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隨著光電等科學技術的發(fā)展，人類步入了一個全新的數字化時代和信息時代。由于信息的多媒體化，人們處理的不僅是簡單的數據、文字、聲音、圖像，而是由高清晰度和高質量的聲音和運動圖像等綜合在一起的數字多媒體信息。由于需要處理、傳輸和存儲的信息急劇增加，這對信息的存儲和管理提出了越來越高的要求。為了滿足信息社會的發(fā)展需要，光電信息存儲技術應運而生，并成為現(xiàn)代信息社會中不可缺少的存儲技術之一。
光電信息存儲技術是一種非接觸的寫入和讀出，其原理是利用材料的某種性質對光敏感的特性，當帶有信息的光照射材料時，該性質即發(fā)生改變，且能夠在材料中記錄這種改變，從而就實現(xiàn)了光信息的存儲。當用激光對存儲材料讀取信息時，讀出光的性質隨存儲材料性質的改變而發(fā)生相應的變化，于是就能實現(xiàn)對已存儲的光信息的讀取。
現(xiàn)有的光電信息存儲技術與傳統(tǒng)的磁存儲技術相比，具有如下特點。
正是由于這些優(yōu)點，光電信息存儲技術自激光器發(fā)明以來，就一直受到人們的極大關注。目前，最普遍最成熟的光電信息存儲技術是光盤存儲技術。下面首先介紹光盤存儲技術，接著介紹超大容量光帶存儲技術、全息存儲技術、超高密度存儲技術，以及它們在安防中的應用。
光盤存儲技術第一代光盤存儲的光源用GaAlAs半導體激光器，波長為0.78μm（近紅外），5寸光盤的存儲容量為0.76GB,即CD系列光盤；第二代光盤存儲的光源用GaAlInP激光器，波長為0.65μm（紅光），存儲容量為4.7GB,即數字多功能光盤（DVD）系列；第三代光盤存儲已經興起，使用GaN半導體激光器，波長為0.41μm(藍光)，存儲容量可達27GB,為高密度數字多功能光盤，即HD-DVD光盤(藍碟)。20世紀80年代后期出現(xiàn)的磁光盤(MOD)技術和20世紀90年代初期出現(xiàn)的相變光盤(PCD)技術也得到了飛快發(fā)展，并且已經進入實用。
光盤存儲的原理光盤是一種圓盤狀的信息存儲器件，它利用受調制的細束激光加熱介質表面，使不同位置處的反射率改變，以記錄下存儲的數據。當有激光束照明介質層時，依靠各信息點處反射率的不同提取出被存信息。在光盤上寫入信息的裝置稱為光盤記錄系統(tǒng)，能從光盤上讀出數據的裝置是光盤重放系統(tǒng)。前者如光盤文件記錄器，后者包括視頻光盤放像機和光盤文件檢索系統(tǒng)等。圖8-1給出了光盤寫入讀出的原理示意圖。
圖8-1光盤寫入讀出原理示意圖
光盤寫入記錄狀態(tài)如圖8-1(a)所示，載有音頻、視頻或文件信息的調制激光束被聚束透鏡縮小成直徑1左右的光點。細束激光的高能量密度加熱記錄介質表面，使局部位置發(fā)生永久性變形，或者使金屬膜的結晶狀態(tài)發(fā)生變化。這些都造成介質表面反射率的二值化改變。經過適當處理之后，在盤面上形成了軌跡為螺旋或同心圓狀的一系列長短不同的微小凹坑或其他形式的永久性變形點。這些信息點的不同編碼方式就代表了被存儲的信息數據。
光盤讀出狀態(tài)如圖8-1(b)所示，將照明激光束聚焦在光盤信息層上。當讀岀激光束落在光盤信息層的平坦區(qū)域時，大部分光束被反射回物鏡；當光束落在凹坑邊緣時，反射光因衍射作用而向兩側擴散，只有少量反射光能折回物鏡；當光束落在凹坑底部時，由于坑深為1/4波長，使反射光波相位恰巧與坑上的反射光相反，它們反相疊加的結果使坑內反射光最暗，從而提高了信號的對比度。用光電檢測器接收反射回來的被信息點調制的光強，則輸出信號的電流△/可表示為
△/=STEoR(x,y) (8-1)
