CD-R光盘轨道密度的测定
CD-R盘片的基础知识
CD-R盘片的基础知识一、CD－R盘片的基本结构CD－R标准是飞利浦公司于1990年制定的，被称作橙皮书PartⅡ。
CD－R技术目前应用非常广泛，由于其记录成本非常低，每兆字节不到3分钱，在数据备份与交换、多媒体应用、桌面出版等众多领域得到了广泛的应用。
CD－R盘片具有与一般CD盘片相同的外观尺寸，它上面所记载资料的方式与一般CD光盘片一样，也是利用激光的反射来读取资料，所以CD－R盘片可以放在CD－ROM上读取。
CD－R盘片的片基与传统的 CD 盘片基本一样，但表层的“刻痕”不同。
在传统CD片上有螺旋状的轨道（Track），而这些轨道又是由很多不连续的凹槽所组成，这些凹槽是用激光“雕刻”成的，又称之为“坑”（Pits），坑与坑之间的地方称为“岛”（Land）。
在CD－R盘片上以连续的槽沟（Groove）取代“坑”，并组成螺旋状的轨道（Track），而“坑”就被记录在这些槽沟内。
在空白的盘片上，槽沟有几个重要的用途，包括转速控制、寻道控制及时间指示等。
在槽沟上面是感光层（有机染料，Organic dye material）及反射层（黄金，Gold），最后再加上保护层及印刷层。
当刻录CD－R盘片的时候，光盘刻录机发出高功率的激光，聚焦在CD－R盘片某特定部位上，使这个部位的有机染料层产生化学反应，因而这个部位就不能反射CD光盘机所发出的激光，相当于传统CD盘片上的“坑”；没有被高功率激光照到的地方可以依靠黄金层反射激光，相当于传统CD片上的“岛”，这与普通CD－ROM的读取原理基本相同。
刻录盘的结构剖面图：让我们从下往上说明，首先是盘片最重要的部分：E层。
最下面的E层实际上是塑料基底，它占有整个盘片中最多的体积，是形成盘片强度和形状的关键。
向上的D层就是最关键的部分，该层就是刻录和保存数据的层面，刻录盘的性能就取决于该层的质量，下面我们将详细介绍。
再向上，C层是反射层，用来反射光驱或者刻录机的激光束，低档的盘片可能用铁或者铝，而高档的刻录盘则采用银作为反射介质。
CD-R光盘轨道密度的测定(反射法)2010
CD-R光盘轨道密度的测定提要平面反射光栅衍射法在CD-R盘片上有连续的槽沟，并组成螺旋状的轨道，轨道之间的密度非常小，不可以用一般的测量方法去测定。
由于CD-R具有光栅的特性，且CD-R的轨道密度是光栅常数的倒数，所以可以将CD-R看成一个光栅，采用反射光栅测测定光波波长的方法来间接计算出CD-R的光盘轨道密度。
（1）、用一张废旧的CD-R光盘制作一个平面反射光栅，规格尺寸约为10×20mm2，固定在光栅座上，根据光栅衍射原理，利用分光仪和光源如汞灯、钠灯，参照《用透射光栅测定光波波长》实验，通过测定反射光栅测定光波波长计算光盘轨道密度。
（2）用一张废旧的CD-R光盘利用粘贴遮盖的方法制作一个平面反射光栅（制作时不用把光盘损坏，用黑纸把不需要的部分遮住即可），根据光源的已知光谱，利用平面反射光栅反射光的衍射现象，在光屏上能得到衍射花样，分析衍射花样，找出规律，记录相关数据，通过计算得到CD光盘轨道密度。
CD-R光盘轨道密度的测定实验设计方案总体设计思路在CD-R盘片上有连续的槽沟，并组成螺旋状的轨道，轨道之间的密度非常小，不可以用一般的测量方法去测定。
由于CD-R具有光栅的特性，且CD-R的轨道密度是光栅常数的倒数，所以可以将CD-R看成一个光栅，采用反射光栅测测定光波波长的方法来间接计算出CD-R的光盘轨道密度。
实验目的1、复习光栅的分光作用及原理，加深对光的衍射概念的理解。
2、利用平面反射光栅测定光栅常量、进而求出光栅的密度。
3、了解CD-R光盘的轨道密度与光栅常数的关系。
4、加强学生对实验的独立思考能力、创造能力及动手能力。
实验仪器平面反射光栅（CD-R光盘一张）、激光源、钢板尺、拐尺、米尺等【实验原理】光栅就是一组数目极多的等宽，等距和平行排列的狭缝，如图（1）所示，应用反射光工作的称为反射光栅。
如图（2）所示，若以单色平行光束垂直入射于光栅的平面上，则经光栅衍射后的平行光束降在广屏上会聚形成间距不同的亮线衍射条纹，根据夫琅和费衍射理论，亮条纹所对应的衍射角ϕ应满足下列条件：ϕkλ∙sin()d=0±±=1k（1-1）、2、、（1-1）式称为光栅方程。
CD光盘轨道间距测量
即基板 、记 录层 、反射层 、保护层 、印刷层。从某个角度看光盘 ， 在 Ｅｔ光下可见彩色 的辐射光带 ，而且不 同的观察角度 ，光带的色 彩不 同。如果仔细观察光盘表面 ，会发现光盘上有一道道密集 的 “光道 ”，在 “光道 ”上 布满 了一个个 长短不一 的 “凹坑 ”。正是 这些 “凹坑 ”记 录 了数 字信息 …１’和 …０’。这些 “光 道 ”在 宏
自信心 ，最后 李 医师通过 药物治疗 和心 理辅导妙 手 回春 地将 病 ６．１ 提高收入是 提高农村居 民心理健康水 平的根本
射 到这种反射光栅上 时 ，由于光栅衍射的作 用 ，产生彩 色光 带，其 色彩取 决于光栅 常量和观察 角度。本 实验就用一种 简单
的 方 法 来 测 量 ＣＤ光 盘 的 光 栅 常 量 。
［关键词 ］激光发射 系统 ；光栅常量 ；光栅衍射
［中图分类号 ］ＴＰ３３３．４
［文献标识码 ］Ａ
光盘是一种常见的数字信息的载体 ，从上到下主要分为五层 ， 两个亮点与小孔 的距离都为 ｈ。）
－ ２７１—
农村经济与科技２０１８年第２９卷第０４期（总第４３２期）
百 家争 鸣
帮 助 病 人 控 制 病 情 ，调 理 身 体 状 况 的 同 时 ，他 跟 病 人 说 ，需 要 制 对 心 理 健康 产 生 重 要 影 响 。
保持 一个乐 观开 朗的心 态 ，并且要 有 自己的病是 可 以治 疗好 的 ６ 建 议
ｈ
１．２ 实际 ＣＤ光盘轨道 间距测量
第一步 ：调 节光盘与木板 的距离 ，使 ｓ等于 ２００ｍｍ，用记号
笔标 出光点在白纸上 的位置 ；
注 ：打 “ ’号的是没有测量到的数据 。
： ± ： ± ： ±！： ！ ±！： ± ： ± ： ± ： ± ： ±！：！ ± ：
CD-ROM光盘
格式 DVD5 DVD9 DVD10 DVD18
结构 单面单层 单面双层 双面单层 双面双层
容量 4.7G 8.5G 9.4G 17G
DVD光盘
光盘的分类
9、蓝光光盘
蓝光DVD是DVD光碟的下一世代光碟格式，利用 波长较短（405nm）的蓝色激光读取和写入数据， 并因此而得名。 一个单层的蓝光光碟的容量为25或是27GB，足 够烧录一个长达4小时的高解析影片。新力集团称， 以6x倍速烧录单层25GB的蓝光光碟只需大约50分 钟。而双层的蓝光光碟容量可达到46或54GB，足 够烧录一个长达8小时的高解析影片。而容量为100 或200GB的，分别是4层及8层。
Sync 12字节
2352字节 Heade 扇区地址 Mode 3字节 1字节(00)
2352字节 用户数据 EDC 2048字节 4字节
用户数据 2336字节 (00)
Sync 12字节
Header 扇区地址 Mode 3字节 1字节(01)
未定义 8字节
ECC P校验 12字节 Header 扇区地址 Mode 1字节(02) 3字节
用户数据 2336字节 (00)
CD-ROM盘中数据的存放方式
从表中可以看出 CD-ROM 中每扇区有 2352 个字节，每个扇 区有12个同步字节，4个扇区头字节。在4个扇区头字节中，1 个字节用于存放扇区方式识别码，另3个字节用于表示扇区地 址，格式为：分 (0-59或更大)：秒(0-59)：扇区号 (0-74)。CDROM中的光道为螺线形，采用“分+秒+扇区号”格式。 在 CD-ROM 中，每秒读出 75(0 到 74) 个扇区数据的原因是 CD-ROM采用CD-DA技术，在CD-DA中，对音频信号的采样 频率为44.1KHz，采样值用16位二进制表示，于是音频信号的 数据率为：44.1×2(16位，即2个字节)×2(左右声道各采样一 个)=176.4KB/s 而 一 个 扇 区 含 有 2352 个 字 节 ， 因 此 ： 176.4×1000 ／ 2352=75个扇区
CD-R光盘产品常规检测参数与说明
CD-R光盘产品常规检测参数与说明清华大学光盘国家工程研究中心主任徐端颐教授指出，目前市面销售的CD-R 光盘的分级标准是生产厂商各自制定的，即所谓的 A 、B 、C 级，均是厂家各自的品质标准。
在裸盘下生产线的时候，通过外观检验、几何检验、刻录兼容性和刻录品质检验等工序，就分出A 、B 、C 级盘片，一般厂商的A 级盘片用来给重大的OEM 客户和自有品牌交货，B 、C 级盘片用来出给小OEM ，或者做白标盘处理。
所以，选择和评价CD-R 盘片，不能只看其标称等级，而应看其技术指标及测试标准。
由清华大学光盘国家工程研究中心起草的《可记录光盘（CD-R ）常规检测参数》，已成为中华人民共和国新闻出版行业标准（GY/T 38-2001 ），并于2002 年1 月1 日实施。
该标准规定了可记录光盘（CD-R ）常规检测参数，适用于可记录光盘（CD-R ）产品的质量检测。
该标准目前制定的技术指标及测试标准最高的为A+ 级盘片，而没有所谓的A++ 或A+++ 级。
第一部分：光盘基本信息与检测标准•盘片信息光盘的信息区含有预刻槽，预刻槽含有恒线速度CLV 时钟信息、时间编码和其他相关信息。
部分记录盘的信息区分为以下部分：功率校准区PCA 、程序记忆区PMA 、导入区LIA 、程序区LOA 和未记录区URA 。
•常规检测参数常规检测参数分为两大类。
一类是CD-R 机械尺寸检测参数（表一）；另一类是CD-R 光电参数检测参数。
本文主要介绍光电参数检测参数。
CD-R 光电检测参数分为以下三类•全部区域参数偏心ECC 、径向躁声RN 、垂直偏差DEV 、盘片双折射率BIR 、盘片不平衡度U d, ；•未记录区参数归一化摆动幅度NWA 、ATIP 错误率ATER 、ATIP 突发错误长度ABERL 、记录前径向对比度RC b ；•记录区参数圆偏振光测量的推挽信号PPC 、串扰XT 、记录后径向对比度RC b 、归一化高频信号I 11 R 、归一化高频信号I 3 R 、对称性SYM 、反射率R top 、块错误率BLER 、C1 帧突发错误长度BERL ，抖晃JnP （L ）、以及长度偏差DnP 和DnL 。
cdr 光盘轨道密度的测定
评分：大学物理实验设计性实验实验报告实验题目：班级：姓名：学号：指导教师：茂名学院技术物理系大学物理实验室实验日期：200 年月日CD-R 光盘轨道密度的测定一、实验目的：1、了解光栅的分光作用及原理、加深对光的干涉、衍射概念的理解。
2、利用透射光栅测定光栅狭缝密度，即CD-R光盘轨道密度。
3、掌握激光器、栅等仪器的调整和使用方法。
4、进一步加强对数据处理能力。
5、提高自主设计实验的能力。
二、实验仪器：用CD-R光盘制作的平面透射光栅、米尺（1m/0.001m、30cm/0.1cm）、光源（激光器）、光屏用纸、升降台三个等。
三、实验原理：光栅和棱镜一样，是重要的分光光学元件，已广泛应用在单色仪、摄谱仪等光学仪器中。
实际上，光栅就是一组数目极多的等宽、等距和平行排列的狭缝。
应用透射光工作的称为透射光栅，应用反射光工作的称为反射光栅。
本实验用的是平面透射光栅。
CD-R光盘轨道密度的测定：CD-R光盘是在一块圆形纤维板上，用精密仪器刻划出一组很密的、等距的同心圆构成的。
光射到每一刻痕便发生散射，刻痕起不透光的作用，光只能从刻痕间透明狭缝中通过。
截取CD-R光盘一小部分，便可以把这部分看成一系列密集、均匀而又平行排列的狭缝，即为一个光栅。
光栅的衍射条纹是衍射和干涉的总效果，光照射到光栅上，通过每个狭缝的光都发生衍射，下面我们来分析下行光垂直射到光栅上的情况。
如图5-1所示，PQ为光栅，光栅的缝宽为d，相邻狭缝间不透明部分的宽度b，若以单色平行光束垂直入射于光栅PQ平面上，则经光栅衍射后的平行光束将在观察屏上形成间距不同的亮线衍射条纹，因为亮线衍射条纹实际上是光源狭缝的衍射象，是一条锐细的亮线，所以又称为光谱线。
根据夫琅和费衍射理论，亮条纹所对应的衍射角ϕ（即衍射光与光栅平面法线之间的夹角）应满足下列条件：λϕk⋅sin(k=0，±1，±2，±3，……，±n) （5-1）d=（5-1）式称为光栅方程，式中d=a+b（其中a为缝宽，b为相邻缝间不透光部分的宽度）为相邻狭缝之间的距离，称为光栅常数，λ为光波波长，k为光谱线的级次。
光盘“磁道”的测量
光盘“磁道”的测量数理学院物理2班马良群12205215前言光盘存储技术是70年代初开始发展起来的一项高新技术。
光盘存储具有存储密度高、容量大、可随机存取、保存寿命长、工作稳定可靠、轻便易携带等一系列其它记录媒体无可比拟的优点，特别适于大数据量信息的存储和交换。
光盘存储技术不仅能满足信息化社会海量信息存储的需要，而且能够同时存储声音、文字、图形、图象等多种媒体的信息，从而使传统的信息存储、传输、管理和使用方式发生了根本性的变化。
光盘存储技术近年来不断取得重大突破，并且进入了商业化大规模生产，在日本、北美及欧洲工业化国家已逐渐形成了独立的光盘产业，其应用范围也在不断扩大，几乎已深入到人类社会活动和生活的一切领域，对人类的工作方式、学习方式和生活方式产生了深远的影响。
在过去的几年中，世界各主要光盘产业国家的光盘产业销售额都在以两位数以上的速度增长，1996年底全世界各种光盘驱动器的销售总量达5760万台，全球光盘盘片的销售量达到了1亿片。
光盘的发展在一定程度上反映了一个国家信息化程度，光盘的信息存储已成为当今各大生产商争相开发和改进的项目。
现在，DVD又将开发蓝光技术，其光盘的信息储存量将大大增加，新一轮的革命正在进行。
光盘的基本参数：1.机械参数:主要是有关中心孔及夹持区的尺寸，盘片的高度、厚度等。
这些参数是盘片的基础主要由模具来控制。
由于这些属于几何尺寸，当盘片模具调整好后一般不会有大的变化，故此类参数在生产线设计和调整时来完成。
其中主要有如下参数：名称中心孔直径信息纪录区盘片宽度盘基厚度CD 15mm 33mm< d <118mm 120mm 1.2mmDVD(SL) 15 mm 33mm< d <118mm 120mm 1.2mmDVD(DL) >14.9mm 33mm< d <118mm 120mm 依据折射率定*2.光学参数:光盘是一种使用激光光束有盘片衬底（盘基）边反射读出，也就是读心激光束需要两次通过盘片的盘基并为盘片的反射层所反射完成盘片信息的读写操作。
光盘测试
利用快速的OPC测试来迅速判 断空白盘片的刻录性能。
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15
2.4x
4x
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档案光盘检测仪－功率扫描
功率扫描结果表明盘 片的可刻录性能：刻 录窗口反映了盘片的 兼容性 Jitter-Power 曲线低 于8％的部分 Beta等于target_Beta 处的功率值 监视工艺稳定性，优 化刻录策略
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CDR 档案光盘－辅助测试参数
辅助测试参数： E11，E21，E31，E12，E22 E11，E21，E31通常由于盘片及刻录机的原因引起。其中E31在一级 解码中不可纠正，所以通常会传递到二级解码中。 E12和E22通常表示突发错误，由于指纹、划痕等物理损坏引起。 档案光盘较长时间放臵：光盘自身材料的老化、分解引起E11、E21 的增加。而灰尘、划痕等物理损伤引起E12和E22的增加。 标准中并没有指出这些参数的规范，所以将这些参数作为辅助测试 参数，通过监视这些参数，可以清晰的反应出错误来源。 其他辅助测试参数： 高频信号对称性beta， -0.10 ~ 0.15，表明了不同频率高频信号的调 制幅度差异。
光盘温湿度老化试验 环境条件： 温度55℃ 相对湿度50% 放置96小时， 测试结果应符合： PIE < 180，POF=0。
18
三、档案光盘检测仪
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档案光盘检测仪
档案光盘检测仪结构 1 高精度光驱 （由Philips提供） 2 工业计算机 3 检测板卡 4 测试软件
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档案光盘检测仪
快速检测：可任意选点进行检测。 全盘扫描：扫描整张盘片，给出整张盘片的检测报告。 区域测试：对易损区域进行测试。
奇偶校验内码失败：PIF。PIF在内码校验中失败，传递到外码校 验中。 奇偶校验外码错误：POE。POE的产生原因有两部分，一部分是 内码校验失败的PIF，另一部分是指纹、划痕、灰尘等物理 损伤。 高频信号不对称性：Beta，－0.15~0.15，表明了不同频率信号的 调制幅度差异。
如何测试光盘的质量
如何测试光盘的质量在本专题的《是什么在阻碍CD与DVD光盘的质量？》一文中差不多讲述了笔者有关刻录质量测试的观点，那么“光盘刻录质量的测试意义何在？”这一问题也就摆在各位的面前。
明显，我们不能为了测试而测试，更不能在范畴有限的测试中盲目的评判产品的好与坏，因为不确定的因素太多了。
关于用户而言，测试的最大的目的在于了解当前所使用的刻录机与光盘组合的“结合质量”与最高可能的刻录速度（比如能经8X的速度稳固的刻录4X 的盘片，岂不是更好？），当通过测试发觉质量问题后，就要查找相应的计策——是等Firmware依旧更换盘片？关于媒体而言，则是向读者展现不同的刻录机与不同的刻录盘之间的匹配程度，从而给读者一个选择的参考。
并在可承诺的错误率范畴内，给出一个相对的高刻录质量的举荐。
那个地点要强调一点，只要刻录的结果符合相关的质量标准，那么就能够认定该种组合（刻录机+光盘）的刻录质量是合格的，在此基础上更好的质量因此会更好，可在读者的心目中，会可不能都对质量有如此苛刻的要求就专门难说了。
而且，不要以为范畴宽敞的测试就确信有说服力，因为在测试过程中，我们还不能忽视一个问题的存在。
那确实是测试时的读取平台。
由于C1、C2、PI、PO纠错差不多上在光驱差不多将光盘上信息读取复原成数据之后才做的情况，也确实是说光驱读盘是第一步，假如光盘上实际刻录的信息是正确的，但由于光驱的读盘能力较差，最终的生成的数据是错误的，那么对C1、C2、PI、PO 错误的阻碍也就不言而喻了。
两种不同的驱动器对同一张光盘的CD-DVD Speed光盘质量测试结果（PI Error与Jitter差不多上越小越好，相关的说明见下文），从图中可见左边的要明显好于右边的（点击放大）因此，以现有的一般大众的测试方法来看，从某种角度上说，光盘的刻录质量测试也是对测试平台读盘能力的一种测试。
关于光驱的读盘能力，我相信大伙儿应该深有体会，这绝对是一个“个性化”的因素。
光盘参数的测量实验报告
8.58 9.38
1.49 1.48
8.50 9.38
1.50 1.48
d 1.49 m ，与参考值 1.6 m 有 7%的相对误差。由于相对误差较大，因此改变实
验条件后增加了实验次数，但是结果基本不变，因此认为是 CD 光盘之间有一定的规格 差异，实验所用光盘的参数与参考值误差在规格整体允许范围之内。 2、切向结构的测量 根据公式 d sin n n 可知仅在 d 时可观察到垂直入射下的反射衍射图样，因而 无法在垂直入射情况下测量 DVD 的切向结构，而 CD 的一级亮斑衍射角度理论值约为 50 度。但是由于实验所用 CD 都是使用过的非空白光盘，不同记录点无规律分布，记录点 长度也不是定值，因而对于实验所提供的不同 CD 光盘，都没能在切向的方向上观察到 预期的亮斑。对于一些 CD 光盘，观察到了在径向亮斑带两侧紧贴着两条平行的较暗的 细线，但由于直线间距很小，并不能对应到 CD 的某级衍射图样，这两条细线的产生原 理尚不明确。对于其他的一些光盘，在径向亮斑带两侧较远的地方对称分布着两条散乱 的光带，这两条光带由散乱无章的亮点构成，分别沿径向方向对称，中间密，两边暗， 在径向方向上也比较连续，也不能对应到 CD 的某级衍射图样。 （如图 4 所示）
L / cm
10.86 11.60 13.22 17.90
l1 / cm
5.00 5.30 6.20 8.44
d1 / m
1.51 1.52 1.49 1.48
l2 / cm
5.14 5.52 6.16 8.26
d2 / m
1.48 1.47 1.50 1.51
3
5 6
18.24 19.88
N
L 。 以此可换算光盘 d∥
光盘检测参数与工艺-new
Xiao Guozhong质量检测与控制的意义播放机的要求-可播放能力光盘质量标准的要求-标准(红皮书,等等)工艺优化与控制的要求-工艺优化：更好的质量,更快的生产速度质量评价与控制的要求-客户及市场对品质的要求-质量保证与控制的需要成本与效率-降低不必要的复制费用-提高产品品质和企业声誉光盘生产工艺流程与质量控制CD 工艺流程图DVD 工艺流程图及质量检测控制点不同质量控制点的区别及检测内容：1 离线检测：通过外部的检测仪器进行检测分析(1) 溅镀前：主要检测空白基片的光学参数，如双折射率以及倾斜等。
(2) 烘干并分类后：主要检测光学参数、物理参数、电参数及数字参数等，根据需要可以检测刻录前和刻录后的不同参数。
2 在线检测：通过生产线上的检测仪器自动检测主要是通过表面扫描来检查碟片的表面缺陷、物理缺陷和光参数缺陷等。
注塑冷却溅镀涂胶成品印刷包装离线检测在线检测离线检测烘干粘结注塑冷却溅镀涂胶烘干成品印刷包装离线检测在线检测离线检测不同工艺步骤对CD参数的影响Influenced byGlassmastering Electroforming Moulding Sputtering BLER x x xFrame Burst x x xE22x x xE32x x xRadial Noise x xPush Pull x xCross Talk x xItop x x xI11/Itop x x xI3/Itop x x x Asymmetry x xRadial Acceleration xVertical Acceleration xTrack Pitch x xScanning Velocity xBegin Lead-in Location x xBegin Program Location x xBegin Lead-out Location x x不同工艺步骤对CD-R Blank参数的影响Influenced byGlassmastering Electroforming Moulding Dye application Sputtering Wobble Amplitude x xNormalized Wobble Signal x xWobble CNR x x xI-Land x x x xI-Groove x x x x Radial Contrast x x x x Radial Noise x xPush Pull x xATIP Error x x x x不同工艺步骤对DVD参数的影响Influenced byGlassmastering Electroforming Moulding Sputtering Bonding PIE x xPOF x xI14N x x xI14H x x xAsymmetry x x xRadial Noise x xRAD1x xVertical Deviation x x Focus Error x x Eccentricity x x x TPP x xDPT x xDPA x xTCS x xTrack Pitch x xScanning Velocity xBegin Lead-in Location x xBegin Program Location x xBegin Lead-out Location x xEnd Lead-out Location x x光盘参数介绍及光盘缺陷分析机械参数模拟参数高频参数数字参数光学参数机械参数1.1 导入起始半径：Begin Of Leadin (BLI)信息(程序)区的起始半径：Begin Of Program Location (BPL)导出的起始半径：Begin of Leadout(BLO)描述：这些参数是指在光盘上以毫米为单位的，导入、信息区和导出的起始半径。
《135照相胶片密度的测定》实验提要
实验1 《135照相胶片密度的测定》实验提要实验课题及任务《135照相胶片密度的测定》××3cm 、质量m 约 1g 左右)样品，测量出该胶片的密度。
学生根据自己所学知识，设计出《135照相胶片密度的测定》的整体方案，内容包括：(写出实验原理和理论计算公式；选择测量仪器；写出实验内容和步骤。
)然后根据自己设计的方案，进行实验操作，记录数据，做好数据处理，得出实验结果，写出完整的实验报告，也可按书写科学论文的格式书写实验报告。
设计要求⑴ 写出该实验的实验原理，推导出密度与各测量物理量的计算公式。
⑵ 选择实验测量仪器要符合精度要求，测量值相对误差在1%之内，并说明选择仪器的理由，确定相应物理量的测量仪器。
⑶ 设计的实验步骤要具有可操作性。
⑷ 测量时那些物理量可以测量一次，那些物理量必须得多次测量，说明原理。
⑸ 测量胶片长度和宽度时应该注意的事项及实际测量的方法。
⑹ 测量135胶片圆角矩形齿孔时，如果计算的是矩形面积，要注意圆角的修正。
⑺ 收实验结果用标准形式表达，即用不确定度来表征测量结果的可信赖程度。
测量仪器和被测物体及提示⑴ 钢尺：20cm/或30cm/任选，但必须大于胶片的长度和满足测量值相对误差的要求。
⑵ 游标卡尺：125mm/。
实验前应检查游标卡尺的零点，允许误差在以内。
⑶ 千分尺：25mm/。
⑷ 读数显微镜：50mm/。
⑸ 光源：钠灯、汞灯或一般的白炽灯任选。
⑹ 物理天平：600g/或分析天平：200g/任选；(因胶片质量约1g ，因此量程无需太大。
) ⑺ 照相胶片：一般的曝光废胶卷即可。
(将胶卷裁切成5～10张长度相同的胶片，长度在15～20cm 之间，以保证读数的有效数字为4位。
可选单张或多张进行测量，由学生自己选择。
裁切时注意不要破坏齿孔的完整。
使用前先将胶片压平整，注意不要有折痕)。
实验所用公式及物理量符号提示⑴ 密度Vm =ρ，m 为单张胶片的质量，V 为单张胶片的体积。
可录类光盘CD-R常规检测参数
中华人民共和国新闻出版总署发布2007-09-29实施2007-09-29发布可录类光盘CD-R常规检测参数General parameters of Compact Disc Recordable (CD-R) CY/T 38—2007代替CY/T 38—2001CY中华人民共和国新闻出版行业标准ICSA 14备案号：21782-2007目次前言 I1 范围 12 规范性引用文件 13 术语和定义 14 CD-R常规检测参数 45 环境试验 56 检测条件和检测仪器 51前言本标准规定了可录类光盘CD-R光盘的常规检测参数。
本标准适用于CD-R产品的主要质量参数检测，为我国光盘行业的产品质量管理和质量评估提供技术依据。
本标准代替CY/T 38-2001《可记录光盘（CD-R）常规检测参数》。
本标准由中华人民共和国新闻出版总署印刷复制管理司和中国音像协会光盘工作委员会共同提出。
本标准由全国信息与文献标准化委员会第七分会归口。
本标准起草单位：清华大学光盘国家工程研究中心，北京保利星数据光盘有限公司。
本标准主要起草人：许斌、岳宏达、陈垦、苏辰宇、刘建民、路洲、黄晓新、潘龙法。
可录类光盘CD-R常规检测参数11 范围本标准规定了可录类光盘CD-R的常规检测参数。
本标准适用于可录类光盘CD-R产品的主要质量参数检测。
12 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
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GB/T 17576-1998 CD数字音频系统GB/T 16969-1997 信息技术只读120mm数据光盘（CD-ROM）的数据交换GB/T 17933-1999 电子出版物术语13 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。
cd-rd刻录技术介绍
• CD-R 最多可刻录99个轨道，而CD-RW盘可反复擦除使用，因此对应无限个轨道
外
99:59:74 00:00:00
11
LG 电子
CD-R/RW 盘的构造
PCA (功率校准区域)
• 每个写操作的激光功率是不相同的，所以必须根据介质的特性用不同的激光功率刻录 - 写操作的特性及速度由温度、湿度等环境的因素决定 - 激光的波长，由周围的温度决定（775-795mm），激光功率在测试过程中决定
直接覆盖 • 被刻录的部分在聚碳酸酯层上预刻槽沟形成轨道
5
LG 电子
盘的反射率与其它规格
盘的反射率
其它规格
盘的种类
CD-DA CD-ROM
反射率(RTOP) 70 %
CD-R
65 %
CD-RW
15 %~25 %
DVD-ROM
20 %~40 %
标准 刻录 跟踪信号 I11/ITOP (HF 调制) 写激光功率
delta T = 13.3 ms = 1 ATIP frame
if Pref = 5.9mW : 4.1, 4.4, 4.6, 4.9, 5.1, 5.4, 5.6, 5.9, 6.2, 6.4, 6.7, 6.9, 7.2, 7.4, 7.7mW * 读出刻录的EFM数据 * HF信号的峰值检测， 值的计算 * 最佳刻录功率 : 当约为 0.04的时候 * 到PCA（功率校准区域）的P部分： P部分 = P * 1 + 1030 * 用刻录功率Po刻录随机EFM，对于1 ATIP桢 * OPC程序结束
光盘检测标准
检验比例 100% 100%
100%
允许 次 处理
品率
方法
0
碎片
0
碎片
0
碎片
(二) 压片半成品品质标准
（1） 每条生产线都配备在线检测设备， 100%在线上机检；
（2） 离线检测，品管信号抽检，外观 100%全检。
表2
检验
技术要求
检验工具
不良
说明
内容
品
处理
外观
1．碟面光洁平整，无变形和 运用目测、比对样 碎片 每次换上新母版、 设
偏心、变色；
4．碟片应无明显黑点。 5．应无明显划痕及气纹。
检测标准：
6．外径 :120±0.3mm
7．内径 :15～15.1mm
8．厚度 1.1～ 1.5mm
CD-ROM:
9．夹持区厚度 :1.1～ 1.5mm
1、 ISO10149（注：
物理
重量 :14～33g
目测 , 游标卡尺、 碎片 国际标准）
性能
镀层反射率： >70% 基本翘曲≤ 0.4mm
塞尺、电子称。
2 、 GB/T16969 《120mm 只读光盘
偏心≤ 0.2mm
信息系统交换技术》
信号 参数
码群误码块 BLER<100; 不可纠正错误 Uncorrectable：
0 突发误码数 Burst Count:：﹤ 5 最小信号光强比 I 3/I top： 0.4～ 0.7 最大信号光强比 I 11/I top：>0.6 不对称性 Asymmetry ：-15%～ 5% 径向噪声 Radial Noise﹤30nm 径向偏移灵敏度 Push Pull ： 4.0%～7.0% 轨迹间信号串扰 Cross Talk： ﹤50% 高频下降 HF Low ：0 高频失落 HF Drop out：0
CD-R光盘轨道密度的测定.doc(可编辑)
CD-R光盘轨道密度的测定.doc（可编辑）(文档可以直接使用，也可根据实际需要修改使用,可编辑推荐下载）评分：大学物理实验设计性实验实验报告实验题目：CD-R光盘轨道密度的测定班级：姓名：学号：指导教师：茂名学院技术物理系大学物理实验室实验日期：2021 年12 月3 日《CD-R 光盘轨道密度的测定》实验提要实验课题及任务：《CD-R 光盘轨道密度的测定》实验课题任务是，测量一张CD-R 光盘的轨道密度。
方法提示：一、平面反射光栅衍射法 （1）、用一张废旧的CD-R 光盘制作一个平面反射光栅，规格尺寸约为10×20mm 2，固定在光栅座上，根据光栅衍射原理，利用分光仪和光源（如汞灯、钠灯或激光器任选），参照《用透射光栅测定光波波长》实验，设计出实验方案。
（2）用一张废旧的CD-R 光盘利用粘贴遮盖的方法制作一个平面反射光栅（制作时不用把光盘损坏，用黑纸把不需要的部分遮住即可），根据光源的已知光谱（如激光器光源），利用平面反射光栅反射光的衍射现象，在光屏上能得到衍射花样，分析衍射花样，找出规律，设计出实验方案（此法不用分光仪测量）。
二、平面透射光栅衍射法 （1）、用一张废旧的CD-R 光盘制作一个平面透射光栅，规格尺寸约为10×20mm 2，固定在光栅座上，根据透射光栅衍射原理，利用分光仪和光源（如汞灯、钠灯或激光器任选），参照《用透射光栅测定光波波长》实验，设计出实验方案。
（2）用一张废旧的CD-R 光盘利用拨膜遮盖的方法制作λD (hghg)'68一个D平面透射光栅（制作时不用剪切光盘），根据光源的已知光谱（如激光器光源），利用平面透射光栅的衍射现象，在光屏上能得到衍射花样，分析衍射花样，找出规律，设计出实验方案（此法不用分光仪测量）。
学生根据自己所学知识，设计出《CD-R 光盘轨道密度的测定》的整体方案，内容包括：（写出实验原理和理论计算公式；选择测量仪器；研究测量方法；写出实验内容和步骤。
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实验数据表格：
激光波长=632.8nm； 钢直尺的仪器误差：0.1mm
光栅到0级 k =-1时的坐 时的坐标 谱线的距离 标
1级光谱与0 级光谱的距
离
1
437.3
188.0
187.7
187.8
2
503.5
216.0
214.6
215.3
3
测 量 量 测 量 次 数
558.7
238.9
239.5
（4）、设计出实验方法和实验步骤，要具有可操作性。 （5）、测量时那些物理量可以测量一次，那些物理量必须得多次测 量，说明原理。 （6）、实验结果用标准形式表达，即用不确定度来表征测量结果的 可信赖程度。
实验仪器的选择及提示：
（1）、光栅：选分光计作为测量仪器的实验设计，要制作一个规格 尺寸约为10×20mm2的平面（反射、透射）光栅，固定在光栅座上，以 备使用。选用衍射光屏方法的实验，用一张废旧的CD-R光盘，稍加处 理制作一个平面（反射、透射）光栅（制作时不用剪切光盘，但需要想 办法固定，方便使用）。
CD-R光盘轨道密度的测定实验方案
总体设计方案思路与说明：
CD-R光盘可看作一个简单的光栅,截取CD-R光盘的一部分，将它制作 成的光栅，通过激光照射，测量第一明纹到中央明纹的距离x和光栅到 光屏的距离y,利用公式求出光栅常数d,再利用光栅常数与轨道密度的关 系，求出CD-R光盘轨道密。
实验目的：
评分：
物理实验设计性实验 实验报告
实验题目： CD-R光盘轨道密度的测定 指导教师：
大学物理实验室
实验日期： 年 月 日
《CD-R光盘轨道密度的测定》
实验课题及任务：
《CD-R光盘轨道密度的测定》实验课题任务是，测量一张CD-R光 盘的轨道密度。
方法提示： 一、平面反射光栅衍射法 （1）、用一张废旧的CD-R光盘制作一个平面反射光栅，规格尺寸 约为10×20mm2，固定在光栅座上，根据光栅衍射原理，利用分光仪和 光源（如汞灯、钠灯或激光器任选），参照《用透射光栅测定光波波 长》实验，设计出实验方案。 （2）用一张废旧的CD-R光盘利用粘贴遮盖的方法制作一个平面反 射光栅（制作时不用把光盘损坏，用黑纸把不需要的部分遮住即可）， 根据光源的已知光谱（如激光器光源），利用平面反射光栅反射光的衍 射现象，在光屏上能得到衍射花样，分析衍射花样，找出规律，设计出 实验方案（此法不用分光仪测量）。 二、平面透射光栅衍射法 （1）、用一张废旧的CD-R光盘制作一个平面透射光栅，规格尺寸 约为10×20mm2，固定在光栅座上，根据透射光栅衍射原理，利用分光 仪和光源（如汞灯、钠灯或激光器任选），参照《用透射光栅测定光波 波长》实验，设计出实验方案。 （2）用一张废旧的CD-R光盘利用拨膜遮盖的方法制作一个D平面 透射光栅（制作时不用剪切光盘），根据光源的已知光谱（如激光器光 源），利用平面透射光栅的衍射现象，在光屏上能得到衍射花样，分析 衍射花样，找出规律，设计出实验方案（此法不用分光仪测量）。 学生根据自己所学知识，设计出《CD-R光盘轨道密度的测定》的 整体方案，内容包括：（写出实验原理和理论计算公式；选择测量仪 器；研究测量方法；写出实验内容和步骤。）然后根据自己设计的方 案，进行实验操作，记录数据，做好数据处理，得出实验结果。按书写 科学论文的要求写出完整的实验报告。
3． 改变光源和光栅的距离是否对衍射花样有影响？ 答：没有影响，通过实际操作可知，光源都是全部透过光栅的。光源与 光栅的距离无关。
4． 如何确定0级谱线的位置？ 答：0级谱线比其它谱线更亮，而且两旁都有明显的对称条纹。
239.2
数据处理：
k=±1级光谱到0级光谱的距离：
钢直尺的仪器误差： k=±1级光谱到0级谱线的距离X的不确定度为： 因为是单次测量，所以： 同理：光栅到0级谱线的距离Y的不确定度为： CD-R光盘的轨道密度为： 同理可计算得： CD-R光盘的轨道平均密度为： CD-R光盘的轨道密度的不确定度为： 因为的值最接近的值，故选择第三组X、Y来计算的不确定度
评分标准（10分）
（1）、通过观察实验现象，找出实验规律，画出光路图，1.5分； （2）、正确的写出实验原理和计算公式，2分； （3）、正确的选用仪器和测量方法，1分； （4）、写出实验内容及步骤，2分； （5）、制作实验器材和实验室条件的合理应用，1分；
（6）、写出完整的实验报告，2.5分；（其中实验数据处理，1分、 实验结果，0.5分，整体结构，1分）
已知激光的波长：
而x的值为一级正负明纹的的距离的的一半（如图所示），即：
Y
图（2） 表示各点的位置及要测量的距离 （6）
Y的值为中央明纹到光栅的距离可直接测量出来。
实验仪器：
规格尺寸为10×20mm2的CD-R光盘制作的光栅、激光器、纸带、钢 尺等。
实验内容与步骤：
1、用一个废旧的CD光盘做成一个10×20mm2的光栅。 2、调节光栅面和光屏，使其与激光器的光轴垂直。 3、将光栅固定后，用激光照射光栅，使之发生衍射，找出零级中央 明纹(S0)和第一级负明纹和正明纹，用纸带记录下位置然后测出数据。 4、重复步骤3，前后移动光栅的位置，测量3次，把数据记录于下表 中。 5、利用上述公式求出CD-R光盘的轨道密度。 6、求出轨道密度的平均值，利用间接测量的方法公式求出不确定 度，并写出最后结果正确表达式。 7、实验完成后整理实验仪器，然后进行数据处理。
条纹两侧的一级，二级 … 明纹。 由图（1）中可以看出 ，x表示谱线到0级谱线的距离，y表示光栅到0级 谱线的垂直距离。 当k=1时：
（2） 由（1），（2）式可得：
（3） 则1m内刻有1/d刻痕，所以该CD-R光盘的轨道密度为：
（4）
从而
（5）
只要测量出x和y的值，根据式（5）便可以得出CD-R光盘的轨道密度。
CD-R光盘的轨道密度的相对不确定度为：
实验结果：
【思考题】
1． 光栅与光屏之间的距离多远比较合适？ 答：尽量控制在40-70cm左右，距离太近，误差增大；太远，用的纸条 太长，而其米尺也不好控制，从而测量Y值的误差也会相对増大。
2． 激光光源照射透视光栅的角度在什么范围内较合适？
答：最好能保持激光光源与透视光栅垂直。这样才能使同级条纹到0级 条纹相等，从而减少误差。
根据夫琅和费衍射理论知，亮条纹所对应的衍射角（即衍射光与光 栅平面法线之间的夹角）应满足下列条件：
（1） 该式称为光栅方程。式中d=a+b（其中a为缝宽，b为相邻狭缝之间不透 明部分的宽度）为相邻狭缝之间的距离，称为光栅常数，为光波波长， K为光谱线的级次。因为衍射亮条纹实际上是光源狭缝的衍射象，所以 又称为光谱线，当k=0时衍射角=0时，各色光重叠在一起从而得到中央 级亮条纹，称为零级谱线。当k = ±1， ±2 …时，将得到对称分立在零级 条纹两侧的一级，二级 … 明纹。 由图（1）中可以看出 ，x表示谱线到0级谱线的距离，y表示光栅到0级 谱线的垂直距离。 当k=1时：
先到实验室观察实验现象，通过实验现象的观察，绘制出光路图，分析 论证，找出规律，才能写出实验原理。）
（2）、该实验有多种方法，可以根据上面的提示来设计，也可以根 据自己的设想和方法来设计。
（3）、选择实验仪器，CD-R光盘自备、米尺（10m/0.005m、 3m/0.001m、30cm/0.1cm）、光源（汞灯、钠灯、激光器）、分光计、 光屏自制、也可以自制辅助器件等。
根据夫琅和费衍射理论知，亮条纹所对应的衍射角（即衍射光与光 栅平面法线之间的夹角）应满足下列条件：
（1） 该式称为光栅方程。式中d=a+b（其中a为缝宽，b为相邻狭缝之间不透 明部分的宽度）为相邻狭缝之间的距离，称为光栅常数，为光波波长， K为光谱线的级次。因为衍射亮条纹实际上是光源狭缝的衍射象，所以 又称为光谱线，当k=0时衍射角=0时，各色光重叠在一起从而得到中央 级亮条纹，称为零级谱线。当k = ±1， ±2 …时，将得到对称分立在零级
CD-R光栅
o
A
A
激光器
Y
光屏 CD-Ｒ光栅
图（1）
如图（1）所示： 激光源垂直射入光栅平面，光栅是在一个基板玻璃片上刻上一组等
间距的平行刻痕而成；当入射到刻痕处的光由于散射不易透过，光只能
从刻痕间的透明部分（也称狭缝）通过。光栅可以看作一系列密集而又 均匀排列的平行狭缝。则相邻狭缝对应点之间的距离（光栅常数）
原始数据记录：
激光波
光栅到0级谱 时的坐标 线的距离
1
2
3
测 量 量 测 量 次 数
437.3 503.5 558.7
188.0 216.0 238.9
时的坐标
187.7 214.6 239.5
1级光谱与0 级光谱的距
离
187.8
215.3
239.2
指导教师:
CD-R光盘轨道密度的测定实验报告
实验目的：
1、了解光栅的分光作用和原理，加深对光的衍射概念的理解。 2、利用透射光栅可测定光栅常量。
3、研究光栅常数与光栅轨道密度之间的关系，测出CD-R光盘轨道密 度。
实验原理：
光栅和棱镜一样，是重要的分光光学元件，已广泛应用在单色 仪、摄谱仪等光学仪器中。实际上，光栅就是一组数目极多的等宽、等 距和平行排列的狭缝。应用透射光工作的称为透射光栅，应用反射光工 作的称为反射光栅。
思考问题：
（1）、光栅与光屏之间的距离多远比较合适？ （2）、激光光源照射反射光栅的角度在什么范围内较合适？ （3）、改变光源和光栅的距离是否对衍射花样有影响？ （4）、如何确定0级谱线的位置？ （5）、光栅与光屏的距离测量，该实验应采用单次测量还是多次测 量？单次测量能否满足测量精度的要求？ 学时分配：实验验收， 3学时，在实验室内完成；教师指导（开放 实验室）和开题报告2学时； 参考文献： 参阅各实验书籍中的夫琅和菲衍射原理及光栅衍射原理。 《创造性物理演示实验》 宣桂鑫 江兴方 编著 华东师范大学出版 社 实验五十三 CD光栅 。 《基础物理实验》 沈元华 陆申龙 主编 高等教育出版社 实验314《利用钢尺测量激光的波长》。