為什么藍(lán)光光碟數(shù)據(jù)記錄密度更大

藍(lán)光，又名藍(lán)光光碟（BD），是下一代光碟格式的名稱。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是由13家業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的消費(fèi)電子及個(gè)人電腦廠商制定的，成員包含：戴爾、惠普、日立、LG電子、松下電子、mitsubishi、先鋒、飛利浦、samsung電子、夏普電子、索尼、TDK和Thomson。這種格式可以錄制、重錄及回放高清電視，一張27GB的藍(lán)光光碟可以錄制2小時(shí)的高清電視節(jié)目，或者超過13小時(shí)的標(biāo)清電視節(jié)目。 藍(lán)光光碟技術(shù)屬于相變光碟（Phase Change Disk）技術(shù)，它與傳統(tǒng)光碟記錄不同，傳統(tǒng)光碟的記錄和讀出原理是利用磁技術(shù)和光技術(shù)相結(jié)合來記錄和讀出信息，而相變光碟的記錄和讀出原理只是用光技術(shù)來記錄和讀出信息。相變光碟利用激光使記錄介質(zhì)在結(jié)晶態(tài)和非結(jié)晶態(tài)之間的可逆相變結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)信息的記錄和擦除。在寫操作時(shí)，聚焦激光束加熱記錄介質(zhì)的目的是改變相變記錄介質(zhì)晶體狀態(tài)，用結(jié)晶狀態(tài)和非結(jié)晶狀態(tài)來區(qū)分0和1；讀操作時(shí)，利用結(jié)晶狀態(tài)和非結(jié)晶狀態(tài)具有不同反射率這個(gè)特性來檢測0和1信號(hào)。藍(lán)光光碟采用波長為405nm的藍(lán)紫激光器作為讀寫光源，物鏡的數(shù)值孔徑是0.85。藍(lán)光光碟的直徑是120mm，和現(xiàn)有的CD、DVD相同。光碟的厚度也是1.2mm，但它是由基片和0.1mm的透明保護(hù)層構(gòu)成。為了防止盤片表面因指紋及灰塵等附著物引起誤碼率增大，盤片放在盤盒中。一張光碟的單面單層容量是27GB，可記錄2小時(shí)高分辨率數(shù)字視頻圖像。藍(lán)光光碟采用MPEG-2編碼數(shù)據(jù)流壓縮技術(shù)，與數(shù)字廣播視頻記錄兼容。數(shù)據(jù)傳輸速率為36Mbps，約是DVD的三倍。此外還采用特有的ID寫入，以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量版權(quán)保護(hù)。 （1）通過使用波長更短的紫藍(lán)色激光，和0.85光圈數(shù)值的激光聚焦物鏡，藍(lán)光光碟成功地縮小了用于讀取和刻錄數(shù)據(jù)的激光光線的聚焦點(diǎn)直徑的大小，從而減小了藍(lán)光光碟數(shù)據(jù)記錄層上用于記錄數(shù)據(jù)的記錄點(diǎn)的大?。欢〉臄?shù)據(jù)記錄點(diǎn)，讓藍(lán)光光碟在相同的數(shù)據(jù)記錄軌道上可以刻錄更多的數(shù)據(jù)記錄點(diǎn)。 （2）在藍(lán)光光碟上，數(shù)據(jù)記錄軌道間的距離被減少到0.32µm，幾乎只有常規(guī)DVD的一半。數(shù)據(jù)記錄軌道間更近的距離，讓藍(lán)光光碟在相同的盤片面積上可以有更多的數(shù)據(jù)記錄軌道。 （3）通過應(yīng)用厚度僅有0.1mm的表面透明保護(hù)層的結(jié)構(gòu)，藍(lán)光光碟減少了在使用過程中由于光碟搖動(dòng)而產(chǎn)生的失?，F(xiàn)象，這讓光碟有更高的讀取質(zhì)量，因此也就可以增加光碟上記錄數(shù)據(jù)的密度。而厚度更薄的0.1mm保護(hù)層，則保證盤片上更高密度的記錄數(shù)據(jù)可以被準(zhǔn)確地讀取。 在光譜中，紅光的波長最長，紫光的波長最短，在數(shù)據(jù)記錄表面不變的情況下，更短波長的光線所能讀出和記錄的數(shù)據(jù)容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于長波長所能讀出和記錄的數(shù)據(jù)要多得多。但激光光束的波長越短，在覆蓋層上就越容易產(chǎn)生衍射，因此對技術(shù)的要求很高。藍(lán)光技術(shù)中，NA（Numerical Aperture）鏡頭光圈數(shù)值是衡量其性能的一個(gè)重要參數(shù)。覆蓋層越薄，物鏡收斂激光束的性能就越容易提高，我們將物鏡的這種收斂性能稱為NA（Numerical Aperture）鏡頭光圈數(shù)值。收斂激光束的直徑與NA成正比，所以NA越大越好。如下圖所示，約有80％的光束能量被收斂到直徑為λ/NA的區(qū)域中。其中θ為物鏡收斂的激光束角度的一半。