4. Лазерная головка.

Лазерная головка – один из основных элементов аппаратуры лазерной записи. Непосредственно осуществляет запись, воспроизведение и стирание информации остросфокусированным лучом лазера. Конструктивные особенности ЛГ зависят от ее назначения (для записи или воспроизведения или для выполнения обеих функций), от принципа лазерной записи (создание микрорельефа на поверхности носителя, изменение магнитного состояния носителя и др.) и выбранного способа управления положением фокального пятна лазера. Во всех случаях ЛГ содержит лазер мощностью 1-10 мВт, оптическую систему для фокусировки и управления положением фокального пятна лазера, светоприемники. Последние в ЛГ записи служат для управления положением фокального пятна, а в ЛГ воспроизведения наряду с этим выполняют основную функцию – воспринимают отраженное от носителя излучение лазера и преобразуют его в электрический сигнал. На рис.6.1 показана ЛГ, применяемая для воспроизведения компакт-дисков, а на рис.6.2 – вариант оптической схемы такой головки. Излучение полупроводникового лазера проходит через поляризационный расщепитель, линзу коллиматора, четвертьволновую пластинку и ф окусируется объективом на отражающем слое компакт-диска. Отраженное излучение, промодулированное питами на компакт-диске, через расщепитель и призму поступает на светоприемники. Компоненты данной системы выполняют следующие функции. Линза коллиматора расширяет пучок лучей до заполнения входного зрачка фокусирующего объектива, что необходимо для полного использования его апертуры и, следовательно, получения минимального по размеру фокального пятна. Поляризационный расщепитель пропускает линейно поляризованное излучение лазера к диску и блокирует идущее к лазеру излучение, отраженное от диска, поляризация которого перпендикулярна исходной. Перпендикулярность поляризаций прямого и отраженного излучения достигается с помощью четвертьволновой пластинки. В результате почти все отраженное диском излучение от расщепителя попадает на светоприемники. Здесь на пути излучения имеется призма для автофокусировки по способу Фуко. Автотрекинг осуществляется дифракционным способом. Применение четырех светоприемников позволяет пространственно разделить падающее на них излучение и выделить из чего записанный сигнал и сигналы автофокусировки и автотрекинга.

5. Лазерная запись.

Это запись информации остросфокусированным лучом лазера, использующая тепловое или световое действие луча. Носители ЛЗ чаще всего имеют форму диска. В процессе записи под действием лазерного луча происходят локальные изменения физического или химического состояния рабочего слоя носителя, влияющие на его отражательную способность. Воспроизведение записи также происходит остросфокусированным лучом лазера и основано на различных эффектах, связанных с отражением излучения лазера рабочим слоем носителя.

Сигнал регистрируется на лазерном диске в виде импульсов двоичного кода, т.е. в виде двух состояний носителя, соответствующих 0 и 1. Ячейки памяти, содержащие 0 и 1, располагаются на лазерном диске по спиральным или концентрическим дорожкам. Размер каждой ячейки определяется свойствами носителя записи и диаметром сфокусированного на рабочем слое лазерного пятна и составляет около 1 мкм. Плотность записи достигает 1 Мбит/мм².

Известно большое разнообразие систем и средств ЛЗ, отличающихся характером превращений, происходящих в носителе под действием лазерного луча, возможностью или невозможностью стирания и повторной записи информации на носителе и др. Общими по назначению элементами всех систем ЛЗ являются дисковод, лазерная головка, устройства автофокусировки и автотрекинга, дисковый носитель записи. Системы ЛЗ подразделяют на три основные разновидности. К первой относят системы, в которых запись производит изготовитель лазерного диска на специализированном предприятии, а потребитель получает диск с нестираемой записью и может только воспроизводить ее, т.е. применять лазерный диск как грампластинку. Лазерные диски для таких систем получили наименование ROM (Read Only Memory). В данной разновидности наиболее важна система компакт-диск (CD), получившая в звукотехнике широкое распространение.

Другую разновидность представляют системы, в которых потребитель сам может записать информацию на лазерном диске, но только один раз. Воспроизводить запись можно многократно. Лазерные диски для этих систем получили наименование WORM (Write Once Read Many) или DRAW (Direct Read After Write). Запись на них может происходить различно: прожиганием отверстий (испарением материала) в одном из слоев лазерного диска, изменением фазового состояния, цвета или формы поверхности рабочего слоя. Под изменением фазового состояния подразумевается переход вещества рабочего слоя из кристаллического состояния в аморфное, сопровождающийся изменением отражательной способности рабочего слоя. Системы WORM не нашли широкого применения в устройствах звуко- и видеозаписи.

Наконец, третьей разновидностью являются системы ЛЗ, в которых потребитель может многократно записывать, воспроизводить и стирать информацию на лазерном диске. Применяемые в этих системах лазерные диски называются реверсивными, стираемыми или перезаписываемыми. К данной разновидности относятся получившие широкое применение в звуко- и видеотехнике системы записи с магнитооптическим воспроизведением.