磁光記錄

磁光記錄是可擦除式光碟的一種記錄方法。記錄介質為磁性材料。寫入信息前，先利用一外加磁場將介 質磁化。寫入時，須使光照點處的介質溫度升高到該介質的居里點以上，同時，外加一強度適宜、與寫入前外加磁場方向相反的輔助磁場，使被照點處介質的磁場方向轉向，非光照處介質的磁場方向不變。讀出信息時，利用一較弱的偏振雷射束沿光碟信息道掃描。由於電光效應，使記錄點和非記錄區(兩處磁場方向相反) 介質表面的反射光偏振面的旋轉角度不同，利用檢偏鏡將記錄點的反射偏振光濾過，即可讀出信息。擦除信息時，用大能量雷射照射，使介質溫度升高到居里點以上，同時在外加磁場的作用下，使記錄點處的磁場方向轉向恢復到寫入前的狀態，將信息消除。

基本介紹

• 中文名：磁光記錄
• 外文名：magneto-optical recording
• 學科：計算機存儲
• 定義：可擦除式光碟的一種記錄方法
• 記錄介質：磁性材料
• 特點：兼有磁記錄和光記錄兩者的優點

簡介

磁光記錄是用雷射在磁性薄膜介質上進行記錄或重放的記錄技術。說起記錄，自古以來是用紙和筆進行記錄的，而在磁光記錄中相當於“紙”的是磁性薄膜，相當於“筆”的是雷射。磁光記錄和磁記錄的不同點是相當於“筆”的那部分，磁記錄中的“筆”是磁頭，而磁光記錄中的“筆”則是光頭。如果只考慮用“筆”作為記錄手段的話，二者則沒有太大的區別。

磁光記錄兼有磁記錄和光記錄兩者的優點，磁光記錄兼有光記錄的大容量和磁記錄的可重寫性。磁光存貯是通過雷射的熱效應，改變稀土非晶合金薄膜的磁化矢量的取向，產生磁化矢量垂直於膜面的磁疇，利用該磁疇進行信息的寫入。改變施加的磁場方向，經過同一雷射的作用後就可逐點擦除已被記錄的信息。磁光記錄的讀出是利用磁光克爾效應對記錄信號進行讀出。

原理

磁光存儲器是利用磁光效應使磁性材料進行存儲的一種磁性器件。即把信息儲存在磁性物質中，使兩個穩定磁化狀態分別對應二進制的“1”和“0”。所謂磁光效應，是指一束線偏振光被磁性介質反射或透射後，其偏振狀態發生改變，偏振面發生旋轉的現象。由於反射而引起偏振面旋轉的，稱為克爾效應。由於透射而引起偏振面旋轉的，稱為法拉弟效應。當磁化矢量垂直於反射面時，旋轉角度趨於最大，如果而於相反方向時，旋轉角的方向也相反，因此，利用這種現象就可以知道磁化強度的方向。

磁光記錄是利用光的特性進行記錄，用磁的特性進行重放的技術，所以它既有光的特點，即記錄密度高；又有磁的特點，即信號可以抹去和重新記錄。這種兼有光存儲和磁存儲特點的技術，被視為第二代光存儲技術。

在磁光存儲器中，利用雷射在磁性薄膜上產生熱磁效應，從而進行信息記錄，根據熱磁效應的不同，磁光存儲分為居里點記錄和補償點記錄兩種。我們知道，如果在磁記錄介質的表面加一個強度低於該介質室溫矯頑力的磁場，則不會發生磁通翻轉，當然也不可能記錄信息，但如果設法降低介質的矯頑力，使其低於外加弱磁場強度，則發生磁通翻轉，其辦法是，利用一束激無(直徑一般為1微米)照射在薄膜上，被照的區域溫度上升，致使矯頑力下降，矯頑力和溫度的關係曲線，在外加弱磁場()的作用下，發生磁通翻轉，使該處的磁化方向與外加磁場的方向一致，對於寫人情況是，選擇材料居里溫度。在室溫附近，使用約50ns和15mw的雷射束照射磁光記錄介質的某一局部區域，這個局部區域因吸收其能量而使溫度升亮，致使(鐵磁轉變為順磁)，相應的矯頑力要下降，這時如果再施加一定的偏磁場，就會使垂直膜面的飽和磁化強度矢量轉變方向(與外加磁場方向一致)而記人信息，如圖所示。

磁光記錄

關於讀出原理是，當一束雷射垂直人射到磁化介質上時，和磁化介質垂直的反射光會出現偏振狀態的改變，這種現象稱為極化克爾效應。磁光碟就是利用人射雷射束反射後的克爾效應讀出信息的。大致過程是，雷射照射在磁化區，反射光經半反射鏡、檢偏器到光檢測器上進行信息讀出。

磁光效應

磁光效應是指處於磁化狀態的物質與光之間發生相互作用而引起的各種光學現象。包括法拉第效應、克爾磁光效應、塞曼效應和科頓-穆頓效應等。這些效應均起源於物質的磁化，反映了光與物質磁性間的聯繫。光與磁場中的物質，或光與具有自發磁化強度的物質之間相互作用所產生的各種現象，主要包括法拉第效應、科頓-穆頓效應、克爾磁光效應、塞曼效應和光磁效應，其中最為人所熟知的是磁光法拉第效應，它指的是一束線偏振光通過某種透明介質時，透射光的偏振化方向與入射光的偏振化方向相比，轉過了一個角度，通常把這個角度叫做法拉第轉角.。

磁光存儲技術是建立在磁光效應基礎上的，與磁光存儲技術直接相關的是磁光克爾效應。磁光信息記錄在介質上以後，主要是利用磁光克爾效應讀出信息。磁光克爾效應指的是一束線偏振光在磁化了的介質表面反射時，反射光將是橢圓偏振光，而以橢圓的長軸為標誌的“ 偏振面” 相對於入射偏振光的偏振面旋轉了一定的角度。這個角度通常被稱為磁光克爾轉角。

信息存儲技術

信息存儲技術是指跨越時間保存信息的技術，主要包括數據壓縮技術、縮微存儲技術、光碟存儲技術等。磁儲存技術、縮微技術與光碟技術已成為現代信息存儲技術的三大支柱。現代信息存儲技術不僅使信息存儲高密度化，而且使信息存儲與快速檢索結合起來，已成為信息工作發展的基礎。

1.磁存儲技術

磁儲存系統，尤其是硬磁碟存儲系統是當今各類計算機系統的最主要的存儲設備，在信息存儲技術中占據統治地位。

(1)磁儲存介質磁介質都是在帶狀或盤狀的帶基上塗上磁性薄膜製成的，常用的磁存介質有計算機磁帶、計算機磁碟(軟碟、硬碟)、錄音機磁帶、錄像機磁帶等。

(2)磁存的特點

磁能存儲聲音、圖像和熱機械振動等一切可以轉換成電信號的信息，它具有以下一些特點：存儲頻頻寬廣，可以存儲從直流到2兆赫以上的信號；信息能長久保持在磁帶中，可以在需要的時候重放；能同時進行多路信息的存儲：具有改變時基的能力。磁存儲技術被廣泛地套用於科技信息工作，信息服務之中。磁存儲技術為中小文獻信息機構建立較大的資料庫或建立信息管理系統提供了物質基礎，為建立分散式微機信息網路創造了條件。

2.縮微存儲技術

是縮微攝影技術的簡稱，是現代高技術產業之一。縮微存儲是用縮微攝影機採用感光攝影原理，將檔案資料縮小拍攝在膠片上，經加工處理後作為信息載體保存起來，供以後拷貝、發行、檢索和閱讀之用。

(1)縮微製品的類型

縮微製品按其類型可分為卷式膠片與片式膠片兩大類。卷式膠片採用16mm和35mm的鹵化銀負片縮微膠捲作為記錄介質，膠捲長一般30.48—60.96m，卷式膠片成本低存儲容量大，安全可靠，適用於存儲率低的大批量資料。片式膠片可分為縮微平片、條片、封套片、開窗卡片等。縮微製品按材料可以分為廟化銀膠片、重氮膠片、微泡膠片三種。鹵化銀膠片是將含有感光溴化銀或氯化銀晶粒的乳膠塗在塑膠片基上製成的，它是最早，也是使用廣泛的膠片，一般用於製作母片。供用戶使用的拷貝片一般採用價格較低的重氯膠片或微泡膠片。

(2)縮微存儲技術的特點

20世紀70年代以來，縮微技術發展很快，套用相當廣泛。其特點有：縮微品的信息存儲量大，存儲密度高：縮微品體積小、重量輕，可以節省大量的存儲空間，需要的存儲設備較少；縮微品成本低價格便宜：縮微品保存期長，在長溫下可以保存50年，在適當的溫度下可以保存100年以上；縮微品忠實於原件不易出差錯；採用縮微技術儲存信息，可以將非統一規格的原始檔案規格化、標準化，便於管理，便於計算機檢索。

(3)縮徽技術的套用縮微技術最引入注目的就是它與微電子、計算機和通信技術相結合而產生的許多性能優異的新技術和新設備。把微電子和複印技術與傳統的縮微閱讀器相結合，可以生成自動檢索的閱讀複印機：COM技術能將計算機輸出的二進制信息轉換成人讀縮微影像，並直接把它們記錄在縮微片上；CIM技術能將計算機輸出的人讀影像資料轉換成計算機可讀二進制信息介質，從而擴大縮微品的套用範圍：CIR是一種能將計算機、縮微品和紙三者的長處融為一體的影像資料自動管理系統；CAR具有在一分鐘內從一百萬頁以上的資料中檢索出任意一頁的能力；視頻縮微系統是由縮微、視頻和計算機三種技術結合在一起生成的影像資料全文存儲檢索系統，從中找出任意一頁原文文獻只需14秒；縮微技術與光碟技術相結合能生成複合系統。

3.光碟存儲技術

光碟是用雷射束在光記錄介質上寫入與讀出信息的高密度數據存儲載體，它既可以存儲音頻信息，又可以存儲視頻(圖像、色彩、全文信息)信息，還可以用計算機存儲與檢索。

(1)光碟的種類

光碟產品的種類比較多，按其讀寫數據的性能可分為以下種類：一是唯讀式光碟(CD—ROM)已成為存放永久性多媒體信息的理想介質。二是一次寫入光碟WORM)，也稱追記型光碟。用戶可根據自己的需要自由地進行記錄，但記錄的信息無法抹去。WORM的存儲系統由WORM光碟、光碟驅動器、計算機、檔案掃描器、高解析度顯示器、磁帶或磁碟驅動器、印表機、軟體等部分組成。三是可擦重寫光碟，這種光碟在寫入信息之後，還可以擦掉重寫新的信息。用於這類光碟的介質有晶相結構可變化的記錄介質和磁光記錄介質等。

(2)光碟技術的套用

在信息工作中，可以利用光碟技術建立多功能多形式的資料庫，如建立二次文獻資料庫、專利文獻資料庫、聲像資料資料庫等：在信息檢索中，用CD—ROM信息檢索系統檢索信息，可反覆練習、反覆修改檢索策略，直到檢索結果滿意為止。利用光碟可以促進在線上檢索的發展，可以建立分散式的原文提供系統，節省通信費用，取得較好的經濟效果。諮詢服務人員也可以利用各類光碟資料庫系統向用戶提供多種信息檢索與快速優質的諮詢服務。