В периода 1970-1975 година бързо се развиха оптическите методи за запис и възпроизвеждане на информация. Основните фактори който стимулираха разработките в тази област са:
- Необходимостта от повишаване на плътността на записа;
- Изискванията за използване на висока скорост за запис - възпроизвеждане на информацията.
- Обобщени предимствата на оптическия запис са:
- Висока повърхностна плътност на записа. Минималните размери на областта съответствуваща на 1 bit информация се определя от диаметъра на фокусиран светлинен лъч. За монохромно лазерно излъчване областта се определя от дължината на вълната и не превишава 1µm. Плътността на записа е от порядъка на 108 bit/sm;
- Висока скорост при предаване на данни. Излъчвателите и приемниците за оптическия диапазон имат много малка инертност в сравнение с елементите на канала за магнитен запис/възпроизвеждане;
- Дълговечност на носителя. Тъй като при запис и възпроизвеждане няма механичен контакт с оптическия носител, последния практически не се износва. Срокът за експлоатация се определя от времето за съхраняване на основата и работния слой. Счита се, че съвременните носители може да се съхраняват 10 - 20 години и повече;
- Малко време за достъп до информацията. Високата плътност на записа и компактността на сигналограмата позволява да се осигури време за достъп на малко от 0,1 s в границите на информационния масив на оптическия диск;
- Ниска относителна себестойност;
- Високо качество при опростено обслужване на видеодиска.;
Съвременните оптически носители на информация може да се разделят в три големи групи:
· Дискове с постоянна сигналограма, която може да се възпроизвежда многократно без да се изтрива;
· Дискове които позволяват еднократен запис и многократно възпроизвеждане. Не позволяват изтриване и повторно записване на информация;
· Дискове с многократно използване за запис, възпроизвеждане и изтриване на сигналите чрез оптически методи;
Характеристики :
· Сигналограмата е във вид на концентрична или спирална пътека;
· За запис и възпроизвеждане се използуват маломощни полупроводникови лазери;
· В работен режим лазерният лъч се премества по радиуса на диска;
· В записващите и възпроизвеждащите устройства има системи за водене на лъча по пътеката с много голяма точност;
Сега оптическите дискове масово се използуват за:
· Записи;
· възпроизвеждане на звукови и видео сигнали;
· като външни памети в компютрите;
· за архивиране на данни и текстове;
· съхранение на информация.
Стандартът DVD, който първоначално се е наричал Digital Video Disk, а сега е прието да се нарича Digital Versatile Disk, е разработен през 1995 г. от консорциум, включващ няколко големи фирми.
Записването на информацията върху DVD дисковете е във вид на малки неравности по повърхността на диска. Намалението на дължината на светлинният поток от 760 nm до 650÷635 nm е дало възможност за намаляване на размерите на вдлъбнатините на записа наполовина, а разстоянието между отделните пътечки от 1,6 до 0,74 микрометра.
Това позволява да се увеличи обема на записаната информация от 650 МВ до 4,7 GB.
Запазвайки общата дебелина на DVD диска, конструкторите поместили под предпазният слой втори слой – укрепващ към който станало възможно да се запише нова информация. По този начин едновременно с класическия компакт диск с един активен слой е създаден още един вид дискове – двуслойния (Double layer). При възпроизвеждане на двуслоен диск лазерът първо прочита информацията записана на долния слой, а след това автоматически превключва на горният полупрозрачен слой. Този метод позволява да се увеличи обема на записаната информация до 8,5 GB. Конструкторите на дискове предложили още едно усъвършенствуване – двустранни едно (Double – sided single layer) или двуслойни (Double – sided double layer) с обем съответно 9,4 GB и 17 GB. На (фиг.17) е показана конфигурацията на пътечките при различните дискове.
 |
Фиг.17 |
Структурната схема на DVD устройство е показана на (фиг.18.) Основните механизми на DVD устройството са :
- Двигател за задвижване – основната функция е да върти диска. Оборотите на двигателя се контролират много прецизно от 200 до 500 об/мин в зависимост от коя пътечка се чете;
- Лазер и система от лещи – да фокусира лазерния лъч и прочита информацията от диска. Светлинният поток от лазера е с много малка дължина на вълната 640 nm;
- Придвижващ механизъм – чрез този механизъм системата „лещи – лазер” се придвижва с цел лазерът да следи спирално разположените пътечки на DVD диска;
 |
Фиг.18. |
Лазерът може да фокусира светлинния поток както върху полупрозрачния отразяващ материал на еднослоен DVD диск, така и върху двуслоен DVD диск. Лазерният сноп преминава през поликарбонатния слой, отразява се от отражателния слой и светлинния сноп попада върху оптоелектронен преобразувател, който детектира промяната в светлинният поток. Светлината рефлектира различно в зависимост от това къде попада светлинният поток от лазера – дали върху вдлъбнатина или не.
 |
Фиг.19 |
Най – сложната задача при четене на DVD е центрирането на лазерния поток върху пътечката на диска. Това насочване (центриране) се осъществява от придвижващата система.
 |
| Фиг.20 |
При работа на DVD, системата придвижва лазера с оптиката от центъра към периферията на диска, като в същото време се коригира и скоростта на въртене на диска – с отдалечаване от центъра скоростта на въртене на диска намалява.
 |
Фиг.21. |
Сравнителна таблица между стандартите CD и DVD
Параметър | CD | DVD |
Диаметър на диска | 12 sm | 12 sm |
Дебелина на диска | 1,2 mm | 1,2 mm |
Мощност на лазера | 0,5 mW | 0,5 mW |
Дължина на вълната на лазера | 780 nm | 650 nm |
Широчина на пътечката | 1,6  | 0,74 |
Разстояние между пътечките | 1,6 | 0,74 |
Диаметър на лъча | 1,4 | 0,9  |
Минимално разстояние между ямичките | 0,8 | 0,4 |
Скорост на четене | 1,21 m/s | 3,49 m/s |
Капацитет | 0,7 GByte | 4,7 GByte |
Максимална честота на сигнала | 0,72 MHz | 0,72MHz |
Видове DVD дискове:
- DVD-R- еднократно записваеми дискове. Аналогични са на CD дисковете;
- DVD-RW- многократно записваеми дискове. Позволяват до 1000 презаписвания. Капацитет 4,7Gbyte;
- DVD+RW- многократно записваеми дискове с различен формат. Капацитет 4,7Gbyte;
- DVD+R- еднократно записваеми дискове. Форматът на запис е същия както при DVD+RW;
- DVD-RАМ - многократно записваеми дискове – до 100000 записвания. Използват се за записване на цифрова информация, като приложението им е аналогично на твърдите дискове.
0 Коментари