Компакт-диски

В 70-е годы появились оптические диски (в противоположность магнитным). Их плотность записи сразу значительно превзошла плотность записи магнитных дис­ков. Изначально оптические диски были разработаны для записи телевизионных программ, но затем для них были придуманы другие сферы применения, в том числе хранение компьютерных данных. Благодаря их потенциально огромной емкости, оптические диски стали предметом большого числа исследований и со­вершили невероятно быструю эволюцию.

Оптические диски первого поколения были разработаны голландским элект - ронно-промышленным конгломератом Philips для хранения фильмов. Они были 30 см в диаметре и продавались на рынке под названием LaserVision, но без особо­го коммерческого успеха, разве что в Японии.

В 1980 году фирма Philips совместно с Sony разработала компакт-диск (CD, Compact Disc), который быстро вытеснил вращающиеся со скоростью 33 1 /3 оборо­тов в минуту виниловые пластинки (хотя до сих пор отдельные люди, называющие себя «аудиофилами», утверждают, что качество звука у винилов выше, чем у лазер­ных компакт-дисков). Точные технические детали компакт-диска были опублико­ваны в виде Международного стандарта IS 10149, называемого в народе Красной книгой из-за цвета обложки. Международные стандарты издаются Международной организацией по стандартизации ISO (International Organization for Standardization). Каждому международному стандарту обычно соответствует какой-либо нацио­нальный стандарт, как, например, ANSI (American National Standards Institute — Национальный институт стандартизации США) или DIN (Deutsche Industrie Norm — промышленная норма Германии), применяемые в Европе. Публикация спецификаций компакт-диска в качестве международного стандарта обеспечи­вает совместную работу компакт-дисков и проигрывателей для них, выпущенных производителями всего мира. Все компакт-диски должны иметь диаметр 120 мм и толщину 1,2 мм, с 15-мм отверстием в середине. Аудиокомпакт-диски стали пер­вым цифровым носителем, завоевавшим успех на массовом рынке. Предполагается, что они будут сохраняться до 100 лет. Пожалуйста, проверьте в 2080 году, так ли это.

Для производства компакт-дисков используется мощный инфракрасный лазер, которым прожигаются отверстия диаметром 0,8 мкм в металлическом покры­тии стеклянного диска-оригинала, называемого также мастер-диском. С мастер - диска снимается слепок с выпуклостями на месте прожженных лазером отверстий. С помощью этого слепка из поликарбонатной смолы печатаются компакт-диски с тем же рисунком выемок, что и на стеклянном оригинале. Затем застывший по­ликарбонат покрывается очень тонким слоем отражающего свет алюминия, поверх которого диск покрывается защитным лаком, а на него затем наносится этикет­ка. Углубления в поликарбонате называют питами (pit — впадина), а нетронутые лазером участки между питами называют «землей» или «сушей» (land).

При воспроизведении полупроводниковый лазер низкой мощности освещает питы и участки между ними лучом с длиной волны 0,78 мкм, в то время как они прокручиваются с постоянной линейной скоростью. Лазер освещает алюминиевое покрытие диска сквозь прозрачный поликарбонатный диск толщиной в 1,2 мм. Питы выглядят с этой стороны как выступы высотой в четверть длины волны луча лазера. В результате интерференции свет, отраженный от питов, имеет меньшую яркость, чем отраженный от участков между ними, что и регистрируется фотодетектором как последовательность нулей и единиц. На самом деле для большей надежности за 1 считается переход пит/земля или земля/пит, а отсутствие перехода означает 0.

Последовательность питов и промежутков между ними записывается в виде единой непрерывной спиральной дорожки, начинающейся недалеко от центра дис­ка и заканчивающейся у края диска. Максимальная ширина спирали может состав­лять 32 мм, а число оборотов — 22 188 (около 600 на мм). Длина спирали, показан­ной на рис. 5.16, достигает 5,6 км в длину.