Оптическая память. Технология CD-ROM. Универсальные компакт-диски, страница 12



Рис.4. По сравнению со стандартными       оптическими головками это устройство, разработанное в Университете г.Осака, имеет существенно меньшую массу. Ведутся работы по повышению разрешающей способности этой головки

ний в области носителей информации будет достижение прямой перезаписи в магнитооптических системах. Имеющиеся в настоящее время носители перезаписываются в два прохода с обязательным предварительным стиранием информации. Многообещающим   направлением является создание 'многослойных активных слоев. Прямая перезапись


была продемонстрирована на носителе, основанном на принципе изменения фазы луча, однако, эта технология еще не внедрена.

Лазеры и каналы

Полупроводниковые лазеры играют основную роль как в развитии технологии связи, так и в развитии оптической записи. Эти крошечные устройства, размером 200-300 микрон, работая в магнитооптических дисководах,   создают   излучение мощностью до 40 мВт, с длиной волны 830 нм (также применяются лазеры с длиной волны 780 нм). Размер пятна на поверхности активного слоя зависит от длины. волны лазерного излучения и от оп


тической силы объектива. В современных системах размер пятна немного больше длины волны. Очевидно, что использование лазеров с более короткой длиной волны приведет к увеличению информационной емкости диска.

Уже демонстрировались лазеры с длиной волны 670 нм на основе соединения галлий-индий-аллю-миний-мышьяк (GaInAlAs).

Ведутся работы по созданию голубого лазера на основе полупроводниковых материалов II-IV группы. Также были продемонстрированы оптические устройства удвоения частоты и смешения частот, однако ойй не обладают той эффективностью и компактностью, которая необходима для оптической головки.


Несколькими  лабораториями демонстрировались полупроводниковые лазеры на поверхностных гетеропереходах и матрицы таких лазеров, расположенные на одном кристалле. Такие лазеры могут быть использованы в многолучевой оптической записи, которая существенно повысит производительность оптических запоминающих  устройств.

Фактически, уже созданы устройства для одновременной записи и чтения нескольких дорожек, в которых используются матрицы из четырех и пяти лазеров.

Совершенствование схем управления и каналов имеет важное значение как для магнитной, так и для оптической записи. С оптическим каналом связаны проблемы, не встречающиеся в области магнитных   дисководов,   например, ошибки, связанные с загрязнением диска в процессе его изготовления. Поскольку метки расположены на дорожке на расстоянии длины волны друг от друга, а дорожки отстоят друг от друга на расстоянии 1.6 мкм, частица пыли на активном слое приведет к потере большого числа смежных битов. Для решения этой проблемы созданы сложные коды модуляции, ведутся исследования по поиску лучших кодов.

Оптические головки

В настоящее время наиболее важным направлением исследований в области оптической технологии является совершенствование оптических головок.  Современные 100-граммовые оптические головки слишком массивны, чтобы составить конкуренцию магнитным головкам, обеспечивающим  прямой доступ к информации за 17 миллисекунд. Возможно, когда-нибудь эту проблему решит интегральная оптическая головка, схема которой приведена на рисунке 4. Эта головка разработана для дисководов компакт-дисков группой профессора Хироси Нисихара в Университете г.Осака. Хотя устройства такого ед-па предлагались и раньше, этот образец стал первым, продемонстри


рованным в работе. Устройство изготовлено на кремниевом кристалле с размерами 5 х 10 мм с оксидированной верхней поверхностью. На верхний слой нанесен тонкий слой диэлектрика с более высоким коэффициентом преломления, который служит в качестве оптического волновода.    Он    ограничивает лазерный пучок, попадающий в волновод с торца.