在2002年成立的以索尼、飞利浦为首的“蓝光光盘组织”不断吸纳其它厂商建立“蓝光光盘协会（Blu-ray Disc Association）”，就蓝光光盘产品的开发、应用、推广等提供技术支持，使“蓝光光盘组织”很快结成了广泛的同盟，推动蓝光光盘最终成为新一代光盘标准。截至2007年6月，已有超过170家公司加入蓝光阵菅，展现了蓝光技术的缤纷未来。以下让我们来剖析一下篮光技术的发展！

DVD的刻录技术革命

蓝光光盘是DVD的接班人，但DVD本身也经历了技术革命历程。

DVD-R因为盘片本身的化学成分问题，在提速到4x之后就没有更多的发展。后来富士胶卷推出DVD-R，在当时引起了轰动。富士发表的是支持16x刻录的DVD-R光盘的开发成果。16x已经是目前DVD-ROM读取的主流标准，写入速度等同于此的DVD-R一出，立刻吸引了无数目光。革命性的速度突破是新的有机色素成功开发的结果，而光盘的层结构仍和现有DVD-R相同，因此生产16x刻录盘可以使用现有的生产设备。至于材料的详细资料仍是商业机密，富士胶卷只介绍其特点是刻录时发热量低，色素分解温度也低，不仅能够降低对其他记录标记的热干扰，而且还能够控制沟槽和Land Pre-Pit(记录轨道之间预先压制的控制区域)的物理变形。前者主要有助于减少抖动，后者主要有助于提高孔径比(Aperture Ratio)。另外还满足了维持高反射率的高折射率及低衰减系数(Damping coefficient)等基本特性。

飞利浦也推出16x的DVD+R实现了高速刻录，并为刻录设备开发了大功率激光器、超快激光驱动电路、用于跟踪和聚焦激光束的精确稳定记录器等。16x的速度应该是DVD所能达到的物理极限，更高的转速可能会导致盘片破裂，这也是DVD光驱迟迟没有进行速度突破的原因之一。事实上，VIA等厂商早已发布可以进行20x以上读取的控制器了。类似的事情也曾经发生在CD盘上。富士和飞利浦的16x DVD刻录产品也算是DVD时代辉煌的落幕，DVD已经没有了更多的焦点，大家的眼球都集中在未来的产品——蓝光光盘。

蓝光技术的背景

1．蓝色激光的精度

蓝光技术是一项彻底的新型光学储存媒体，由十家公司联合开发的前沿光盘技术。为了播放整部的电影，DVD光盘以凹槽的形式把数字化的音频和视频从中心向外螺旋式的刻在盘片轨道上。凹槽的不同反射率使得激光可以从盘片上读取信息。要保证有足够空间存储高清晰电视的编码数据，盘片容量至少是DVD的五倍。为了保证如此大量的数据能刻在廉价单面的12厘米光盘上，凹槽的尺寸必须刻的更小，而且同时使得激光读取头能稳定的聚焦在上面。基本的物理定律规定了激光聚焦点的直径和光的波长成正比，和数字光圈成反比。所以你可用更短的波长或者更大的数字光圈来缩小激光点。这两方面的努力已经被蓝光规范所采纳。这产生了最终的光盘格式，在工业生产条件允许下的最小的波长和最大的NA值。蓝光驱动器使用了波长405纳米的蓝色激光和0.85的光圈，来取代DVD所用的650纳米波长和0.6的光圈。这允许蓝光驱动器可靠的读取0.15微米大小的孔（比DVD的缩小了60%有多）。同时把轨道间隙从0.74减小至0.32微米，这允许单面的蓝光光盘存储25GB的数据，足够播放2到3小时的高清晰电视了。

蓝光不仅仅是纯技术解决方案，它更考虑了商业的认可度，用于制造蓝光光驱激光头的蓝色激光二极管更容易被接受，光学聚焦和伺服系统和现在的高流水生产线更兼容。而且蓝光光盘可以用压制CD和DVD的设备进行制造。不像CD和DVD为了考虑更多的兼容性，必须把可写、重写和只读分开，蓝光一开始就把可重写作为目标。利用相变换技术蓝光能胜任随机的访问包括同时读和写，并且和PC数码产品、数据、映像高度兼容。

2．蓝光的纪录层

篮光的纪录层是区别DVD的重要特性。DVD用的是三明治式：被两片0.6毫米的聚碳酸酯层夹着，为了防止刮痕、指纹和灰尘对激光头读取数据的影响。但这种纪录层体现的缺点在于：要用冲压过程制造它们，光盘的感光底层遭受了压力引起的双折射，也就是说会把射来的激光束分成两束。如果这种反射过多，驱动器就不能稳定地读取数据。所以，冲压过程一直是制造CD和DVD中最受争议的部分。另一个受争议的机器部件，是盘片平面，因为如果盘片倾斜，不能垂直于激光束，激光束就会扭曲，特别是DVD。这种扭曲随着保护层厚度和数字光圈的增加而增加。而篮光纪录层为了克服这些缺点，它用的是1.1毫米的感光底层，同时用了0.1毫米的保护层。因为感光底层不再在可见光范围，双折射问题解决了。而且数据记录层和驱动器物镜更靠近从而减小了对倾斜的敏感性。而防止刮痕、指纹的问题，我们用了创新性的硬壳保护层。这个保护层足以防止意外磨损而且可以用薄纱纸来去除上面的指纹。覆盖层和硬壳都可以用类似旋转铺料的生产工序来制造。

3．盘片的制造和驱动器的兼容性

尽管蓝光需要覆盖层和可选择的硬壳，但这并不会对盘片（图3所示为单面3层双格式盘片）生产成本带来巨大的冲击。DVD的制造需要两面注射成型的0.6毫米保护层，一面记录层，还有粘合剂把这些粘起来。而蓝光只需要一面1.1毫米注射成型的层，并且具有没有争议的光学特性，这减小了注射成型的成本。这部分的节省弥补了覆盖层和硬壳方面的成本。所以，整体来说制造蓝光光盘的成本并不会比DVD贵，反而一些设备如注射成型运行的更有效率。因为保护层的轻薄，表平面的误差变得不那么重要了，而覆盖层误差仍然和DVD一样。

尽管蓝光光盘不能用红色激光读取，但是组合的蓝/红驱动器是十分可行的。用来跟踪蓝光光盘轨道的伺服系统将比DVD的更强大，而且它应该允许蓝色和红色激光共享光路的主要部分。

光驱驱动器因为研制时间长，使得驱动器制造商必须走在光存储的前沿，以便他们能及时供应某类产品一旦市场接受它。对于蓝光来说，几个领头驱动器生产商已经研制出给消费者使用的，可以刻写DVD和蓝光的产品。当然，现有的红光技术会继续发展，增加更多的功能。一些领域的研究也起步了。但是，尽管他们能为高清晰电视提供比目前多一点的播放时间，减少兼容性问题，这些研究中没有一个能播放全场的高清晰节目。而蓝光，以25GB作为起点，播放2至3小时高清晰电视，实时的高清晰录像，交互性，基于网络的内容，重写/写/只读兼顾，随机访问，平台兼容性，并最终达到50GB。

4．蓝光技术在容量、速度和体积上的突破

蓝光光盘目前在容量上有了一大突破。之前进行的主要是23.3GB和25GB光盘的测试，到后来正式开始向27GB的单面单层容量推进。飞利浦提出的是液体浸透(Liquid Immersion)技术，该技术采用波长257nm的深紫外线激光器和开口数(NA)为0.9的物镜，其突出特点是通过在物镜和母盘之间的间隙注入液体，将实际NA提高到了1.2。JVC的光学系统由波长266nm的深紫外线激光器和NA为0.9的物镜组成。其特点是激光束的焦点由深紫外线激光器直接控制，而传统方案还需另备红色激光进行聚焦控制，相对而言可以进行更精密的调整。日立万胜及三菱化学媒体的研究小组采用将激光束分成主激光束和副激光束的“光学干扰消除器(Optical Interference Canceller)技术”。先锋则使用电子束曝光设备进行了母盘制作，通过采用干蚀刻工艺，改善了模片(Stamper)的平坦性。以上厂商均拿出了27GB光盘样品(飞利浦甚至对31GB进行了测试)，而且抖动控制在6.8～8.1%之间，均具备了一定的实用性。

先锋首家开发了单面4层，容量达100GB的播放专用蓝光光盘。4层结构是先在厚1.1mm聚碳酸酯底板上依次层叠反射膜和层间分隔膜，最后再层叠覆盖层。层间分隔膜的厚度是在考虑了可进行球面像差补偿的范围、记录层间的干扰和光学干扰后而精确设计的。第1、2、3记录层之间的层间分隔膜使用了高透过率的光聚合薄膜(Photopolymer Sheet)，第3记录层还追加了一个覆盖层。0、1记录层的层间分隔膜采用了包覆薄膜。第0记录层的反射膜为AlTi，第1记录层为AgPdCu和TiOx，第2和第3记录层为TiOx。从对样品光盘的测试结果来看，各层的信号抖动在6.5～7.3%。先锋还提出会将抖动减少到5%以下。

飞利浦已经开发出了小型化的蓝光光驱和盘片。三星电子也推出了超小的蓝光光驱，包括托盘、马达、光学系统和电路等主要组件，外形尺寸仅为53.7×47×4.75mm，PCMCIA TypeⅡ卡大小，配套的小型光盘直径为30mm。样品采用了波长405nm的蓝紫色半导体激光器和NA为0.85的物镜组成的光学系统，光盘单面单层容量为1.5GB。据说目前由于该产品的抖动高达10%以上，因而今后继续改进光学组件。

随着蓝光技术的飞速突破，100GB的光盘意味着高质量的HDTV都已经不再是纸上谈兵；大容量、廉价的移动存储让我们的便携终端更多姿多彩。TDK公司已经研发成功了基于蓝光原理容量达200GB的光盘，但是否会量产还取决于未来市场的发展需求。

蓝光技术秘密——蓝光二极管

蓝光技术秘密主要是一个大小如沙粒的半导体发出的一束强烈蓝光在起作用，以这束蓝光为动力可以产生激光，这就是所谓的蓝光二极管。由于这种激光的光波更短，所以可以在磁盘上存贮比目前DVD存贮更多的信息。而且，蓝光二极管是很普通的产品，它也是基于与其他二极管相同的技术构架，该二极管产生的激光也是紧随其后的产品。

激光和各色发光二极管一样，就如电话机上常用的指示红灯一样已有几十年的历史了。但是蓝光二极管及其发生的激光工艺十分复杂较难生产，这种产品仅仅是在10年之前由日本研究人员发明。蓝光是这个技术的关键，蓝光可以与红光和绿光混合形成白光，并可应用于一些照明器材。其优点是：发光二极管功耗只有白炽灯泡的80%，使用寿命却是白炽灯泡的10倍。由于发光二极管的超薄特性，也不会产生热能，所以发光二极管可以随心所欲地做成各种形状。

夏普在2006年开始批量生产蓝光二极管，成为继Nichia(日亚化学)之后的第二家供应商，当时，蓝光DVD设备面临的器件紧缺问题也有望因此获得缓解。夏普激光二极管波长406mm，在蓝光DVD播放器、HD DVD播放器等只读应用中的最大输出能力20mW，5mW持续输出下寿命1万小时，功耗168mW。夏普公司生产蓝光激光二极管这种DVD系统中的关键部件，这将让蓝光(Blu-ray)和HD-DVD两种制式播放机的“格式之争”更趋激烈。两种相互竞争的格式都要使用到这种发光二极管(LED)来对光盘片进行数据读写操作者。因而，蓝光二极管的市场需求量相当大。

Blu-ray Disc产品

蓝光光盘协会（Blu-ray Disc Association）网站有详细的Blu-ray Disc产品资料，包括Blu-ray Disc播放设备制造商、Blu-ray Disc播放软件供应商，可帮助用户查看Blu-ray Disc产品及节目相关的信息和更新。

获取详细信息，请访问http://www.blu-raydisc.com/products/updates/Section-14410/Index.html。