光盘里究竟有什么？

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这是一张过去的cd。把它插入cd播放器，你就能听到那时的爱。

光盘是如何存储数据的？如何增加光盘的容量。

该光盘由无色透明基底、记录层、纯银反射层、保护层和印刷层组成。

记录层的成分是不同颜色的有机染料，可以使光盘显示不同的颜色，光盘的信息记录在这种有机染料上。

通过聚焦激光束，记录器可以在记录层上从内到外以螺旋轨迹永久性地雕刻不同长度的凹坑。这些“坑”和原来的“平地”都是数据。

读取时，激光束穿过半反射棱镜并会聚在物镜上。物镜将激光聚焦成极细的光斑，照射在光盘上，并沿着螺旋轨道前进。

在被反射之后，光再次穿过物镜，被半反射结构的棱镜反射，并照射在记录光信号的光电二极管上。

“凹坑”的深度是相应激光波长的四分之一。我们可以把照射在涂层上的激光看作两部分。当穿过“凹坑”和“平坦平台”的边缘时，其中一个光束改变其反射位置，导致两个光束重新结合后相差半个波长。

相位差使得两束光的振幅在反射后互相抵消而会聚，亮度变暗。当两束光回到同一水平面反射时，相位差为零，它们又变亮了。

坑边的暂时变暗将以信号强度跳跃的形式记录下来。这些跳跃是光盘二进制数据中的1，凹坑和平台代表几个连续的0。

那么，只要信息用二进制代码表示，然后一个接一个地刻在光盘上，数据就能被记录下来吗？答案是否定的。

字符编码在计算机中普遍使用。一个字节包含8位二进制码，有256种排列。然而，现有技术不允许记录两个连续的一个。这是因为，1只能出现在凹坑的边缘，这导致两个1之间的零。

同时，连续读取0将由于长距离“凹坑”或“平地”而失去方向，这将导致光头脱轨。在这种情况下，可用的字符代码远少于256个。因此，在将数据写入光盘之前，有必要对代码进行调制。常见的调制规则是efm(八对四调制)，它将8位空码扩展到14位，可以代表16384个码。

其次，规定1不能连续出现，只能有2~10个连续的0。这样，可以消除10，000多个不可用的代码。

剩余的256个可用的14位代码可以与原来的256个8位代码一一对应，这样数据就可以顺利读取。

为了防止相邻代码首尾相连，应在每个代码的末尾添加3位“耦合代码”，在读取时应将其忽略。

最后，8位字符代码变成了17位，刻在光盘上。此外，为了防止读取过程中磁盘表面的划痕和指纹造成的读取错误。每2048字节的数据需要一个288字节的校验码，用于检查和纠正数据引起的错误。

纠错的原理是“二维码”程序中引入的里德-所罗门码。

只读光盘，一次写入后，数据不能更改。对于可擦除光盘，相变材料如银铟锑碲合金和锗锑碲合金被用作记录层。

相变材料有两种稳定状态:晶态和非晶态。

当写入时，发射高功率射线，使得相变材料的温度超过“相变温度”，并且照射区域中的相变材料从晶态变为非晶态。然而，通过使用中等功率激光产生的温度，可以将非晶结构还原为晶态。

透光率较高的晶态相当于“平地”，而透光率较低的非晶态相当于“坑”。通过切换不同功率的激光器可以实现光盘数据的多次写入和擦除。

在你的当代生活中很难看到光盘。

主要原因是光盘的容量太小。为了增加这种直径为12厘米的塑料片的容量，应该先用一个较小的隧道来记录信息。

为了读取更小的隧道，需要更短波长的光来聚焦更小的光点。单盘容量为25 gb的蓝光光盘通过使用波长为405 nm的蓝紫色光将物镜聚焦的光斑减小到580 nm，这接近光学极限。

其次，为了节省数据长度，蓝光采用17pp调制码。与8-14调制相比，编码率从47.06%提高到66.67%。

此外，记录层可以叠加在记录层上，并且可以通过改变激光的焦距来读取每一层的数据。目前，普通的四层蓝光光盘已将其容量扩展至100 gb。

更大容量的光盘只能在数据中心看到。以工业蓝光光盘库为例，以12个由300 gb光盘组成的盒式磁带为存储单元，一个机柜可以存储1.92 pb的数据。

光盘能够可靠地存储数据50多年，广泛应用于博物馆、科研机构和其他需要长期存储大量备份历史数据的机构。

光盘不能被篡改的特性决定了数据被刻在这些塑料薄片上，甚至在过去的半个世纪里，只要它能反射光，它就能被读取。

留在你记忆中的音乐、电影和游戏总是会停在某个角落等着你。