Optical Storage Flashcards

1
Q

Welche optischen Medien gibt es?

Was sind Unterschiede?

A

CD: dicker Coat, wenig Speicher, große Punkte, lange Wellenlänge, kleine NA

DVD: mittel

Blueray: dünner Coat, viel Speicher, kleine Punkte, geringe Wellenlänge, große NA

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Q

Was ist ein LASER?

A

Ligth Amplification by Stimulated Emission of Radiation

  • Eine Wellenlänge, parallele Ausbreitung, gleiche Phase
  • hohe Energiedichte
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3
Q

Was sind Bestandteile eines Lasers?

A

Resonator: hier Strecke zwischen Spiegeln abgestimmt auf Wellenlänge
Energiequelle
Rubinstab

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4
Q

Was ist Licht?

A
  • elektromagnetisches Phänomen
  • verbreitet sich in Wellen
  • Teil des elektromagnetischem Spektrums
  • elektromagnetsiche Welle
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5
Q

Was sind optische Phänomene? (5)

A

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

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6
Q

Was ist die numerische Aperatur?

Wodurch kann sie erhöht werden

A

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

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7
Q

Was ist der Kerr Effekt?

A

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

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8
Q

Was ist der Farady Effekt?

A

Die Polarisationsebene wird durch ein Magnetfeld, das parallel zur Ausbreitungsrichtung des Liches orientiert ist, gedreht.

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9
Q

Wie sind optische Medien (reine Lesesysteme) aufgebaut?

A

Schutzschicht
Reflektierende Schicht
Substrat

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10
Q

Wie funktionieren beschreibare Medien?

A

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
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11
Q

Wozu dienen Phasenwechsel Systeme?

A
  • Materialien in Amorpher Phase oder Kristalliner Phase
  • unterschiedliche Reflexionseigenschaften in Phasen
  • Quenching: schnelles Abkühlen->Schreibvorgang
  • Annealing: langsames Abkühlen->Löschvorgang
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12
Q

Wodurch unterscheidet sich reflektiertes Licht der Markierungen? Lesesignale

A

Amplitude,
Phase
Amplitude und Phase

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13
Q

Wie werden Phasensignale geladen?

A

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
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14
Q

Wie ist ein optischer Kopf aufgebaut?

A

Strahlerzeugung
Strahlleitung
Strahldetektion

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15
Q

Welche optischen Probleme können entstehen?

A

Optische Rückkopplung
Rauschen
Verluste

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16
Q

Was sind Kennzahlen von BlueRay?

A

NA=0,8
Track-Abstand: 0,32um
27GB/Layer

17
Q

Worin liegen Grenzen der aktuellen Technologie?

A

Numersiche Apertur nicht beliebig verbesserbar
Laser mit kürzerer Wellenlänge schwer realisierbar
geeignete Trägermaterialien

18
Q

Was sind Auswege für Grenzen der akutellen Technologie

A

Mulit-Level
Multi-Layer
Flourezierende Schichten

19
Q

Was ist mit Multi-Level gemeint?

A

8 Grauwerte statt nur Pits & Lands

Verdreifachung der Speicherdichte

20
Q

Was ist mit Mulitlayer (Digital Mulitlayer Disk DMD) gemeint?

A
  • Fokussierung unterschiedlich tiefer Schichten
  • halbdurchlässige Reflektionsschichten
  • versetzte Spuren
  • schwer herstellbar
  • keine beschreibbaren Medien
21
Q

Was sind magneto-optsiche Systeme?

A
  • 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)

22
Q

Wie funktioniert der Leseprozess bei magneto-optischen Materialen?

A
  • Lesen mittels Kerr-Effekt: Drehung der Polarisation des refelektierten Lichts
  • Drehwinkel hängt von der Richtung der Magnetisierung ab
  • geht in beiden Magnetisierungsrichtungen
23
Q

Was wird für das Lesen von Markierungen in magneto-optischen Materialien erfordert?

A

Polarisiertes Licht zu Beleuchtung

Analysator (polarisiert ebenfalls)

24
Q

Was ist ein Holograph?

A

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

25
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
26
Wie funktioniert das Schreiben einer Holography?
Interferenz der Objektwelle mit der Referenzwelle | Interferenzmuster enthält auch die Phaseninformation
27
Wie funktioniert das Lesen einer Holographie?
Zur Wiedergabe wird das Hologramm mit der Referenzwelle beleuchtet Die am Bild gebeugten Strahlen erzeugen das Abbild
28
Was könnte ein Nachfolger von BlueRay sein?
Holographic Versatile Disc