Накопители на оптических и магнитооптических дисках

⇐ ПредыдущаяСтр 12 из 15Следующая ⇒

К накопителям на оптических и магнитооптических дисках относятся накопители CD-ROM, CD-R, CDRW, DVD и магнитооптические накопители. Запись и считывание информации в оптических накопителях производится бесконтактно с помощью лазерного луча.

Устройство CD-ROM. В устройствах CD-ROM (CompactDiiskRead-OnlyMemory – компакт диск только для чтения) носителем информации является оптический диск (компакт диск), изготавливаемый на поточном производстве с помощью штамповочных машин и предназначенный только для чтения.

Компакт диск представляет собой прозрачный полимерный диск диаметром 12 см и толщиной 1, 2 мм, на одну сторону которого напылен светоотражающий слой алюминия, защищенный от повреждений слоем прозрачного лака. Тощина напыления составляет несколько десятысячных долей миллиметра.

Информация на диске представляется в виде последовательности впадин (углублений в диске или питов) и выступов (их уровень соответствует поверхности диска), расположенных на спиральной дорожке, выходящей из области вблизи оси диска. На каждом дюйме (2, 54 см) по радиусу диска размещается 16 тыс. витков спиральной дорожки. Для сравнения – на поверхности жесткого диска на дюйме по радиусу помещается лишь несколько сотен дорожек. Емкость CD достигает 800 Мбайт.

Компакт – диск (CD-ROM) обладает высокой удельной информационной емкостью, что позволяет создавать на его основе справочные системы и учебные комплексы с большой иллюстративной базой. Один CD по информационной емкости равен почти 500 дискетам. Считывание информации с CD-ROM происходит с достаточно высокой скоростью, хотя и заметно меньшей, чем скорость работы накопителей на жестком диске. CD-ROM просты и удобны в работе, имеют низкую удельную стоимость хранения данных, практически не изнашиваются, не могут быть поражены вирусами, с них невозможно случайно стереть информацию.

Накопители CD-R (CD-Recordable). Они позволяют наряду с прочтением обычных компакт-дисков записывать информацию на специальные оптические диски CD-R.

Рис. 5.30. Профиль дорожки CD-ROM

По способу организации записи и считывания оптические диски могут быть разделены на три класса: только для чтения (Read Only), с однократной записью и многократным считыванием (Write Once Read Many) и с многократной перезаписью информации (Erasable).

В основе записи информации с помощью лазера лежит модуляция интенсивности излучения лазера дискретными значениями 0 и 1 (рис. 5.30). Излучение достаточно мощного лазера оставляет на поверхности диска метки, вызванные воздействием луча на металл. Поверхность диска предварительно покрывается тонким слоем металла — теллура.

При записи логической единицы луч прожигает в пленке теллура микроскопическое отверстие. Если единицы следуют одна за другой, то за счет вращения диска во время записи отверстие оказывается вытянутым вдоль дорожки. Начинается запись с внутренних дорожек. Запись ведется с большой плотностью — 630 дорожек на миллиметр. Длина всей спиральной дорожки около 5 км.

Таким способом изготавливается первичный «мастер-диск», с которого затем производится тиражирование всей партии дисков методом литья под давлением. Полученные копии «мастер-диска» называют порой лазерными дисками, хотя более точное название — оптические диски.

Рис. 5.31. Система считывания информации с оптического диска

При считывании информации с оптического диска луч считывающего лазера отражается от поверхности диска, кроме мест, выжженных записывающим лучом (рис. 5.31). Отраженные лучи с помощью оптической системы, состоящей из призм и линз, направляются на фотодетектор. Делитель луча отправляет отраженный луч по отдельной траектории к фотодетектору. Напряжение на выходе фотодетектора будет некоторым образом воспроизводить впадины и бугорки, имеющиеся на оптическом диске.

Технология записи информации на перезаписываемые диски иная.

Рассмотрим одну из них.

Запись информации в магнитооптических накопителях осуществляется на диск из стекла, содержащий магнитный слой из сплава тербия, железа и кобальта. Этот сплав имеет низкую температуру Кюри (около 145°С). Напомним, что температура Кюри — это такая температура, при которой появляется возможность перемагнитить данный сплав. Свое название эта температура получила в честь известного физика П. Кюри.

С помощью лазера нагревают небольшой участок диска до температуры Кюри и прикладывают магнитное поле нужного направления. После остывания данный участок запоминает направление намагниченности.

Для считывания данных используют эффект Керра, который проявляется в изменении направления поляризации лазерного луча, отраженного от намагниченной поверхности.

Проигрыватели (приводы) оптических дисков становятся самым распространенным внешним запоминающим устройством. Первые промышленные приводы обеспечивали скорость считывания 150 Кбайт/с. Выбор этой скорости объясняется тем, что аудиодиски считываются именно с этой скоростью. В дальнейшем появились устройства с 2-, 4-, …, 50-кратной скоростью передачи данных (по отношению к 150 Кбайт/c). Оптические диски позволяют записывать информацию с плотностью, которая на порядок превышает плотность записи на магнитный носитель.

Перспективными являются оптические диски с высокой плотностью записи DVD ( D igital V ideo D isc). Информация на этих дисках может быть размещена на одной либо на обеих сторонах, в одном либо в двух слоях. Двухсторонние двухслойные диски позволяют хранить 17 Гбайт информации. Информация на эти диски записывается в стандарте MPEG.

Расстояние между слоями в двухслойных дисках 40 мкм. Переключение между слоями осуществляется фокусировкой лазера на требуемом расстоянии. Двухсторонние диски склеиваются из двух отдельных дисков толщиной 0, 6 мм. Для доступа ко второй стороне диск необходимо переворачивать.

На один цифровой многофункциональный диск можно записать двухчасовой видеофильм с качеством, сравнимым с профессиональным телевизионным стандартом. Диски DVD позволяют воспроизвести звуковое сопровождение на одном из 8 языков, причем для каждого языка предусмотрена отдельная звуковая дорожка. Диск содержит 32 набора субтитров.

Структура DVD-дисков, принцип записи [29]

Различные структурные типы DVD, принцип записи информации на DVD-диски различных типов, перезапись и оптическая запись.

⇐ Предыдущая 6 7 8 9 10 111213 14 15 Следующая ⇒