为什么近年来光驱的容量没有太大的提升?
1.光存储原理
光盘是一种光致相变材料,在特定波长的激光照射下,其折射率发生变化。折射率变了,光的反射也就变了。当光盘旋转时,用激光读取光盘表面的相变结构和没有相变的材料的反射光强度,从而读取材料中记录的信息,即二进制0-1码。
如下图所示,我们可以注意到光盘上的结构都被做成小点,小点的大小决定了光盘信息的存储密度,从800nm左右的CD点到400nm的DVD再到150nm的蓝光。光盘的容量是随着更小的点结构逐渐提高的,但技术的发展不可能总是一帆风顺,光盘技术的上空总有一片乌云挥之不去。那是恩斯特·阿贝的衍射极限定理。
2.光盘数据密度的限制因素
1873年,德国物理学家、卡尔·蔡司公司的恩斯特·阿贝(Ernst Abbe)首先计算出衍射引起的分辨率极限。1905年阿贝逝世后,阿贝推导出的分辨极限公式被刻入他的墓志铭,以纪念他对人类的巨大贡献。但这种荣耀后来变成了笼罩在人类光学技术发展上空的乌云和噩梦。
3.光盘技术的未来
还有一些提高数值孔径的方法,比如在半导体制造领域广泛使用的浸没式光刻。如果我们将光盘浸泡在水中或油中进行读写,我们可以进一步提高数值孔径。但是渗透系统的成本也是极高的,不可能把价格降到普通人能承受的水平。