技术揭秘：蓝光工作原理详解

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更新于2008-02-26 09:34:40

HDTV 蓝光DVD HD DVD

        蓝光，一个神秘而神奇的字眼，作为最新规格的光存储产品，作为未来HDTV的承载体，蓝光的确魅力无穷，希望无限。 

        也许依然有很多朋友不太了解蓝光，那么这一章我们将就蓝光的字面意思简单作一介绍，所谓BD，是英文Blu-ray Disc的缩写。DVD到BD的发展，不同于CD到DVD的量变的发展，它是光盘存储的质变。同样的电影，以高清晰格式，其容量是DVD格式的五倍，而蓝光足以承载一部两小时左右高码率的1080P HDTV。 
        光盘存储由于其存储容量大，寻道时间快，可长期保存的特性，一直独立于磁存储（磁盘，硬盘，磁带）之外而满足用户的需求。CD和VCD光盘存储的出现在音乐和影像领域获得极大成功，一举改变了之前因为磁带采用模拟存储的方式，所以在多次播放后品质下降的弱点，把音乐和影像带到了数字格式。这是一次革命性的技术发展.随着人们对影像品质的更高要求，DVD格式诞生了。它可以提供5倍于VCD的清晰度，并可提供5.1声道，多种字幕和花序的内容。其根本原因是DVD有4.7 GB的容量，而VCD只有650MB。但从光存储的发展来看，这只是一种技术的量变，因为CD和DVD都是采用同样的红光来控制的.而当高清晰节目出现时，其分辨率可高达1920X1080格式，清晰度是目前DVD节目720X576格式的5倍。如果用DVD录制高清节目，一张光盘只能有二十几分钟的内容，也就是说，一部两小时左右的高清晰节目，需要用五张DVD才能录完。所以，人们对新一代大容量光存储的需求，使BD因此而诞生了。可以说，它的诞生，从此带来了光存储全新的一页。

蓝光和红光的区别： 

        所谓蓝光是相对于红光而言。普通的DVD光头使用了红色的650nm波长的激光，而BD规格采用405nm的蓝紫光雷射波长，从光谱中看到BD规范的激光色彩并非真正意义上的蓝光，而是一种略为偏紫的蓝紫色光芒。 
        为了提高记录容量，BD规格采用405nm的蓝紫光雷射波长以及NA为0.85孔镜值来缩小光点的尺寸。 
        东芝的蓝色激光规格与现行的DVD规格非常相似，DVD光盘厚1.2mm，激光照射在正中间的0.6mm覆盖层读取记录内容，东芝的规格完全继承这些特点，只是使用的激光从红色激光改为了蓝色激光。 

        索尼方案用蓝光激光照射距光盘表面0.1mm处的记录层来读取数据，原因是这样一来，光学系统开发部门负责人山本真伸说过“即使正在旋转的光盘发生倾斜，因为记录点距表面才0.1mm，所以激光不会偏离，能够准确地对准读取点。另外还可以提高记录容量”。 

        如何可以在同样的一张十二厘米的光盘上放下五倍于DVD的容量呢？主要是在三个方面作技术的改变： 

        一、 光头发出的激光，波长越小，其激光越细，也就是说，聚焦点越小。目前DVD发出激光的波长是650nm，属于红色激光范围，而BD发出的激光波长是405 nm，属于蓝色激光（1nm =百万分之一毫米） 

        二、 只有蓝色激光还不够，还需要大孔径透镜的支持，透镜孔径越大，激光穿过透镜后的聚焦点越小，目前DVD采用0.6NA透镜，BD采用0.85 NA透镜。

　        三、 由于透镜孔径变大，激光聚焦点位置变化，要求盘片的记录层随之变化，现有的DVD光盘是由两张厚0. 6毫米的树脂基板中间夹记录层构成。BD采用下层为1.1 毫米树脂基板，中间为记录层，记录层上有0.1 毫米涂层构成。 

        通过以上三种技术的改变，可以使得BD的蓝光聚焦点只有DVD红光聚焦点的面积的19%，即五分之一的面积，这样达到了同样大小光盘五倍DVD容量大的目的。同时，BD支持DVD光盘的刻录和读取，保持了对上代产品的兼容性，这样，BD作为高清晰时代最佳光盘承载者，成为市场的焦点。

光盘表面抗灰尘与指纹能力增强 

        激光的发射点与光盘记录点之间的距离越小，即使光盘晃动激光也可以确保准确地照射。另外，在接近光盘表面的地方设置记录层，激光的透过量相应提高，比起照射深0.6mm的覆盖层，可以通过更小的记录点来提高记录密度。为了能让激光照射在 0.1mm覆盖层，索尼在激光与光盘之间设置了两枚透镜，使激光的折射加大，以便准确地照射在记录点上。 

        其实早在开发红色激光时，研发人员就已经从理论上证实：为了提高记录密度，最好使激光照射位置接近表面，而不是光盘内部。但在制定现行DVD规格的1995年，并没有采用这一照射方式。原因是光盘表面容易附着尘埃与指纹等，可能会损伤记录层。 

        但是后来索尼开发成功了特有的表面抗污保护技术，解决了这一问题，从而在距表面0.1mm处成功地制作了记录层，使记录容量一举提高到25GB。