13.Оптические носители информации (они). Разновидности они. Конструктивные особенности.

Компакт-диски - это носители информации, предназначенные для хранения информации в цифровой форме (в виде набора чисел).

Семейство компакт-дисков включает в себя носители различных типов, оптимизированных для хранения и использования специфичных видов информации. Несмотря на разнообразие типов КД, всем им присущи общие черты, или характеристики.

Помимо обычных компакт-дисков, существуют записываемые и перезаписываемые диски - CD‑R и CD‑RW. Терминами CD‑R и CD‑RW обозначаются как устройства для записи, так и сами диски.

Для однократной записи используются так называемые болванки, представляющие собой обычный компакт-диск, в котором отражающий слой выполнен преимущественно из золотой или серебряной пленки, а между ними и поликарбонатной основой расположен регистрирующий слой их органического материала, темнеющего при нагреве.

Строение диска с однократной записью (CD-R)

Н а CD‑R организуется та же информационная структура, что и на штампованных дисках - ТОС и набор дорожек различных типов. Это позволяет при помощи соответствующего программного обеспечения записывать звуковые, фото- видеодиски, которые могут затем проигрываться в обычных звуковых и видеопроигрывателях. Однако, отражающая способность зеркального слоя и четкость питов у дисков CD‑R ниже обычного, отчего некоторые устройства могут работать с ними неуверенно.

В перезаписываемых дисках CD‑RW используется промежуточный слой из органической пленки, изменяющей под воздействием луча свое фазовое состояние с аморфного на кристаллическое и обратно, в результате чего меняется прозрачность слоя. Существующие диски выдерживают от тысяч до десятков тысяч циклов перезаписи. Однако, их отражающая способность значительно ниже штампованных и однократных CD‑R, что затрудняет их считывание в обычных приводах.

Структура оптического диска

П ерезаписываемый диск может иметь такую же структуру дорожек и файловую систему, что и CD‑R, либо на нем может быть организована специальная файловая система UDF (Universal Disk Format - универсальный дисковый формат), позволяющая динамически создавать и уничтожать отдельные файлы на диске.

FMD‑ROM (рис. 1.11). Диск совершенно прозрачный, хотя и имеет формат обычного CD или DVD диска. В отличие от обычного CD‑ROM, в котором отражающий алюминиевый слой нанесен на выдавленную подложку из полимера, из-за чего он собственно и непрозрачен, диск FMD‑ROM монолитен и при этом разделен по вертикали на некоторые условные области названные разработчиками "слоями" (layer). Эти "слои" не являются слоями в привычном смысле, это скорее параметр форматирования диска, ближайший аналог - это сектора и дорожки для магнитных носителей. Толщина этих слоев строго фиксирована, и это не случайно. Чтобы понять, почему разработчики выбрали именно эту толщину каждого из слоев, надо рассмотреть принципы записи/считывания информации на FMD‑ROM.

Приведем список ряда преимуществ FMD/C:

- малая потеря полезного сигнала при прохождении нескольких слоев;

- меньшая, чем у CD/DVD, чувствительность к различным недостаткам устройств считывания;

- флуоресцентная технология не требует особых производственных условий;

- излучающийся флуоресцентный свет с любого слоя не когерентен, тем самым устраняется проблема множественных интерференций, которая присутствует в технологиях CD/DVD.

- FMD‑технология совместима с CD и DVD форматами, поддерживая ту же систему распределения данных на каждом слое.

Сравнительная сводная таблица

Параметры	CD	DVD	FMD
Диаметр диска, мм	120	120	120
Вместимость, Гбайт	0,64	17,4	50,3
Число слоев	1	2 (на каждой стороне)	12
Расстояние между слоями, мкм	-	40	25±5
Общая толщина информационных слоев, мкм	0,11	2	275
Формат	CD	DVD	Модифицированный DVD
Расстояние между треками, мкм	1,6	0,74	0,8
Длина волны, нм	780	635-650	532

DVD - многофункциональный цифровой оптический диск DVD (Digital Versatile Disc) с высокой плотностью записи информации. Формат DVD предусматривает возможность на едином физическом носителе (оптический диск диаметром 12 см) сохранять в едином формате записи различные виды цифровых данных. В зависимости от их вида и назначения DVD-диска различают следующие типы дисков:

- DVD‑Video

- DVD‑Audio

- DVD‑ROM

- DVD‑R

- DVD‑RAM (DVD‑RW)

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 диска. Цифра в наименовании - это округленное значение емкости.

- DVD-1 (Single-sided, Single-layer disc). Однослойный односторонний диск емкостью 1.36 Гбит. Имеет размеры: диаметр 8 см и толщину 1.2 мм;

- DVD-2 (Single-sided, Double-layer disc). Двухслойный односторонний диск емкостью 2.48 Гбит. Имеет два информационных слоя: внутренний слой, на поверхность которого наносится слой из специального полупрозрачного материала. Размеры: диаметр 8 см и толщину 1.2 мм;

- DVD-3 (Double-sided, Single-layer disc). Двухсторонний оптический диск с одним информационным слоем. Обладает емкостью в 2.72 Гбит. Размеры: диаметр 8 см и толщину 1.2 мм;

- DVD-4 (Double-sided, Double-layer disc). Двухсторонний диск с двумя информационными слоями. Обладает емкостью в 4.95 Гб. Размеры: диаметр 8 см и толщину 1.2 мм;

- DVD-5 - это первая рыночная версия DVD диска: односторонний диск с однослойной записью и емкостью 4,7 Гб. DVD состоит из 0,6 мм пленки, покрытой алюминием и наклеенной на чистую подложку. Технология напыления та же, что используется при изготовлении обычного CD. Алюминиевая пленка имеет толщину 55 нанометров, как и для аудио‑CD и CD‑ROM.

- DVD-9 - это двухуровневый односторонний диск с емкостью 8,5 Гбайт. Для производства такого диска необходимо создать полупрозрачный слой, который отражает 18-30% лазерного излучения. Этого достаточно, чтобы можно было считывать информацию с верхнего слоя.

- DVD‑10 - однослойный двухсторонний диск с емкостью 9,4 Гб. В принципе это двойной DVD-5 без чистой подложки. Два диска, покрытых металлическими пленками, соединены вместе. Чтобы не переворачивать такой диск в плеере, имеются две лазерные головки воспроизведения, направляющие излучение снизу и сверху.

- DVD‑18 - структура в принципе та же самая, как у DVD‑9, но DVD‑18 может читаться с обеих сторон. Результат - двойная емкость по сравнению с DVD‑9.