Полная версия

Главная arrow Информатика arrow Архитектура ЭВМ и систем

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>

12.2. Физическая структура компакт-дисков

Основные типы компакт-дисков

Особенности оптических ЗУ определяются типом используемых компакт-дисков. В настоящее время распространены следующие основные типы компакт-дисков:

  • считываемый компакт-диск, или компакт-диск с памятью только для чтения (Compact Disk Read Only Memory – CD-ROM), изгоговленный промышленным способом штамповки. Такой диск содержит информацию и предназначен для многократного считывания;
  • записываемый компакт-диск (Compact Disk Recordable – CD-R), позволяющий пользователю осуществить однократную (многосеансную) запись данных, после чего использовать диск для многократного считывания;
  • перезаписываемый компакт-диск (Compact Disk Rewritable – CD- RW), предназначенный для многократной записи и считывания;
  • цифровой универсальный диск (Digital Versatile Disk – DVD), предназначенный для качественного воспроизведения видеоизображений, звука и цифровых данных. Отличается от других дисков высокой плотностью записи.

Физическая структура компакт-диска создается в процессе его технологического изготовления и определяется количеством слоев и их расположением. Поэтому рассмотрим технологию изготовления и особенности основных типов компакт-дисков.

Диски CD-ROM

Диски CD-ROM предназначены для многократного считывания хранящихся на них программных (компьютерных) файлов, а не оцифрованных звуковых записей. При массовом производстве компакт-диски изготавливаются штамповкой или прессованием. Технология изготовления CD-ROM подобна технологии изготовления музыкальных дисков или грампластинок. Вначале создается диск-оригинал, состоящий из стеклянной основы с нанесенным на нее регистрирующим слоем. В процессе записи данных на диск-оригинал с использованием сложной прецизионной аппаратуры изменяется рельеф его регистрирующего слоя. Полученный рельеф с диска- оригинала переносится на металлическую матрицу. Изготовленная матрица используется при массовом производстве штампованных компакт-дисков CD-ROM с поликарбонатной основой. Для создания отражательной поверхности на отштампованный диск напыляется тонкий (0,05...0,1 мкм) слой алюминия. Для защиты алюминиевого слоя от окисления наносится слой акрилового лака, затвердевающего под действием ультрафиолетовых лучей. На поверхность диска методом трафаретной печати наносится текст этикетки.

На рис. 12.3,а приведена физическая структура диска CD-ROM (вдоль дорожки).

Физические структуры CD-ROM (a), CD-R (б) и CD-RW (в)

Рис. 12.3. Физические структуры CD-ROM (a), CD-R (б) и CD-RW (в)

Диски CD-R. Рассмотрим основные технологические этапы процесса изготовления диска:

  • прессование расплавленной поли карбонатной массы с использованием формообразующей матрицы – создание пол и карбонатной подложки;
  • формирование с помощью матрицы на диске спиралеобразной изначальной бороздки (Pre-groove), или канавки, в виде выступа. Со стороны лазера эта канавка имеет волнообразную форму (отклонение составляет 0,03 микрона при расстоянии между канавками 1,6 микрона). Отклонения канавки от осевой линии являются дополнительной информацией, которая считывается накопителем. Сигнал, формируемый в результате колебаний дорожки, называется абсолютным временем изначальной дорожки АТIР (Absolute Time In Pre-groove);
  • нанесение равномерного слоя органического красителя способом центрифугирования;
  • создание отражающего слоя из золота, обладающего высокой коррозийной стойкостью и имеющего максимально возможную отражательную способность;
  • покрытие поверхности диска акриловым лаком для защиты отражающего слоя и слоя красителя;
  • нанесение слоя краски способом трафаретной печати. Слой краски используется для идентификации и дополнительной защиты диска. Как следует из рис. 12.3,б, на котором показано сечение диска CD-R поперек дорожки, в его структуре содержится большее количество слоев по сравнению с CD-ROM (появились записывающий слой и слой с изначальными канавками).

В режиме записи используется лазерный луч повышенной мощности с длиной волны 780 нм. Лазер работает в импульсном режиме. Слой органического красителя нагревается до температуры 250–300°С. Краситель выгорает и становится непрозрачным. Поэтому процесс записи часто называют выжиганием. Выгоревшая часть красителя соответствует уровню логического нуля, сохраненная часть – уровню логической единицы. Выжженные участки не восстанавливаются, поэтому диски CD-R называются носителями с однократной записью.

В режиме чтения используется луч лазера пониженной интенсивности. При попадании на выжженные участки луч не отражается: считывается логический нуль, на других участках считывается логическая единица.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>