Kompyuter xotirasi haqida ma'lumot

Lazer va optika
Optik qabul qilish tizimi

Optik disk haydovchisining eng muhim qismi bu pikap boshi ( PUH ) ichida joylashgan optik yo'ldir . PUH shuningdek, lazer pikapi, optik pikap, pikap, yig'ish moslamasi, lazer yig'ish, lazer optik yig'ish, optik pikap boshi / birligi yoki optik yig'ish sifatida ham tanilgan. [8] Odatda u yarimo'tkazgichli lazer diodasi , lazer nurlarini yo'naltirish uchun ob'ektiv va disk yuzasidan aks etgan yorug'likni aniqlash uchun fotodiodlardan iborat. [9]

Dastlab, to'lqin uzunligi 780 nm bo'lgan (infraqizil ichida) CD-tipli lazerlardan foydalanilgan. DVD-lar uchun to'lqin uzunligi 650 nm (qizil rang) ga qisqartirildi, Blu-ray Disc uchun esa bu 405 nm (binafsha rang) gacha qisqartirildi.

Ikkita asosiy servomekanizmlardan foydalaniladi, birinchisi, ob'ektiv va disk orasidagi masofani to'g'ri ushlab turish, lazer nurlari diskdagi kichik lazer nuqtasi sifatida yo'naltirilganligini ta'minlash uchun . Ikkinchi servo pikap boshini diskning radiusi bo'ylab harakatlantiradi va yo'lda nurni ushlab turadi , uzluksiz spiral ma'lumotlar yo'li. Optik disk tashuvchilar ichki radiusdan tashqi chetigacha "o'qiladi".

Lazer linzalari yaqinida optik drayvlar odatda birdan uchtagacha kichik potansiyometrlar bilan jihozlangan (odatda CD , DVD uchun alohida , va agar haydovchi qo'llab-quvvatlasa , Blu-ray disklari uchun uchinchi ) [10] . nozik tornavida. Potansiyometr lazer linzalari bilan ketma-ket kontaktlarning zanglashiga olib keladi va ta'mirlash maqsadida lazer quvvatini qo'lda oshirish va kamaytirish uchun ishlatilishi mumkin. [11] [12] [13] [14] [15] [16]
DVD-yozuvchilarda ishlatiladigan lazer diodi 100 millivattgacha kuchga ega bo'lishi mumkin , bunday yuqori quvvat yozish paytida ishlatiladi. [17] Ba'zi CD pleerlarda CD-RW disklarini ishonchli ijro etilishini ta'minlash uchun lazerning quvvatini o'zgartirish uchun avtomatik daromadni boshqarish (AGC) mavjud.
O'qish qobiliyati (jismonan shikastlangan yoki ifloslangan disklarni o'qish qobiliyati) optik disklar orasida farq qilishi mumkin, chunki optik pikap tizimlari, dasturiy ta'minot va shikastlanish shakllari.
Faqat o'qish uchun ommaviy axborot vositalari
Zavodda bosilgan faqat o'qiladigan vositalarda (ROM) ishlab chiqarish jarayonida izlar termoplastik qatronlarni nikel stamperiga tekkizish orqali hosil bo'ladi, u shisha ustani tekis pog'onalarga ko'tarilgan "bo'rtmalar" bilan qoplash orqali hosil bo'ladi va shu bilan hosil bo'ladi. kovaklariga va erlar plastik disk. Chuqurlarning chuqurligi lazerning to'lqin uzunligining chorakdan oltidan bir qismigacha bo'lganligi sababli, aks ettirilgan nurning fazasi keladigan nurga nisbatan siljiydi, bu o'zaro halokatli aralashuvni keltirib chiqaradi va aks ettirilgan nurning intensivligini pasaytiradi. Bu tegishli elektr signallarini yaratadigan fotodiodlar tomonidan aniqlanadi.
Yozib olinadigan media
Optik disk yozuvchisi ma'lumotlarni yozib olinadigan CD-R , DVD-R , DVD + R yoki BD-R disklariga (" bo'shliq" deb nomlanadi ) tanlab isitish (yoqish) ) lazer bilan organik bo'yoq qatlamining qismlari .
Bu bo'yoqning aks ettirish qobiliyatini o'zgartiradi va shu bilan teshiklar singari o'qilishi mumkin va bosilgan disklarga tushadi. Yozib olinadigan disklar uchun jarayon doimiy bo'lib, ommaviy axborot vositalariga faqat bir marta yozish mumkin. O'qish lazeri odatda 5 mVt dan kuchliroq bo'lmasa-da , yozuv lazeri ancha kuchliroqdir. [21] DVD lazerlari 2,5 volt atrofida voltajda ishlaydi.
Yozish tezligi qanchalik yuqori bo'lsa, lazer ommaviy axborot vositasidagi nuqtani qizdirish uchun qancha kam vaqt sarflaydi, shuning uchun uning kuchi mutanosib ravishda oshishi kerak. DVD yondirgichlarining lazerlari doimiy ravishda to'lqin va impulslarda taxminan 200 mVt quvvatga ega, biroq ularning ba'zilari diod ishlamay qolguncha 400 mVtgacha haydalgan.
Qayta yoziladigan ommaviy axborot vositalari
Qayta yoziladigan CD-RW , DVD-RW , DVD + RW , DVD-RAM yoki BD-RE ommaviy axborot vositalari uchun lazer diskning yozuv qavatida kristalli metall qotishma eritish uchun ishlatiladi . Amaldagi quvvat miqdoriga qarab, moddaning eritib yuborilishi (fazani orqaga almashtirish) kristal shaklida yoki amorf shaklda qoldirilishi mumkin, bu esa har xil aks ettirish belgilarini yaratishga imkon beradi.
Ikki tomonlama ommaviy axborot vositalari
Ikki tomonlama ommaviy axborot vositalaridan foydalanish mumkin, ammo ularga standart disk bilan osonlikcha kirish imkoni yo'q, chunki ular boshqa tomondan ma'lumotlarga kirish uchun jismonan aylantirilishi kerak.
Ikki qatlamli media
Ikki qavatli yoki ikki qavatli (DL) ommaviy axborot vositalarida yarim yansıtıcı qatlam bilan ajratilgan ikkita mustaqil ma'lumotlar qatlami mavjud. Ikkala qatlamga bir tomondan kirish mumkin, ammo lazerning diqqatini o'zgartirish uchun optikani talab qiladi. An'anaviy bitta qatlamli (SL) yoziladigan vositalar himoya polikarbonat ichiga spiral yiv bilan ishlab chiqariladiqatlam (ma'lumot yozish qatlamida emas), boshning tezligini sinxronlashtirish va sinxronlashtirish uchun. Ikki qatlamli yoziladigan muhit quyidagilarga ega: birinchi (sayoz) olukli polikarbonat qatlami, birinchi ma'lumotlar qatlami, yarim reflektorli qatlam, boshqa (chuqur) o'yiq bilan ikkinchi (bo'shliq) polikarbonat qatlami va ikkinchi ma'lumotlar qatlami. Birinchi truba spirali odatda ichki chekkadan boshlanib, tashqariga, ikkinchi truba tashqi chetdan boshlanib, ichkariga cho'ziladi.

Fototermik bosib chiqarish

Ba'zi drayvlar Hewlett-Packard- ning LightScribe- ni yoki maxsus qoplamali disklarni etiketlash uchun muqobil LabelFlash fototermik bosib chiqarish texnologiyasini qo'llab - quvvatlaydi .
Ko'p nurli drayvlar
Zen Technology va Sony disklarni o'qish va ularga yozish uchun bir vaqtning o'zida bir nechta lazer nurlarini ishlatadigan disklarni ishlab chiqdilar, bu bitta lazer nurlari bilan mumkin bo'lgan narsadan yuqori. Bitta lazer nuri bilan cheklash yuqori aylanish tezligida yuzaga kelishi mumkin bo'lgan diskning tebranishidan kelib chiqadi; 25000 RPM kompakt-disklar o'qilmaydi [18] , Blu-raylarni esa 5000 RPM dan ortiq yozib bo'lmaydi. [25] Bitta lazer nuri yordamida o'qish va yozish tezligini oshirishning yagona usuli bu diskning aylanish tezligini oshirishdir; shuning uchun nima uchun tezroq drayvlar diskni yuqori tezlikda aylantiradi. Bundan tashqari, 27.500 RPM (masalan, CD ning ichki qismini 52x o'qish kabi) bo'lgan CD-lar portlashi mumkin, disk atrofiga katta zarar etkazishi mumkin va sifatsiz yoki buzilgan disklar past tezlikda portlashi mumkin.[26] [18]
Zen tizimida (Sanyo bilan birgalikda ishlab chiqilgan va Kenwood tomonidan litsenziyalangan), lazer nurini 7 ta nurga bo'lish uchun difraksion panjara ishlatiladi, keyin ular diskka yo'naltirilgan; markaziy nur diskning yivining 6 alohida qismini parallel ravishda o'qish uchun teng ravishda joylashtirilgan qolgan 6 ta nurni (ikkala tomonda 3 ta) qoldirib, diskning yivini kuzatib borish va kuzatish uchun ishlatiladi, pastroq RPMlarda o'qish tezligini samarali ravishda oshiradi, diskdagi shovqin va stressni kamaytirish. Keyin nurlar diskdan qaytadi va kollimatsiya qilinadi va o'qish uchun maxsus fotodiodlar qatoriga proektsiyalanadi. Texnologiyadan foydalangan holda birinchi drayvlar 40 baravar o'qilishi mumkin edi, keyinchalik 52 baravargacha va nihoyat 72 baravargacha ko'tarildi. Bu bitta optik pikapdan foydalanadi.
Sony tizimida (asoslangan, ularning mulkiy Optik Disk Archive tizimda ishlatiladigan Arxiv Disc , Blu-ray asoslangan o'zi) haydash uchun jami ikki optikasi ega har bir pikap 4 optik hujumchisi, disk har bir tomonida ikki, bor 8 ta linzalar va lazer nurlari. Bu diskning ikkala tomonini bir vaqtning o'zida o'qish va yozish va yozish paytida disk tarkibini tekshirish imkonini beradi.
A ylanish mexanizmi

Optik diskdagi aylanish mexanizmi qattiq diskning mexanizmidan ancha farq qiladi, chunki ikkinchisi doimiy burchak tezligini (CAV) ushlab turadi , boshqacha qilib aytganda daqiqada aylanishlarning doimiy soni (RPM). CAV bilan, tashqi diskda, odatda, ichki bilan taqqoslaganda yuqori mahsuldorlikka erishish mumkin.

Boshqa tomondan, optik disklar dastlab 150 KiB / s ga teng CD-disklarda doimiy o'tkazuvchanlikka erishishni nazarda tutgan holda ishlab chiqilgan . Bu har doim doimiy bit tezligini talab qiladigan audio ma'lumotlarini oqimlash uchun muhim xususiyat edi . Ammo disk sig'imini bekorga sarflamaslik uchun, bosh har doim diskning tashqi jabhasida sekinlashmasdan, maksimal darajada chiziqli tezlikda ma'lumotlarni uzatishi kerak edi. Bu optik drayverlarga - yaqin vaqtgacha doimiy chiziqli tezlik (CLV) bilan ishlashga olib keldi . Spiral yivdisk boshi ostidan doimiy tezlikda o'tdi. CLV-dan farqli o'laroq, CLV-ning xulosasi shundan iboratki, diskning burchak tezligi endi o'zgarmaydi va shpindel dvigateli tashqi tezlikda 200 RPM va ichki tomonda 500 RPM oralig'ida tezlikni o'zgartirish uchun ishlab chiqilishi kerak.
Keyinchalik CD-disklar CLV paradigmasini saqlab qolishdi, lekin yuqori tezlikka erishish uchun rivojlanib, bazaviy tezlikni bir necha baravarida tasvirlangan. Natijada, 4 × haydovchi, masalan, 800-2000 RPM tezlikda aylanib, ma'lumotlarni 600 KB / s tezlikda uzatishda davom etadi, bu esa 4 × 150 KB / s ga teng. DVD uchun asosiy yoki 1 × tezlik 1,385 MB / s ni tashkil qiladi, 1,32 MiB / s ga teng, CD ning asosiy tezligidan to'qqiz baravar tezroq. Blu-ray drayvlar uchun asosiy tezlik 6,74 MB / s ni tashkil qiladi, 6,43 MiB / s ga teng.
Ko'pgina zamonaviy CD-larda butun disk uchun doimiy uzatish tezligini saqlash unchalik muhim emasligi sababli, disk tezligi tezligini xavfsiz ravishda ushlab turish uchun toza CLV yondashuvidan voz kechish kerak edi. Ba'zi drayvlar qisman CLV (PCLV) sxemasida ishlaydi, faqat aylanish chegarasiga erishilganda CLV dan CAV ga o'tadi. Ammo CAV-ga o'tish apparat dizaynida sezilarli o'zgarishlarni talab qiladi, shuning uchun aksariyat drayvlar zonali doimiy chiziqli tezlikni ishlatadilar(Z-CLV) sxemasi. Bu diskni bir nechta zonalarga ajratadi, ularning har biri o'zining doimiy chiziqli tezligiga ega. Masalan, "52 ×" darajadagi Z-CLV yozuvchisi ichki zonada 20 × da yozib, so'ngra bir necha alohida qadamlarda tezlikni tashqi chekkada 52 × gacha oshirib borar edi. Yuqori aylanish tezligisiz, o'qishni ko'paytirish ko'rsatkichlariga bir vaqtning o'zida ko'p nurli deb nomlanadigan ma'lumotlar trubasining bir nechta nuqtalarini o'qish orqali erishish mumkin , [34], ammo bunday mexanizmlarga ega drayvlar qimmatroq, mos kelmaydigan va juda kam uchraydi.
Cheklov
Har ikkala DVD va CD disklari shikastlanganda yoki o'ta tezlikda aylanayotganda portlashi [35] ma'lum bo'lgan . Bu disklar ishlashi mumkin bo'lgan maksimal xavfsiz tezlikni cheklaydi ( CD uchun 56 × CAV yoki DVD uchun 18 × CAV atrofida).
2007 yildan beri chiqarilgan yarim balandlikdagi optik disklarning ko'pchiligining o'qish tezligi CD uchun × 48, DVD uchun × 16 va Blu-ray disklari uchun × 12 ( burchak tezliklari ) bilan cheklangan . [a] Bir marta tanlangan ommaviy axborot vositalarida yozish tezligi yuqori. [7] [36] [37]
Ba'zi optik drayvlar qo'shimcha sifatida optik disklarning tarkibiga qarab o'qish tezligini kamaytiradi, masalan, max. 40 × CAV uchun (doimiy burchak tezlik) Raqamli ovoz chiqadi ( "DAE" ning) Audio CD qismlari, [36] 16 × CAV uchun video disk tarkibi [37] Bunday 4 × CLV (as avval modellari haqida va hatto quyi cheklashlar konstantasini chiziqli tezlik ) Video CD uchun . [38] [39]