光电子学期末报告.doc

前言 在一九八○年代的末期，SONY與Philips公司發明光碟機的時候，是為了取代卡帶的儲存方式，相信卡帶如果保存不當的話造成許多人心中的痛吧！但是新的問題產生了，這張小小的CD中間最好能記錄多少時間的音樂呢？他們的總裁很快的解決了這個問題，就決定是74分鐘吧(很多人都知道這個故事吧！)！於是新的儲存媒介產生了！ CD-ROM 大家都很清楚電腦在未來的趨勢，大概跟氧氣差不多。有一句話我印象一直都很深刻： 「人不能沒有空氣， 正如我不能沒有妳； 人沒有空氣會死， 沒有妳我會……？」 我不能想像沒有與光碟機在一起的電腦，那真的蠻悲慘的，那麼，我們是不是應該好好的去了解一下光碟機的機制呢？CD是Compact Disk的縮寫，是使用雷射光學讀取裝置讀取金屬反射層的變化來儲存音樂資料的碟片。這裡讓我想起了一個笑話： 有個電腦公司打電話到客戶家裡詢問有關電腦的使用情況，這名客戶很滿意的說：「你們的電腦什麼都好，就是咖啡座不夠牢固。」結果電腦公司的客服人員大吃一驚，連忙解釋他們的電腦並沒有附上咖啡座。這名客戶回答說：「有啊，不是按一個按鈕然後咖啡座就會自動彈出來嗎？」 當然，CD-ROM的優點非常的多，一片最少能夠容納650MB的資料，相信大家一定都有看過CD片吧，藉由國際規定的MPEG (Moving Picture Experts Group)影像壓縮格式我們甚至可以看VCD，現在我們的生活之中早已經不能缺少CD了，各項相關產品不斷產生。底下就讓我介紹一些產品： 1. 音樂CD的問世。曾經有人恥笑過音樂CD，他們認為音樂CD不能取代卡帶；當然，他們錯了。現在卡帶的市場已經漸漸消失了，如果訪問唱片行的話，我們發現有的店家不太願意把卡帶擺上架來賣，因為大家都寧願買音樂CD，應該沒有人會去買沒有附加CD唱盤的音響。 2. 電腦儲存媒介。一張小小的光碟片可以放進許多的資料，大約是650 MB，可能有的人對這個數目沒有什麼概念，我就舉個實際上的例子來說明：天啊！這簡直說明了磁記錄儲存媒介的結束，1.44 MB的磁碟片漸漸擺不下越來越庫斯拉等級的應用程式；顧客們一聽到某家電腦公司出產的程式用15片的1.44 MB磁碟片來進行安裝(Install)的步驟時立刻跑到對面另外一家只用一張光碟片就完成的電腦公司內購買符合他們理想的軟體。 3. Video CD。當然，我們很難把大象塞進一般的汽車之中，讓我們一起看看專家們是怎麼做到的吧！如果大家能夠接受黑白電影的話，問題早就解決了，今天的VCD就不會有「兩片裝」的現象出現了，專家們為了證明他們不是只會混飯吃，立刻實行「我們要替大象減肥！」的特別計劃。方向是對了，可惜減肥成功的大象還是只能被塞進吉普車裡面。為了這個原因，一般民眾只好買了解壓縮卡來進行看VCD的動作，這就是為什麼當我們看鐵達尼號的時候，看到船快沉了，傑克還在拼命喊：「請換下一片！」 物理上而言，這些資料是如何被儲存的﹖可燒寫一次的光碟媒體，其製作原理類似平常只用來播放用的光碟。跟一般光碟一樣，它也有 polycarbonate 介質層，反射層，以及保護層。不過在介質層及反射層之間，多了一個錄寫層，它的成份是有機染料。.... 另外，在燒錄片上還有預先製成的螺旋溝形軌道，可以在燒錄時，引導雷射光順著這個軌道前進，這樣可以簡化燒錄器硬體的設計，並確保燒錄片的相容性。光碟燒錄器的雷射光，會在燒錄片的色素層 (即錄寫層) 上燒出一連串的小孔，這些孔就叫做 pits，在孔跟孔之間平坦的部份則叫做 lands。 Pits 跟 lands 的型態就成了資料的一種編碼方式，可以在 audio 或 data 的光碟機上還原成原來的資料。CD上的螺旋軌大約要迴轉 22,188 圈，由內向外的方向每 1 mm 距離內大約有 600 圈。如果把這一條螺旋軌拉直了，長度大約有 3.5 哩。目前上市的 CD-RW 光碟是使用相變式技術，它不是在染料層燒洞及變形，而是使物質在結晶及非結晶的狀態間變化。以前的燒錄器無法燒寫 CD-RW 的片子，而以前的唯讀光碟機也不能讀取這種光碟 (CD-RW 片的反射性遠比壓片及燒錄片來得低，所以還需要有一組自動增訊控制線路 Automatic Gain Control circuit 才行)。目前同時可燒錄一般燒錄片及 CD-RW 片的燒寫機已經上市了。在 CD-RW 片上同一塊區域可以重覆錄寫的次數有個極限，不過這個次數相當的高 ( 可能在 1000 到 100,000 之間)。而大部份最近生產的唯讀光碟機也可預期的能夠支援 CD-RW 片。 燒錄片的基本構造成份是綠色染料 (cynanine) 及金色染料 (phthalocyanine)， Taiyo