Оптические методы в информатике. Лантух Ю.Д. - 95 стр.

      где P – мощность излучения лазера в сфокусированном пятне в ват-
      тах;
         у -плотность энергии записи [Дж/см2];
          ρ -плотность записи [бит/см2];
         σ ρ - энергия, затрачиваемая на запись одного бита [Дж/бит].
      Подставляя в (6.3) P = 10 мВт (случай полупроводникового лазера), σ =
10 Дж/см2 и ρ = 107 бит/см2, получим ν = 106 бит/с.
   -1

      В настоящее время существует большое разнообразие оптических запо-
минающих устройств (ЗУ) с однократной записью информации, которые разли-
чаются между собой главным образом объемом памяти и используют диски
различных размеров. Например, для диска диаметром 300 мм достигается ем-
кость порядка 1 Гбайт при постоянной частоте вращения порядка 1000 оборо-
тов в минуту. При постоянной линейной скорости емкость может быть увели-
чена примерно до 1,8 Гбайт. Запись производится полупроводниковым лазером,
причем для записи требуется мощность (на поверхности диска) порядка 5 - 8
мВт. При считывании сигналов мощность снижается до 1 мВт. Шаг между за-
писанными битами составляет примерно 1,6 мкм, а размер отверстий в диске -
0,4 мкм по радиусу и около 1 мкм вдоль дорожки.
      То обстоятельство, что размер пита, может быть заметно меньше, чем
размер сфокусированного, пятна, определяемый дифракционной формулой (1),
открывает возможность увеличения информационной емкости оптического
диска. Для этого необходимо ввести в полупроводниковый лазер нелинейный
элемент с тем, чтобы он генерировал одновременно на двух длинах волн (на ос-
новной частоте и на гармонике). Поскольку мощность при считывании должна
быть в 5—10 раз меньше, чем при записи (иначе записанная информация будет
разрушаться при считывании), для считывания сигнала мощность излучения ла-
зера на второй гармонике окажется достаточной. Понятно, что такой способ
увеличения емкости диска с выжиганием питов потребует увеличения скорости
вращения диска, применения более сложной оптики и т.д.
      В оптических дисковых ЗУ можно применять двух лучевые лазеры. При
этом луч считывания всего на несколько миллиметров отстает от луча записи,
что позволяет сразу выявить ошибку и исправить ее, не дожидаясь следующего
оборота диска.
      Развитие техники полупроводниковых лазеров и устройств интегральной
оптики, существенный прогресс в технологии изготовления и тиражирования
оптических дисков создали условия широкого внедрения оптических ЗУ в вы-
числительную технику. Этому способствуют также высокие темпы развития и
производства персональных ЭВМ, для которых требуется высокоинформатив-
ная внешняя память, недорогая и простая в эксплуатации. Оптические диски,
применяемые в персональных ЭВМ, имеют диаметр 120 или 133 мм и обладают
информационной емкостью примерно 600 Мбайт, что во много раз больше ем-
кости магнитных дисков, применяемых в настоящее время.
      Следует также сказать о широком применении оптических дисков в быто-
вой технике. На основе оптических компакт-дисков созданы различные вариан-
                                                                         17