BUDOWA I DZIAAANIE NOŚNIKÓW OPTYCZNYCH
Rodzaje nośników optycznych:
CDR 640 MB, 700 MB
CD-RW 640MB, 700MB (zapis wielokrotny),
DVD+R 4.7 GB, DVD-R 4,7 GB
DVD+RW 4,7 GB, DVD-RW 4.7 GB (zapis wielokrotny),
DVD DL 8.5 GB (płyty
dwuwarstwowe),
DVD RAM 4.7 GB (zapis wielokrotny),
Blu-Ray 27 GB (w podstawowej wersji).
Obecna płyta kompaktowa CD ma wymiar 120 mm oraz posiada centralnie wykonany
otwór o średnicy 15 mm.
Istnieją równie\ nośniki optyczne o mniejszej średnicy, a co za tym idzie mniejszej
pojemności, jak na przykład dyski o średnicy 3,5 i pojemności CD-R/RW 180-210 MB
oraz DVR-R/RW 2,1 GB. Płyty DVD o średnicy 3,5 stosowane są min. w kamerach
cyfrowych.
Innym jeszcze nośnikiem są dyski holograficzne o pojemności rzędu TB.
Porównanie płytami CD i DVD o r a z Blu-Ray.
" inna szerokość spiralnej ście\ki, co było mo\liwe tylko przy skróceniu długości
światła lasera; w napędach CD u\ywa się laserów półprzewodnikowych
pracujących w podczerwieni (długość fali światła 780 nm), do obsługi płyt DVD
wykorzystywane są zaś czerwone lasery o długości fali światła 650 nm
" rozmiary pitów oraz landów (minimalna wielkość pitu dla standardu CD określona
została na 0,83 m, a dla DVD na 0,4 m)
" na płycie CD odległość między ście\kami wynosi 1,6 m, dla krą\ka DVD zaś
0,74 m, co dało ponad siedmiokrotne zwiększenie pojemności nośnika z 650
MB do 4,7 GB.
Nośniki Blu-Ray charakteryzują się następującymi parametrami:
odległość miedzy ście\kami 0,14 m,
minimalna wielkość pitu 0,32 m,
długość fali światła 405 nm.
Sposób odczytu danych na nośnikach jest jednakowy. Informacje zapisane na płycie CD
odczytywane są przy wykorzystaniu zjawiska odbijania światła laserowego o niskiej
energii od cienkiej warstwy aluminiowej.
Czujnik wiązki świetlnej zauwa\a, kiedy jest ona odbijana mocno, kiedy jest rozpraszana,
a kiedy w ogóle jej brak. Rozproszenie lub nieobecność światła są powodowane przez
zagłębienia, czyli rowki wyciśnięte (wypalone) w płycie CD (w warstwie poliwęglanu). Silne
odbicie światła wskazuje na brak rowka, czyli na gładz.
Czujniki światła umieszczone w odtwarzaczu zbierają odbite od powierzchni dysku
i rozproszone impulsy świetlne, a następnie przesyłają je dalej, do mikroprocesorów, które
otrzymane w ten sposób impulsy zamieniają z powrotem na dane lub dzwięk.
Wszystkie wymienione powy\ej rodzaje nośników mają takie same wymiary. Ró\nica
w ilości danych, jakie mogą być zapisane na poszczególnych nośnikach wynika z długości
fali emitowanej przez laser pracujący w odtwarzaczu (nagrywarce).
Nośniki do zapisu i odczytu
Zapis na płytach CD realizowany jest przez podgrzanie promieniem lasera odpowiednich
miejsc na powierzchni nośnika w celu zmiany jego struktury tak, aby w odpowiednich
miejscach światło padające na nośnik było rozpraszane, a w innych odbijane (powstają
obszary odpowiadające pitom i landom płyt tłoczonych). Ze względu na wykorzystanie ciepła
do zapisu danych na dyskach CD, proces ten jest popularnie nazywany wypalaniem
(temperatura miejscowo sięga ponad 300o C).
Raz zapisana płyta CD-R nie mo\e być zapisana ponownie nie mo\na odzyskać miejsca
u\ytego do wykonania zapisu. W przypadku płyt CD-RW warstwa barwnika jest zastąpiona
substancją, która mo\e wielokrotnie zmieniać stopień przepuszczalności światła. Równie\
nagrywarka musi mieć mo\liwość nagrywania i kasowania płyty CD-RW. Odczyt płyty
dokonywany jest przy u\yciu wiązki lasera o małej mocy, a zapis przy u\yciu wiązki lasera
o du\ej mocy. Kasowanie nośnika CD-RW realizowane jest wiązką o mocy pośredniej
powodującej ujednolicenie powierzchni dysku.
Moc wiązki lasera odczytującego jest około 10 razy mniejsza od mocy wiązki lasera
nagrywającego.
Napędy (czytniki) dysków optycznych podłączane są w komputerze do tych samych
kontrolerów, do których podłączamy dyski twarde i przy pomocy takich samych interfejsów,
czyli EIDE, SCSI, S-ATA, USB. Budowę napędów dysków optycznych przedstawiono na
rys. 7.
Czytniki CD oznakowane są przy pomocy liczb na przykład 32, 50. Zapisy te oznaczają
szybkość, z jaką dane mogą być odczytane z dysku. Szybkość odczytu jest zale\na od jakości
płyty CD, jej stopnia zu\ycia oraz od miejsca na dysku w którym są zapisane dane. Ze
względu na szybkość liniową najszybciej odczytywane są dane umieszczone na zewnętrznej
krawędzi płyty.
Podstawową jednostką prędkości odczytu danych z dysku CD jest 150 KB/sek. Liczba
podana na napędzie oznacza wielokrotność tej wielkości, ale nie określa szybkości średniej
tylko maksymalną jaką mo\e uzyskać przy określonych parametrach (długość pliku, stan
płyty, poło\enie pliku na płycie).
Oznaczenia na nagrywarkach
Jak rozumieć oznaczenie 40x12x48?
- Pierwsza liczba (40x) to szybkość nagrywania płyt CD-R.
- Druga liczba (12x) oznacza szybkość zapisu płyty CD-RW.
- Trzecia liczba (48x) to szybkość odczytu płyt CD-ROM.
Oczywiście parametry te nale\y odczytywać podobnie jak w przypadku czytnika CD.
Podobnie oznaczane są napędy i nagrywarki DVD, przy czym w tym wypadku podstawową
jednostką jest wartość 1350 KB/s (dotyczy nośników DVD).
Budowa napędu optycznego
Rys. 7. Budowa napędu optycznego
Budowa płyty CD
Wszystkie dyski optyczne funkcjonują na tej samej zasadzie i są podobnie zbudowane.
Składają się z czterech warstw:
1. nośnika wykonanego z tworzywa sztucznego, na którym są przechowywane dane,
2. warstwy aluminiowej odbijającej światło lasera,
3. lakieru ochronnego,
4. nadruku.
Dysk CD jest cienkim krą\kiem powleczonym optyczną warstwą poliwęglanów z
milionami mikroskopijnych wgłębień odciśniętych w kształcie spirali rozwijającej się do
zewnątrz nośnika tworzących rowek prowadzący (groove) wykonany w trakcie jego
produkcji. CD-R składa się z czterech warstw:
warstwy nośnej z poliwęglanu (plastikowa tarcza),
warstwy barwnej (Dye, topi się podczas zapisu),
złotej lub aluminiowej warstwy odbijającej,
ochronnej warstwy z lakieru (rys. 8.).
Laser wypala informacje w warstwie barwnika umieszczonej przed warstwą odbijającą. W
procesie zapisu barwnik wytapia się, odsłaniając odbijającą światło powierzchnię. Podczas
zapisu i odczytu rowek (groove) wskazuje laserowi drogę poprzez całą
powierzchnię płyty. Szybkość zapisu jest uzale\niona w du\ej mierze od własności nośnika,
a w szczególności mo\liwości odprowadzania ciepła stygnięcia miejsc modyfikowanych
przez światło lasera.
Rys. 8. Struktura płyty CD, DVD
Nośniki Blu-Ray
Płyty zgodne ze standardem Blu-Ray, zarówno zapisywalne, jak i tłoczone, są w stanie
pomieścić a\ 27 gigabajtów danych. Planuje się w niedalekiej przyszłości wdro\enie do
produkcji 50 gigabajtowych, dwuwarstwowych płyt Blu-Ray. Napędy Blu-Ray są
kompatybilne w dół z dotychczasowymi rozwiązaniami CD/DVD. Oznacza to, \e mogą one
bez problemu odczytywać, a nagrywarki zapisywać, płyty CD-R/RW oraz DVDąR/RW. Płyta
Blu-Ray charakteryzuje się du\ą gęstością zapisu informacji, wynoszącą 19,5 Gbit/cal2.
Związana jest z tym du\a podstawowa jednostka odczytu/zapisu danych 4,5 MB/s dla
prędkości 1x.
Parametry nośników optycznych.
Tabela 2. Porównanie parametrów nośników optycznych
Parametr Blu-Ray DVD CD
Pojemność (płyta jednowarstwowa) 27 GB 4,7 GB 680 735 MB1
Pojemność (płyta dwuwarstwowa) 50 GB 8,5 GB nieprodukowane
Czas odtwarzania materiału wideo
13 godzin 18 20 minut
133 minuty2
MPEG 2 (DVD)
Szybkość transmisji danych
4,5 MB/s 1350 KB/s 150 KB/s
(prędkość 1x)
Średnica nośnika 12/8 cm 12/8 cm 12/8 cm
czerwony (650 podczerwony
Typ lasera niebieski (405 nm.)
nm.) (780 nm.)
1 pojemność liczona tak jak dla płyt DVD (1 MB = 1000 KB), 2 dla jednowarstwowej płyty 4,7 GB
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
dyski optycznemiernik mocy optycznej w światłowodzie 1Czujniki optyczne firmy OMRONChiralność i izomeria optyczna teoriaUklad optycznykonwerter i wzmacniacz optyczne i coaksiale coaxialOptyczne własnosci materiidyskiLokalne sieci optyczne S Patelastruktury z plikiem DYSKI TWARDE dopis do pliku odczyt więcej niż 120GbSłownik pojęć optycznych i okulistycznychDoswiadczalne badanie właściwości optycznych teleskopudyskiBudowa i sposób działania napędów optycznychKryteria oceny zagrożenia nielaserowym promieniowaniem optycznymSprawozdanie Ława Optycznawięcej podobnych podstron