Pamięci optyczne i magneto optyczne

Przygotowali:Głąb SebastianGwiżdż Patryk

Sposoby zapisu optycznego

Zwiększenie gęstości zapisu

Mniejsza długość fali (1.5 – 3.8)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)

NAd

⋅≈

2λ

Magnetically Induced Super Resolution

Modulacja szerokości impulsu

Solid Immersion Lens

Domain Expansion Technique

Zmiana fazy

Różnice między fazami

Materiał zmieniający fazę

Wpływ mocy lasera i czasu trwania impulsu

Wykorzystywane materiały

DVDtytułem wstępu

11 km5-6 kmDł. spirali

0.74 μm1.6 mikronaOdl. Między ścieżkami

0.4 μm0.83 μmNajmniejsze zagłębienia

635-650 nm780 nmDługość fali lasera

DVDCD

http://en.wikipedia.org/wiki/DVD

Trochę historii:

http://pioneer.jp/crdl/tech/dvd/1-e.html

Typy płyt DVD-ROM:

DVD-5 Jednostronny jednowarstwowy – 4,7 GBDVD-8 Jednostronny dwuwarstwowy – 8,5 GBDVD-10 Dwustronny jednowarstwowy – 9,4 GBDVD-18 Dwustronny dwuwarstwowy – 17 GB

http://pl.wikipedia.org/wiki/DVD

Budowa płyt DVD (1)

http://electronics.howstuffworks.com/dvd2.htm

Budowa płyt DVD (2)

http://www.cdrinfo.pl/cdr/porady/plyty/docs/plyty.php3http://pioneer.jp/crdl/tech/dvd/2-e.html

Budowa płyt DVD (3)

http://www.cdrinfo.pl/artykuly/DVD9/strona3.php

Zapis na płycieDVD-ROM

Mikroskopijny obraz ścieżki i „wypalanych” pitów.

http://www.chip.pl/arts/archiwum/n/articlear_84884.html

Standard DVD-RAM

http://www.pckurier.pl/archiwum/art0.asp?ID=3292

Standard DVD-RAM (1)

http://en.wikipedia.org/wiki/DVD

Standard DVD-RAM (2)

http://pioneer.jp/crdl/tech/dvd/7-5-e.html

Standard DVD RWDVD-RW:

- DVD–RW → formatowanie przed nagraniem- DVD+RW → bezpośrednie nagrywanie

W obu standardach budowa nośnika jest identyczna jakDVD-RAM z tą różnica, że nie ma podziału na sektory.

http://pioneer.jp/crdl/tech/dvd/1-e.html

DVD+R

Dysk jednokrotnego zapisuFormat stworzony w 2002 r.przez DVD+RW AllianceMylące logo świadczy o wyżej wymienionym twórcyNiewiele mniejsza pojemność od DVD-RWBardziej ceniony od DVD-RW:-lepsza ochrona zapisu (system ADIP odczytu danych)-lepszy (silniejszy) systemobsługi błędów niż w DVD-RW

http://pl.wikipedia.org/wiki/DVD

Standard DVD+RW

0,8 st.0,8 st.0,7 st.Odchylenie kątowe

0,57-0,63 0,57-0,63 0,58-0,62 Grubość-0,05-0,15 -0,05-0,15 -0,05-0,15 Asymetria>0,6 >0,6 >0,6 Modulacja

18-30% 45-85%18-30% Współczynnik odbicia

0,4 µm 0,4 µm 0,4 µm Min. długość pitu0,74 µm 0,74 µm 0,74 µm Skok ścieżki8,5 GB4,7 GB 4,7 GB Pojemność650 nm650 nm 650 nm Długość fali

DwuwarstwowyJednowarstwowyDVD video/ROMDVD+RW

Porównanie standardu DVD-RAM z DVD-RW oraz z DVD+RW

DVD+RW DVD-RAM, PD DVD-R, DVD-RW

Zapisywane dyski

CD-ROM, CD-R, CD-RW

CD-ROM, CD-R, CD-RW, PD

CD-ROM, CD-R, CD-RW Odczytywane dyski

100 000 100 000 1000Liczba ponownych zapisów

32,64,7Pojemność na stronę(GB)

zmiana fazyzmiana fazy zmiana fazy Metoda zapisu

DVD+RW DVD-RAMDVD-RW

Zasada działania (1)

Interferencja → potrzebne źródło światła spójnegoPit → 0Land → 1

http://pioneer.jp/crdl/tech/dvd/1-e.html

Zasada działania (2)Duża szerokość wiązki przed wejściem w ośrodek fotorezystywny → spora odporność na zabrudzenia/zniszczeniaŚrodkowy promień →prawidłowe zogniskowane wiązki na ścieżceGdy płyta odchyla się od poziomu następuje detekcja zmiany jednej z par promieni i dochodzi dokorekcji obrazu odczytywanego

http://www.cdrinfo.pl/cdr/porady/plyty/docs/plyty.php3

HD DVD – High Definition DVDHD DVD – rozszerzenie/następcaDVDZgodny ze standardem DVDPopierana przez szerokie grono filmowców i firmy związane zprzemysłem audio/video

http://pl.wikipedia.org/wiki/DVD

HD DVD – rozszerzenie technologiiDVDHD DVD – technologia

niebieskiego lasera, DVD –czerwonegoDzięki mniejszej długości faliniebieskiej możliwym jestzapisanie większej ilościdanych (analogia do długopisuo cieńszej końcówce)Możliwość otrzymania trzechwarstw – pojemność 45 GBKompatybilność ze standardem DVD

http://eu.computers.toshiba-europe.com/Contents/Toshiba_teg/EU/WORKSHOP/files/TechInsight-2006-04-how-does-it-work-EN.pdf

Blu-Ray Disc

http://content.answers.com/main/content/wp/en/thumb/2/21/280px-Blu-ray_Disc.svg.png

Niebieski laserWynaleziony w 1996 roku wJaponiiUdoskonalony w 2002 roku wPolsceOparty na arsenku galu

Długość fali: λ= 405 nm

www.spacemart.com/ images/laser-blue-bg.jpg

www.matrixx-media.com/ catalog/images/RM002.jpg

Różnice między nośnikami

0,1 mm0,6 mm1,2 mmGrubośćpodłoża

405 nm650 nm780 nmDługość fali lasera

BD-ROMDVDCDhttp://www.avt.pl/article/tech/blue.php

Dysk Blu-ray• Pojemność:

– 25 GB dla płyty jednowarstwowej– 50 GB dla płyty dwuwarstwowej

• Prędkość odczytu: – 1x@36Mb/s & 2x@72Mb/s

• Kodowanie:– MPEG-2– H.264 (MPEG-4 Part 10)– VC-1

• Obsługa Javy :– Interaktywne menu– Funkcje sieciowe odtwarzaczy Blu-

ray

http://www.imation.de/about_imation/newsroom/images/imn_340_blu-ray_jewel_case_b.jpg

Pamięć holograficzna

Fizyka holografii

Zapis i odczytdanych na polimerach

fotograficznych

Materiały holograficzneCechy porządane:wysoka czułość optyczna duża wydajność dyfrakcjiznaczna rozdzielczość

Materiały spełniające:FotopolimeryKryształy(np. niobian litu)

Wady:Niska trwałość zapisanych

informacji kryształ niobianu litu

Zalety techniki holograficznej

Gęstość zapisu w nośniku

Cały obraz jednostką zapisu

Zapis informacji w trzech wymiarach

Odczyt holograficzny

CD-ROM HVD

Zasada działania HVD1. Zielony laser zapisu/odczytu (532nm)2. Czerwony laser pozycjonujący/adresujący (650nm)3. Hologram niosący informację4. Warstwa poliwęglanowa5. Warstwa fotopolimerowa (z danymi)6. Warstwy dystansujące7. Warstwa dichroiczna8. Aluminiowa warstwa odbijająca9. Podłoże przezroczysteP. PIT

Zapis holograficzny

Rolę obiektu „fotografowanego”

podczas zapisu informacji pełni przestrzenny

modulator światła

Pamięci magnetooptyczne

Wstęp:

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

Dyski magnetooptyczne -podział

Ze względu na ilość cykli zapisu:

Jednokrotnego zapisuWielokrotnego zapisu

Ze względu na formati pojemnosć:

3,5 cala - pojemności od128 MB do 2,3 GB 5,25 cala - pojemności od 650 MB do 9,1 GB

Zalety:Najbezpieczniejszy sposób przechowywania danychDuża odporność na pole elektromagnetyczneWeryfikacja danych po zapisieNie dochodzi do kontaktu między dyskiem a głowica

Przykład:firma MaxOptix produkuje dyski, które potrafią utrzymaćzapisane dane przez 50 lat

Główni producenci:

NeXT - pierwsza firma oferująca tą technologię

Cannon - pierwsza firma, która wprowadziłatą tecnologię na rynek

Sony – producent wielu różnych dyskówmagneto-optycznych

Standard MO

Podstawy działania - zapisWarstwa magnetyczna zostaje podgrzana przez wiązkę laseraZmiana kierunku namagnesowania warstwy magnetycznejUtworzona zostaje mała domenaTworzenie punktów o przeciwnym kierunku magnetyzacji niż podłoże

Podstawy działania - odczytZmniejszona moc laseraZależność polaryzacji odbitego światła od kierunku magnetyzacji domen (efekt Kerra)Zmiana polaryzacji światła odbitego z liniowej na eliptyczną

Podstawy działania domeny

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

Budowa nośnika - warstwy

Cienka warstwa magneto optyczna 25nm. Np.:TbFeCoOchronno odblaskowe warstwy Si3N4Warstwa Al. – lustro odbijające wiązkę 60nmPodłoże 1.2mm

Schemat układu optycznego

Ogniskowanie wiązki lasera

Śledzenie ścieżki

Funkcje ścieżek

Budowa sektora

DZIĘKUJEMY ZA UWAGĘ