东华大学：《光全息存储》课程教学资源（PPT课件讲稿）第1章 信息与光学信息存储

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第一章信息与光学信息存储 11信息与信息存储 12光学信息存储的一般特点 13光学信息存储技术简介

第一章 信息与光学信息存储 1.1 信息与信息存储 1.2 光学信息存储的一般特点 *1.3 光学信息存储技术简介

1.1信息与信息存储 ■信息的量化 1)消息具有不同的形式,例如:符号 文字、话音、音乐、数据、图片、活动 图像等。 (2)信息可被理解为消息中所包含的有意 义的内容。 (3)消息中的信息量与消息发生的概率紧 密相关,消息出现的概率越小,则消息 中包含的信息量越大

1.1 信息与信息存储 ◼ 信息的量化 （1）消息具有不同的形式，例如：符号、 文字、话音、音乐、数据、图片、活动 图像等。 （2）信息可被理解为消息中所包含的有意 义的内容。 （3）消息中的信息量与消息发生的概率紧 密相关，消息出现的概率越小，则消息 中包含的信息量越大

■信息的量化 (4)信息量I=logP(x),当a=2时,信息量 的单位为比特(b) (5)若干个互相独立事件构成的消息,所 含信息量等于个独立事件信息量的和。 (5)每个二进制码元规定含有1bit信息量 (6)信息传输速率定义为每秒钟传递的信 息量,单位是比特秒,或记为bits

◼ 信息的量化 （4）信息量I=-logaP(x)，当a=2时，信息量 的单位为比特(bit) （5）若干个互相独立事件构成的消息，所 含信息量等于个独立事件信息量的和。 （5）每个二进制码元规定含有1bit信息量。 （6）信息传输速率定义为每秒钟传递的信 息量，单位是比特/秒，或记为bit/s

■信息存储的一般要求 (1)首先是容量(或密度)、写(存)和读 (取)数据的传输速率、存取等待时间、持久 性(包括使用期和保存期)、误码率和噪声特 性、符号间干扰和串扰、可否直接重写、非破 坏性读岀和选择性擦除、功耗和热散耗要求等: (2)对包括存储器件在内的整个存储系统的要 求以及系统可靠性及是否可拆卸。 (3)器件和系统的成本

◼ 信息存储的一般要求 （1）首先是容量（或密度）、写（存）和读 （取）数据的传输速率、存取等待时间、持久 性（包括使用期和保存期）、误码率和噪声特 性、符号间干扰和串扰、可否直接重写、非破 坏性读出和选择性擦除、功耗和热散耗要求等； （2）对包括存储器件在内的整个存储系统的要 求以及系统可靠性及是否可拆卸。 （3）器件和系统的成本

12光学信息存储的一般特点 (1)存储密度高 理论上,光学存储的面密度为1/2,体密度为 1/入 (2)并行程度高 由于光束可以携带图像,即二维数据页,通 过对照明光束波面的二维调制,光学存储器 件能广泛地提供并行输入输岀和数据传输 (3)抗电磁干扰 外界电磁干扰的频率都远远低于光频,因此, 光不受外界电磁场的干扰,不同光束之间也 很难互相干扰

1.2 光学信息存储的一般特点 （1）存储密度高 理论上，光学存储的面密度为1/ 2，体密度为 1/ 3 。 （2）并行程度高 由于光束可以携带图像，即二维数据页，通 过对照明光束波面的二维调制，光学存储器 件能广泛地提供并行输入输出和数据传输。 （3）抗电磁干扰 外界电磁干扰的频率都远远低于光频，因此， 光不受外界电磁场的干扰，不同光束之间也 很难互相干扰

(4)存储寿命长 磁存储的信息一般只能保存2~3年,而只 要光存储介质稳定,寿命一般在10年以 (5)非接触式读/写信息 用光束读写,不会磨损和划伤存储体, 而且使存储体可以自由拆卸、移动和更 换 (6)信息价格位低

（4）存储寿命长 磁存储的信息一般只能保存2~3年，而只 要光存储介质稳定，寿命一般在10年以 上。 （5）非接触式读/写信息 用光束读写，不会磨损和划伤存储体， 而且使存储体可以自由拆卸、移动和更 换。 （6）信息价格位低

13光学信息存储技术简介 1.3.1光盘存储 (1)光盘存储技术 (2)光盘的类型 (3)光盘存储器 1.3.2光存储技术研究进展

1.3 光学信息存储技术简介 1.3.1 光盘存储 （1）光盘存储技术 （2）光盘的类型 （3）光盘存储器 1.3.2 光存储技术研究进展

光盘存储技术 ■光盘存储的原理:激光具有高度的单色 性、方向性和相干性,经聚焦后可在记 录介质中形成微小的光照微区(直径为 光波长的线度,即1um以下),使光照 部分发生物理和化学变化,从而使光照 微区的某种光学性质(反射率、折射率 偏振特性等)与周围介质有较大反衬度, 可以实现信息的存储

光盘存储技术 ◼ 光盘存储的原理：激光具有高度的单色 性、方向性和相干性，经聚焦后可在记 录介质中形成微小的光照微区（直径为 光波长的线度，即1m以下），使光照 部分发生物理和化学变化，从而使光照 微区的某种光学性质（反射率、折射率、 偏振特性等）与周围介质有较大反衬度， 可以实现信息的存储

光盘系统基本原理 读出信号 光学头 记录信息符 0.8pm COCOOn m OOOOCO) 光盘 光盘系统基本原理 电子显微镜照片

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