Оптические и магнитооптические системы

Государственный Комитет Российской Федерации

по Высшему образованию

Красноярский Государственный Технический Университет

Кафедра вычислительной техники

РЕФЕРАТ

НА ТЕМУ:

Оптические и

магнитооптические системы

Выполнил : студент

группы ВТ 26-3

Проверил :

Вейсов Е. А.

Красноярск - 1996

Оглавление :

Разновидности оптических дисков ....................................................................................... 1

Обзор устройств оптической памяти .................................................................................... 1

Оптические диски многоразовой записи .............................................................................. 2

Структура и принцип работы оптических дисков многоразовой

записи ...................................................................................................................................... 4

Недостатки магнитооптических носителей ......................................................................... 6

Основные области применения дисков многоразовой записи ................ 7

Совместимость и форматирование МО-носителей

Инициализация ...................................................................................... 9

Формат нижнего и верхнего уровней .................................................... 9

Совместимость ..................................................................................... 10

Выводы ................................................................................................ 10

Список использованной литературы ..................................................... 11

Технологии оптической памяти обещают уникальное сочетание надежности съемных носи-телей с высочайшей емкостью. В ее конструкции достигнут почти абсолютный баланс по таким ключевым позициям, как защита дан¬ных, объем памяти, удельная стоимость на мега-байт и скорость доступа. Они способны хранить текст, изображения, графику, голос. Опти-ческие системы многоразовой записи обеспечивают высокую емкость памяти, произволь-ный доступ к информации и перенос большего объема данных между компьютерами. На-пример, емкость оптического диска размером 5.25 дюйма в 600 раз превышает емкость обычной дискеты.

Разновидности оптических дисков

Самые распространенные виды оптических дисков - компакт-диски только для чтения (CD-ROM), оптические диски одноразовой записи (WORM) и магнито-оптические диски многоразовой записи (MO). Их преимущества в надежности, невысокой стоимости в расче-те на мегабайт , большей емкости, эффективности доступа и долговечности. Недостаток оптических дисков заключается в том, что они в шесть-семь раз медленнее жестких дисков.

Обзор устройств оптической памяти

Наиболее значительные успехи в области массовых запоминающих устройств достигнуты за последние несколько лет и касаются в основном разработки устройств оптической памяти. В этой новой технологии усовершенствованы почти все элементы запоминающего устройст-ва.

Три вида оптических дисков - CD-ROM, WORM и MO - имеют много общих черт. Об-ращаться с ними так же легко, как и с дискетами, но при этом они более долговечны и на-дежны.

Дисководы оптических дисков отличаются повышенной надежностью. Отказов головок почти не бывает: лазерная головка расположена в тысячу раз дальше от поверхности носите-ля, чем плавающая головка магнитного диска. Большинство оптических дисков изготавлива-ется из долговечного полимерного материала. Они не подвержены загрязнению, так как ла-зерный луч сфокусирован на несущем слое под прозрачным пластиком, что позволяет не об-ращать внимания на царапины и следы пальцев.

Высокая емкость оптической памяти обеспечивается плотностью расположения дорожек, которая составляет около 15 тысяч на дюйм - более чем в десять раз выше соответствующего показателя для жесткого диска. Исключительная точность позицирования лазерного луча позволяет дисководу уверенно следить за этими дорожками.

Каждый из этих трех типов оптических дисков несет на себе от 200 до 1200 Мбайт инфор-мации - достаточно для размещения 200 тысяч машинописных страниц текста или около 30 настольных словарей.

CD-ROM применяется для длительного хранения и распространения данных, как аудио-компакт-диск для звуковых клипов. Основная область его применения - тиражирование программ и информационных материалов, таких как справочные руководства, обучающие пакеты, словари, энциклопедии и библиотеки изображений. При больших тиражах это дос-таточно дешевое средство публикации.

WORM используется главным образом в качестве средства создания резервных копий в целях архивирования. Информация записывается на диск один раз, после чего можно только считывать ее. Существуют разные форматы WORM, но в целом это средство архивирования высокой надежности. Недостаток WORM в отсутствии гибкости.

Те же параметры надежности и производительности можно получить и от оптических дис-ков многоразовой записи. Этот вид носителя применяется для создания оперативных резерв-ных копий, архивирования и как вторичная память прямого доступа. Их преимущество в возможности перезаписи при низкой цене, высокой надежности и емкости, оперативном дос-тупе и долговечности.

Оптические диски многоразовой записи

Оптические диски многоразовой записи бывают трех типов: магнитооптический, полимер-ный и фазоинверсный. Почти все существующие в настоящее время коммерческие продукты выполненны по магнитооптической технологии.

Как следует из их названия, магнитооптические диски предполагают использование маг-нитных и оптических процессов. Такая комбинация позволяет добиться большего потенциа-ла для записи, чем каждая технология, взятая в отдельности. Плотность записи магнитоопти-ческих дисков - около 15 тысяч дорожек на дюйм. Они обладают высокой степенью совмес-тимости с CD-ROM и WORM и лишены недостатков, присущих полимерным и фазоинверс-ным оптическим дискам.

Первым и получившим наибольшую известность примером технологии “красящий поли-мер” является CD-совместимая система THOR(Tandy High-perfomance Optical Recording system - высокопроизводительная записывающая оптическая система), преподнесенная как компакт диск, на который можно записывать.

Технология полимерных дисков использует прозрачный пластиковый диск с окрашенным слоем, адсорбирующим тепло лазерного луча дисковода. В разогретой лучом области проис-ходят физические изменения. Процесс считывания с полимерного диска аналогочен процес-су считывания с других видов оптических дисков и заключается в том, что области с записью отражают свет иначе, чем промежуточные, которых не касался лазерный луч. В результате можно использовать те же оптические системы, что и в проигрывателе компакт-дисков. Од-нако в дисководе полимерного диска применяются два лазерных луча, поэтому он дороже, чем магнитооптический диск. К тому же носитель выдерживает только от 1 тысячи до 10 ты-сяч циклов перезаписи.

В оптических системах, использующих изменение фазы, состояние активного слоя для со-хранения нулей и единиц цифрового кода изменяется от кристаллического к аморфному и обратно. Фазоинверсный диск - это полимерный диск с особым металлическим слоем. Луч лазера своим теплом изменяет молекулярную структуру металла, превращая точечные участ-ки его поверхности из аморфных в кристаллические. В результате носитель становится со-стоящим из крошечных светлых и темных пятнышек, которые могут использоваться для ко-дирования цифровой информации. Для этой технологии требуется мощный лазер, Накопи-тель снова получается дорогим, а диск не выдерживает большего числа циклов перезаписи.

Для работы с библиотекой оптических дисков многоразовой записи выпускаются системы с автоматическим поиском и подачей дисков. Вместимость такого устройства может состав-лять от пяти до 700 оптических дисков общей емкостью 100 Гбайт. Электромеханический привод, управляемый от головного компьютера, выбирает, перемещает и устанавливает дис-ки в дисковод, помещаемый внутри корпуса библиотеки. Он обеспечивает доступ к огром-ному количеству данных в пределах нескольких секунд без вмешательства оператора.

Структура и принцип работы оптических дисков

многоразовой записи

С каждой стороны диска расположен несущий слой, а в промежутке - клеевая прослойка. Вся эта “сердцевина“ помещена в защитную оболочку с нанесенной на нее сеткой.

Несущий слой оптического диска многоразовой записи состоит из магнитной пленки, ко-торая, оказавшись в мягком магнитном поле при темрературе около 145’С, меняет поляр-ность на противоположную, а при комнатной температуре ведет себя стабильно. Магнитная пленка наносится в результате сложного процесса вакуумного напыления. Цифровая инфор-мация записывается не ямками и бугорками, как на других оптических носителях, а направ-лением магнитного потока.

В качестве прослойки используется смола, скрепляющая пластины между собой. Оболоч-кой служит, как правило, поликарбонат с непрерывной спиральной