Optical Storage Flashcards
Welche optischen Medien gibt es?
Was sind Unterschiede?
CD: dicker Coat, wenig Speicher, große Punkte, lange Wellenlänge, kleine NA
DVD: mittel
Blueray: dünner Coat, viel Speicher, kleine Punkte, geringe Wellenlänge, große NA
Was ist ein LASER?
Ligth Amplification by Stimulated Emission of Radiation
- Eine Wellenlänge, parallele Ausbreitung, gleiche Phase
- hohe Energiedichte
Was sind Bestandteile eines Lasers?
Resonator: hier Strecke zwischen Spiegeln abgestimmt auf Wellenlänge
Energiequelle
Rubinstab
Was ist Licht?
- elektromagnetisches Phänomen
- verbreitet sich in Wellen
- Teil des elektromagnetischem Spektrums
- elektromagnetsiche Welle
Was sind optische Phänomene? (5)
Brechung: Ablenkung durch versch. Brechungsindexe in anderen Materialien
Interferenz: Auslöschung und Verstärkung von Licht durch Phasenverschiebung
Kohärenz: räumlich(gleiche Ebene), zeitlich(gleiches Spektrum)
Beugung: jeder schwingende Punkt des Lichts ist neues Wellenzentrum
Polarisation: Orientierung der Welle im Raum
Was ist die numerische Aperatur?
Wodurch kann sie erhöht werden
Bewertet die Leistung einer Linse
NA=n*sin(theta_max)
Theta_max ist Aktezptanzwinkel (größtmöglicher Winkel)
Wert oft bei 1
erhöht durch Ölimmersionen oder Reinstwasser
Was ist der Kerr Effekt?
Elektroskopischer Kerr Effekt:
Isotrope Stoffe werden durch Ausrichtung ihrer polaren Moleküle im elektrischen Feld doppelbrechend.
Optischer Kerr Effekt: Nichtlineare Optik, die Brechzahl n eines transparenten Mediums nimmt bei hohen Intensitäten zu.
Magneto optischer Kerr Effekt: An magnetisierten ferromagnetischen Spiegeln ändern sich bei der Reflexion die Polarisationsverhältnisse
Was ist der Farady Effekt?
Die Polarisationsebene wird durch ein Magnetfeld, das parallel zur Ausbreitungsrichtung des Liches orientiert ist, gedreht.
Wie sind optische Medien (reine Lesesysteme) aufgebaut?
Schutzschicht
Reflektierende Schicht
Substrat
Wie funktionieren beschreibare Medien?
Erzeugung von Zonen unterschiedlicher Reflektivität durch thermische Verfahren.
- Abtragung in dünnen Metallfilmen
- Markierung in organischen Filmen
- Texturveränderung an Oberfläche
- Wechsel der Phase des Oberflächenmaterials
- -Schreiben und Löschen durch Erwärmung
- -Geschw. der Abkühlung unterscheidet verschiede mögliche Kristallationsformen
- -Lesen mittels optischem Kopf
Wozu dienen Phasenwechsel Systeme?
- Materialien in Amorpher Phase oder Kristalliner Phase
- unterschiedliche Reflexionseigenschaften in Phasen
- Quenching: schnelles Abkühlen->Schreibvorgang
- Annealing: langsames Abkühlen->Löschvorgang
Wodurch unterscheidet sich reflektiertes Licht der Markierungen? Lesesignale
Amplitude,
Phase
Amplitude und Phase
Wie werden Phasensignale geladen?
Lesen des gesamten Signals:
- Probleme durch Streuung an Kanten
- Einfluss der Breite der Markierung auf das Signal
Lesen durch Differenzdetektor
- Sicheres Lesen durch klare Identifikation der Kanten
- Probleme bei sehr langen Markierungen
Wie ist ein optischer Kopf aufgebaut?
Strahlerzeugung
Strahlleitung
Strahldetektion
Welche optischen Probleme können entstehen?
Optische Rückkopplung
Rauschen
Verluste
Was sind Kennzahlen von BlueRay?
NA=0,8
Track-Abstand: 0,32um
27GB/Layer
Worin liegen Grenzen der aktuellen Technologie?
Numersiche Apertur nicht beliebig verbesserbar
Laser mit kürzerer Wellenlänge schwer realisierbar
geeignete Trägermaterialien
Was sind Auswege für Grenzen der akutellen Technologie
Mulit-Level
Multi-Layer
Flourezierende Schichten
Was ist mit Multi-Level gemeint?
8 Grauwerte statt nur Pits & Lands
Verdreifachung der Speicherdichte
Was ist mit Mulitlayer (Digital Mulitlayer Disk DMD) gemeint?
- Fokussierung unterschiedlich tiefer Schichten
- halbdurchlässige Reflektionsschichten
- versetzte Spuren
- schwer herstellbar
- keine beschreibbaren Medien
Was sind magneto-optsiche Systeme?
- Antiferromagnetisches Material: magn. Körner können nicht bei Raumtemperatur verändert werden.
- Zum Schreiben erhitzen des Material auf höheren Wert oberhalb Curie Temperatur (ca. 200°)
- Erzeugung eines externen Magnetfeld
- Beim Abkühlen bleibt externe Magnetisierung erhalten
-vertiakl (da höhere dichte)
Wie funktioniert der Leseprozess bei magneto-optischen Materialen?
- Lesen mittels Kerr-Effekt: Drehung der Polarisation des refelektierten Lichts
- Drehwinkel hängt von der Richtung der Magnetisierung ab
- geht in beiden Magnetisierungsrichtungen
Was wird für das Lesen von Markierungen in magneto-optischen Materialien erfordert?
Polarisiertes Licht zu Beleuchtung
Analysator (polarisiert ebenfalls)
Was ist ein Holograph?
optisches Speichermedium
Licht erzeugen und detektieren (Laser & Diode)
von Holos(ganz) und Graphein(aufzeichen)
3 dimensionale Aufzeichung
gespeichert wird Amplitude und Phase des Lichts
Laser wird benötigt
Wie ist der prinzipielle Ansatz einer Holographie?
Beleuchtung des Objekts
Muster durch Auslöschung oder Verstärkung des Lichts gekoppelt mit Referenzstrahls
Auslesen des Musters durch den Referenzstrahl
Wie funktioniert das Schreiben einer Holography?
Interferenz der Objektwelle mit der Referenzwelle
Interferenzmuster enthält auch die Phaseninformation
Wie funktioniert das Lesen einer Holographie?
Zur Wiedergabe wird das Hologramm mit der Referenzwelle beleuchtet
Die am Bild gebeugten Strahlen erzeugen das Abbild
Was könnte ein Nachfolger von BlueRay sein?
Holographic Versatile Disc
