5.6. Система слежения за дорожкой

Система слежения за дорожкой (ССД) использует два вспомогательных луча, находящихся правее и левее относительно основного луча. Их отраженные пучки проецируются на специальные элементы фотоприемной матрицы. При смещении основного луча от центра дорожки нарушается равновесие сигналов, полученных от двух вспомогательных лучей, что регистрируется фотоприемниками. С помощью операционного усилителя формируется разностный сигнал, пропорциональный величине смещения основного луча.

Варианты положения лучей ССД показаны на рис.5.8. Важной деталью рисунка является то, что при малых величинах смещения один из боковых лучей попадает на информационную дорожку, в то время другой луч остается на зеркальной поверхности диска.

Рис.5.8. Точное и смещенное положение лучей ССД

Отраженные боковые лучи попадают на специальные фотоприемники, сигналы которых сравниваются в операционном усилителе, как показано на рис.5.9.

Рис.5.9. Схема сравнения сигналов фотоприемников ССД

Сигналы управления систем автофокусировки и слежения за дорожкой подаются на специальные фокусную и трековую катушки. Эти катушки позволяют перемещать линзу объектива и обеспечивают тем самым точную фокусировку и слежение за читаемой дорожкой.

5.6. Многофункциональные цифровые оптические диски - dvd

Следующим этапом развития стандарта CD явилась разработка многофункциональных цифровых оптических дисков - DVD ( Digital Versatile Disc ). Этот вид оптических дисков обладает повышенной плотностью записи информации. Имеются следующие виды дисков этого типа:

• DVD - ROM - для записи компьютерных программ и другой цифровой мультимедиа информации;

• DVD - R - диски с возможностью однократной записи информации;

• DVD - RAM (DVD - RW) - диски с возможностью многократной перезаписи данных.

Существует два физических размера DVD - диска: 12 см ( 4.7 дюйма ) и 8 см ( 3.1 дюйма ). По конструктивному исполнению DVD - диски обоих классов делятся на 4 различных типа. Они бывают одно- и двухслойными, при этом информация может записываться на одной или на двух сторонах. Цифра в наименовании – это округленное значение емкости:

• DVD - 5 ( Single-sided, Single-layer disc ). Однослойный односторонний диск емкостью 4.7 Гбайт. Имеет стандартные для CD размеры: диаметр 12 см и толщину 1.2 мм;

• DVD - 18 ( Double-sided, Double-layer disc). Двухсторонний диск с двумя информационными слоями. Обладает емкостью в 17 Гбайт. Имеет стандартные для CD размеры.

Двухслойные DVD - диски, разработанные фирмами Sony и Philips, имеют два информационных слоя толщиной по 0.6 мм каждый. Внутренний информационный слой выполняется по стандартной технологии прессования пит (углублений на диске, прожигаемых лазерным лучом) и напыления отражающего слоя. Затем поверх него наносится второй – полупрозрачный слой толщиною 0.6 мм, на котором формируется второй информационный слой. Общая толщина двухслойных дисков составляет 1,2 мм, что соответствует размерам стандартного CD и Video-CD. Для считывания двухслойных DVD - дисков применяют специальные универсальные оптические головки с переменным фокусным расстоянием, которые могут быть перефокусированы по глубине: либо на внутреннем, либо на внешнем информационном слоях. При воспроизведении двухслойного DVD - Video диска универсальная оптическая система DVD - проигрывателя вначале будет фокусировать луч лазера на внутренних информационных треках диска, при этом луч будет проходить через полупрозрачный внешний слой. После окончания считывания данных с этого слоя он автоматически перефокусируется на наружный слой. Структура двухслойного DVD - диска и возможные рабочие положения считывающих лазерных лучей показаны на рис.5.8.

Рис.5.8. Структура двухслойного DVD - диска.

Коэффициент отражения наружного информационного слоя равен 40%, что обеспечивает уверенное и надежное считывание данных. Некоторые фирмы ( в частности, Sony ) в своих DVD - проигрывателях используют две раздельные оптические головки, оптимизированные для считывания информации с дисков различных типов. Двухслойные DVD - диски сегодня практически не выпускаются. Предполагается, что обычные CD - проигрыватели будут воспроизводить запись с внутреннего слоя, а DVD - проигрыватели - с внешнего полупрозрачного.

Двухсторонние DVD были предложены фирмой Toshiba и представляют собой два односторонних DVD-диска толщиной по 0.6 мм, склеенные нерабочими сторонами друг с другом. При этом их информационные слои оказываются снаружи диска. Двухсторонние диски имеют маркировку сторон, которая выполнена на полупрозрачном кольце вокруг установочного отверстия на диске.

Высокая информационная емкость DVD - диска обусловлена увеличением плотности записи информации на диск более чем в 7 раз по сравнению со стандартными оптическими дисками ( 4.7 Гбт у самого простого варианта диска ( DVD - 5 ) по сравнению с 0.65 Гбт у CD, Video-CD и CD-ROM). Это стало возможным благодаря следующим технологическим новшествам:

• уменьшены геометрические размеры пит с 0.83 мкм (CD) до 0.4 мкм ( DVD );

• уменьшен шаг "спирали" между соседними дорожками пит - с 1.6 мкм (CD) до 0.74 мкм (DVD);

• увеличена область данных;

• уменьшено перекрытие секторов (~1.06x).

Для надежного считывания данных для DVD - проигрывателей используются прецизионные оптические лазерные головки. Кроме того, для считывания более мелких пит применен лазерный луч с меньшей длиной волны 0.635 - 0.650 мкм и увеличенной до 0.6 апертурой линзы (для сравнения: в CD - проигрывателях используется лазерный луч с длиной волны 0.780 мкм и оптическая система с апертурой 0.45). Это позволило сфокусировать лазерный луч на поверхности информационного слоя в пятно гораздо меньших размеров и обеспечить надежное считывание микрорельефа DVD - диска. Средняя скорость считывания цифрового видеосигнала с DVD - диска составляет 3.5 Мбит/с.

Соотношение уровней мощности лазерного луча в режимах чтения, записи и стирания показано на рис.5.9.

Рис.5.9. Мощности чтения, записи и стирания

Информационный слой перезаписываемых дисков CD-RW изготавливают из теллура или фоточувствительных органических соединений.

• Теллу́р — химический элемент с атомным номером 52 в периодической системе и атомной массой 127,60; обозначается символом Te (лат. Tellurium), относится к семейству металлоидов. От латинского tellus, родительный падеж telluris, Земля. Теллур — хрупкое серебристо-белое вещество с металлическим блеском.

• Впервые был найден в 1782 году в золотоносных рудах Трансильвании горным инспектором Францом Иозефом Мюллером.

В перезаписываемых дисках используется промежуточный слой из органической пленки, изменяющей под воздействием луча свое фазовое состояние с аморфного на кристаллическое, и обратно. В результате воздействия лазерного луча чего меняется прозрачность слоя в местах формирования питов.

6. МОДЕМЫ

Использование разнообразных средств связи для передачи потоков цифровой информации требует специальной аппаратуры. Типичным примером является использование телефонной сети общего пользования для обмена информацией между ЭВМ [12]. Устройство, обеспечивающее связь между ЭВМ по каналам общего пользования, называется модемом. Основными функциями модема являются: модуляция гармонической несущей частоты импульсами цифровой информации на стороне передатчика и демодуляция на стороне приемника. Подключение модема к ЭВМ осуществляется через последовательный порт.