Dispozitive optice de stocare

Un dispozitiv optic de stocare a datelor, numit și disc optic, este un dispozitiv care stochează informația pe suprafața unui disc și citește această informație prin iluminarea suprafeței cu un laser și observarea reflexiei. Tot „disc optic” este numit și discul propriu-zis purtător de date. Clasificarea discurilor optice după caracteristicile înregistrărilor:

  • Discuri cu informații permanente, produse în fabrică (read only media, ROM),
  • Discuri ce pot fi înregistrate la utilizator doar o singură dată (write once media, writable),
  • Discuri ce pot fi înregistrate de mai multe ori (re-write media, re-writable).

În prezent sunt folosite următoarele tipuri de discuri optice:

  • CD, CD-ROM, DVD, BD-ROM – de tipul read only, folosite pentru distribuția în masă a informației digitale (muzică, filme, programe pentru PC);
  • CD-R, DVD-R, DVD+R, BD-R – de tipul write once, folosite pentru stocarea informației;
  • CD-RW, DVD-RW, DVD+RW, DVD-RAM, BD-RE – dispozitive de stocare ce se scriu foarte încet, dar se citesc foarte repede, folosite pentru stocarea informației;
  • Ultra Density Optical sau UDO are o capacitate de stocare similară cu BD-R sau BD-RE și este un dispozitiv ce se scrie încet, se citește repede și este folosit pentru stocarea informației.

Există și dispozitivele de stocare magneto-optice. Acestea sunt discuri optice care stochează informația prin magnetizarea suprafaței lor feromagnetice. Înregistrarea se efectuează prin combinarea metodelor magnetice și optice, iar citirea se face optic. Aceste dispozitive stochează informația în mod nevolatil, cu acces secvențial, cu proces de scriere lent dar cu citire rapidă.

CD – Compact Disc

Articol principal: CD

Un Compact Disc este un disc optic folosit pentru stocarea informației digitale. Inițial a fost creat pentru stocarea datelor în format audio, însă mai tarziu a permis și păstrarea altor tipuri de date.

CD-urile standard au un diametru de 120 mm si pot stoca până la 80 de minute de date în format audio necomprimate (700 MB de date). Mini CD-ul are diametre variabile, între 60 mm si 80 mm și poate stoca pînă la 24 de minute de date în format audio.

Un CD este alcătuit dintr-un plastic policarbonat, aproape pur, cu grosime de 1,2 mm și cu greutate între 15 si 20 de grame. Un strat subțire de aluminiu sau mai rar, de aur, este aplicat suprafeței pentru a o face reflexivă. Metalul este protejat prin aplicarea unui strat de lac direct pe suprafața reflexivă.

Datele sunt stocate pe CD ca o serie de indentații cunoscute sub numele de “pits” (gropi), codate în spirală în stratul de policarbonat. Zonele dintre gropi sunt cunoscute sub numele de “lands” (terenuri). Gropile și terenurile nu reprezintă zero-urile și unu-rile din datele binare. În schimb este folosită o codare non-return-to-zero, inverted: o schimbare din groapă în teren indică un unu, în timp ce nici-o schimbare reprezintă o serie de zerouri. Trebuie să fie cel puțin două și nu mai mult de zece zerouri între fiecare unu; numărul de zerouri este dat de lungimea gropii.

CD-urile sunt sensibile la deteriorări atât din cauza folosirii în mod normal cât și din cauza expunerii la mediul înconjurator. Zgârieturile pot fi reparate prin reumplerea lor cu un plastic refractant asemănător sau prin netezire.

CD-ROM – Compact Disc-Read Only Memory

Este un Compact Disc ce conține informație care poate fi accesată, dar nu și scrisă, de către un calculator. Sunt folosite în special pentru distribuția de software incluzând jocuri și aplicații multimedia, dar pot stoca orice tip de date (până la limita de capacitate a discului). Unele CD-uri conțin atât date pentru calculator cât și audio ce pot fi redate de către un CD player.

CD-ROM-urile sunt identice cu CD-urile ca formă, iar datele sunt stocate și citite într-o manieră similară (diferă de CD-urile audio doar prin standardele folosite pentru stocarea datelor). Informația este stocată pe disc sub forma unei serii de indentații microscopice. Un laser este aplicat pe suprafața reflexivă a discului pentru a citi tiparul creat de gropi și terenuri. Deoarece adâncimea gropilor este aproximativ o ¼ până la 1/6 din lungimea de undă a luminii laserului folosită pentru a citi discul, faza razei reflectate este shiftată în relație cu raza inițială, producând o interferență destructivă și reducând intensitatea razei reflectate. Acest tipar de schimbare a intensității razei reflectate este convertit în informație binară.

CD-R-Compact Disc-Recordable si CD-RW-Compact Disc-ReWritable

CD-R si CD-RW sunt variații ale CD-ului. CD-R este de tipul Write Once Read Many, deși nu este obligatoriu ca întregul disc să fie scris într-o singură sesiune. CD-RW este un Compact Disc ce poate fi rescris de până la 1000 de ori. Ambele tipuri sunt disponibile cu capacități de 80 de minute de audio sau 703 MB.

În cazul CD-R, discul de policarbonat conține un șanț în formă de spirală, numit “pregroove”(deoarece este creat înainte ca informația să fie scrisă pe disc), pentru a ghida raza laserului în timpul scrierii și citirii informației. Acest pregroove este creat în partea de sus a discului de policarbonat, unde gropile și terenurile s-ar găsi într-un CD obișnuit; partea de jos pe care se aplică raza laserului este plată și netedă. Partea discului pe care se află șanțul este acoperită cu un strat foarte subțire de colorant organic peste care se aplică un strat subțire de argint, aliaj de argint sau aur. În final, un strat protector de lac foto-polimerizabil se aplică peste metalul reflector și uscat cu ajutorul luminii ultraviolete.

Un CD-R nescris nu este gol. Șanțul preegrove are un zigzag ce ajută laserul cu care se scrie să rămână pe aceeași direcție și să scrie informația pe disc la o rată constantă. Menținerea unei rate constante este importantă pentru a asigura o mărime și o spațiere corespunzătoare pentru gropile și terenurile imprimate în stratul de colorant. Șanțul pregroove nu este distrus la scrierea discului; el este folosit pentru stocarea unor informații, de exemplu pentru protecție impotriva copierii.

Discurile CD-RW trebuiesc șterse înainte de refolosire. Se pot folosi metode diferite de ștergere, printre care ștergerea completă a suprafeței întregi a discului sau ștergerea rapidă în care doar zonele de meta-data sunt șterse. Ștergerea rapidă este de obicei suficientă pentru permiterea rescrierii discului. Este posibilă recuperarea datelor de pe un CD-RW șters complet doar cu ajutorul unui echipament specializat în recuperarea datelor.