Способы оптической записи:

1. Прожигание отверстий в тонком металлическом слое, нанесенном на стеклянную или керамиче­скую подложку.

Считывание – лучом меньшей мощности и фотодетектирование по степени отражения луча от стеклянной поверхности.

Рисунок 4.16 – Схема оптического чтения и записи.

2. Локальный нагрев промежуточного слоя органического материала, который приводит к выделе­нию газа и вспучиванию металла в точке нагрева.

Особенности способов:

1. Они обеспечивают однократную запись и многократное считывание.

2. У них высокая плотность 0,1 – 0,3 Мбит/мм (до 40 Гбит/мм).

3. Высокая скорость (но меньше, чем у жестких дисков).

Сейчас есть диски с оптической записью (перезаписываемые диски). В них применяется второй подход. Число перезаписей конечно, т.к. частая запись в конце концов может привести к поврежде­нию тонкого металлического слоя на поверхности диска.

Технологии записи/считывания:

1. CLV – запись с постоянной линейной скоростью, для записи аудио дисков.

2. CAV – запись с постоянной угловой скоростью для записи бинарной информации.

Достоинства: меньше уровень шума, меньше цена.

3. P – CAV – постоянная угловая скорость. 333 блока по 2048 байт. Считывание по 75 блоков/с, т.е. 150 кБайт/с

• CD – ROM;

• CD – R (WORM) – накопители с однократной записью без использования особых технологий (“запись в домашних условиях”). WORM – write once read many.

При записи на них луч лазера нагревает слой золота и красящее вещество, что изменяет интенсивность отражения.

Лаковый слой выполняет чисто защитную функцию.

Рисунок 4.17 – Структуры оптических дисков.

• CD – RW (RW – rewritable) – перезаписываемые (новая информация записывается поверх старой);

• CD – E (E– erasable) - стираемые (новая информация сначала стирается, а затем уже записывается).

Для двух последних видов дисков допускается многократная перезапись. Допускается 1000 – кратная перезапись.

2. Магнитооптические диски

Запоминающий слой на основе оптической пленки, сделанной из сплава тербия, кобальта или железа. При записи эта пленка нагревается лучом лазера до температуры, большей температуры точки Кюри (при ней меняется ориентация доменов, т.е. материал меняет свою намагниченность).

Рисунок 4.18 – Запись магнитооптического диска.

Участки, нагретые до точки Кюри, меняют угол поляризации света при считывании лучом поляризованного света.

За счет изменения ориентации доменов в точке нагрева под действием магнитного поля создается отпечаток информации.

При считывании происходит возврат к начальному состоянию.

Требуется два прохода: сначала считывается информация, затем записывается. Следовательно, требуется две головки.

Может быть 1’000’000 циклов стирания/записи.

Накопители DVD (digital versatile disk)

Cтандарт 1995 года.

Появился для обеспечения повышенной емкости.

Особенности DVD:

• Высокая емкость

• Высокое качество видеоинформации и аудиоинформации (полоса пропускания 22 - 44 кГц)

Способы достижения высокой емкости:

• уменьшение линейных размеров бита (точки, создаваемой при нагревании) с 0,83 мкм до 0,4 мкм

• уменьшение интервала между дорожками с 1,6 до 0,74 мкм

• уменьшение длины волны лазера с инфракрасных лучей до красного спектра, т.е. с  = 0,78 мкм до  = 0,6 – 0,65 мкм.

• Уменьшение размеров луча лазера (более узкий луч)

Диски могут быть:

• односторонние и двухсторонние;

• однослойные и двухслойные.

У двухслойных дисков один слой прозрачен для одной длины волны, второй – для другой.

Емкость DVD – диска 4700 Мбайт для одной стороны, что обеспечивает 35 минут видеозаписи.

Перезаписывающие DVD – DVD-RAM – запись в выступах и желобках 2,6-5 Гбайт.

DVD-R запись только в желобках 3,95-7,9 Гбайт.

DVD-RW – запись в желобках, технология изменения фазы.

Производители: LG, Pioneer, Samsung, Creative.

Недостаток: высокая стоимость.

Технология MultiLevelRecording (ML-R, ML-RW)

Особенности: используется голубой луч (повышение частоты лазера)

Емкость меньше DVD (25 Гбайт) – Hitachi, Pioneer.

D = 80 мм, Q = 650 Мбайт.

D = 60 мм, Q = 200 Мбайт.

Используется для цифровых видеокамер, для аудиоплееров.

Стандарты записи данных на CD

1. Red Book СD – DA (digital audio)

Для аудиодисков. Время звучания 74 минуты. Предложен фирмами Sony и Philips.

2. ISO – 9660

Наиболее распространен. Используется для текстовой и графической информации. Совместим с CD/XA и HSG.

• Yellow Book – компьютерные CD

• White Book – видео CD

• Orange Book – записывающие CD-R, CD-RW

• CD+ - комбинирование музыки и данных.

• EnhancedCD – наиболее распространен, используется для текстовой и графической информации, на диске может быть оглавление тома, совместим с CD-XA, HSG.

3. HSG

1995 год. Формат структуры данных подобен гибкому диску.

4. Photo – CD

90 – 92 гг. Предложен фирмами Kodak и Philips для хренения фото изображений.

5. СD – XA

Cинхронное воспроизведение текста, аудио - и видеоинформации. Это достигается методом чередования. Не нашел широкого распространения.

6. Multimedia – CD

Это группа форматов для различных операционных систем.

7. CD – I (interactive)

Стандарт мультимедийного диска с временем воспроизведения 20 минут.

8. CD – DV (digital video)

Время воспроизведения 74 минуты. Формат сжатия MPEG – 1. Скорость чтения 1,5 Мбайт/с.

9. 3DO

Для игровых CD – приставок.

10. СD – A

Аналоговое аудио.

11. CD - G

Для аналоговой записи аудио и статического изображения.

12. CD - TV

Для персональных компьютеров Amiga.

13. CD - RFS

Cтандарт фирм Philips и Sony.

14. Hibrid

Cтандарт, сочетающий ISO 9660 и Apple для ПК Macintosh

Таблица 1 - Производители DVD – дисков

Спецификация	Поддерживающие	Емкость одной стороны, Гбайт	Дата выпуска
DVD – RAM	Форм DVD – объеди-нение нескольких фирм	2,6	91 – 98
DVD - Rewriteble	Sony, Philips, HP	3	вторая пол. 98 г.
Multimedia Video File	NEC	5,2

Фирмы-производители

• дисководов CD – R:

Teac

Plextor

Verbatim

Sony

Mitsumi

• дисководов CD – RW:

HP (CD – writer plus)

Hi – Val

Smart & Freandly

Yamaha

Фирмы-производители магнитооптических накопителей:

• лидеры:

Sony

Fujitsu

HP

• аутсайдеры:

Olimpus

Verbatim

Есть магнитооптические накопители с автоматической подачей дисков.