Цифровая звукозапись. Вологдин Э.И. - 81 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУТ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

81
Завершена разработка еще двух форматов оптической записи звука под названием
Blue-ray Disc и HD-DVD. Записываемые диски этих форматов имеют диаметр 120 мм,
но запись производится лазером с длиной волны излучения всего 405 нм и
используется объектив с числовой апертурой 0,85 и 0,6 соответственною, что
позволило существенно уменьшить диаметр считывающего пятна света. В формате
HD-DVD емкость одного слоя составляет 15 Гбайт, в формате Blue-Ray Disc - 23,3
Гбайт. Ведутся работы по дальнейшему повышению емкости таких дисков до 50 и
выше Гбайт. Для этого отрабатывается технология увеличения числа слоев от 2 до 6.
8.2. Физические основы оптической записи
Оптическая запись цифровых данных и воспроизведение этих данных
осуществляются лазерным излучением, сфокусированным в пятно микронных
размеров. Поляризованное лазерное излучение фокусируется с помощью микро
объектива, основным параметром которого является числовая апертура NA (рис.8.1),
равная
0
sinNA
= ε⋅ Ψ
,
где Ψ
0
– угол сходимости светового
пучка при фокусировке,
ε
- коэффициент
преломления среды. Как видно,
числовая апертура объектива
существенно зависит от коэффициента
преломления материала НЗ, поэтому в
справочных данных всегда указывается
апертура объектива с учетом этого
коэффициента. В воздухе
ε
=1, для
материала подложки оптических
дисков
ε
=1,55.
Сфокусированное излучение лазера
имеет распределение интенсивности в поперечном сечении, описываемое функцией
Бесселя (рис.8.1.). Под микроскопом видна дифракционная картина Эйри в виде
кольцевых зон с различной интенсивностью света, разделенных черными кольцами,
где интенсивность равна нулю. Диаметр сфокусированного пятна φ по первому
черному кольцу этой картины рассчитывается по формуле
1,22
NA
λ
φ = .
Таблица 8.4. Фокусировка лазерного излучения
Параметры CD
DVD, SACD HD-DVD
Blue Ray
Числовая апертура объектива
0,45 0,6 0,65 0,85
Разрешение, лин/мм
1154 1846 3202 4197
Длина волны лазера, нм
780 650(635) 405 405
Диаметр пятна по уровню 0,5, мкм
1,06 0,66 0,38 0,29
Глубина фокуса, мкм
±
±±
± 1,9 ±
±±
± 0,9 ±
±±
± 0,48 ±
±±
± 0,28
Более
часто
диаметр
считывающего
пятна
света
определяется
на
уровне
0,5
по
интенсивности
,
тогда
0,5
0,61
λ
φ =
NA
Результаты
расчетов
по
этим
формулам
для
различных
форматов
записи
приведены
в
табл
.8.4.
Разрешающая
способность
объектива
характеризует
какое
число
линий
на
миллиметр
длины
способен
различит
объектив
и
она
определяется
равенством
Рис.8.1. Фокусировка лазерного излучения
0
Угол сходимости
Перетяжка
Глубина фокуса
Объектив
0
ψ
Картина Эйри
Распределение
интенсивности в пятне

Страницы