Pamięci optyczne i magneto optyczne. Przygotowali: Głąb Sebastian Gwiżdż Patryk

Transkrypt

1 Pamięci optyczne i magneto optyczne Przygotowali: Głąb Sebastian Gwiżdż Patryk

2 Sposoby zapisu optycznego

3 Zwiększenie gęstości zapisu Mniejsza długość fali ( ) MSR Magnetycznie wzbudzana super rozdzielczość ( 2) PWM Modulacja szerokości impulsu (1.5 2) Zapis wielowarstwowy ( 2) Zapis na wzniesieniach i w zagłębieniach (2) Podział dysku na strefy (1.5) Zwiększenie apertury numerycznej (> 1.2) d λ 2 NA

4 Magnetically Induced Super Resolution

5 Modulacja szerokości impulsu

6 Solid Immersion Lens

7 Domain Expansion Technique

8 Zmiana fazy

9 Różnice między fazami

10 Materiał zmieniający fazę

11 Wpływ mocy lasera i czasu trwania impulsu

12 Wykorzystywane materiały

13 DVD tytułem wstępu Długość fali lasera Najmniejsze zagłębienia Odl. Między ścieżkami Dł. spirali CD 780 nm 0.83 μm 1.6 mikrona 5-6 km DVD nm 0.4 μm 0.74 μm 11 km

14 Trochę historii:

15 Typy płyt DVD-ROM: DVD-5 Jednostronny jednowarstwowy 4,7 GB DVD-8 Jednostronny dwuwarstwowy 8,5 GB DVD-10 Dwustronny jednowarstwowy 9,4 GB DVD-18 Dwustronny dwuwarstwowy 17 GB

16 Budowa płyt DVD (1)

17 Budowa płyt DVD (2)

18 Budowa płyt DVD (3)

19 Zapis na płycie DVD-ROM Mikroskopijny obraz ścieżki i wypalanych pitów.

20 Standard DVD-RAM

21 Standard DVD-RAM (1)

22 Standard DVD-RAM (2)

23 Standard DVD RW DVD-RW: - DVD RW formatowanie przed nagraniem -DVD+RW bezpośrednie nagrywanie W obu standardach budowa nośnika jest identyczna jak DVD-RAM z tą różnica, że nie ma podziału na sektory.

24 DVD+R Dysk jednokrotnego zapisu Format stworzony w 2002 r. przez DVD+RW Alliance Mylące logo świadczy o wyżej wymienionym twórcy Niewiele mniejsza pojemność od DVD-RW Bardziej ceniony od DVD-RW: -lepsza ochrona zapisu (system ADIP odczytu danych) -lepszy (silniejszy) system obsługi błędów niż w DVD-RW

25 Standard DVD+RW Długość fali Pojemność Skok ścieżki Min. długość pitu 650 nm 4,7 GB 0,74 µm 0,4 µm DVD+RW Jednowarstwowy 650 nm 4,7 GB 0,74 µm 0,4 µm DVD video/rom Dwuwarstwowy 650 nm 8,5 GB 0,74 µm 0,4 µm Współczynnik odbicia 18-30% 45-85% 18-30% Modulacja Asymetria Grubość Odchylenie kątowe >0,6-0,05-0,15 0,58-0,62 0,7 st. >0,6-0,05-0,15 0,57-0,63 0,8 st. >0,6-0,05-0,15 0,57-0,63 0,8 st.

26 Porównanie standardu DVD-RAM z DVD-RW oraz z DVD+RW DVD-RW DVD-RAM DVD+RW Metoda zapisu zmiana fazy zmiana fazy zmiana fazy Pojemność na stronę (GB) 4,7 2,6 3 Liczba ponownych zapisów Odczytywane dyski Zapisywane dyski CD-ROM, CD-R, CD-RW DVD-R, DVD-RW CD-ROM, CD-R, CD-RW, PD DVD-RAM, PD CD-ROM, CD-R, CD-RW DVD+RW

27 Zasada działania (1) Interferencja potrzebne źródło światła spójnego Pit 0 Land 1

28 Zasada działania (2) Duża szerokość wiązki przed wejściem w ośrodek fotorezystywny spora odporność na zabrudzenia/zniszczenia Środkowy promień prawidłowe zogniskowane wiązki na ścieżce Gdy płyta odchyla się od poziomu następuje detekcja zmiany jednej z par promieni i dochodzi do korekcji obrazu odczytywanego

29 HD DVD High Definition DVD HD DVD rozszerzenie/następca DVD Zgodny ze standardem DVD Popierana przez szerokie grono filmowców i firmy związane z przemysłem audio/video

30 HD DVD rozszerzenie technologii DVD HD DVD technologia niebieskiego lasera, DVD czerwonego Dzięki mniejszej długości fali niebieskiej możliwym jest zapisanie większej ilości danych (analogia do długopisu ocieńszej końcówce) Możliwość otrzymania trzech warstw pojemność 45 GB Kompatybilność ze standardem DVD europe.com/contents/toshiba_teg/eu/workshop/files/techinsight how-does-it-work-en.pdf

31 Blu-Ray Disc

32 Niebieski laser Wynaleziony w 1996 roku w Japonii Udoskonalony w 2002 roku w Polsce Oparty na arsenku galu catalog/images/rm002.jpg images/laser-blue-bg.jpg Długość fali: λ= 405 nm

33 Różnice między nośnikami CD DVD BD-ROM Długość fali lasera 780 nm 650 nm 405 nm Grubość podłoża 1,2 mm 0,6 mm 0,1 mm

34 Dysk Blu-ray Pojemność: 25 GB dla płyty jednowarstwowej 50 GB dla płyty dwuwarstwowej Prędkość odczytu: & Kodowanie: MPEG-2 H.264 (MPEG-4 Part 10) VC-1 Obsługa Javy : Interaktywne menu Funkcje sieciowe odtwarzaczy Bluray

35 Pamięć holograficzna

36 Fizyka holografii Zapis i odczyt danych na polimerach fotograficznych

37 Materiały holograficzne Cechy porządane: wysoka czułość optyczna duża wydajność dyfrakcji znaczna rozdzielczość Materiały spełniające: Fotopolimery Kryształy(np. niobian litu) Wady: Niska trwałość zapisanych informacji kryształ niobianu litu

38 Zalety techniki holograficznej Gęstość zapisu w nośniku Cały obraz jednostką zapisu Zapis informacji w trzech wymiarach

39 Odczyt holograficzny CD-ROM HVD

40 Zasada działania HVD 1. Zielony laser zapisu/odczytu (532nm) 2. Czerwony laser pozycjonujący/adresujący (650nm) 3. Hologram niosący informację 4. Warstwa poliwęglanowa 5. Warstwa fotopolimerowa (z danymi) 6. Warstwy dystansujące 7. Warstwa dichroiczna 8. Aluminiowa warstwa odbijająca 9. Podłoże przezroczyste P. PIT

41 Zapis holograficzny Rolę obiektu fotografowanego podczas zapisu informacji pełni przestrzenny modulator światła

42 Pamięci magnetooptyczne

43 Wstęp: Fizyczne podstawy działania 1970 Pamięci optyczne (dyski CD) 1982 Pierwsze dostępne dyski MO1988 Popularność dysków MO dziś (Japonia)

44 Dyski magnetooptyczne - podział Ze względu na ilość cykli zapisu: Jednokrotnego zapisu Wielokrotnego zapisu Ze względu na format i pojemnosć: 3,5 cala - pojemności od 128 MB do 2,3 GB 5,25 cala - pojemności od 650 MB do 9,1 GB

45 Zalety: Najbezpieczniejszy sposób przechowywania danych Duża odporność na pole elektromagnetyczne Weryfikacja danych po zapisie Nie dochodzi do kontaktu między dyskiem a głowica Przykład: firma MaxOptix produkuje dyski, które potrafią utrzymać zapisane dane przez 50 lat

46 Główni producenci: NeXT - pierwsza firma oferująca tą technologię Cannon - pierwsza firma, która wprowadziła tą tecnologię na rynek Sony producent wielu różnych dysków magneto-optycznych

47 Standard MO

48 Podstawy działania - zapis Warstwa magnetyczna zostaje podgrzana przez wiązkę lasera Zmiana kierunku namagnesowania warstwy magnetycznej Utworzona zostaje mała domena Tworzenie punktów o przeciwnym kierunku magnetyzacji niż podłoże

49 Podstawy działania - odczyt Zmniejszona moc lasera Zależność polaryzacji odbitego światła od kierunku magnetyzacji domen (efekt Kerra) Zmiana polaryzacji światła odbitego z liniowej na eliptyczną

50 Podstawy działania domeny

51 Podstawy działania kasowanie i ponowny zapis Nadpisywanie istniejącej informacji na dysku realizowane jest przez MFM Stosowane w MiniDisc (MD) 44.1 khz Dla komputerów PC brak możliwości zastosowania metody MFM Kasowanie informacji wzdłuż całej linii, zapisywanie nowej informacji, weryfikacja zapisanych danych

52 Budowa nośnika - warstwy Cienka warstwa magneto optyczna 25nm. Np.:TbFeCo Ochronno odblaskowe warstwy Si 3 N 4 Warstwa Al. lustro odbijające wiązkę 60nm Podłoże 1.2mm

53 Schemat układu optycznego

54 Ogniskowanie wiązki lasera

55 Śledzenie ścieżki

56 Funkcje ścieżek

57 Budowa sektora

58 DZIĘKUJEMY ZA UWAGĘ