Лазерные диски CD

Лазерные диски CD-ROM (Compact Disk – Read Only Memory) или «компакт диск – память только для чтения» применяются в персональных компьютерах с конца 1990-х годов, обеспечивая скорость считывания до 150 Кбайт/с.

Стандартный компакт-диск CD-ROM диаметром 120 мм (5 дюймов) содержит до 700 Мбайт информации. Он состоит их трёх слоёв: основы из прозрачного поликар-боната, отражающего металлического слоя и защитного слоя.

На основу при изготовлении диска методом штамповки наносится информацион-ный узор, состоящий из микроскопических углублений, питов. Информация считы-вается сфокусированным лучом лазера, направляемым на диск снизу через прозрач-ную основу. При попадании луча на площадку (промежуток между питами), луч практически полностью отражается в фотоприёмник, что соответствует приёму «0». При попадании луча в пит, он рассеивается, в детектор свет практически не попадает и регистрируется «1».

Записываемые CD-R и перезаписываемые CD-RW компакт-диски имеют до-полнительно регистрирующий слой. Наиболее простой и распространённый метод записи – прожигание микроотверстий в тонкой плёнке металла. В месте фокусиров-ки луча плёнка металла (обычно теллура) разогревается до температуры плавления, и в ней образуется сквозное отверстие микронных размеров, метка.

Схема устройства для записи и считывания данных приведена на рисунке 2.26. Луч лазера 1 фокусируется оптической системой, состоящей из полупрозрачного

зеркала 2 и объектива 4 на регистрирующий слой вращающегося диска. При записи лазер оставляет на этом слое метки. Последовательность меток и площадок образует спиральную дорожку на диске. Шаг витков дорожки равен 1,6 мкм.

Обычно применяется инфракрасный полупроводниковый лазер, длина волны ко-торого 0,780 мкм. Мощность его излучения при записи такова, что метка образуется за десятки наносекунд, что позволяет получить высокую скорость записи.

При считывании луч малой мощности не изменяет метки, а по-разному отража-ется от меток и площадок. Отражённый луч с помощью оптической системы направ-ляется в фотоприёмник, в котором он преобразуется в электрические сигналы.

Рисунок 2.26 – Устройство Рисунок 2.27 – Участок диска DVD: а – разрез; б – вид

записи-считывания на CD базовой плоскости; в – сильно увеличенный фрагмент;

диск: 1 – лазер; 2 – полупро- 1 – питы; 2 – пластмассовая основа; 3 – отражающий

зрачное зеркало; 3 – диск; 4 слой; 4 – прозрачный слой; 5 – базовая плоскость

– объектив; 5- фотоприёмник

В отличие от жёсткого диска лазерный диск вращается с переменной скоростью, что обеспечивает постоянные линейную скорость и скорость записи и считывании, но увеличивает время доступа к данным.