Ang mga optical CD ay naging pampublikong magagamit noong 1982, ang prototype ay inilabas kahit na mas maaga - noong 1979. Sa una, ang mga CD ay binuo bilang isang kapalit para sa mga vinyl disc, bilang isang mas mataas na kalidad at mas maaasahang media. Ito ay pinaniniwalaan na ang mga laser disc ay resulta ng magkasanib na trabaho sa pagitan ng mga koponan ng dalawang kumpanya ng teknolohiya - ang Japanese Sony at ang Dutch Philips.
Kasabay nito, ang pangunahing teknolohiya ng "mga malamig na laser", na naging posible ang hitsura ng mga laser disc, ay binuo ng mga siyentipiko ng Sobyet. и . Ginawaran sila ng Nobel Prize para sa kanilang imbensyon. Ang teknolohiya ay higit pang umunlad, at noong dekada 70 ay binuo ng Philips ang isang paraan para sa pag-record ng mga compact disc, na minarkahan ang simula ng CD. Una, nilikha ng mga inhinyero ng kumpanya ang ALP (audio long play) bilang alternatibo sa mga vinyl record.
Ang diameter ng mga ALP disc ay humigit-kumulang 30 sentimetro. Maya-maya, binawasan ng mga inhinyero ang diameter ng mga disc, at ang oras ng paglalaro ay nabawasan sa 1 oras. Ang mga laser disc at isang playback device para sa kanila ang una Philips noong 1979. Pagkatapos nito, nagsimulang maghanap ang kumpanya ng isang kasosyo para sa karagdagang trabaho sa proyekto - nakita ng mga developer ang teknolohiya bilang internasyonal, at mahirap na paunlarin ito sa kinakailangang antas at i-popularize ito sa kanilang sarili.
Ang simula ng lahat
Nagpasya ang pamamahala na subukang makipag-ugnayan sa mga kumpanya ng teknolohiya mula sa Japan, sa oras na iyon ang bansang ito ay nangunguna sa mga hi-end na teknolohiya. Upang gawin ito, ang mga delegado ng Philips ay pumunta sa bansa at pinamamahalaang makipagkita sa presidente ng Sony, na naging interesado sa teknolohiya.
Halos agad na nagkaroon isang pangkat ng mga inhinyero ng Philips-Sony, binuo nila ang mga unang detalye ng teknolohiya. Iginiit ng bise presidente ng Sony na dagdagan ang volume ng disc; gusto niyang mapaunlakan ng compact ang ikasiyam na symphony ni Beethoven, kung saan pinalawak ang volume ng disc mula 1 oras hanggang 74 minuto (mayroon ding opinyon na ito ay para lamang isang magandang kuwento sa marketing). Ang dami ng data na akma sa naturang disk ay 640 MB. Nakabuo din ang mga inhinyero ng mga parameter ng kalidad ng tunog. Halimbawa, ang dalas ng sampling ng mga stereo signal ay kinokontrol sa 44,1 kHz (para sa isang channel 22,05 kHz) na may kaunting lapad na 16 bit bawat isa. Ito ay kung paano lumitaw ang pamantayan ng Red Book.
Ang pangalan ng bagong teknolohiya ay hindi biglang lumitaw - ito ay pinili mula sa maraming mga pagpipilian, kabilang ang Minirack, Mini Disc, Compact Rack. Bilang resulta, pinagsama ng mga developer ang dalawang pamagat, na nagresulta sa isang hybrid na Compact Disc. Hindi bababa sa lahat, napili ang pangalang ito dahil sa lumalagong katanyagan ng mga audio cassette (teknolohiya ).
Ginampanan din ng Philips at Sony ang isang kritikal na papel sa pagbuo ng detalye para sa unang mga digital compact disc, na tinatawag na Yellow Book o CD-ROM. Ang bagong detalye ay naging posible na mag-imbak hindi lamang ng audio, kundi pati na rin ng teksto at graphic na data sa mga disk. Awtomatikong natukoy ang uri ng disc kapag binabasa ang header. Ang problema ay ang isang CD na sumusunod sa Yellow Book ay maaari lamang gumana sa isang partikular na uri ng drive, na hindi pangkalahatan.
Noong Agosto 17, 1982, ang unang CD ay inilabas sa pabrika ng Philips sa Langenhagen, Germany. Ang album ay naitala dito pangkat ng ABBA. Kapansin-pansin na ang varnish coating ng mga unang disc ay hindi masyadong mataas ang kalidad, kaya ang mga mamimili ng mga compact ay madalas na napinsala sa kanila. Sa paglipas ng panahon, bumuti ang kalidad ng mga disc. Sa unang ilang taon, eksklusibo silang ginamit sa hi-fi equipment, ginamit ang mga ito bilang kapalit ng mga vinyl record at cassette.
Mula noong 2000, ang 700 MB na mga disc ay nagsimulang lumitaw sa pagbebenta, na naging posible na mag-record ng audio na may kabuuang tagal na hanggang 80 minuto. Ganap nilang itinulak ang 650 MB na mga drive palabas sa merkado. Mayroon ding 800 MB media, ngunit hindi sila angkop para sa lahat ng mga drive, kaya ang mga naturang disk ay hindi partikular na laganap. Posibleng dagdagan ang dami ng espasyong magagamit para sa pag-iimbak ng data sa pamamagitan ng pagbabawas ng distansya sa pagitan ng mga track. Kaya, halimbawa, para sa mga disk na may kapasidad na 650 MB, ang distansya sa pagitan ng mga track ay 1,7 microns, at para sa 800 MB disk ang figure na ito ay nabawasan sa 1,5 microns. Gayundin, para sa una, ang bilis ay 1,41 m/s, at para sa huli, 1,39 m/s.
Как это работает
Ang disk ay binubuo ng ilang mga layer. Ang substrate ay polycarbonate, ang kapal nito ay 1,2 mm, diameter ay 120 mm. Ang isa pang layer ay inilalagay sa substrate - metal (maaari itong maging ginto, pilak o, kadalasan, aluminyo). Susunod, ang layer ng metal ay protektado ng barnisan, kung saan inilalapat ang mga graphics. Ang substrate ay mapagkakatiwalaang pinoprotektahan ang layer ng metal, kaya ang napakalalim na mga gasgas ay nakakasagabal sa pagbabasa. Ang diameter ng butas sa disk ay 15 mm.
Format ng imbakan ng data para sa mga disk - (tinalakay sa itaas). Ang mga error sa pagbabasa ay itinatama gamit ang Reed-Solomon code, upang ang mga magaan na gasgas ay hindi makabawas sa pagiging madaling mabasa ng disc.
Ang data ay nakasulat sa disk sa anyo ng isang spiral track ng tinatawag na mga pits (recesses), na pinalabas sa polycarbonate base. Ang lalim ng bawat hukay ay humigit-kumulang 100 nm at ang lapad ay 500 nm. Haba ng hukay mula 850 nm hanggang 3,5 µm. Ang mga hukay ay nakakalat o sumisipsip ng liwanag, ang substrate ay sumasalamin. Kaya, ang naitala na disc ay isang mahusay na halimbawa ng isang reflective diffraction grating.
Ang disc ay binabasa gamit ang isang laser beam na may wavelength na 780 nm, na ibinubuga ng isang semiconductor laser. Ang prinsipyo ng pagbabasa ay upang irehistro ang mga pagbabago sa intensity ng sinasalamin na liwanag. Kaya, ang laser beam ay nagtatagpo sa layer ng impormasyon, ang diameter ng light spot sa kasong ito ay 1,2 microns. Ang pinakamataas na signal ay naitala sa pagitan ng mga hukay. Kung ito ay tumama sa hukay, isang mas mababang intensity ng liwanag ang naitala. Ang mga pagbabago sa intensity ay na-convert sa isang de-koryenteng signal, kung saan gumagana ang kagamitan.
Paano nilikha ang disc
- Ang unang yugto ay ang paghahanda ng data para sa paglulunsad sa serye;
- Ang Photolithography ay ang pangalawang yugto at ang proseso ng paglikha ng isang disk stamp. Una, ang isang glass disk ay nilikha, kung saan ang isang layer ng photoresist na materyal ay inilapat, at ang impormasyon ay naitala dito. Binabago ng materyal ang mga katangiang pisikal at kemikal nito sa ilalim ng impluwensya ng liwanag;
- Ang data ay naitala gamit ang isang laser beam. Kapag ang lakas ng laser ay tumaas (kapag kinakailangan upang lumikha ng isang hukay), ang mga kemikal na bono ng mga molekula ng materyal na photoresist ay nawasak at ito ay nagyeyelo;
- Ang photoresist ay nakaukit (sa iba't ibang paraan, mula sa plasma hanggang acid), ang mga lugar na hindi apektado ng laser ay inalis mula sa matrix;
- Ang disk ay inilalagay sa isang galvanic bath, kung saan ang isang layer ng nickel ay idineposito sa ibabaw nito;
- Ang mga disc ay tinatakpan ng injection molding, gamit ang orihinal na glass disc bilang pinagmumulan ng materyal;
- Susunod, ang metal ay na-spray sa layer ng impormasyon;
- Ang isang proteksiyon na barnis ay inilalapat sa panlabas na bahagi, kung saan ang isang graphic na imahe ay inilapat na.
Paano ang CD-RW?
Ang CD-RW ay isang uri ng compact disc na ipinakilala noong 1997. Ang pamantayan ay orihinal na tinawag (CD-E, Compact Disc Erasable).
Ito ay isang tunay na tagumpay sa larangan ng pagtatala at pag-iimbak ng impormasyon. Pagkatapos ng lahat, ang pagkuha ng mura at malawak na storage medium ay ang pangarap ng libu-libong mga inhinyero at user. Ang CD-RW ay katulad sa istraktura at prinsipyo ng pagpapatakbo sa isang regular na CD, ngunit ang layer ng pag-record ay naiiba - ito ay isang dalubhasang haluang metal ng chalcogenides. Ang pinakakaraniwang ginagamit ay silver-indium-antimony-tellurium. Kapag pinainit sa itaas ng punto ng pagkatunaw, ang naturang haluang metal ay nagbabago mula sa isang mala-kristal na estado sa isang walang hugis.
Ang phase transition sa kasong ito ay nababaligtad, na siyang batayan para sa proseso ng muling pagsulat. Ang kapal ng aktibong layer ng disk ay 0,1 microns lamang, kaya madaling maimpluwensyahan ang sangkap gamit ang isang laser. Ang proseso ng pag-record ay nangyayari kapag nalantad sa isang laser beam; sa kasong ito, ang aktibong layer ay nagiging isang tunaw (ang mga bahagi nito na naapektuhan ng laser). Susunod, ang init ay kumakalat sa substrate, at ang pagkatunaw ay nagiging isang amorphous na estado. Para sa mga amorphous na segment, ang mga katangian tulad ng dielectric constant, reflectance, at, dahil dito, ang intensity ng reflected light ay nagbabago. Nagdadala ito ng impormasyon tungkol sa pag-record sa disk. Isinasagawa ang pagbabasa gamit ang mas mababang power laser, na hindi makakaapekto sa aktibong layer. Sa panahon ng pagre-record, ang aktibong layer ay pinainit hanggang 200 degrees Celsius, na nagbibigay-daan dito upang muling sumailalim sa isang phase transition sa isang mala-kristal na estado.
Ang paulit-ulit na paggamit ng CD-RW ay humahantong sa mekanikal na pagkapagod ng nagtatrabaho layer. Samakatuwid, ang mga inhinyero na bumuo ng teknolohiya ay gumamit ng mga sangkap na may mababang koepisyent ng pagkapagod. Ang isang CD-RW ay maaaring makatiis ng halos isang libong mga ikot ng muling pagsulat.
DVD - mas maraming kapasidad!
Unang lumabas ang mga DVD sa Japan noong 1996, bilang tugon sa mga pangangailangan ng consumer at negosyo para sa mas malaking storage media. Sa una, ang mga high-capacity disk ay binuo ng ilang kumpanya nang sabay-sabay. Dalawang independiyenteng direksyon sa pag-unlad ang lumitaw: Multimedia Compact Disc (Philips at Sony), - Super Disc (8 malalaking korporasyon, kabilang ang Toshiba at Time Warner). Maya-maya, ang parehong direksyon ay pinagsama sa isa sa ilalim ng impluwensya ng IBM. Kinumbinsi niya ang mga kasosyo na huwag ulitin ang mga kaganapan ng "format war", kapag nagkaroon ng labanan para sa priyoridad sa pagitan ng Video Home System at Betamax video cassette standards.
Ang teknolohiya ay inihayag noong Setyembre 1995, at ang mga developer ay nag-publish ng mga pagtutukoy sa parehong taon. Ang unang DVD burner ay inilabas noong 1997.
Posibleng dagdagan ang kapasidad ng pag-record habang pinapanatili ang parehong mga sukat sa pamamagitan ng paggamit ng pulang laser na may wavelength na 650 nm. Ang track pitch ay kalahati ng isang CD at 0,74 microns.
Ang Blu-Ray ay ang pinaka advanced na optical media
Isa pang uri ng optical media na may mas mataas na density ng data kaysa sa CD o DVD. Ang pamantayan ay binuo ng international consortium BDA. Ang unang prototype ay lumitaw noong Oktubre 2000.
Ang teknolohiya ay nagsasangkot ng paggamit ng isang short-wave laser (wavelength 405 nm), kaya ang pangalan. Ang "e" ay tinanggal dahil ang expression na blue ray ay karaniwan sa English at hindi maaaring patente. Ang paggamit ng asul (asul-violet) na laser ay naging posible upang paliitin ang track sa 0,32 microns, na nagpapataas ng density ng pag-record ng data. Ang bilis ng pagbabasa ng media ay nadagdagan sa 432 Mbit/s.
UDF - Universal Disk Format
Ang UDF ay isang detalye ng format ng file system na independiyenteng OS. Ito ay dinisenyo para sa pag-iimbak ng mga file sa optical media - parehong CD, DVD at Blu-Ray. Ang UDF ay walang 2GB o 4GB na limitasyon para sa mga naisusulat na file, kaya perpekto ito para sa mga DVD at Blu-Ray na may mataas na kapasidad.
Mga optical disc at ang Internet
Ang mga kumpanya ng teknolohiya ay patuloy na nagpapahusay ng mga optical disc. Kaya, nagawang taasan ng Sony at Panasonic ang kapasidad ng optical media sa 2016 TB noong 3,3. Kasabay nito, ang pagganap ng mga disk ay nananatili, ayon sa mga kinatawan ng Sony, hanggang sa 100 taon.
Gayunpaman, ang lahat ng mga uri ng optical disk ay unti-unting nawawalan ng katanyagan - sa pag-unlad ng Internet, ang pangangailangan para sa mga gumagamit na makaipon ng data sa mga disk ay nawawala. Maaaring maimbak ang impormasyon sa cloud, na mas maginhawa (kung gaano ito ka-secure ay isa pang tanong). Ang mga CD ay hindi na halos kasing sikat ng mga ito ilang taon na ang nakalipas, ngunit malamang na hindi sila makakaharap ng kumpletong pagkalimot (tulad ng sa kaso ng mga audio cassette) - gagamitin ang mga ito upang lumikha ng mga archive ng mahalagang impormasyon ng negosyo.
Kung ang mga terabyte optical disk ay mapupunta sa produksyon, ang kanilang paggamit ay magiging limitado - marahil ay gagamitin ang mga ito upang ipamahagi ang 4K na mga pelikula at modernong laro na may iba't ibang mga bonus. Ngunit higit sa lahat ay gagamitin ang mga ito upang lumikha ng mga backup. At kung ang Sony ay nagsasabi ng totoo tungkol sa siglo-lumang kaligtasan ng naitala na data, kung gayon ang negosyo ay gagamit ng bagong teknolohiya nang napakaaktibo.
Pinagmulan: www.habr.com
