Накопитель на оптическом диске

Принцип действия накопителя на оптическом диске таков: Точно сфокусированный лазерный луч отражается от поверхности пластмассового диска. Информация записывается в виде углублений на спиральной дорожке. Отраженный модулированный свет попадает в фотоприемник и затем преобразуется в стандартный сигнал. На диске данные записываются на очень узкую (в 100 раз тоньше человеческого волоса) спиральную дорожку, полная длина которой составляет 5 км. Любой диск имеет прозрачную поликарбонатную подложку, которая придает ему жесткость, отражающий металлический слой и защитный слой акрилового пластика (на нем печатается этикетка). Технология лазерных дисков развивается в нескольких направлениях. Это CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-ROM, DVD-R, DVD-RW.

1.CD-ROM(Compact Disk — Read Only Memory, или компакт-диск, на который невозможно что-либо дописать или что-либо с него стереть). Основное предназначение CD-ROM — «вечное» хранение единожды записанной на него информации, ну а для считывания того, что на него записано, используются соответствующие устройства - приводы или накопители CD-ROM.

На компакт-диске может храниться самая разнообразная информация. Например, системное и прикладное программное обеспечение. справочники и мультимедиа-энциклопедии, различные книги и учебные программы, компьютерные игры и архивы баз данных, фото или видеоизображения, звуковые файлы и т. д. и т. п. Любая информация, которая хранится на CD-ROM, практически не подвержена разрушительному воздействию магнитных и электрических полей, а также в значительно меньшей степени подвергается разрушению в результате естественного старения материала носителя, чем магнитные носители информации.

Организация данных на CD-ROM ничем не отличается от магнитных носителей. Все та же двоичная форма представления файлов и все та же древовидная структура файловой системы. На один компакт-диск диаметром 120 мм можно уместить 650-700 Мбайт информации, а на диск диаметром 80 мм — 180 Мбайт. Стандартная толщина CD-ROM-диска равна 1,2 мм. Сами диски изготавливают из прозрачного пластика, который одновременно является дополнительным защитным слоем. На пластиковую поверхность напыляют отражающий металлический слой из алюминия или, что достаточн редко, из золота. Фабричная запись информации на диск происходит путем штамповки, выдавливания несущих информацию дорожек. Для этого применяется специальна матрица, так называемый «мастер-диск». После чего поверхность диска защищают защитной пленкой из специального прозрачного лака.

Представление информации на диске, чтобы она была понятна компьютеру, происходит в виде чередования углублений в дорожках диска. Сами дорожки наносятся на металлическую поверхность диска. Такие углубления называют «питами»(от англ. Pit), а поверхность металлического слоя — «лэнд»(Land). Как известно, информация представляется в виде нолей и единиц. Так вот, логический ноль может быть представлен на диске как в виде пита, так и в виде лэнда. Логическая же единица представляется в виде перехода между ними.

Через весь компакт-диск, от центра к краю, проходит единственная дорожка спиралевидной формы. Ширина этой «тропинки» равна 0,4 мкм, а промежуток между витками- 1,6 мкм. Поверхность CD-ROM, в соответствии со стандартом ISO 9660, разбита на три области. Область ближе к центру называется входной директорией (Lead-In). Именно она считывается первой. Ширина этой области равна 4 мм. На ней записано оглавление диска ТОС (Table of Contents), таблица адресов всех записей а также метка диска и некоторая другая информация. Основная информация, то есть сама файловая система, записана в средней области диска шириной 33 мм. И выходная директория (Lead-Out), которая содержит лишь метку конца диска образует завершающее, третье кольцо CD-ROM.

Что касается самого привода CD-ROM, то его основными элементами являются: электродвигатель, лазерный излучатель, блок оптических линз и датчиков и электронная схема, выполненная на базе микропроцессора. Именно она отвечает за считывание и декодирование информационных потоков, а также за управление механикой привода.

Представить, как работает CD-ROM-привод, несложно. Понятно, что электродвигатель раскручивает диск, лазерный излучатель посылает световой пучок, который, проходя через оптическую систему привода, фокусируется на отражающей поверхности диска. Отражаясь от металлического слоя диска, луч проходит через призму, после чего улавливается специальным датчиком. Далее луч анализируется и преобразуется в понятный машине код из нулей и единиц. Наверное, ясно, что отраженный от пита и от лэнда луч имеет различную интенсивность, за счет чего и распознается обработчиком по-разному.

2.CD-R(Compact Disk — Recordable или компакт-диск однократной записи), CD-RW (Compact Disk - ReWritable или компакт-диск многократной перезаписи).

Ресурс перезаписи одного диска для CD-RW составляет примерно несколько тысяч циклов. Диски однократной и многократной записи в обиходе называют "болванками" и внешне они ничем не отличаются от обычных компакт-дисков, но устройство у них разное.

У CD-R/RW-дисков отражающий слой чаще всего состоит из золотой или серебряной пленки. Между такой пленкой и основой из поликарбоната расположен специальный слой из органического материала. Изменения структуры специального слоя происходят под действием лазерного луча. При нагревании он темнеет и перестает пропускать луч лазера к отражающему слою. Образовавшиеся темные участки называют питами.

Отличие структуры дисков CD-R от CD-RW - в разнице материалов органической пленки промежуточного слоя. Возмлжность презаписи заключается в использовании физических свойств этой пленки. Нагреваясь под действием лазера выше критической температуры, она переходит в аморфное состояние и остается в нем после остывания. При нагреве до температуры значительно ниже критической происходит кристаллизация, и пленка восстанавливает свое изначальное состояние. В результате этих физических процессов меняется прозрачность слоя.

Органический материал специального слоя очень чувствителен к солнечному свету. При длительном воздействии он окисляется и теряет свои свойства. Также он чувствителен к ударам и деформациям.

Для проигрывания этих дисков используются CD-R, CD-RW - приводы. Сейчас распространены в основном CD-RW - накопители, которые позволяют работать и с CD-R-дисками.

3.DVD-ROM.Первоначально аббревиатура DVD расшифровывалась, как digital video disc, это оптические диски с большой емкостью. Эти диски используются для хранения компьютерных программ и приложений, а так же полнометражных фильмов и высококачественного звука. Поэтому, появившаяся несколько позже расшифровка аббревиатуры DVD, как digital versatile disc, т.е. универсальный цифровой диск - более логична.

Снаружи, диски DVD выглядят как обычные диски CD-ROM. Однако возможностей у DVD гораздо больше. Диски DVD могут хранить в 26 раз больше данных, по сравнению с обычным CD-ROM. Имея физические размеры и внешний вид, как у обычного компакт-диска или CD-ROM, диски DVD стали огромным скачком в области емкости для хранения информации, по сравнению со своим предком, вмещающим 700 MB данных, стандартный однослойный, односторонний диск DVD может хранить 4.7GB данных. Но это не предел - DVD могут изготавливаться по двухслойному стандарту, который позволяет увеличить емкость хранимых на одной стороне данных до 8.5GB. Кроме этого, диски DVD могут быть двухсторонними, что увеличивает емкость одного диска до 17GB. Для записи видео и звука на DVD применяется очень сложная технология компрессии данных, носящая имя MPEG.

5.Стример

Стри́мер (от англ. streamer), также ле́нточный накопи́тель — запоминающее устройство на принципе магнитной записи на ленточном носителе, с последовательным доступом к данным, по принципу действия аналогичен бытовому магнитофону.

Основное назначение: запись и воспроизведение информации, архивация и резервное копирование данных.