Как работают съемные носители. Оптические носители данных
Продолжение статьи «Как работают съемные носители»
Оптические накопители данных
Самая распространенная разновидность оптических накопителей данных – это компакт-диски (CD). CD-диски позволяют хранить огромный объем информации (783 Мб) на небольшом пространстве и стоят при этом очень недорого. Технология, лежащая в основе этого устройства, очень проста: поверхность CD-диска, по сути, представляет собой зеркало, покрытое миллиардами крошечных бугорков, расположенных в виде длинной, туго закрученной спирали. CD-плеер считывает эти бугорки точным лазером и интерпретирует их как биты данных.
Спираль бугорков начинается в центре диска. Дорожки на CD совсем маленькие – их ширина измеряется в микронах (миллионных долях метра). Обычно ширина дорожки составляет около 0,5 микрона, а расстояние между дорожками – 1,6 микрона. Удлиненные бугорки достигают 0,5 микрона в ширину, максимум 0,83 микрона в длину и 125 нанометров (миллиардных долей метра) в высоту.
Основу CD-диска образует отлитый под давлением кусок поликарбонатного пластика толщиной около 1,2 миллиметра. При отливке в пластике выдавливают микроскопические бугорки, образующие длинную спиральную дорожку. Сверху бугорки покрывают тонким отражающим слоем алюминия. Самое сложное – прочитать все крошечные бугорки в правильном порядке и с нужной скоростью. Для этого CD-плеер должен обеспечивать исключительно точную фокусировку лазера.
При воспроизведении CD-диска лучи лазера проходят сквозь слой поликарбоната, отражаются от алюминиевого слоя и попадают в оптико-электронное устройство, способное распознавать изменения освещенности. Бугорки отражают свет несколько иначе, чем ровные участки алюминиевого слоя, которые называют площадками. Оптико-электронный датчик фиксирует эти изменения отражающей способности, а электронная начинка плеера интерпретирует их в качестве битов данных.
CD-R и CD-RW
Так устроены обычные CD-диски, на которых продается программное обеспечение и мультимедиа. Однако в качестве съемных накопителей личных данных пользователя они служить, конечно, не могут. Тут-то на сцену и выходят записываемые (CD-R) и многократно записываемые (CD-RW) диски.
В CD-R вместо алюминиевого слоя используется сложный органический краситель. В обычном состоянии он хорошо отражает свет, но когда лазер нагревает участок диска до определенной температуры, краска «прожигается» и темнеет. При чтении CD-R данных лазер воспринимает прожженные места как бугорки. Единственный недостаток этой технологии в том, что данные на CD-R можно записать только один раз: восстановить прежний цвет прожженного красителя невозможно.
В CD-RW эта проблема решается с помощью фазового сдвига. В таких дисках используется сложная смесь сурьмы, индия, серебра и теллура, которая обладает уникальным свойством: нагретая до одной температуры, эта смесь кристаллизуется при охлаждении и образует отражающую поверхность. Нагретая до другой, более высокой температуры, смесь при охлаждении не кристаллизуется и остается тусклой.
Для эффективного использования этого свойства в приводах CD-RW предусмотрено три режима действия лазера:
чтение – обычный режим, при котором свет отражается в оптико-электронный датчик;
очистка – лазер нагревает диск до температуры, необходимой для кристаллизации смеси;
запись – лазер нагревает диск до температуры, необходимой для де-кристаллизации смеси.
Другие оптические накопители, созданные на основе технологии CD (например, DVD) действуют примерно так же. Старая гибридная магнитооптическая технология (MO) сегодня практически не применяется. Она тоже предусматривает использование лазера для нагревания диска, но когда поверхность нагревается до определенной температуры, над ней проходит магнитная головка, изменяющая заряд частиц.
Продолжение следует
Источник:
Просмотров: 2109
Ваш коментарий будет первым
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять коментарии. Пожалуйста зарегистрируйтесь или войдите в ваш аккаунт.
Продолжение статьи «Как работают съемные носители»
Ваш коментарий будет первым
