晶态间转化，从而实现数据的多次写入和擦除。(3) 1995年底以索尼、飞利浦公司为代表的多媒体光盘MMCD(MultiMediaCD)，以及东芝松下公司为代表的超密度光盘SD-DVD(SuperDensity-DVD)两种完全不兼容的光盘规格阵营，达成统一的DVD规格协议，DVD技术的应用为影视界和计算机界适应多媒体时代的到来和满足人们日益对高质量娱乐的需求奠定不可磨灭的功勋。通常按不同领域可分为： 用于存储电脑资料、数据库、游戏和教育软件及其它多媒体电子出版物，并作为 PC机的
11、外设的为DVD-ROM。 DVD-Video记录视频图像、影片(包括视频、声音、字幕子图)，可用于各种动画与静态画面的播放、卡拉OK和家庭影院，娱乐用DVD影碟片就是它的一个重要应用领域。 DVD-Audio是专门用于对声音和音乐节目的存放。 DVD-R是一次写光盘， DVD-RAM是可擦重写式，大都为相变型光盘，反复擦写次数可达100万次以上1。总之DVD光盘在保存图像清晰度、音响保真度、数据传输率、纠错能力及与用户间的交互功能是已有的CD，VCD光盘所无法比拟的。(4) 2002年LG、飞利浦等九家公司达成统一协议，推出新一代高密度光盘标准 Blue-ray Disc(蓝光光盘)，作为红色
12、激光存储技术各类DVD标准的取代者，蓝光光盘标准被称为第三代光盘标准。目前蓝光光盘还停留在只读阶段，作为超大存储介质的蓝光光盘主要应用于高清影视产业。1.2 蓝光光盘发展背景 进人新千年后，单向被动的接收及简单的广播模式已经不能满足人们在宽带网络时代对信息的多样化、信息数量的急剧膨胀、交互性和高质量的要求，因此就需要我们提出一种全新的数字化、高清晰度的节目制作手段来适应人们对数字广播以及电视电影新的需要，随着高清影视产业技术的诞生与发展，该技术正不断弥补以往信息传输的缺陷，发展高清影视产业需要产业链中各环节的配合，其中节目的存储对发展高清影视产业至关重要：(1) 容量要求。目前以MPEG2标准
13、的高清电视节目，按BS4B标准为例：节目码流速约为24Mbps，135分钟的节目大约一张光盘需24GB。(2) 码流速度要求。节目码流速约为24Mbps，如需扩展一些交互功能，则需达到30- 50Mbps，而且寻轨也要有较快的速度。(3) 制造成本与稳定性的要求。新一代的光盘要求单位存储容量的成本远远低于以前 CD与DVD，同时还要保证在碟片以及驱动器制造上的工艺成本不会有明显的增加。于是在标准的制订过程中必须保证新一代的标准有较为宽松的公差。(4) 十分重要的还包含版权保护的要求，在应用层面上还要包含更好的交互特性。对标准制订者而言，短暂的过渡方案是不受欢迎的，在技术已经许可的情况下应该选择
14、生命周期更长的存储标准。从表1.1 DVD-ROM标准与蓝光光盘(简称BD)标准比较可以看出：仅仅就其码流速率和光盘容量，现有的DVD远远达不到数字高清产业标准的要求，尽管当前DVD在存储的密度及读写速度方面有了很大改善但它们依旧采用红色激光波段进行数据的读取和刻写，使得光存储的密度及读写速度提高的步伐还算不上太大。2002年初由DVD论坛指导委员会的9个成员（日立，LG，松下，先锋，飞利浦，三星，夏普，索尼，汤姆逊），这9个核心成员经过一周时间的激烈讨论之后，最终宣布支持采用蓝色激光光盘存储技术并制定出新的高密度DVD标准 Blue-ray Disc（简称BD），作为当前采用红色激光存储技术
15、的各类DVD标准的取代者。究其原因是蓝光DVD的发起，除了被希望用以结束可擦写DVD标准之争（3种截然不同的可擦写DVD标准为：DVD-RAM、DVD+RW和DVD-RW）的局面之外，其更强大的市场推动力是高清晰度数字电视（HDTV）业务在全球范围内的陆续启动。2002年8月采用全新的蓝色激光波段进行工作的DVD应运而生，蓝光光盘又被称作是第三代光存储标准，在多方面的技术上都有进步，第一，波长在400-410nm的蓝紫色半导体激光技术已经成熟，并实现了产业化； 第二，NA=0.85大数值孔径单片物镜从 0.1mm的覆盖层下读取光盘数据，保证了系统具有较宽的容差，并且其存储容量是一般 DVD 6
16、倍之多。蓝光光盘技术的研发为高密度光存储的技术的发展向前迈了一大步。 表1.1 DVD-ROM与BD-ROM在光盘容量，数据传输率方面的对比DVD-ROMBD-ROM容量(单层/ 面） 120mm 单层4.7GB 120mm 单层27GB波长 /NA 650nm/0.6405nm/0.85数据传输率 11.08Mpbs36Mbps 2 高密度光盘技术概述顾名思义高密度光盘就是指能存储更多记录信息的光盘。在目前的光盘存储技术中,载有信息的调制激光束通过物镜聚焦于光盘存储介质层上记录，属于远场光记录。在远场光存储中，记录点的尺寸决定于聚焦光束的衍射极限。众所周知，在光的衍射极限下，光束的聚焦直径d
17、(光斑强度分布的半高宽)与光波长成正比，与镜头的数值孔径NA成反比，即d =0.510/NA，因此缩短激光波长和增大物镜的数值孔径是提高光存储密度的两种有效途径2, 3。 2.1 影响光盘记录密度的因素(1) 记录点尺寸的大小。光盘记录之所以可实现高密度化，其最大理由是记录与读出时可使用很小的光点；通过缩小用于读取和刻录数据的激光光线的聚焦点直径的大小，从而减小了光盘数据记录层上用于记录数据的记录点的大小，而更小的数据记录点提高了光盘的数据存储密度；如果对波长为的光使用数值孔径为NA的镜头进行聚焦,得到光斑大小a大约为 0.5/NA。以红波波长为650nm，数值孔径0.6的DVD-ROM为例，
18、其光斑大小0.54um。(2) 光迹间距。光迹间距越小，记录密度就越高。因为光迹间距越小，相同盘片面积上可以有更多的数据记录轨道。但如果光迹间距过小，读出时很容易将相邻光迹的信息一同读出，为防止发生串扰，一般将光迹间距设计成与光点的直径a相同。这样如果d=0.7a，则记录密度大约为2(NA/)2。以红波波长为650nm，数值孔径 0.6的DVD-ROM为例，其记录密度大约1.7108bit/cm2。由于记录密度与记录中使用的激光波长的平方成反比，因此采用短波长激光对于提高记录密度是非常有利的。(3) 记录标志的稳定性也会间接影响记录密度。如果记录标志稳定性不好，比如发生收缩现象，就会造成标志的
19、消失或变形，所以标志宽度不能太小。记录标志的稳定性主要与记录媒体的材料性能有关，如数字信号处理、编解码技术的提高，使得数据的检出、纠错都达到了一个新的高度，进而数据的存储可靠性也大大提高。2.2 提高光盘记录密度的途径(1) 采用波长更短的激光和较大数值孔径的聚焦物镜，从而缩小用于读取和刻录数据的激光光线的聚焦点直径的大小，进而减小了光盘数据记录层上用于记录数据的记录点的大小，而更小的数据记录点提高了蓝光光盘的数据存储密度。 (2) 采用多波长光存储提高光盘记录密度，也即用不同波长的激光在同一记录点处记录多维信息，多波长光存储原理是：可以在盘基上镀n个记录层，每个记录层为一种光致变色材料4，在
20、第n个记录层的外侧镀全反射层。对这些记录层的读写由相应的n种不同波长的激光器和n个探测器完成。其原理图如图2.1所示，在数据写人过程中，记录层i、激光器i和探测器i互相对应，即记录层i由光致变色材料i组成，它的读写由激光器i和探测器i来完成。特定波长的激光对应特定波长的记录层，其它记录层对该激光完全透明5。例如选取3种光致变色染料进行研究，把3种光致变色染料混合，溶解后涂成一层膜结构，这样便于控制成膜厚度，再选用与记录材料相应得3种记录波长激光进行记录，可以发现在3种材料的同一记录层的同一位置，三波长的信息可被记录并读出，即空间上的一点可以记录3bit的信息。 图2.1多波长光存储原理(3)
21、采用多层记录提高光盘记录密度，光记录中使用的会聚透镜的焦点深度最多只有 2-3 um，利用这一特点可将光盘做成多层结构，从而提高记录密度6；多层介质记录光盘的每个介质层应对录入光有足够的吸收，对读出光有足够的的反射，同时有一定的透过能力，使激光可以透过各个介质层。介质层之间隔以100um厚的隔离层，因为100um的隔离层足以阻止层间串光。光盘各记录层的读出是依靠调整光电探测器，使激光在各层聚焦，光盘可容纳的介质层取决于激光功率。这种多层结构技术已被广泛用在DVD中，目前对于只读光盘,估计可以制造出10-20层，这种超大容量光盘对今后高清影视的发展颇具应用价值7。此外还可通过光子存储、近场光学存
22、储、分子存储等技术来提高光盘的记录密度8。3 蓝光光盘技术分析3.1 蓝光光盘结构蓝光光盘的光盘结构如图3.1所示由0.1mm的保护层（硬度薄膜和保护层），1.1mm的基板组成。 3.1.1 蓝光光盘采用相变光盘技术 蓝光光盘利用相变材料作为其记录层的存储介质。与传统光盘记录不同在于：传统光盘的记录和读出原理是利用磁技术和光技术相结合来记录和读出信息，而相变光盘的记录和读出原理只是用光技术来记录和读出信息，除此之外蓝光光盘的读写操作利用激光聚焦记录层，使记录层相变材料在结晶态和非结晶态之间的相互来实现信息的记录和擦除。在写操作时，聚焦激光束加热记录介质以改变相变记录介质的晶体状态，并以结晶状态
23、和非结晶状态来区分0和1；读操作时，利用结晶状态和非结晶状态具有不同的反射率这个特性来检测0和1信号。现如今蓝光光盘的存储材料仍以传统的GeSbTe三元合金和AgInSbTe四元合金作为研究的主流，只是组成成分需要加以修改或加入第四或第五元素以满足高性能要求。诸如GeSbTe系相变材料，AgInTeSb系相变材料，掺杂的共晶SbTe材料，掺杂的ZnO材料等9。 图3.1蓝光光盘结构3.1.2 蓝光光盘采用0.1毫米的保护层 究其原因是由于蓝光存储系统采用数值孔径NA=0.85的物镜并且综合考虑了系统对碟片的制造、抗沾污性、数据写入、以及系统的复杂性等多方面因素的影响10, 11，所以保护层的厚
24、度在新的标准中缩小到了0.1mm。(1) 光学读写系统通过激光束照射光盘的读出层，将光盘记录层的记录信息是通过读出层写入和读出，而在光学读写系统中，像差与读出层的厚度成线性关系，所以减薄读出层厚度可以有效地降低像差的大小12, 13。蓝光光盘的读写操作是通过激光束照射保护层来完成的，因此蓝光光盘的保护层也即是读出层，相对于CD光盘1.1mm的读出层（基板）和 DVD光盘0.6mm的读出层（保护层）来说，蓝光光盘0.1mm的读出层（保护层）可以更大程度的降低像差对光盘密度带来的影响。(2) 光盘在日常使用过程中读出层很容易受到磨损和沾污也既所说的“挂花”，只要不是磨损的太厉害光盘的信息是仍然可以
25、读出的。这是因为光盘的读出层是保持一定的厚度，在碟片有沾污的情况下相当于把沾污引起的错误分摊到很多的数据比特上，最终的结果是光盘记录的数据仍然可以被读取出来，这和纠错码的设计有异曲同工之妙，纠错码通过在信息字附加校验数据，把原始信息分摊到了一个较长的长度范围上，个别字节的错误不会造成原始信息的丢失。蓝光光盘为了获得更加优异的抗沾污能力设计了独特的丛集错误纠正方案，纠错能力得以大幅度地提高，然而由于蓝光光盘所采用的里德-所罗门纠错编码是基于8位字节的纠错方式，每比特的错误均被放大为每字的错误，所以过度减薄读出层又会适得其反，经多次实验数据和效果的比较最终确定蓝光光盘采用0.1mm厚度的保护层14
26、。(3) 由于蓝光光盘其保护层仅有0.1mm，因此其耐伤抗污性相对传统光盘显得有些脆弱，所以蓝光光盘是放在光盘盒中的，但是随着碟片表面敷镀硬质薄膜技术的不断提高，并且应用于蓝光光盘后，其耐伤抗污性明显提高。以下是蓝光光盘和DVD光盘就指纹磨损对光盘读写影响的比较，从图3.2可以看出蓝光光盘采用先进的硬质保护膜后，其对抗指纹的可靠性大大提高，甚至超过了DVD士RW，所以蓝光光盘可以不再使用保护盒，进而也没有必要死守在0.6mm厚度的DVD标准最终牺牲了碟片容量以及单位容量的成本，而且牺牲读出层减薄所带来的种种好处。 图3.2 蓝光光盘和DVD光盘就指纹磨损对光盘读写的影响 3.2 蓝光光盘存储原
27、理 在光盘记录方式方面，主要有槽内(ingroove)记录和岸沟(land-groove）记录两种方式。蓝光光盘是使用槽内记录方式，优点在于能够较容易实现只读光盘和可录光盘之间的兼容性，使光学头简单化，省略了槽岸间的切换；槽内记录方式面临着27GB容量极限，而岸沟记录方式可达到单面容量30GB。在存储方式上， 蓝光光盘使用沟槽进行记录，而与以往最大的不同就是在于地址信息是采用基于 STW+MSK 技术改良后的 ADIP 方式存储在轨道中的。 STW 是松下公司开发的一种地址调制技术， MSK 则是由飞利浦和索尼曾经提出过的方式，全称为最小频移键控，特点是信噪比较高，适用于获取位置信息15，而真
28、正起到标明物理地址的则是 STW 技术。STW 的全称 SawTooth Wobble （锯齿抖动），它是通过轨道边缘的锯齿方向来表示地址信息一种技术。 图3.3 STW设计早期的 STW 设计如图3.3所示，由 36 个方向一致的抖动锯齿合成一位的数据，完整的地址信息由51bit 组成如图3.3所示，在蓝光光盘的规范中，改为使用 56 个抖动锯齿合成一位 的数据。在这 56个抖动中，利用 MSK 和 STW 两种方式来嵌入上述的 1 位地址信息。56个抖动可分为利用 MSK 方式调制的区域和利用 STW 方式调制的区域，前者通过 MSK 方式调制来确定抖动位置、后者则是利用 STW 方式的“
29、锯齿”方向来判断“ 0 ”、“ 1 ”信息16。STW 的检测原理，轨道的抖动形状由一个正弦波形和一个方波形组成，在方波形区所回馈的检测的频率是正弦波形区的10倍，带通扫描信号频率与正弦波形的抖动频率一致，这样在通过方波形区时，就会行成回馈信号的差异，从而可以来判断锯齿的方向，并依此获得0/1 信息。 3.3 蓝光光盘规格技术与DVD规格技术的比较 蓝光光盘采用波长为405nm的蓝紫激光器作为读写光源，物镜的数值孔径是0.85。蓝光光盘的直径是120mm，和现有的CD、DVD相同,光盘的厚度也是1.2mm，但它是由基片和0.1mm的透明保护层构成。为了防止盘片表面因指纹及灰尘等附着物引起误码率
30、增大，盘片放在盘盒中。一张光盘的单面单层容量是27GB，可记录2小时高分辨率数字视频图像。蓝光光盘采用MPEG-2编码数据流压缩技术17，与数字广播视频记录兼容。数据传输速率为36Mbps，约是DVD的三倍。此外还采用特有的ID写入，以实现高质量版权保护，表3.1为蓝光光盘规格技术18与标准DVD规格技术的比较。 (1) 提高光盘存储面密度的传统方法是减小读写光斑的尺寸，而光斑直径由式 d=0.5/NA决定。该式说明光斑直径与激光波长成正比，而与物镜数值孔径成反比。因此，要减小光斑直径，必须减小激光波长，同时增大聚焦物镜的数值孔径。当前流行的DVD技术采用波长为650nm的红色激光和数字光圈为
31、0.6的聚焦镜头，而蓝光光盘技术采用波长为450nm的蓝紫色激光，通过广角镜头上比率为0.85的数字光圈，成功地将聚焦的光点尺寸缩得极小程度，从图3.5 CD光盘，DVD光盘和蓝光光盘之间轨道间距、最小记录点的对比，可以更加直观的得出蓝光光盘在相同的数据记录轨道上可以刻录更多的数据记录点。 图3.5 CD光盘 、DVD光盘与蓝光光盘之间轨道间距、最小记录点的对比 (2) 在蓝光光盘上，数据记录轨道间的距离为0.32um，而DVD光盘数据记录轨道间的距离为0.74um，蓝光光盘数据记录轨距几乎只有常规DVD数据记录轨距的一半。数据记录轨道间更近的距离，让蓝光光盘在相同的盘片面积上可以有更多的数据
32、记录轨道。 (3) 通过应用厚度仅有0.1mm的表面透明保护层的结构，蓝光光盘减少了在使用过程中由于光盘摇动而产生的失常现象，这让光盘有更高的读取质量，因此也就可以增加光盘上记录数据的密度。而厚度更薄的0.1mm保护层，则保证盘片上更高密度的记录数据可以被准确地读取。 (4) 蓝紫色激光是被用作下一代大容量DVD开发时的主要光源技术，特别是在开发多层光碟部分。单面蓝光光盘达到了27GB高容量数据存储性能，可存储2小时的数字高清晰度电视节目或超过13小时的标准电视节目(VHS标准画面质量)。使用蓝紫色激光光源，能够在双层架构上实现45GB，以及在四层架构上实现90GB的容量。目前已完成的技术中，
33、能达到量产的是采用凹槽记录方式的蓝色光碟，它能在双层架构上达到27GB，四层架构上达到54GB容量。而多层架构则是被视为增加储存容量的最佳方式。 (5) 蓝光光盘采用17PP的信道调制码，调制码是将数据序列转换为满足特定限制的信道序列，通常采用游程长度受限的编码，以控制信号读出时的码间干扰并从信道序列中恢复同步时钟。通过实验可以比较17PP与EFMPlus码的性能比较，蓝光光盘采用17PP码有效的降低光盘对抖晃的敏感性，并且在同样的抖晃情况下，17PP码对应着更大的数据比特长度19。 表3.1蓝光光盘与DVD光盘规格对比表 DVD-ROM BD-ROM容量（单层/面）4.7GB(1层)，8.5
34、GB(2层)27GB(1层)，45GB(2层)激光波长/NA650nm/0.6405nm/0.85数据传输率11.08Mpbs36Mpbs盘片尺寸直径 120mm/80mm 厚度1.2mm直径 120mm 厚度1.2mm保护层厚度单层：0.6mm 双层：0.6mm单层：0.1mm 双层：0.075mm记录膜材料相变材料相变材料轨距0.74 m沟槽记录0.32 m沟槽记录最小记录点长度0.40m0.138m调制方式EFMPlus17PP音，视频格式MPEG-2编码数据流MPEG-2编码数据流版权保护CPRM/CSSACCS 4 蓝光光盘的发展趋势 蓝光光盘是继红光光盘之后又一强大的存储介质，在经
35、历了艰难的技术规范争论之后，已经开始向市场进军。蓝光光盘的问世将会对信息产业、计算机产业、高清影视产业、机械电子产业等等产生深远的影响。如果说DVD是将数字音频、视频和多媒体完善的融合在一起并给人以愉悦的较大存储介质的话，那么在超大存储蓝光光盘带动下蓬勃发展的高清影视产业将会给人以视觉、听觉的超强享受。实践证明，蓝光格式是令人钦佩的有关增加存储容量的工艺性革新，而这种工艺技术潜在的巨大应用必然会给市场带来巨大的、深远的影响。 现如今蓝光光盘的单层存储容量已经接近远场记录的容量极限，例如所采用的激光波长已经处于蓝紫区域，接近聚碳酸脂材料的吸收限，如果继续采用更短的波长会造成碟片的老化以及光路效率
36、的降低，同时由于受半导体材料的能带宽度限制，要想得到更短波长的半导体激光光源已十分困难。另外，蓝光光盘所采用的数值孔径在DVD基础上被大幅度提高到了0.85，而在远场记录情况是以1.0为极限的，在0.85的基础上进一步提高数值孔径对存储容量的贡献已经不大，并且现如今蓝光光盘的格式规范主要定义为单层和双层光盘。但我们相信，随着时间的推移，蓝光光盘的容量还会不断的提高，譬如采用多层蓝光光盘技术，2005年TDK公司展示了单层四面的BD-ROM，其容量可达100GB，不久的将来单层六面，单层八面的蓝光光盘就会面向市场投入运行。或采用混合光盘技术也即是采用ROM-ROM类型的蓝光混合光盘，所谓的混合光
37、盘是指在一张光盘上含有多个不同规格的记录层，例如距离盘片表面0.1mm的是BD-ROM记录层，DVD-ROM记录层位于 0.6mm深度的位置，而CD-ROM记录层位于1.2mm深度的位置20。另外现在的蓝光光盘仍然停留在只读的阶段，只能作为计算机程序，数据的存储和影视音频的播放，但不久的将来蓝光光盘必然会过度到可擦除阶段，到那时综合各方面的技术优势，超大存储的可擦除蓝光光盘有可能代替计算机的硬盘。也许，这些理论现在还停留在实验室阶段，但不久的将来必定会冲破难关，走向成功。 总之蓝光光盘要想实现超高密度的数据存储，必须需要光学技术、激光技术、微电子技术、计算机技术、材料科学、细微加工技术和自动控
38、制技术多学科技术的交叉发展，这样才可以尽早实现超高密度数据存储技术，满足信息化社会飞速发展的需要。5 总 结本文首先简要的介绍了光盘的发展史，其次从高密度光盘技术中影响光盘记录密度的因素及提高光盘记录密度的途径出发，系统的阐述蓝光光盘的光盘结构及存储原理技术，并就蓝光光盘规格标准与当前的DVD规格标准作了系统的比较，以突显蓝光光盘为高密度光存储的技术的发展作出的贡献。最后结合蓝光光盘技术的发展现状和高密度光盘技术的研究动向，简要的阐述了自己对蓝光光盘发展前景的预测。参考文献 1 杨志义，段宗涛.计算机外部设备M.西安：西安电子科技大学出版社，2005，178-195.2 Kozlovshy W
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