Optisk skiva

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 30 juli 2020; verifiering kräver 21 redigeringar .

Optisk skiva ( engelska  optisk skiva ) är ett samlingsnamn för informationsbärare gjorda i form av skivor, avläsning från vilka utförs med hjälp av optisk ( laser ) strålning. Skivan är vanligtvis platt, dess bas är gjord av polykarbonat , på vilket ett speciellt lager appliceras, som tjänar till att lagra information. För att läsa information används vanligtvis en laserstråle, som riktas mot ett speciellt lager och reflekteras från det. När den reflekteras moduleras strålen av de minsta skårorna - "gropar" (från den engelska  gropen  - "hål", "urtagning") på ett speciellt lager, baserat på avkodningen av dessa förändringar av läsaren, informationen som registreras på disken återställs.

Historik

Tekniken för laserinspelning av information på optiska skivor dök upp långt före födelsen av persondatorer och utvecklades snarare för speciella musikspelare eller för ytterligare tv-apparater. Enligt en av källorna tillhör prioriteringen i utvecklingen av "laser" -teknik de sovjetiska forskarna Alexander Prokhorov och Nikolai Basov  - skaparna av de mycket "kalla" lasrarna som blev grunden för olika informationsläsningsenheter, inte bara i datorer men även i många andra typer av hushållsapparater .Nobelpriset 1964 ). Bara fyra år senare fick Philips det första patentet på en metod för att reproducera data med hjälp av en laserstråle [1] .

Vid World Electrotechnical Congress 1977, Vyacheslav Vasilyevich Petrov , en vetenskapsman inom området optoelektronisk materialvetenskap, informationsteknologi och optisk inspelning av information, akademiker vid Ukrainas Vetenskapsakademi, för första gången i världen, fem år innan utseendet på de första CD -skivorna , föreslog konceptet med en optisk skiva som en "single carrier information", där principerna för att skapa optisk-mekaniska lagringsenheter underbyggs [2] , är också chefsdesignern för den första informationslagringsenheten ES5150 för datorer med en löstagbar optisk skiva med en kapacitet på 2500 MB och en i grunden ny världs första mindre lagringsenhet med nedsänkningsinspelning på optiska cylindrar ES5153 med en kapacitet på 200 MB för användning i persondatorer.

Enligt en annan källa uppfanns det första sättet att återskapa data från optiska skivor 1958 av den amerikanske elektroingenjören David Paul Gregg , som patenterade det 1961 [3] och, med förbättringar, 1969 [4] . Enligt honom fick han idén att använda strålen för att få en bild när han såg ett foto taget med det senaste elektronmikroskopet i en butik [3] . Inspelnings- och uppspelningsmetoden som beskrivs i Greggs patent är i själva verket den tidigaste formen av DVD och användes 1990 av Pioneer Corporation för att utveckla sitt eget patent för optiska skivor [5] .  

En annan amerikansk uppfinnare, James Russell , anses vara pionjären inom digital signalinspelning på optiska medier , som applicerades på en tunn metallfilm genom att brännas med en kraftfull halogenlampa . Russell ansökte om ett patent 1966, ett patent beviljades honom 1970. Efter en rättegång tvingades de största tillverkarna av optiska skivor, som började massproduktion i början av 1980-talet, Sony och Philips , betala Russell för motsvarande licenser och sedan köptes rättigheterna till patentet av honom av det kanadensiska företaget Optical Recording Corporation [6] [7] [8] .

Skivorna som producerades av både Gregg och Russells teknologier var flexibla och använde en transparent (transparent) läsmetod, som hade många nackdelar. 1969, i Holland, uppfann en naturvetare från Philips forskningslaboratorium, Pieter Kramer, en optisk videoskiva med en reflekterande läsmetod – med ett substrat som reflekterar en fokuserad laserstråle. Patentansökan samlades in 1972, men patentet utfärdades först 1991 [9] . Faktum är att det var Cramers uppfinning som blev standarden för optiska skivor. 1975 började Philips och MCA tillsammans utveckla en industriell design av den optiska videoskivan. Tre år senare presenterades det efterlängtade provet i Atlanta under namnet "Laserdisc" . "MCA" var engagerad i produktionen av skivor och "Philips" - spelarenheter. Men på en mycket konkurrensutsatt marknad var produkten för dyr och det kommersiellt misslyckade partnerskapet avslutades.

I Japan och USA förblev Pioneer ledande inom produktionen av optiska videoskivor innan DVD-media kom. Genom att säga adjö till MCA bildade Philips ett partnerskap med det japanska företaget Sony , med vilket de 1979 började utveckla inte en video utan en ljud-CD. De magnetiska medier som fanns på den tiden saknade märkbart volymen och tillförlitligheten för att lagra ljudinspelningar, potentiellt var de en storleksordning sämre än media som producerats med optisk teknik. Resultatet av samarbetet var uppfinningen och industriell produktion i början av 1980-talet av ljudskivor , som blev ett slags tekniskt genombrott inom området informationslagring - den gradvisa utvecklingen av denna teknik, med övergången från analog till digital kodning, snart helt ersatt magnetiska media.

I utvecklingen av teknik för produktion av optiska skivor särskiljs så kallade generationer eller generationer , vars huvuddrag är mängden tillgänglig information för lagring på en disk, som har ökat många gånger från generation till generation. För att öka volymen och förbättra andra väsentliga egenskaper tillät nya metoder för laserinspelning med allt tunnare material.

Forskare vid Australian RMIT University och Wuhan Institute of Technology, Kina, har utvecklat en radikal ny typ av högkapacitets, högpresterande optiska skivor. En ny enhet kan lagra upp till 10 TB (terabyte) data och hålla denna data säker i mer än sexhundra år. Prestandan hos den nya optiska skivan är fyra gånger så stor informationskapacitet som befintlig teknik och 300 gånger så lång tid som informationslagring [10] .

Den första generationen optiska skivor

Den andra generationen optiska skivor

Tredje generationens optiska skivor

Fjärde generationen optiska skivor

Vissa alternativ för optiska skivor

Grundläggande (1×) och maximal (uppskattad) läshastighet
Generation Grundläggande Maximal
(Mbit/s) (Mbit/s) -
1:a (CD) 1.17 65,62 56×
2:a (DVD) 10.55 210,94 20×
3:e (BD) 36 432 12× [13]
Kapacitet och nomenklatur [14] [15]
Beteckning Fester Skikten Diameter Kapacitet
(centimeter) ( GB ) ( GB )
CD-ROM 74 min SS SL ett ett 12 0,682 0,635
CD-ROM 80 min SS SL ett ett 12 0,737 0,687
cd-rom SS SL ett ett åtta 0,194 0,180
DDCD-ROM SS SL ett ett 12 1,364 1,270
DDCD-ROM SS SL ett ett åtta 0,387 0,360
DVD-1 SS SL ett ett åtta 1,46 1,36
DVD-2 SS DL ett 2 åtta 2,66 2,47
DVD-3 DS SL 2 2 åtta 2,92 2,72
DVD-4 DS DL 2 fyra åtta 5,32 4,95
DVD-5 SS SL ett ett 12 4,70 4,37
DVD-9 SS DL ett 2 12 8,54 7,95
DVD-10 DS SL 2 2 12 9.40 8,74
DVD-14 DS DL/SL 2 3 12 13.24 12.32
DVD-18 DS DL 2 fyra 12 17.08 15,90
DVD-R 1.0 SS SL ett ett 12 3,95 3,68
DVD-R (2.0), +R, -RW, +RW SS SL ett ett 12 4,70 4,37
DVD-R, +R, -RW, +RW DS SL 2 2 12 9.40 8,75
DVD-RAM SS SL ett ett åtta 1,46 1,36
DVD-RAM DS SL 2 2 åtta 2,65 2,47
DVD-RAM 1.0 SS SL ett ett 12 2,58 2,40
DVD-RAM 2.0 SS SL ett ett 12 4,70 4,38
DVD-RAM 1.0 DS SL 2 2 12 5.16 4,80
DVD-RAM 2.0 DS SL 2 2 12 9.40 8,75
HD DVD SS SL ett ett åtta 4,70 4,38
HD DVD SS DL ett 2 åtta 9.40 8,75
HD DVD DS SL 2 2 åtta 9.40 8,75
HD DVD DS DL 2 fyra åtta 18.80 17.50
HD DVD SS SL ett ett 12 15.00 13,97
HD DVD SS DL ett 2 12 30.00 27,94
HD DVD DS SL 2 2 12 30.00 27,94
HD DVD DS DL 2 fyra 12 60,00 55,88
HD DVD-RAM SS SL ett ett 12 20.00 18,63

Optisk skivenhet

En optisk skivenhet  är en elektromekanisk anordning för att läsa och (i de flesta moderna modeller) spela in, med hjälp av en laser , information från optiska skivor i form av en plastskiva med ett hål i mitten ( CD , DVD , etc.) . Utvecklad av Philips och Sony i slutet av 1970-talet, ursprungligen för att läsa CD-skivor, för att abstrahera från formatet och typen av skiva, kallas i vardagen för det allmänna namnet på enheten , enligt principen om att läsa information från media. Den optiska enheten i sig kan vara i form av en komponent av en struktur som en del av mer komplex utrustning (till exempel en konsument- DVD-spelare ) eller producerad som en oberoende enhet med ett standardanslutningsgränssnitt ( PATA , SATA , USB ), för till exempel för installation i en dator.

Det finns följande typer av enheter:

Strukturellt sett är enheter av alla typer av diskar ganska lika. De innehåller:

Se även

Anteckningar

  1. ↑ Ett betydande bidrag till utvecklingen av "kalllasrar" gjordes av en annan rysk vetenskapsman - en student och anhängare till akademikern Prokhorov Zhores Alferov , som blev Nobelpristagare "för utvecklingen av halvledarelement som används i ultrasnabba datorer och fiberoptisk kommunikation" år 2000. Se Leontiev V.P. Optiska enheter // Den senaste encyklopedin om en persondator 2005 . - Moskva: OLMA-PRESS Education, 2005. - S. 79. - 800 sid. — ISBN 5-94849-713-5 .
  2. ↑ [1] . Arkiverad från originalet den 1 november 2018.
  3. ↑ 1 2 Milster, Tom D. Optisk datalagring  (obestämd tid) . — Pennsylvania State University.
  4. ↑ US-patent nr 3 430 966 . Datum för åtkomst: 6 december 2015. Arkiverad från originalet 8 december 2015.
  5. ↑ US-patent 4,893,297 . Datum för åtkomst: 6 december 2015. Arkiverad från originalet 9 december 2015.
  6. ↑ Dudley, Brier . Forskarens uppfinning släpptes för en sång  (29 november 2004). Arkiverad från originalet den 10 augusti 2014. Hämtad 24 juli 2014.
  7. ↑ Reed College offentliga angelägenheter kontor (2000). Uppfinnaren och fysikern James Russel '53 kommer att ta emot Vollum Award vid Reed's Convocation . Pressmeddelande . Arkiverad från originalet den 9 oktober 2013. Hämtad 2014-07-24 .
  8. ↑ Veckans uppfinnare. — James T. Russell. — CD-skivan . MIT (december 1999). Arkiverad från originalet den 17 april 2003.
  9. ↑ US-patent 5 068 846 . Datum för åtkomst: 6 december 2015. Arkiverad från originalet 8 december 2015.
  10. ↑ "Nästa generationens optiska skiva har 10TB kapacitet och sex-hundraårig livslängd" Arkiverad 18 april 2018 på Wayback Machine Kurzweil, 26 mars 2018
  11. ↑ SuperRens Disc  (nedlänk)
  12. ↑ Sony introducerade ett optiskt lagringssystem på diskar upp till 1,5 TB . Hämtad 22 april 2012. Arkiverad från originalet 25 april 2012.
  13. ↑ LG 6x Blu-ray-brännare tillgänglig i Korea , CDRinfo.com. Arkiverad från originalet den 16 januari 2010. Hämtad 8 januari 2010.
  14. ↑ MPEG: DVD, bok A - Fysiska parametrar (nedlänk) . Hämtad 8 januari 2010. Arkiverad från originalet 17 januari 2012. 
  15. ↑ DVD i detalj Arkiverad från originalet den 9 april 2008.

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk
I bibliografiska kataloger