Оптикалык компакт-дисктер 1982-жылы жалпыга жеткиликтүү болуп, прототиби андан да эртерээк - 1979-жылы чыгарылган. Башында CD-дисктер винил дисктердин ордуна, сапаттуураак жана ишенимдүү маалымат каражаты катары иштелип чыккан. Лазердик дисктер эки технологиялык корпорациялардын – япониялык Sony жана голландиялык Philips компанияларынын биргелешкен ишинин натыйжасы деп эсептелинет.
Ошону менен бирге лазердик дисктердин пайда болушуна мумкундук берген «муздак лазердин» негизги технологиясы советтик окумуштуулар тарабынан иштелип чыккан. и . Алар ойлоп табуулары үчүн Нобель сыйлыгына татыктуу болушкан. Технология андан ары өнүгүп, 70-жылдары Philips компакт-дисктерди жазуу ыкмасын иштеп чыккан, бул компакт-дисктердин башталышы болгон. Биринчиден, компаниянын инженерлери винил пластинкаларына альтернатива катары ALP (аудио узун ойнотуу) түзүштү.
ALP дисктеринин диаметри болжол менен 30 сантиметр болгон. Бир аздан кийин инженерлер дисктердин диаметрин кыскартып, ойнотуу убактысы 1 саатка чейин кыскарган. Лазердик дисктер жана алар үчүн ойнотуу аппараты биринчи болгон Philips 1979-ж. Ушундан кийин компания долбоордун үстүндө мындан аркы иштөө үчүн өнөктөш издей баштады – иштеп чыгуучулар технологияны эл аралык деп эсептешкен жана аны керектүү деңгээлде иштеп чыгуу жана өз алдынча жайылтуу кыйынга турду.
Бардык нерсенин башталышы
Жетекчилик Япониянын технологиялык компаниялары менен байланыш түзүүгө аракет кылууну чечти, ал кезде бул өлкө жогорку технологиялардын алдыңкы сабында болчу. Бул үчүн Philipsтин делегаттары өлкөгө барып, технологияга кызыгып калган Sony компаниясынын президенти менен жолугушууга жетишти.
Дээрлик ошол замат болду Philips-Sony инженерлеринин командасы, алар технологиянын биринчи спецификациясын иштеп чыгышты. Sony компаниясынын вице-президенти дисктин көлөмүн көбөйтүүнү талап кылды; ал компакт Бетховендин тогузунчу симфониясын сыйдыра алгыдай болушун каалаган, ал үчүн дисктин көлөмү 1 сааттан 74 мүнөткө чейин кеңейтилген (бул жөн эле деген пикирлер да бар. сонун маркетинг окуя). Мындай дискке туура келген маалыматтардын көлөмү 640 Мб. Инженерлер үн сапатынын параметрлерин да иштеп чыгышкан. Мисалы, стереосигналдардын тандап алуу жыштыгы 44,1 кГц (бир канал үчүн 22,05 кГц) ар бири 16 бит бит туурасы менен жөнгө салынган. Кызыл китеп стандарты ушундайча пайда болгон.
Жаңы технологиянын аталышы капысынан пайда болгон жок – ал бир нече варианттардын ичинен тандалып алынган, анын ичинде Minirack, Mini Disc, Compact Rack. Натыйжада, иштеп чыгуучулар эки аталышты бириктирип, гибриддик Compact Disc түзүштү. Баарынан маанилүүсү, бул аталыш аудио кассеталардын популярдуулугунун (технология ).
Philips жана Sony ошондой эле Сары китеп же CD-ROM деп аталган биринчи санариптик компакт дисктердин спецификациясын иштеп чыгууда маанилүү ролду ойношкон. Жаңы спецификация дисктерде аудиону гана эмес, тексттик жана графикалык маалыматтарды да сактоого мүмкүндүк берди. Дисктин түрү теманы окуп жатканда автоматтык түрдө аныкталды. Маселе Сары китепке туура келген компакт-диск белгилүү бир типтеги диск менен гана иштей аларында болгон, ал универсалдуу эмес.
17-жылдын 1982-августунда Германиянын Лангенгаген шаарындагы Philips фабрикасында биринчи компакт-диск чыгарылган. Альбом ага жазылган ABBA тобу. Белгилей кетчү нерсе, биринчи дисктердин лак каптоосу өтө сапаттуу эмес болчу, андыктан компакттарды сатып алуучулар аларды көп бузушчу. Убакыттын өтүшү менен дисктердин сапаты жакшырды. Биринчи бир нече жылдар бою алар жалаң гана Hi-Fi жабдууларында колдонулуп, винил пластинкаларын жана кассеталарды алмаштыруучу катары колдонулган.
2000-жылдан баштап 700 МБ дисктер сатыкка чыга баштады, бул жалпы узактыгы 80 мүнөткө чейин аудио жазууга мүмкүндүк берди. Алар рыноктон 650 МБ дисктерди толугу менен түртүп чыгарышты. Ошондой эле 800 Мб медиа бар, бирок алар бардык дисктерге ылайыктуу эмес, ошондуктан мындай дисктер өзгөчө кеңири таралган эмес. Тректердин ортосундагы аралыкты кыскартуу менен маалыматтарды сактоо үчүн бош орундун көлөмүн көбөйтүүгө мүмкүн болду. Ошентип, мисалы, 650 МБ сыйымдуулугу бар дисктер үчүн тректердин ортосундагы аралык 1,7 микрон, ал эми 800 МБ дисктер үчүн бул көрсөткүч 1,5 микронго чейин кыскарган. Ошондой эле, биринчиси үчүн ылдамдык 1,41 м/с, ал эми экинчиси үчүн 1,39 м/с.
Бул кандай иштейт
Диск бир нече катмардан турат. Субстрат поликарбонат, анын калыңдыгы 1,2 мм, диаметри 120 мм. Дагы бир катмар субстрат коюлат - металл (ал алтын, күмүш же, көбүнчө, алюминий болушу мүмкүн). Андан кийин, металл катмары лак менен корголгон, анын үстүнө графика колдонулат. Субстрат металл катмарын ишенимдүү коргойт, андыктан өтө терең чийүүлөр окууга тоскоол болот. Дисктеги тешиктин диаметри 15 мм.
дисктер үчүн маалыматтарды сактоо форматы - (жогоруда талкууланган). Окуу каталары Reed-Solomon кодунун жардамы менен оңдолот, андыктан жеңил чийилгендер дисктин окулушун төмөндөтпөйт.
Маалыматтар дискке поликарбонаттык негизге экструдцияланган чуңкурлардын (чыгырыктардын) спиралдык тректи түрүндө жазылат. Ар бир чуңкурдун тереңдиги болжол менен 100 нм, туурасы 500 нм. Чуңкурдун узундугу 850 нмден 3,5 мкмге чейин. Чуңкурлар жарыкты чачат же соруп алат, субстрат чагылдырат. Ошентип, жазылган диск чагылдыруучу дифракциялык тордун эң сонун үлгүсү болуп саналат.
Диск жарым өткөргүч лазер тарабынан чыгарылган толкун узундугу 780 нм болгон лазер нурунун жардамы менен окулат. Окуу принциби чагылган жарыктын интенсивдүүлүгүн өзгөртүүнү каттоо болуп саналат. Ошентип, лазер нуру маалымат катмарына жакындайт, бул учурда жарык тактын диаметри 1,2 микрон. Максималдуу сигнал чуңкурлардын ортосунда жазылат. Эгер ал чуңкурга тийсе, жарыктын азыраак интенсивдүүлүгү жазылат. Интенсивдүүлүктүн өзгөрүшү электрдик сигналга айланат, анын жардамы менен жабдуулар иштейт.
Диск кантип түзүлгөн
- Биринчи этап - серияга киргизүү үчүн маалыматтарды даярдоо;
- Фотолитография экинчи этап жана диск штампын түзүү процесси болуп саналат. Биринчиден, айнек диск түзүлөт, анын үстүнө фоторезистикалык материал катмары колдонулат жана ага маалымат жазылат. Материал жарыктын таасири астында физикалык жана химиялык касиеттерин өзгөртөт;
- Маалыматтар лазер нурунун жардамы менен жазылат. Лазердин күчү жогорулаганда (чуңкур жаратуу зарыл болгондо) фоторезисттик материалдын молекулаларынын химиялык байланыштары бузулат жана ал тоңуп калат;
- Фоторезист оюлат (ар кандай жолдор менен, плазмадан кислотага чейин), лазердин таасири тийбеген жерлер матрицадан чыгарылат;
- Диск гальваникалык ваннага салынып, анын бетине никель катмары түшөт;
- Булак материалы катары баштапкы айнек дискти колдонуу менен дисктер инжектордук форма менен штампталган;
- Андан кийин металл маалымат катмарына чачылат;
- Сырткы жагына коргоочу лак колдонулат, анын үстүнө графикалык сүрөт мурунтан эле колдонулат.
CD-RW жөнүндө эмне айтууга болот?
CD-RW 1997-жылы киргизилген компакт дисктин бир түрү. Стандарт алгач аталган (CD-E, Compact Disc Erasable).
Бул маалыматты жазуу жана сактоо жаатындагы чыныгы ачылыш болду. Анткени, кымбат эмес жана сыйымдуулук сактагычты алуу миңдеген инженерлердин жана колдонуучулардын кыялы болгон. CD-RW түзүлүшү жана иштөө принциби боюнча кадимки CDге окшош, бирок жазуу катмары башкача - бул халькогениддердин адистештирилген эритмеси. Көбүнчө күмүш-индий-сурьма-теллур колдонулат. Эрүү температурасынан жогору ысытылганда мындай эритме кристаллдык абалдан аморфтук абалга өтөт.
Бул учурда фазалык өтүү кайра жазуу процесси үчүн негиз болуп саналган кайра болот. Дисктин активдүү катмарынын калыңдыгы болгону 0,1 микронду түзөт, ошондуктан затка лазер менен таасир этиш оңой. Жазуу процесси лазер нурунун таасири астында ишке ашат, бул учурда активдүү катмар эритмеге айланат (анын лазердин таасири астында калган жерлери). Андан кийин жылуулук субстраттын ичине тарайт, ал эми эрүү аморфтук абалга айланат. Аморфтук сегменттер үчүн диэлектрдик өтүмдүүлүк, чагылуу, демек, чагылган жарыктын интенсивдүүлүгү сыяктуу мүнөздөмөлөр өзгөрөт. Ал дисктеги жазуу жөнүндө маалыматты алып жүрөт. Окуу активдүү катмарга таасир эте албаган төмөнкү кубаттуулуктагы лазердин жардамы менен жүргүзүлөт. Жазуу учурунда активдүү катмар 200 градус Цельсийге чейин ысытылат, бул кайрадан кристаллдык абалга фазалык өтүүгө мүмкүндүк берет.
CD-RWди көп жолу колдонуу жумушчу катмардын механикалык чарчоосуна алып келет. Ошондуктан технологияны иштеп чыккан инженерлер чарчоо коэффициенти төмөн заттарды колдонушкан. CD-RW миңдей кайра жазуу циклине туруштук бере алат.
DVD - андан да көбүрөөк сыйымдуулук!
DVDлер биринчи жолу Японияда 1996-жылы пайда болгон, бул керектөөчүлөрдүн жана бизнестин барган сайын чоңойгон маалымат каражаттарына болгон талаптарына жооп катары. Башында жогорку сыйымдуулуктагы дисктерди бир эле учурда бир нече компаниялар иштеп чыгышкан. Эки көз карандысыз өнүгүү багыттары пайда болду: Multimedia Compact Disc (Philips жана Sony), - Super Disc (8 ири корпорация, анын ичинде Toshiba жана Time Warner). Бир аз убакыт өткөндөн кийин, эки багыттары IBM таасири астында бириккен. Ал өнөктөштөрдү "форматтык согуштун" окуяларын кайталабоого ынандырды, ал кезде Video Home системасы менен Betamax видео кассеталык стандарттарынын ортосунда артыкчылык үчүн күрөш жүрүп жатат.
Технология 1995-жылдын сентябрында жарыяланган жана иштеп чыгуучулар ошол эле жылы спецификацияларды жарыялашкан. Биринчи DVD жазгыч 1997-жылы чыгарылган.
Толкун узундугу 650 нм болгон кызыл лазердин жардамы менен бирдей өлчөмдөрдү сактоо менен жазуу жөндөмдүүлүгүн жогорулатууга мүмкүн болду. Тректин бийиктиги CDдин жарымын түзөт жана 0,74 микронду түзөт.
Blu-Ray эң өнүккөн оптикалык медиа
CD же DVDге караганда бир топ жогору маалымат тыгыздыгы менен оптикалык медианын дагы бир түрү. Стандарт эл аралык BDA консорциуму тарабынан иштелип чыккан. Биринчи прототиби 2000-жылы октябрда пайда болгон.
Технология кыска толкундуу лазерди (толкун узундугу 405 нм) колдонууну камтыйт, ошондуктан аталышы. "e" алынып салынды, анткени көк нур деген сөз англис тилинде кеңири таралган жана патенттелбейт. Көк (көк-кызгылт көк) лазерди колдонуу тректи 0,32 микронго чейин тарытууга мүмкүндүк берип, маалыматтарды жазуу тыгыздыгын жогорулатты. Медиа окуу ылдамдыгы 432 Мбит/сек чейин көбөйтүлдү.
UDF - Universal Disk Format
UDF - бул OS көз карандысыз файл тутумунун форматынын спецификациясы. Ал оптикалык медиада файлдарды сактоо үчүн иштелип чыккан - CD, DVD жана Blu-Ray да. UDFде жазыла турган файлдар үчүн 2 ГБ же 4 ГБ чеги жок, андыктан ал жогорку сыйымдуулуктагы DVD жана Blu-Ray үчүн идеалдуу.
Оптикалык дисктер жана Интернет
Технологиялык компаниялар оптикалык дисктерди жакшыртууну улантууда. Ошентип, Sony жана Panasonic 2016-жылы оптикалык медианын кубаттуулугун 3,3 ТБга чейин көбөйтө алышкан. Ошол эле учурда, дисктердин иштеши, Sony өкүлдөрүнүн айтымында, 100 жылга чейин сакталат.
Бирок, оптикалык дисктердин бардык түрлөрү акырындык менен популярдуулугун жоготуп баратат - Интернеттин өнүгүшү менен колдонуучулардын дисктерде маалыматтарды топтоо зарылдыгы жок болот. Маалымат булутта сакталышы мүмкүн, бул алда канча ыңгайлуу (анын канчалык коопсуз экендиги башка маселе). CD-дисктер мындан бир нече жыл мурункудай популярдуу болбой калды, бирок алар толугу менен унутулуп калбайт (аудио кассеталар сыяктуу) - алар маанилүү бизнес-маалыматтардын архивдерин түзүү үчүн колдонулат.
Эгерде терабайттык оптикалык дисктер өндүрүшкө кирсе, аларды колдонуу чектелет - балким, алар ар кандай бонустар менен 4K тасмаларды жана заманбап оюндарды жайылтуу үчүн колдонулат. Бирок, баарынан мурда, алар камдык көчүрмөлөрдү түзүү үчүн колдонулат. Ал эми Sony жазылган маалыматтардын көп кылымдык коопсуздугу жөнүндө чындыкты айтып жатса, анда бизнес жаңы технологияны абдан активдүү колдонот.
Source: www.habr.com
