Optikai tárolók A digitális adatok optikai tárolására alkalmas egyik eszköz a kompakt lemez (CD = Compact Disk) amelynek legismertebb formája a csak olvasható CD-ROM. Az adatrögzítés egy három rétegű adathordozón történik:

Az adatok tárolása a visszatükröző réteg bemélyedéseivel (pit), illetve változatlan felületével (land) történik. Valójában a pit és a land is logikai "0"-t jelent, a logikai "1" a kettő közötti átmenetnek felel meg. Az olvasás egy lézersugár visszaverődésének érzékelésével történik.

A lézersugár többféle gázzal és anyaggal előállítható. A CD–ROM-ok többsége olyan fényt használ, ami a színspektrum kisebb frekvenciájához tartozik. Ilyen pl. a piros és a sárga. Kísérletek folynak a kék és a zöld lézerrel kapcsolatban. Ezekkel ötször akkora adatsűrűség érhető el a felhasználásával, mint a piros lézer esetén. A LASER rövidítés a Light Amplification by Stimulated Emission of Radiotion (fény erősítés, sugárzás kibocsátással) kifejezésből származik.

Az adathordozó egy 12 cm átmérőjű és 1,2 mm vastag korong, amelyre az adatok spirál formában kerülnek felírásra. A spirál körbefordulásainak száma kb (CD-ROM-nál), ami "kihúzva" kb. 4,5 km hosszú lenne. A spirálon az adattárolás szektorokban történik. Egy szektor mérete kb. 2 Kbájt.

Az adatok felírásánál hibaellenőrző (EDC = Error Detecting Code) és hibajavító (ECC = Error Correcting Code) kódolást alkalmaznak. A lemez elején található egy tartalomjegyzék (TOC = Table of Contents), amely a lemezen található adatokról és ezek helyéről ad információt. Az újabb meghajtók (CD-írók) lehetőséget adnak az adatok több szesszióban (multi- session) történő felírására, ami azt jelenti, hogy később újabb információt lehet hozzáadni az eddigihez a fennmaradt szabad területen. Ebben az esetben a tartalomjegyzéket aktualizálni kell, és még egyszer felírni. Olvasásnál a meghajtónak támogatnia kell ezt a formátumot, mivel több tartalomjegyzék között kell keresnie a lemezen.

A régebbi meghajtók a korongot változó szögsebességgel forgatták, abból a célból, hogy az olvasófej mindig azonos sebességgel haladjon a lemez fölött (CLV = Constant Linear Velocity). A korszerűbb, magas átviteli rátával dolgozó meghajtók állandó szögsebességet használnak (CAV = Constant Angular Velocity).

Az optikai tárolók általános jellemzői Nagy tárolási sűrűség ( szorosa a merevlemezének) Élettartamuk több évtized Cserélhető tárolók Nagy adatbiztonság Elérési idejük relatíve magas Alacsony adattovábbítási sebesség (audió CD 1x=150KB/s) Viszonylag alacsony ár Felhasználási területük: Film és zene tárolás Adattárolás (multimédia, archiválás, szoftverterjesztés)

Az optikai tárolók típusai RövidítésÉrtelmezésLeírás CD-DACompact Disk Digital AudioZene tárolására szolgáló CD CD-ROMCompact Disk Read Only Memory Préselt korong formátumban gyártott, csak olvasható 650 Mbájt kapacitású optikai lemez (ISO 9660) CD-RRecordable Compact DiskCD-íróval írható és CD-ROM-meghajtóval olvasható optikai lemez CD-RWReWritable Compact DiskCD-íróval többször írható optikai lemez DVD-ROM Digital Versatile/Video Disk Read Only Memory Csak olvasható digitális videolemez (4.7, 8.5, 17 Gbájt) DVD-RAM Digital Versatile/Video Disk Random Access Memory Olvasható és írható video-lemez (4.7, 8.5, 17 Gbájt)

A CD-ROM meghajtó A CD-meghajtónak különböző forrású, szabványos méretű lemezt kell fogadnia, majd a lemezt meg kell forgatnia. A meghajtó lézerfejét fókuszálni kell a lemezre, és a fejnek nagy pontossággal (1 mikrométeren belül) kell követnie a lemezre írt spirális sávot.

A meghajtó-elektronika feladata az olvasott adatok felismerése, a sorosan érkező csatornabitek összeállítása és visszakódolása bájtokra, az előforduló olvasási hibák észlelése és javítása, az olvasott bájtok átadása az interfész felületen a CD-vezérlőnek, valamint a hang CD-k jelének felerősítése a fejhallgató kimenetre.

Az optikai rendszer Minden CD-ROM-meghajtó optikai rendszere lézersugarat használ a lemezen lévő információ leolvasásához. Az olvasás folyamata minden kompakt lemeznél azonos, az eltérés az olvasott elektromos jelek értelmezésében van.

Az optikai rendszer két fő feladatot lát el: a CD-n tárolt (lyukak formájában rögzített) információ digitális jelekké alakítása; a spirálisan kanyarodó felírás pontos követése az olvasófej által. Mind az adatok olvasását, mind a sávon tartást az optikai rendszerből sugárzott és a lemezről a lyukakról a fejbe visszaverődő lézersugárral oldották meg.

A CD-ROM meghajtók sebessége Alapsebességnek az audió CD sebességét tekintjük, a CD-ROM- ok sebességét az ehhez viszonyított szorzószámmal fejezzük ki. Az audió CD sebessége 150 Kbájt/s, ez az 1X sebesség. A 2X meghajtók 300 Kbájt, a 4X sebességűek 600 Kbájt/s átvitelére is képesek. Ma már a 36X sebességűek is elterjedtek, de már viszonylag olcsón hozzájuthatunk a 52X sebességűekhez is. A régebbi meghajtóknál, amelyek a forgatásnál CLV elvet alkalmaztak, az adatátviteli ráta változatlan maradt a lemez egész területén. Az újabb, CAV elvű meghajtóknál, mivel a lemez külső sávjaiból nagyobb mennyiségű adatot lehet beolvasni egy fordulat alatt, mint a belsőkből, a gyártó által megadott sebesség a maximális értéket jelenti.