دیسک های نوری
دیسک های نوری از نوع دیسک های قابل حمل هستند و از نور لیزر برای نوشتن و خواندن آنها استفاده می شود. قطر دیسک های نوری 75/4 اینچ و ضخامت آن ها کمتر از5/1 میلی متر است.
در این جا به بررسی دو نمونه از متداول ترین انواع دیسک های نوری یعنی CD و DVD می پردازیم.
سازمان دهی داده ها در دیسک های نوری
در دیسک های نوری از شیارهای متحدالمرکز استفاده نمی شود و تنها یک شیار وجود دارد که به صورت مارپیچ از مرکز دیسک شروع می شود و به دایره ی خارجی آن ختم می شود. در این جا نیز شیار به قطاع تقسیم شده است ولی ظرفیت و طول تمام قطاع ها یکسان است. اما در یک دیسک نوری سرعت چرخش دیسک یکسان نیست. وقتی دستگاه گرداننده دیسک نوری می خواهد از قطاع هایی که به مرکز دیسک نزدیک هستند بخواند، سرعت چرخش دیسک افزایش می یابد و وقتی به سمت خارج دیسک می رود سرعت چرخش کاهش می یابد. نتیجه ی این روش این است که در دیسک نوری تعداد قطاع های بیش تری وجود دارند و از فضای سطح دیسک به خوبی استفاده شده است.
لوح فشرده (CD)
متداول ترین دیسک نوری برای رایانه های شخصی لوح فشرده است. ظرفیت یک لوح فشرده 650 تا 700 مگابایت است و سرعت آن بر حسب واحد x اندازه گیری می شود. هر x معادل 150 کیلوبایت در ثانیه است و در نتیجه سرعت انتقال داده در لوح فشرده ای که سرعت آن x40 است و برابر 6000 کیلوبایت در ثانیه است. برای نوشتن روی لوح فشرده، یک نور قوی لیزر گودال ها یا ناهمواری های بسیار کوچکی روی آن ایجاد می کند. برای خواندن لوح فشرده از یک نور ضعیف لیزر برای پوشش سطح دیسک استفاده می شود.در نقاطی از دیسک که گودال وجود دارد نور لیزر منعکس نمی شود و می تواند نشان دهنده ی یک حالت و در نقاطی از دیسک که مسطح است نور لیزر منعکس می شود و نشان دهنده ی حالت دیگر(دو حالت 1 و0) است.
نحوه ی کار لوح فشرده به قرار زیر است:
شعاع باریکی از نور که به وسیله ی یک منبع تولید کننده ی نور لیزر منتشر می شود توسط یک عدسی و سیم پیچ متمرکزکننده روی سطح دیسک متمرکز می شود.شعاع نور لیزر از یک لایه ی محافظ که سطح لوح فشرده را پوشانده است عبور می کند و با لایه ی منعکس کننده ی دیسک که شبیه به فویل آلومینیوم است برخورد می کند. چنان چه نور لیزر با یک گودال برخورد کند، نور آن پراکنده می شود و اگر با یک سطح مسطح برخورد نماید در همان جهت تابیده شده، منعکس می شود. نور منعکس شده از طریق یک منشور به یک دیود حساس به نور داده می شود.هر پالس نوری که به دیود حساس برخورد می کند یک ولتاژ مختصر در آن ایجاد می کند. ولتاژهای کوچک ایجاد شده جریانی از صفر و یک تولید می کنند که متناظر با داده ذخیره شده در لوح فشرده است.
لوح فشرده ضبط شدنی (CD-R):
این نوع لوح فشرده از یک لایه ی نسبتاً ضخیم از پلاستیک شفاف که از جنس پلی کربنات است ساخته شده و در روی آن به ترتیب یک لایه ی از یک ماده ی رنگی که معمولاً به رنگ سبز است، یک لایه ی نازک از طلا که برای انعکاس نور لیزر به کار می رود، یک لایه ی محافظ لاکی و یک لایه ی ضد خش از جنس مواد پلیمری قرار گرفته اند. دستگاه ضبط لوح فشرده ضبط شدنی استفاده می کند. لایه ی رنگی به گونه ای طراحی شده که نور با فرکانس خاصی را جذب می کند. جذب انرژی نور لیزر به سه طریق مختلف در سطح لوح فشرده، تغییرات ایجاد می کند. این سه طریق عبارتند از: بی رنگ کردن لایه ی رنگی، ایجاد خمیدگی و انحراف در لایه ی پلی کربنات و تشکیل حباب در لایه ی رنگی.انتخاب یکی از سه طریق بستگی به طراحی لوح فشرده ضبط شدنی دارد. صرف نظر از روش به کار رفته، حاصل کار، ایجاد یک مسیر از ناهمواری ها حول محور لوح فشرده است. طول ناهمواری ها و فضای مسطح بین آنها متغیر است.دستگاه ضبط کننده از تغییر طول نقاط ناهموار و مسطح، برای کد کردن و ذخیره ی اطلاعات استفاده می کند. تغییر ایجاد شده در لایه ی رنگی دائمی است لذا روی این نوع لوح فشرده فقط یکبار می توان نوشت.
دستگاه های گرداننده ی لوح فشرده برای خواندن اطلاعات از نور لیزر ضعیف تری استفاده می کنند. پس از متمرکز کردن نور لیزر روی لوح فشرده در نقاطی که ناهمواری وجود ندارد، نور لیزر به وسیله لایه ی طلایی منعکس شده و بر می گردد. اما در نقاطی که ناهمواری وجود دارد نور لیزر پراکنده شده و در نتیجه به دستگاه باز نمی گردد. هر زمان که نور لیزر به هد دستگاه می رسد، یک پالس الکتریکی در آن ایجاد می کند. با استفاده از طرح پالس های دریافتی اطلاعات ذخیره شده رمز گشایی شده و به صورت 0 و 1 برای دستگاه رایانه ارسال می گردد.
لوح فشرده قابل نوشتن مجدد(CD-RW)
در این نوع لوح فشرده از فرآیندی به نام فن آوری تغییر فاز برای نوشتن، تغییر یا پاک کردن داده استفاده می شود. این فرآیند از نوع لیزر با شدت بالا برای نوشتن روی لایه ای استفاده می کند، که به عنوان مثال از نقره، ایندیم، آنتیموان و تِلوریم بوده و روی سطح دیسک قرار گرفته است. در حالت عادی این لایه دارای ساختار چند کریستالی و سخت است. نور لیزر به صورت انتخابی برخی از نقاط را تا دمای 1300-900 درجه فارنهایت گرم می کند. این امر باعث کم شدن کریستال و تبدیل آن به حالت غیرکریستالی و نامنظم می شود (شکل 14-8). در اثر این تغییر نقاط غیرکریستالی نور کم تری را نسبت به نقاط دیگر منعکس می کنند.زمانی که نور ضعیف تر لیزر برای خواندن این نوع از لوح فشرده به کار می رود، از روی نقاط کریستالی منعکس می شود و روی نقاط غیرکریستالی و نامنظم پراکنده می شود. در نتیجه از نقاط نامنظم نور کافی به هد دستگاه برنمی گردد و همانند یک حفره در لوح فشرده، نشان دهنده ی داده ی 1 است.
نقاط کریستالی که نور بیش تری را منعکس می کنند در حکم سطح و نشان دهنده داده ی 0 است. برای پاک کردن اطلاعات و به عبارت دیگر برگرداندن حفره ها یا نقاط غیرکریستالی به نقاط مسطح و کریستالی، فرآیندی با نام بازپخت صورت می گیرد. در این فرآیند از نور ضعیف تر (نسبت به نوشتن) لیزر برای گرم کردن حفره ها تا دمای 400 درجه فارنهایت استفاده می شود. با وجود این که دمای فوق زیر نقطه ی ذوب مواد به کار رفته است، باعث تشکیل بلور کریستال و بازگشتن نقاط غیرکریستالی به نقاط مسطح و کریستالی می شود.
DVD
مکانیزم کار DVD کاملاً شبیه به لوح فشرده است. ظرفیت DVD بسته به این که یک طرفه یا دو طرفه و یک لایه یا دو لایه باشد بین 7/4 تا 17 گیگا بایت است. از آن جایی که نور لیزر استفاده شده در DVD دارای طول موج کوتاهتری نسبت به نور استفاده شده در لوح فشرده است. (در DVD از نور قرمز و در لوح فشرده از نور مادون قرمز استفاده می شود) شعاع نور باریک تر بوده و در نتیجه این امکان فراهم می آید که گودال ها کوچک تر و به هم نزدیک تر باشند و ظرفیت DVD چندین برابر لوح فشرده باشد. در DVD های نامنظم می شود. در اثر این تغییر نقاط غیر کریستالی نور کم تری را نسبت M دولایه، لایه ی اول شفاف بوده و در صورت نیاز نور لیز می تواند از آن عبور کند و روی لایه ی دوم متمرکز شود. در صورتی که بخواهیم از لایه ی اول بخوانیم، نور لیزر با کمک سیم پیچ متمرکز کننده در سطح لایه ی اول متمرکز شده و عمل خواندن از لایه ی اول صورت می گیرد برای خواندن از لایه ی دوم، نور لیزر در فاصله ی لایه ی دوم متمرکز می شود و چون لایه ی اول شفاف است مشکلی در عبور از آن ندارد. واحد اندازه گیری سرعت DVD نیز X است. در این جا هر X معادل 3/1 مگابایت است.
برچسبها:
آموزش کامپیوتر
+ نوشته شده توسط سیدسلطان شیخی درتاريخ دوشنبه 15 اسفند1390 ساعت
22:3 |
