Оптика на марше
3.1 Новый формат
Несмотря на постоянное увеличение ёмкости стационарных жёстких дисков, существует потребность в компактном и мобильном носителе информации. На сегодняшний день в этой области лидируют CD и DVD. Фактически любую информацию — музыку, софт, фильмы, энциклопедии или клипарты — можно купить на этих носителях.
Первый
представитель этой технологии — LD
(Laser Disc), разработанный ещё в 1969 году.
Эти диски предназначались прежде всего
для домашних кинотеатров, но, несмотря
на ряд преимуществ перед видеокассетами
VHS и Betamax, широкого распространения они
не получили. С
ледующий
представитель оптических носителей
оказался куда более удачным. Это был
всем известный компакт-диск (CD,
Compact Disc). Он был разработан в 1979 году
и первоначально предназначался для
записи высококачественной музыки. Но
в 1987 году стараниями Microsoft и Apple
компакт-диски стали использоваться и
в персональных компьютерах. Так
пользователи получили в своё распоряжение
компактный и надёжный носитель информации
высокой ёмкости: стандартный объем в
650 Мб для конца 80-х казался неисчерпаемым.
За последние 20 лет CD практически не изменился. Носитель представляет собой своеобразный «бутерброд», состоящий из трёх слоёв. Основа компакт-диска — поликарбонатная подложка, на которую распыляется тончайший слой металла (алюминий, серебро, золото). На этот слой, собственно, и производится запись. Металлическое напыление покрывается слоем защитного лака, и уже на него наносятся всякие картинки, логотипы, названия и другие опознавательные знаки.
Принцип работы
Принцип работы оптических дисков основан на изменении интенсивности отражённого света. На обычном CD вся информация записана на одной спиральной дорожке, представляющей собой последовательность углублений, питов (от англ. pit — «впадина»). Между углублениями расположены участки с гладким отражающим слоем, лэндов (от англ. land — «земля, поверхность»). Данные считываются при помощи лазерного луча, сфокусированного в световое пятно диаметром около 1,2 мкм. Если лазер попадает на лэнд, специальный фотодиод регистрирует отражённый луч и фиксирует логическую единицу. Если же лазер попадает в пит, луч рассеивается, интенсивность отражённого света уменьшается и устройство фиксирует логический ноль.
Первые лазерные диски были предназначены только для чтения. Они изготавливались строго в заводских условиях и питы на них наносились при помощи штамповки непосредственно на голую поликарбонатную подложку, после чего диски покрывали отражающим слоем и защитным лаком.
Н
о
уже в 1988-м появилась технология CD-R
(Compact Disc-Recordable). Диски,
выполненные по этой технологии, можно
было использовать для однократной
записи информации при
помощи специального пишущего привода.
Для этого между поликарбонатом и
отражающим слоем был размещён ещё один
слой из тонкого органического красителя.
При нагревании до определённой температуры
краситель разрушался и темнел. В процессе
записи привод, управляя мощностью
лазера, наносил на диск последовательность
темных точек, которые при считывании
воспринимались как питы.
Еще через десять лет, в 1997 году, был создан CD-RW (Compact Disc-Rewritable) — перезаписываемый компакт-диск. В отличие от CD-R, здесь в качестве записывающего слоя использовался специальный сплав, способный под воздействием лазерного луча переходить из кристаллического состояния в аморфное и обратно.