2.3. Записываемые диски

Если диск является записываемым BD-R (R – Recordable – для однократной записи) или BD-RЕ (E – Erasable («стираемый») – для многократной перезаписи), то на месте информационного слоя формируется направляющая дорожка (groove), которая к тому же имеет волнообразную форму (рис.2.3). Шаг дорожки – 0,32 мкм. Величина колебаний дорожки в радиальном направлении (вобуляция) составляет ±10 нм. Вобуляция необходима для того, чтобы обеспечить слежение за дорожкой при записи диска, а также содержит в себе информацию об адресе каждого конкретного участка дорожки. Длина волны вобуляции в общем случае равна 5 мкм (рис. 2.4).

Информация формируется на выступе дорожки (on groove). В период разработки рассматривалось два варианта размещения информации – на выступе дорожки (on groove) и на дне канавки (in groove) (рис. 2.5). Исследования показали, что при записи на дне канавки считывающий луч заметно рассеивается в радиальном направлении (рис. 2.5). Поэтому вначале было принято решение производить запись информации только на выступе дорожки (on groove). Впоследствии, однако, это решение было пересмотрено, и, несмотря на некоторое снижение оптического контраста, запись стали производить как на выступе дорожки (on groove), так и на дне канавки (in groove). Для получения наибольшего оптического контраста, высота выступа должна находиться в пределах λ/10 ÷ λ/12. Поскольку длина волны излучения лазера в системе BD равна 405 нм, то это соответствует величине 40,5 ÷ 33,75 нм.

Рис. 2.5. Два способа записи информации: «on grove» (слева) и «in groove» (справа)

2.4. Материал регистрирующего слоя записываемых дисков

Регистрирующим слоем у дисков BD-R могут служить два типа покрытий: органический краситель – как у всех прочих дисков для однократной записи (CD-R или DVD-R) и специальный состав из неорганических веществ.

Фирма Fuji предложила и продемонстрировала регистрирующий слой из органического красителя, который под воздействием лазерного излучения способен изменять (уменьшать) отражательную способность (рис. 2.6б).

Фирма TDK разработала неорганическое покрытие, которое состоит из двух слоев: верхний слой – кремний (Si), нижний – медный сплав (Cu), точный состав которого фирма не разглашает (рис. 2.6а). При записи под воздействием лазерного излучения повышенной мощности оба слоя плавятся и смешиваются, образуя сплав CuSi, который обладает меньшим коэффициентом отражения, чем исходная поверхность. На рис. 2.7 представлена структура двухслойного диска BD-R, изготовленного по технологии фирмы TDK.

Фирма TDK разработала неорганическое покрытие, которое состоит из двух слоев: верхний слой – кремний (Si), нижний – медный сплав (Cu), точный состав которого фирма не разглашает (рис. 2.6а). При записи под воздействием лазерного излучения повышенной мощности оба слоя плавятся и смешиваются, образуя сплав CuSi, который обладает меньшим коэффициентом отражения, чем исходная поверхность. На рис. 2.7 представлена структура двухслойного диска BD-R, изготовленного по технологии фирмы TDK.

Оптические свойства верхнего регистрирующего слоя L1 таковы, что сквозь него проходит не менее 50% световой энергии считывающего пучка. Когда производится запись информации на нижний регистрирующий слой L0, то верхний слой L1 находится вне фокуса считывающего пучка и плотности энергии света недостаточно, чтобы повредить записанную на нем информацию.

В качестве регистрирующего слоя также могут использоваться неорганические материалы, способные однократно изменять свою фазу из аморфной в кристаллическую.

Регистрирующим слоем перезаписываемых дисков BD-RE также служит неорганический материал с изменяемым фазовым состоянием, но способный изменять фазу многократно.

Спецификация на диск BD-R диаметром 120 мм предусматривает два варианта его информационной емкости: 25 и 27 Гб для однослойного диска и 50 и 54 Гб для двухслойного диска того же диаметра. При этом изменяется только линейная плотность записи: у дисков емкостью 25 (или 50) Гб минимальная длина записываемого пита (равная 2Т – двум периодам канальной тактовой частоты) составляет 0,149 мкм, а у дисков емкостью 27 (или 54) Гб – 0,138 мкм. Шаг дорожки при этом не изменяется – 0,32 мкм.

Следует отметить, что минимальная длина пита – это длина двух канальных бит (2Т). Если минимальная длина пита равна, скажем, 0,149 мкм (для диска емкостью 25 Гб), то длина канального бита составит 0,149/2 = 0,0745 мкм = 74,5 нм. Если же пересчитать канальные биты в информационные, то длина информационного бита составит 111,75 нм.

Для диска диаметром 80 мм определен только один вариант информационной емкости: 7,8 Гб для однослойного диска и 15,6 Гб для двухслойного.