| 所谓光学存储设备就是指任何使用激光技术获取和保存数据的存储设备。象我们日常所熟悉的CD-ROM驱动器，CD播放机以及DVD播放机等都属于光学存储设备的范畴。
今天，几乎每台PC机都带有CD-ROM驱动器，下面，我们就来探究一下其工作原理。与硬盘，软盘或ZIP驱动器等磁性存储设备不同，绝大多数的光学存储设备都是“只读”设备，即只能读取信息，而无法写入信息。不过，在过去的几年当中，我们不断看到市场上出现各种“可写”或“可重写”的CD-ROM设备。这些设备既可以从光盘中读取数据，也可以将数据写入到光盘中。最初，唱片和软件公司都非常反对可重写CD-ROM驱动器的销售，因为他们担心这样可能会助长盗版行为。不过，今天各种CD-R/W驱动器已经成为计算机的流行配件，为人们所广泛接受和采用。
起源
早在1978年，Sony和Philips两家公司就开始联合开发如今的CD技术。在双方合作之前，Philips已经开始研制一种光学存储介质，而Sony也在数码录音方面积累了大量的经验。两家公司都曾经试图独立开发自己的技术标准，但是最终还是走上了合作创建统一标准的道路。
刚开始，Sony希望将光盘的大小定为12英寸，但是Philips倾向于使用更小的光盘。尤其是当人们发现一张12英寸光盘存储的乐曲可以连续播放12小时之后，感觉实在没有必要使用如此大容量的存储介质，要知道普通音乐专集的长度也就不过1个小时罢了。
光盘标准最终于1982年发布。该标准对光盘的录制和采样等进行了详细的规定，并将光盘的大小确定为我们目前所使用的4.72英寸（直径）。据说，当初之所以把光盘的直径定为4.72英寸是因为这么大的一张光盘正好可以完整的保存大概有70分钟长度的贝多芬第九交响曲。光盘所确定的最终格式可以存储74分钟（约650MB）的音频和数据信息，另外还预留一部分用来保存错误修复和其它控制信息。
在整个80年代，Sony和Philips继续合作不断推出新的改良技术和标准，其中就包括我们今天所普遍使用的CD-ROM驱动器。
光盘
光盘的主体是一个1.2mm厚的塑料圆片，中间有一个15mm的圆孔用于将盘片固定到回放设备。所有的光盘数据都被保存在一个非常薄的铝质薄膜上；薄膜层之外还有一层起保护作用的塑料层。光盘驱动设备主要是通过发射低能量的激光穿透保护层，从铝质薄膜层中读取数据。驱动器会根据不同的光盘编码方式以及所要读取数据的不同存放位置，以不同的速度旋转光盘。
光盘驱动设备通常都是采用特殊的发光二极管产生激光束，然后通过分光器来控制光线。此外，一个小型的由计算机控制的电动马达被用来移动和定位激光头到正确的位置读取数据。反射回来的光线则被感光器采集并进一步解释成各种不同的数据信息。一般来说，如果感光器接收到的是强反射，则说明激光束照射到的光盘表面非常平滑；如果接收到的是散射光或反射光线很弱，则说明激光束照射到的光盘表面为凹陷。感光器正是根据所接收到光线的强弱，生成相应的数字信号。其中，由光盘表面凹陷区所产生的较弱的反射光被解释为数字信号1，而由平滑区所产生的强反射则被解释为数字信号0。数字信号产生之后首先经过数模转换电路转换成模拟信号，然后再通过放大器将声音放大，最后由扬声器播放出来。
光盘只能使用单面保存信息。一般来说，另一面会贴上各种标签以便于用户识别。虽然人们在光盘中已经加入了一层保护层，但是由于光盘本身是塑料物质制成的，还是很容易产生各种刮痕。通常，CD播放器可以处理一些小的刮痕，但是如果划痕过大的话，将会导致声音播放时断时续，甚至会使整张盘片完全无法读取。
数据道
光盘数据都被保存在螺旋形的数据道中，数据道从盘片中心开始，一直到外沿终止。当我们把一张光盘插入到驱动器或播放设备中时，驱动器会首先将读取头定位到靠近光盘中心的部位，查找“目录表”信息（目录表中包含光盘的模式类型和编码方式）。然后，从目录表开始载入数据道信息并向用户显示。
所有关于光盘数据道数目和每一条数据道长度（根据所保存数据的不同，可以分别以时间或数据容量表示）的信息都被保存在目录表中。通过目录表，驱动器就可以知道每一条数据道的起始和终止位置，进而在不同的数据道之间进行准确的选择和定位。
恒定线速度（CLV）
所有标准的CD-ROM都支持恒定线速度（CLV）。因为光盘最初只是被用来存放音频内容，所以要求能够以恒定的速率读取信息。这就意味着数据道必须总是以恒定的速度通过激光头。
因为靠近光盘内部的数据道要比外部的数据道短，所以为了确保播放器能够一直接收到恒定的数据流，当从内部数据道读取数据时，盘片的速度应当更快。驱动器通过采用不同的旋转速度来实现上述目的。当从内部数据道读取数据时，光盘的转速就加快，而随着所读取数据道位置的外移，光盘的转速也相应的逐渐降低。
恒定角速度（CAV）
CLV强调数据以恒定的线速度通过激光头，而恒定角速度（CAV）则要求光盘本身以不变的速度转动。这样，外部数据道的数据通过激光头的速度要比内部数据道更快。对于音频内容来说，CAV是完全不能接受的，因为如果无法向播放设备提供恒定数据流的话，声音的回访就只能时断时续，无法实现平滑连续的播放效果。
不过，CAV也有其优势。因为光盘永远是以恒定的速度旋转，所以转动马达的功率也就不必时高时低，从而使采用CAV技术的驱动器运行起来噪音更小，更加安静。目前，所有的CD-ROM都是采用CAV技术，同时可以向后兼容读取CLV技术录制的数据。这种类型的驱动器通常被称为P-CAV，即Partial-CAV。
CD编码
在前文中，我们曾经提到过象所有的硬盘都具有一个位于CHS 0,0,0位置的主启动记录（MBR）一样，所有光盘在其数据道的起始处都保存了一个目录表。此外，与硬盘相似，光盘也会使用部分存储空间来存放驱动器所需要的有关数据道的各种信息。
同步数据，错误修正代码（ECC）以及错误检测代码（EDC）等控制信息都散布在用户信息区的周围，具体的布局和每一类数据的字节长度等则要视不同的数据编码格式而定。在过去的许多年中，先后出现了几种不同的光盘编码格式，而Sony和Philips也不断合作推出新的改进标准，使光盘控制信息更加有效，占用的空间更小。
我们已经知道，光盘主要是通过在盘面上加入许许多多小的凹陷而表示数字1和0。如果没有一定的遵循标准使播放器知道数据的含义，我们将无法得到任何有意义的信息。除非CD-ROM知道数据所采用的格式，否则无法区分哪些数据是控制信息，哪些数据是用户信息。
如果我们把一张数据光盘，例如Microsoft Office软件盘插入到一台老式的CD播放器中，虽然播放器也会识别到有新光盘插入，但是，由于播放器无法理解光盘中的信息，所以只能尝试着按照音频数据的形式播放。这就是因为播放器只能理解音频光盘数据，而不知道如何处理计算机数据信息。因此，播放器只会按照自己所熟悉的方式对光盘进行处理，即将信息转化为模拟信号，然后作为音频数据播放。
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