Устройство оптических дисков

Устройство оптических дисков

Внутри каждого компьютера происходит обработка, перемещение и хранение больших объемов данных. Основное место, где они хранятся – жесткий диск, расположенный под крышкой компьютера. Иногда необходимо иметь возможность обмена информацией при отсутствии сети и сохранения её на внешние носители, с их простым способом подключения и использования. Для таких целей могут служить флэш-накопители, DVD/CD/Blu-Ray диски. Воспользоваться ими можно не прибегая к вскрытию компьютера. Хотя сейчас и появилось много различных сервисов, позволяющих хранить данные в сети (облачные хранилища), но и они не всегда удобны, и не стоит отказываться окончательно от подобного рода носителей.

cd-rw

Рассмотрим, что же это такое — CD и DVD диски.

Устройство

Compact Disk (CD) – носитель информации, состоящий из поликарбоновой подложки и тонко нанесенного алюминиевого слоя в форме диска с отверстием в центре (толщина 1,2 мм, диаметр 120 мм). Запись и считывание данных могут производиться как на одной стороне, так и на двух (DVD). На предназначенную для записи сторону нанесена спиралевидная структура, начинающаяся от центрального отверстия.

Извлечение информации происходит при помощи лазера. Все данные, обрабатываемые и хранимые компьютерной системой (будь то ПК или ноутбук или ещё что-то), представляются на уровне машины в виде пары состояний 0 и 1. Где 0 – нет информации, 1 — есть. Таким образом, запись данных на диске состоит из чередующихся значений нуля и единицы в виде выступов и впадин. Луч лазера скользит по поверхности диска по выступам и впадинам, а отражающийся луч принимается приемником. При переходе с впадины на выступ формируется сигнал 1, а при отсутствии такого перехода в ограниченном диапазоне времени – 0.

Digital Versatile Disk (DVD) – диск с аналогичным принципом устройства, но с более большей плотностью записи. Исходя из этого, объем информации, который можно на нем хранить, больше чем у CD.

Слоеные DVD “пироги”

Для увеличения объема хранящейся информации на одном диске, была разработана технология двухслойной записи. Образно представить такую технологию можно как пирог из двух однослойных дисков. Способ чтения данных состоит в фокусировке лазерного луча на нужном слое. Для преодоления лазерным лучом внешнего слоя, на него наносят полупрозрачное покрытие из золота. Стабильность считывания обеспечивается несколько измененными размерами структуры разметки. Она больше, чем на однослойных дисках. И поэтому объем таких DVD не увеличивается двукратно, а составляет 8.5 гигабайт.

Характеристики считывающего лазера в оптических приводах отличаются из-за разности размеров в структуре. Существуют оптические накопители с возможностью записи с двух сторон. Максимальная возможная емкость – 17 гигабайт.

Диски с возможностью одноразовой записи

Есть еще одна разновидность CD-R и DVD-R. Это диски, на которые возможно записать информацию всего один раз. И впоследствии – только считывать. В связи с тем, что стандарты записи DVD разрабатывались несколькими кампаниями, то существует и ограниченное количество вариантов таких DVD-дисков.

Устройство дисков аналогично обычным DVD и CD, но изначально структура включает один неразрывный выступ. Перед нанесением светоотражающего слоя, наносится слой прозрачного лака.

В процессе записи информации лазер нагревает (250-300 градусов) покрытие из лака, он выгорает (без дыма и запаха) и теряет свою прозрачность. На компьютерном языке это называют «прожигом». Если после этой операции взглянуть на диск со стороны записи, то можно различить части, где информация записана, а где – нет. При чтении данных с диска лазерный луч отражается на участках, где лак не подвергался тепловому воздействию при записи.
Диски с многократной записью

CD-RW и DVD-RW – это тип дисков с возможностью перезаписи данных. Для создания возможности многократно перезаписывать информацию, на них наносят слой металлического сплава способного под тепловым воздействием менять своё состояние (фазу). Эти фазы называют кристаллической и аморфной.

Отражательная способность этих состояний различны. Изначально слой характеризуется кристаллической фазой и имеет некоторый показатель отражения. Во время записи происходит нагрев до температуры в пределах 600 +/- 100 градусов, и эти места слоя, плавясь, меняют свое состояние на аморфное. Это приводит к уменьшению показателя отражающей способности и принимается как 0. Уничтожения данных добиваются переводом слоя в кристаллическую фазу (нагрев до 200 градусов).

Удаление данных происходит перезаписью оптического накопителя. Лазером генерируются пучки различной мощности и в структуре диска появляются части, как с кристаллической, так и аморфной структурами.

Запись данных на оптические носители происходит в избыточном коде. Это продиктовано возможностью исправления ошибок, появляющихся при записи и при физической эксплуатации (например, царапины).
Достаем застрявший диск из привода

Иногда вы можете столкнуться с ситуацией, что ни программными средствами, ни нажимая на кнопку извлечения на приводе, диск достать не получается. Чтобы не вскрывать компьютер, а затем и привод, производители предусмотрели возможность механического извлечения диска. Для этого на передней панели расположено отверстие, в которое необходимо вставить что-то небольшое и металлическое в виде распрямленной скрепки.

Аккуратно нажмите, и привод немного откроется. В дальнейшем, вы можете вытащить его полностью и достать диск.