36163

Физические характеристики, позволившие получить высокую информационную емкость диска BluRay

Реферат

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Минимальный диаметр b светового пятна в точке фокуса прямо пропорционален длине волны излучения лазера и обратно пропорционален числовой апертуре объектива: где с коэффициент величина которого зависит от уровня световой энергии по которому измеряется диаметр пятна. Сравнительные размеры светового пятна по уровню первого темного кольца Эйри для излучения с длиной волны 780 нм CD 650 нм DVD и 405 нм BluRay приведены на рис. Площадь же светового пятна как известно прямо пропорциональна квадрату его радиуса S = πr2 или диаметра S =...

Русский

2013-09-21

90 KB

5 чел.

Физические характеристики, позволившие получить высокую информационную емкость диска BluRay

Основными элементами, которые позволили более чем в 5 раз увеличить емкость диска BluRay в сравнении с его непосредственным предшественником – диском DVD, являются новый полупроводниковый лазер на основе нитрида галлия GaN (вместо лазера на основе арсенида галлия GaAs, который использовался как в формате DVD, так и в формате CD), излучающий синий свет с длиной  волны λ = 405 нм, и  фокусирующий объектив с числовой апертурой NA = 0,85.

Числовая апертура NA (Numerical Aperture) объектива определяется выражением

NA = n sinθ,             

где n – показатель преломления среды, в которой распространяется свет;

θ – угол, под которым виден радиус входного зрачка объектива из точки пересечения его оптической оси с фокальной плоскостью (рис.1.2).

Показатель преломления воздушной среды n = 1, поэтому в воздухе

NA = sin θ.          

Величина угла α = 2θ, под которым виден диаметр входного зрачка объектива из той же точки, называется угловой апертурой.

Длина волны синего лазера в системе BD – 405 нм, что, очевидно, значительно меньше длины волны красного лазера, используемого в DVD – 650 нм. Числовая апертура объектива в формате BD (NA = 0,85), наоборот, больше, чем в формате DVD (NA = 0,6). Минимальный диаметр b светового пятна в точке фокуса прямо пропорционален длине волны излучения лазера и обратно пропорционален числовой апертуре объектива:

где с – коэффициент, величина которого зависит от уровня световой энергии, по которому измеряется диаметр пятна.

Распределение энергии в лазерном пучке описывается функцией Гаусса, а измерение диаметра пучка может производиться по уровню 0,5, по уровню 0,7 или по уровню первого темного кольца Эйри. Чаще всего используют оценку по уровню первого темного кольца картины Эйри, в пределах которого сосредоточена практически вся энергия света (с = 1,22), или по уровню 0,5 (с = 0,61). Сравнительные размеры светового пятна по уровню первого темного кольца Эйри для излучения с длиной волны 780 нм (CD), 650 нм (DVD) и 405 нм (BluRay) приведены на рис. 1.3.

Площадь же светового пятна, как известно, прямо пропорциональна квадрату его радиуса (S = πr2) или диаметра (S = πd2/4).

Квадрат длины волны излучения синего лазера меньше квадрата длины волны излучения красного лазера примерно в 2,6 раза (6502/4052 ≈ 2,6), следовательно, уменьшение длины волны излучения лазера приводит к уменьшению площади светового пятна примерно в 2,6 раза.

Квадрат апертуры объектива в формате BD больше квадрата апертуры объектива в формате DVD примерно в 2 раза (0,852/0,62 ≈ 2), следовательно, увеличение апертуры объектива приводит к уменьшению площади светового пятна еще в 2 раза. Общее уменьшение площади светового пятна составит, таким образом, величину 5,2 (рис. 1.4). Это позволяет уменьшить как ширину дорожек записи, так и расстояние между ними (шаг дорожек на дисках формата BD составляет величину 0,32 нм против 0,74 на дисках формата DVD).

Уменьшение площади светового пятна более чем в 5 раз определяет увеличение информационной емкости диска BD в сравнении с диском DVD также более чем в 5 раз (25 Гб у диска BD против 4,7 у диска DVD).


α

θ

Входной зрачок объектива

окальная плоскость

Оптическая ось

α = 2θ – угловая апертура

NA = n sinθ – числовая апертура

Рис.1.2. К понятиям числовой и угловой апертуры

Рис. 1.3. Сравнительные размеры светового пятна для различных длин волн  лазерного излучения

Толщина защитного слоя

Площадь светового пятна

Числовая апертура NA

Длина волны излучения лазера λ

650 нм

405 нм

0,6 мм

0,1 мм

1,2 мм

1,2 мм

Рис. 1.4. Параметры, обеспечивающие повышение плотности записи на диске BD в сравнении с плотностью записи на DVD


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

16665. ИНСТИТУТ ПРЕИМУЩЕСТВЕННОЙ ПОКУПКИ В РОССИЙСКОМ И ЗАРУБЕЖНОМ ПРАВЕ 88.4 KB
  ИНСТИТУТ ПРЕИМУЩЕСТВЕННОЙ ПОКУПКИ В РОССИЙСКОМ И ЗАРУБЕЖНОМ ПРАВЕ /Хозяйство и право N 10 2003/ К. СКЛОВСКИЙ М. СМИРНОВА К. Скловский доктор юридических наук. М. Смирнова магистр частного права. В российском законодательстве закреплено право преимущес
16666. О ПРАВЕ НА ОТЧУЖДЕНИЕ ИМУЩЕСТВА БЕЗ ПЕРЕДАЧИ ВЛАДЕНИЯ 43.13 KB
  О ПРАВЕ НА ОТЧУЖДЕНИЕ ИМУЩЕСТВА БЕЗ ПЕРЕДАЧИ ВЛАДЕНИЯ К. СКЛОВСКИЙ К. Скловский партнер адвокатского бюро Барщевский и партнеры доктор юридических наук. Поскольку гражданский оборот спонтанно разлучает собственность и владение приходится признать что соб...
16667. О ВОЗМЕЩЕНИИ ВРЕДА, ПРИЧИНЕННОГО В РЕЗУЛЬТАТЕ ТЕРРОРИСТИЧЕСКОЙ АКЦИИ 60.97 KB
  О ВОЗМЕЩЕНИИ ВРЕДА ПРИЧИНЕННОГО В РЕЗУЛЬТАТЕ ТЕРРОРИСТИЧЕСКОЙ АКЦИИ К. СКЛОВСКИЙ М. СМИРНОВА К. Скловский адвокат доктор юридических наук. М. Смирнова магистр частного права. Терроризм представляет собой одну из актуальнейших проблем современности ко...
16668. ПРИМЕНЕНИЕ НОРМ О ДОБРОЙ СОВЕСТИ В ГРАЖДАНСКОМ ПРАВЕ РОССИИ 76.13 KB
  ПРИМЕНЕНИЕ НОРМ О ДОБРОЙ СОВЕСТИ В ГРАЖДАНСКОМ ПРАВЕ РОССИИ К. СКЛОВСКИЙ К. Скловский доктор юридических наук партнер Адвокатского бюро Барщевский и партнеры. Во время дискуссии происходившей три года назад в Центре частного права один из наших ведущих ци...
16669. ВОПРОС О ПРЕДЕЛАХ ВМЕШАТЕЛЬСТВА ГОСУДАРСТВА В ЧАСТНУЮ СОБСТВЕННОСТЬ В СУДЕБНОЙ ПРАКТИКЕ 40.14 KB
  ВОПРОС О ПРЕДЕЛАХ ВМЕШАТЕЛЬСТВА ГОСУДАРСТВА В ЧАСТНУЮ СОБСТВЕННОСТЬ В СУДЕБНОЙ ПРАКТИКЕ К. СКЛОВСКИЙ К. Скловский адвокат партнер адвокатского бюро Барщевский и партнеры доктор юридических наук. В 2001 году заметно обозначился интерес отечественных юристо...
16670. МЕХАНИЗМ ПЕРЕХОДА ПРАВА И ПОСЛЕДСТВИЯ ЦЕССИИ 36.33 KB
  МЕХАНИЗМ ПЕРЕХОДА ПРАВА И ПОСЛЕДСТВИЯ ЦЕССИИ К. СКЛОВСКИЙ К. Скловский доктор юридических наук. Гражданский оборот можно представить как оборот прав вещных и обязательственных. Но если квалификация оборота вещей не вызывает больших теоретических затруднений...
16671. ПРАВО УДЕРЖАНИЯ ПРОТИВ ТРЕБОВАНИЙ О РЕСТИТУЦИИ И ВИНДИКАЦИИ ВЕЩИ 27.77 KB
  ТАК ДЕРЖАТЬ О ПРАВЕ УДЕРЖАНИЯ ПРОТИВ ТРЕБОВАНИЙ О РЕСТИТУЦИИ И ВИНДИКАЦИИ ВЕЩИ К. СКЛОВСКИЙ Константин Скловский адвокат доктор юридических наук. Значительная часть судебных споров имеет своим предметом возврат имущества отчужденного по недействител...
16672. ВСЕ НА ПРОДАЖУ 15.6 KB
  ВСЕ НА ПРОДАЖУ К. СКЛОВСКИЙ К. Скловский адвокат доктор юридических наук. Различные аспекты реализации имущества должника с торгов не раз рассматривались в юридической литературе. Однако судебная практика свидетельствует что проблемы и противоречия остаютс...
16673. ВЛАДЕТЬ ИМЕЕМ ПРАВО 12.59 KB
  ВЛАДЕТЬ ИМЕЕМ ПРАВО К. СКЛОВСКИЙ Начиная с 1997 г. когда судебная практика впервые обнаружила проблему незащищенности добросовестного приобретателя имущества мне многократно приходилось обращаться к этой теме Закон. N 12. 1997. Более подробно вопрос рассматривался в ...