CD-R是CD-Recordable的缩写，常用来总称光盘刻录技术。CD-R技术在数据备份、数据交换、数据库分发、多媒体出版和档案存储等领域得到了广泛的应用，已成为重要的数据存储技术。

一．CD-R的原理和结构

CD-R光盘，主要是指前面介绍的CD-WO(CD Write-Once)，与其他可重写光盘(如磁光盘、相变光盘等)不同，只允许用户在光盘中写入一次，写完以后，在这段记录媒体上的信息不能擦除后重写；而可重写光盘允许用户写了后擦除、擦除后重写。以下简要介绍CD-R的一些特点和原理结构。

1．CD-R的特点

CD-R有以下主要特点：

(1) CD-R一般与CD-ROM兼容，因此可以在任何符合ISO 9660标准的CD-ROM驱动器上随机读取CD-R中存储的信息。

(2) CD-R盘片的物理尺寸和CD-ROM盘片相同，其容量一般有540MB和650MB两种。与CD-ROM盘片一样，它的使用寿命较长，可以用于数据的长期保存。

(3) 由于CD-R的成本远低于一般的磁存储设备，因而CD-R主要适用随机存储、发行量较少、要求低成本的场合。例如，用户可以用CD-R保存一些数据文件，以便以后使用；生产企业的许多数据资料，如不宜于用CD-ROM批量压盘，可以用CD-R保存；电子出版物或多媒体节目可以存储在CD-R中，作为母盘交给用户使用或用于厂家生产CD-ROM的数据源。

CD-R光盘结构和CD-ROM盘相比，有许多共同的地方，但也有许多差别。CD-R和CD-ROM的差别主要表现在以下几个方面；

●CD-R中增加了一层有机染料(Organic dye)作为记录层。当聚焦后的激光束照在记录层上时，染料被加热，其中有一部分被溶解掉形成代表信息的凹坑。这些凹坑和CD-ROM中的凹坑类似，但CD-ROM中的凹坑不是染料溶解后形成的，而是用压模压出的。

●CD-R中预先被刻入的U形槽，称为预刻槽（Groove，连续的槽沟），这些预刻槽用于写入信号时的光道定位控制。而在CD-ROM中没有预刻槽。CD-R中的预刻槽宽度一般为0.6μm，深度为0.1μm。

●CD-R中的反射层是金涂层，而不是CD-ROM中的铝涂层。因此CD-R的反射率达到70％，这是Red Book规定的反射率标准。

●CD-R驱动器中使用的光学头和CD-ROM中的光学头类似。不过CD-ROM的光学头一般可以作得比CD-R光学头简单。

●CD-R驱动器中一般装有SCSI控制器，可以直接和配有SCSI适配卡的主机相连。

2．CD-R的写入和读取原理

为了保证兼容性，在CD-R标准中定义的记录数据方法和前面介绍的CD-ROM相同，也是将数据由内向外刻录在螺旋轨道上。

具体来说，刻录CD-R盘的原理如下：刻录机首先对写激光进行聚焦，然后激光束通过CD-R空白盘的聚碳酸脂层照射到有机染料(通常选用箐蓝或酞箐蓝染料)的表面上，激光束照射时产生的热量将有机染料烧熔，形成光痕。然后，利用这些光痕来记录数据。

对已经刻录完成的CD-R光盘，当用CD-ROM驱动器读取盘上的信息时，激光将透过聚碳酸脂和有机染料层照射镀金层的表面，其中反射光反射到CD-ROM的光电二极管检测器上。由于光痕会改变激光的反射率，因此CD-ROM驱动器就可以根据反射回来的光线的强弱来分辨记录的数据是0还是1。

由于在CD-R上刻录数据是一项精度要求很高的工作，所以在刻录过程中要特别注意工作不能中断。这是因为CD-R在螺旋轨道上顺序刻录数据时，中途由于某种原因(如由于盘速度太慢，不能连续地提供数据而造成缓存欠载，或认为终止刻录)使得刻录中断。由于这时没有保存中断的位置，这样当再次刻录时将无法对中断位置进行定位，也就不能进一步刻录数据，这张CD-R盘也就无法使用了。

3．CD-R盘片的凹坑标记

CD唱片以2352B信息组存储数字采样后的声音信息。CIRC编码使数据分布于几个物理扇区从而实现了纠错和检错功能。CD-ROM通过对上述每一个信息组增加280B进行分层纠错。如果{dy}层出现了错误，纠错码就会作出反映。

CD-R刻录设备采用光学而不是物理方式模拟凹坑和非凹坑。它是一种带有金层或银层和染料层的盘片(染料层为半透明，以便使金层反射激光)。染料层经过激光聚焦烧熔后形成微斑，反射率降低，这样就起到了凹坑的作用。压制CD-R盘的模具有很长的螺旋形脊背，使压制的CD-R中形成预刻槽。预刻槽是摆动的，用于跟踪刻录期间的轨迹。

染料层使用的有机染料（ODM，Organic Dye Material）主要有金、绿、蓝三种颜色。绿色染料（Cyanine）和金色染料（Pthalocyanine）属于较老的产品，蓝色的氮化金属染料（MZ，Metal Azo）则是最近才开始大量使用。在这几种颜色的CD-R盘片中，绿盘是最常见的，由于使用的染料对光的敏感度较高，所以它对烧录激光的适应范围较大，兼容性{zh0}。金盘则在绿盘的基础上更长寿，因为它所采用的染料抗光性更好。蓝盘的特点则在于非常低的块错误率（BLER，Block Error Rate），数据的“清晰度”{zg}，适用于制作VCD和Audio CD。而且蓝盘有防刮伤涂层，并有很好的抗紫外线（即阳光照射）能力，寿命也与金盘相当。