Лазерная технология - важнейшая отрасль современного естествознания
| Загрузить архив: | |
| Файл: 240-0047.zip (31kb [zip], Скачиваний: 41) скачать |
РОССИЙСКАЯЭКОНОМИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ им.Г.В.Плеханова
РЕФЕРАТ:
“ПО КОНЦЕПЦИЯМ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ”
НА ТЕМУ:
“Лазерная технология - важнейшая отрасль
современного естествознания “
Выполнил:
студент 1-го курса дневного
отделения ОЭФа гр.9105
Горбатовский Д.В.
Научный руководитель:
Карпенков С.Х.
МОСКВА 1996 г.
- 2 -
ПЛАН:
1.Особенности лазерного излучения.
2.Природа лазерного излучения.
3.Разновидности лазеров.Полупроводниковые лазеры.
- 3 -
Одним из самых замечательных достижений физики второй половины двадцатого века было открытие физических явлений,послуживших основой для создания удивительного прибора-оптического квантового генератора,или лазера.
лазер представляет собой источник монохроматического когерентного света с высокой направленностью светового луча.Само слово “лазер” составлено из первых букв английского словосочетания,означающего”усиление света в результате вынужденного излучения”.
Действительно, основной физический процесс, определяющий действие лазера, - это вынужденное испускание излучения. Оно происходит при взаимодействии фотона с возбужденным атомом при точном совпадении энергии фотона с энергией возбуждения атома (или молекулы)
В результате этого взаимодействия атом переходит в невозбужденное состояние, а избыток энергии излучается в виде нового фотона с точно такой же энергией, направлениемраспространенияи поляризацией,как и у первичногофотона. Такимобразом, следствием данного процесса является наличие уже двух абсолютно идентичных фотонов.При дальнейшем взаимодействии этих фотонов с возбужденными атомами,аналогичными первомуатому, можетвозникнуть “цепная реакция” размножения одинаковых фотонов,“летящих” абсолютно точно в одном направлении, что приведет к появлению
узконаправленного светового луча.Для возникновения лавиныидентичныхфотонов необходима среда,вкоторой возбужденныхатомов было бы больше,чем невозбужденных, посколькупри взаимодействии фотонов с невозбужденными атомамипроисходило бы поглощение фотонов.Такаясреда
называетсясредой синверснойнаселенностью уровней энергии.
Итак, кромевынужденногоиспускания фотоноввозбужденнымиатомами происходяттакже процесс самопроизвольного, спонтанного испусканияфотоновпри переходе возбужденными атомами в невозбужденное состояние и процесс поглощения фотонов при переходе атомов из невозбужденного состояния в возбужденное. Эти три процесса, сопровождающие переходы атомов в возбужденные состояния и обратно, были постулированыА. Эйнштейном
в 1916 г.
Если число возбужденных атомов велико и существует инверсная выделенность
уровней (в верхнем, возбужденном состоянии атомов больше,чем в нижнем,
невозбужденном), то первый же фотон, родившийся в результате спонтанного излучения, вызовет всенарастающую лавинупоявленияидентичных фотонов. Произойдет усиление спонтанного излучения.
На возможностьусилениясвета всреде с инверсной населенностью за счетвынужденногоиспускания впервыеуказалв 1939г. советский физик
В.А.Фабрикант, предложивший создаватьинверснуюнаселенность вэлектрическом разряде в газе.
При одновременномрождении ( принципиально это возможно) большого числа спонтанноиспущенных фотоноввозникнет большоечисло лавин, каждаяиз которых будетраспространятьсяв своемнаправлении, заданном первоначальнымфотоном соответствующей лавины. В результатемыполучим потоки квантовсвета ,но несможемполучить нинаправленного луча, ни высокой монохроматичности, так как каждаялавина инициировалась
- 4 -
собственным первоначальным фотоном. Длятогочтобы средусинверсной населенностью можно было использовать длягенерации лазерного луча,
т. е.направленноголуча с высокой монохроматичностью, необходимо “снимать” инверснуюнаселенность с помощьюпервичныхфотонов, ужеобладающих одной итой жеэнергией,совпадающей с энергиейданного
переходав атоме.Вэтом случае мы будемиметь лазерный усилитель света.
Существует, однако, и другой вариант получения лазерного луча, связанный с использованиемсистемы обратнойсвязи. Спонтанно родивши- еся фотоны, направление распространения которых не перпендикулярно плоскости зеркал, создадут лавины фотонов, выходящие за пределы среды.В тоже время фотоны, направление распространения которых перпендикулярно плоскости зеркал, создадутлавины, многократно усиливающиесяв среде вследствие многократного отражения от зеркал. Если одно иззеркал будет обладать небольшим пропусканием, то через него будет выходить
направленныйпоток фотоновперпендикулярно плоскостизеркал. Приправильно подобранном пропускании зеркал, точной их настройке относительно
другдруга и относительнопродольной осисреды с инверснойнаселенностью обратная связьможет оказатьсянастолькоэффективной, чтоизлучением “вбок” можнобудет полностьюпренебречьпо сравнениюс излучением,выходящим череззеркала. На практикеэто,действительно,удается сделать. Такуюсхему обратнойсвязи называютоптическимрезонатором, и
именно этот типрезонатора используютв большинстве существующих лазеров.
В 1955 г. одновременно и независимо Н.Г.Басовым и А. М. ПрохоровымвСССРиЧ. Таунсом вСША былпредложен принцип созданияпервого в мире генератора квантов электромагнитного излученияна средес инверсной населенностью, в котором вынужденноеиспускание в результате использованияобратной связи приводилокгенерации чрезвычайномонохроматического излучения.
Спустя несколько лет, в 1960 г.,американским физикомТ. Мейманом былзапущен первыйквантовый генератор оптического диапазона - лазер, вкотором обратнаясвязь осуществляласьс помощьюописанного выше оптического резонатора, а инверснаянаселенность возбуждаласьв кристаллахрубина,облучаемых излучениемксеноновойлампы-вспышки. Рубиновый кристалл
представляет собой кристаллоксида алюминияАL2О3 с небольшойдобавкой =О,05%хрома. Придобавлении атомовхрома прозрачныекристаллырубина приобретают розовый цвет и поглощают излучение вдвух полосахближней ультрафиолетовой областиспектра. Всего кристаллами рубина поглощается около 15%света лампы-вспышки. Припоглощении света ионамихрома происходитпереход ионовввозбужденное состояние В результате внутренних процессов возбужденные ионыхрома переходятв основноесостояние не сразу, а черездва возбужденныхуровня. На этих уровнях происходит накоплениеионов,и при достаточно мощнойвспышке ксеноновой лампы возникаетинверсная населенность между промежуточными уровнями и основным уровнем ионов хрома.
Торцы рубиновогостержня полируют, покрывают отражающими интерференционными пленками,
- 5 -
выдерживаяпри этомстрогую параллельность торцовдруг другу.
При возникновении инверсии населенностейуровней
ионовхрома врубинепроисходит лавинное нарастание числа вынужденно испущеных фотонов,и обратной связи на оптическом резонаторе, образованном зеркалами на торцах рубинового стержня,обеспечивает формирование узконаправленного луча красного света. Длительность лазерного импульса=
=0.0001 с, немного короче длительности вспышки ксеноновой лампы. Энергия импульса рубинового лазера около 1ДЖ.
С помощью механической системы (вращающееся зеркало) или быстродействующего электрического затвора можно “включить “ обратную связь (настроить одно из зеркал) в момент достижения максимальнойинверсии населенностей и, следовательно, максимального усиления активной среды. В этом случае мощность индуцированного излучения будет чрезвычайно велика и
инверсия населенности “снимется” вынужденным излучением за очень короткое время.
В этом режиме модулированной добротности резонатора излучается гигантский импульс лазерного излучения. Полная энергия этого импульса останется прибли-
зитепьно на том же уровне, что и в режиме “свободной генерации”, но вследствие сокращения в сотни раз длительности импульса также в сотни раз возрастает мощность излучения, достигая значения =100000000Вт.
Рассмотрим некоторые уникальные свойства лазерного излучения.
При спонтанном излучении атом излучает спектральную линию конечной ширины При лавинообразном нарастании числа вынужденно испущенных фотонов в среде с инверсной населенностью интенсивность излучения этой лавины будет возрастатьпрежде всегов центре спектральнойлинии данногоатомногоперехода, и в результате этогопроцесса ширина спектральной линии первоначальногоспонтанногоизлучения будетуменьшаться. Напрактике в специальныхусловиях удается сделать относительную ширину спектральной линии лазерного излучения в 1*10000000-1*100000000 раз меньше, чем ширина
самыхузких линийспонтанногоизлучения, наблюдаемых в природе.
Кроме сужениялинииизлучения в лазереудается получить расходимость луча менее 0,00001 радиана, т.е. на уровне угловых секунд.
Известно, чтонаправленныйузкий лучсвета можно получить в принципе отлюбого источника,поставив на пути светового потока ряд экранов смаленькими отверстиями,расположеннымина однойпрямой. Представим себе, что мы взяли нагретое черноетело ис помощью диафрагм получили луч света, из которого посредством призмыилидругого спектральногоприборавыделили
лучс шириной спектра, соответствующейширине спектра лазерногоизлучения. Знаямощность лазерного излучения, ширину егоспектра и угловую расходимость луча, можнос помощью формулы Планкавычислить температурувоображаемого черноготела, использованного в качестве источ-
ника световоголуча, зквивалентного лазерному лучу. Этот расчет приведет нас к фантастической цифре:температура черного теладолжна быть порядка десятков миллионовградусов! Удивительное свойстволазерного луча- его высокая эффективная температура (даже при относительномалой средней
- 6 -
мощности лазерного излученияилималой энергии лазерногоимпульса)открывает перед исследователями большие возможности,абсолютно неосуществимыебез использования лазера.
Лазеры различаются: способомсоздания всреде инверснойнаселенности, или, иначеговоря, способом накачки(оптическаянакачка, возбуждениеэлектронным ударом, химическая накачка и т. п.);рабочей средой (газы,жидкости, стекла,кристаллы, полупроводники и.т.д.); конструкцией резонатора; режимом работы (импульсный, непрерывный). Эти различия
определяютсямногообразием требованийкхарактеристикам лазера в связис его практическими применениями.
ЛАЗЕРНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ.
Лазеры нашли широкое применение, и в частности используютсявпромышленностидля различныхвидов обработки материалов: металлов, бетона,стекла,тканей, кожи и т. п.
Лазерные технологическиепроцессы можно условно разделить на два вида. Первый из нихиспользует возможностьчрезвычайнотонкой фокусировкилазерного луча и точного дозированияэнергии какв импульсном, так ив непрерывном режиме. Втаких технологических процессахприменяютлазеры сравнительноневысокой среднеймощности: этогазовые лазерыимпульсно-
-периодического действия, лазеры накристаллах иттрий-алюминиевогогранатас примесью неодима.С помощью последних былиразработаны технологиясверления тонких отверстий (диаметром 1 - 10 мкм и глубиной до 10 -100 мкм) врубиновых иалмазных камняхдля часовой промышленностии технология изготовленияфильеров для протяжки тонкойпроволоки. Основнаяобласть применениямаломощных импульсныхлазеров связана с резкойисваркой миниатюрных деталейв микроэлектроникеиэлектровакуумнойпромышленности,с маркировкой миниатюрныхдеталей,автоматическимвыжиганием цифр, букв,изображений длянужд полиграфической промышленности.
В последниегодыв однойизважнейших областей микроэлектроники - фотолитографии,без применения которой практическиневозможноизготовление сверхминиатюрныхпечатных плат,интегральных схеми других элементов микроэлектронной техники, обычные источникисвета заменяютсяналазерные. С помощью лазера на ХеСL (1=308 нм) удаетсяполучить разрешение в фотолитографической технике до 0,15 - 0,2 мкм.
Дальнейший прогресс в субмикронной литографии связанс применениемв качестве экспонирующего источникасветамягкого рентгеновскогоизлучения из плазмы,создаваемой лазернымлучом.Вэтом случае пределразрешения,определяемый длинойволны рентгеновскогоизлучения (1= 0,01 - О,001 мкм), оказывается просто фантастическим.
Второй вид лазерной технологии основан на применении лазеров с
большой средней мощностью:от 1кВт и выше.Мощные лазеры используют в таких энергоемких технологических процессах,как резкаи сварка толстых стальных листов, поверхностная закалка, наплавление и легирование крупногабаритных деталей, очистка зданий от поверхностей загрязнений, резка мрамора, гранита,
- 7 -
раскрой тканей, кожи и других материалов.При лазерной сварке металлов достигается высокое качество шва и не требуется применение вакуумных камер, как при электроннолучевой сварке, а это очень важно в конвейрном производстве.
Мощная лазерная технология нашла применение в машиностроении, автомобильной промышленности, промышленности строительных материалов. Она позволяет не только повысить качество обработки материалов, но и улучшить технико-экономические показатели производственных процессов. Так, скорость лазерной сварки стальных листов толщиной 14мКм достигает 100мч при расходе электроэнергии 10 кВт.ч.
ГАЗОВЫЕ ЛАЗЕРЫ
Газовые лазерыпредставляют собой,пожалуй, наиболее широко используемый в настоящее время тип лазеров и, возможно, в этом отношении они превосходят даже рубиновые лазеры.Газовым лазерамтакже, по-видимому, посвящена большая частьвыполненных иследований.Средиразличных типовгазовыхлазеров всегда можнонайтитакой, которыйбудетудовлетворять почти любому требованию,предъявляемому к лазеру, заисключением очень большоймощностив видимойобласти спектрав импульсном режиме.Большие мощностинеобходимы для многих экспериментовпри изучениинелинейных оптических свойствматериалов.Внастоящее времябольшие мощностивгазовых лазерахнеполучены по тойпростой причине,что плотность атомов вних недостаточновелика. Однакопочтидля всехдругих целей можнонайти конкретныйтипгазового лазера,который будетпревосходить кактвердотельныелазеры соптическойнакачкой, так иполупроводниковые лазеры. Много усилийбыло направленонато, чтобыэтилазеры могли конкурировать с газовыми лазерами, и в ряде случаев был достигнут определенный успех,однако онвсегда оказывалсяна гранивозможностей, вто время как газовые лазерыне обнаруживают никаких признаков уменьшения популярности.
Особенности газовых лазеров большей частообусловленытем, чтоони,как правило,являютсяисточниками атомных или молекулярных спектров. Поэтому длины волн переходов точно известны они определяются атомнойструктурой иобычно не зависят от условий окружающейсреды.Стабильность длины волныгенерации приопределенныхусилиях может быть значительно улучшенапосравнению со стабильностьюспонтанного
излучения.В настоящеевремяимеются лазерыс монохроматичностыо,лучшей, чемвлюбом другом приборе. При соответствующем выбореактивной средыможет быть осуществленагенерация в любой частиспектра, от ультрафиолетовой(~2ОООА) додалекойинфракрасной области
(~ 0,4 мм),частичнозахватывая микроволновуюобласть.Нет также оснований сомневаться,что вбудущем удастсясоздатьлазеры для вакуумной
- 8 -
ультрафиолетовойобласти спектра.Разреженность рабочего газа обеспечивает оптическую однородность средыс низкимкоэффициентом преломления,чтопозволяет применять простую математическуютеорию дляописания структуры мод резонатора и дает уверенность втом, чтосвойства выходногосигналаблизки ктеоретическим. Хотя к. п. д. превращения электрической энергии в энергию вынужденного излучения вгазовом лазерене может
бытьтаким большим,как вполупроводниковом лазере, однакоблагодаря простотеуправленияразрядом газовый лазер оказываетсядля большинствацелей наиболееудобным вработе какодин из лабораторных приборов. Чтокасается большой мощностив непрерывномре жиме(в противоположностьимпульсноймощности), топриродагазовых лазеров позволяетим вэтом отношении превзойти все другие типы лазеров.
КРАТКИЙ ИСТОРИЧЕСКИЙ ОБЗОР
Первые расчеты, касающиеся возможности созданиялазеров, и первые патенты относились главным образом к газовым лазерам, так как схемы энергетических уровней и условия возбуждения в этом случае более понятны, чем для веществ в твердом состоянии. Однако первымбыл открыт рубиновый лазер, хотя вскоре был создан и газовый лазер. В конце 1960 г. Джаван, Беннет иХерриоттсоздали гелий-неоновый лазер, работающийв инфракрасной области на ряде линий в районе 1 мк. В последующие два года гелий-неоновый лазер был усовершенствован, а также были открыты друг е газовыелазеры, .работающие в инфракрасной области, включая лазеры с использованием других благородных газов иатомарного кислорода. Однако наибольший интерес к газовым лазерам был вызван открытием генерации гелий-неонового лазера на красной линии
6328 Апри условиях, лишь незначительно отличавшихся от условий, при кото- рых была получена генерация в первом газовом лазере. Получение генерации в видимой области спектра стимулировало интерес не только к поискам дополнительнымпереходов такого типа, но и к лазерным применениям, таккакпри этом были открытымногие новыеи неожиданные явления, а лазерный луч получил новые применения в качестве лабораторного инструмента. Два года,
последовавшие за открытием генерации на линии 6328 А, были насыщены большим количеством технических усовершенствований, направленных главным образом на достижение большей мощности и большей компактности этого типа лазера. Тем временем продолжались поискиновых длин волн и были открыты многие инфракрасныеи несколько новых переходов в видимой области спектра.Наиболееважным изних являетсяоткрытие Матиасом исотр. импульсныхлазерных переходовв молекулярном азотеи в окиси углерода.
Следующим наиболееважнымэтапом в развитиилазеров было,по--видимому, открытиеБеллом в конце 1963 г. лазера, работающего на ионах ртути.Хотя лазер на ионах ртутисам по себе неоправдал первоначальных
надеждна получениебольших мощностейв непрерывном режимевкрасной и зеленойобластях спектра,это открытиеуказало новыережимыразряда, прикоторых могутбыть обнаружены лазерныепереходы ввидимой
областиспектра. Поискитаких переходовбыли проведенытакже средидругихионов. Вскоре было обнаружено,чтоионыаргона представляютсобойнаилучший источниклазерныхпереходов сбольшоймощностью
- 9 -
ввидимой области ичто на них можетбыть получена генерация внепрерывном режиме. В результате дальнейших усовершенствованийаргоновоголазера внепрерывномрежиме былаполученанаиболее высокаямощность,какая только возможна ввидимой области.В результате поисковбыла открытагенерация на 200 ионных переходах, сосредоточенныхглавнымобразом в видимой,а такжев ультрафиолетовойчастях спектра.Такие поиски, по-видимому,ещене окончены; в журналахпо прикладнойфизике и втехнических журналахчасто появляются сообщения о генерации на новых длинах волн,
Тем временем .технические усовершенствования лазеров быстро расширялись,в результатечего исчезли многие“колдовские” ухищренияпервыхконструкций гелий-неоновыхи других газовыхлазеров.Исследования такихлазеров,начатые Беннетом, продолжались дотех пор,пока небыл создан гелий-неоновый лазер, который можноустановитьна обычномстолес полной
уверенностьюв том,чтолазер будетфункционировать так,как этоожидалосьпри егосоздании.Аргоновый ионныйлазер неисследованстоль жехорошо; однако большое числооригинальныхработ ГордонаБриджеса
и сотр.позволяетпредвидеть в разумных пределах возможные параметры такого лазера.
На протяжениипоследнегогода появился ряд интересныхработ, посвященных газовымлазерам, однакоеще слишкомраноопределять ихотносительнуюценность. Ковсеобщемуудивлению наиболееважным
достижениемявилось открытиеПейтелом генерации вынужденногоизлучения вСО2на полосе1,6 мкс высоким к.п.д.выходнаямощность вэтих лазерах может быть доведена до сотен ватт,что обещает открыть целую новую
областьлазерных применений.
Полупроводниковые лазеры.
Основным примером работы полупроводниковых лазеров является магнитно-оптический накопитель(МО).
Принципы работы МО накопителя.
МО накопитель построен на совмещении магнитного и оптического принципа хранения информации. Записывание информации производится при помощи луча лазера и магнитного поля, а считование при помощи одного только лазера.
В процессезаписина МОдисклазерный лучнагревает определенныеточки надиски,и подвоздейстиемтемпературы сопротивляемость изменению полярности, для нагретой точки,резко падает, что позволяет магнитному полю изменить полярностьточки.После окончания нагрева сопротивляемость снова увеличиваетсянополярность нагретой точкиостаетсявсоответствиис магнитным полемпримененнымкнейв моментнагрева.В имеющихсяна
сегодняшний день МО накопителях для записи информации применяются два цикла, цикл стиранияицикл записи.Впроцессе стирания магнитноеполеимеет одинаковую полярность, соответствующую двоичнымнулям. Лазерныйлучнагревает последовательновесь стираемыйучасток и таким образом
- 10 -
записывает на диск последовательность нулей. В цикле записиполярностьмагнитного поляменяется напротивоположную,чтосоответствуетдвоичной
единице. В этом циклелазерныйлуч включаетсятольконатех участках, которые должны содержать двоичные единицы,и оставляя участки с двоичными нулями без изменений.
В процессе чтенияс МОдискаиспользуется эффектКерра, заключающийсяв измененииплоскостиполяризации отраженного лазерного луча, в зависимостиотнаправления магнитногополя отражающегоэлемента. Отражающимэлементомв данном случае является намагниченная при записиточкана поверхностидиска, соответствующая одному биту хранимой информации. Присчитывании используется лазерный луч небольшой интенсивности, не приводящий к нагреву считываемого участка,такимобразом присчитывании хранимая информация не разрушается.
Такой способ в отличии от обычного применяемого воптических дисках не деформирует поверхностьдискаипозволяетповторную запись без дополнительного оборудования. Этот способ такжеимеет преимуществопередтрадиционной магнитнойзаписью в плане надежности. Так как перемагничеванииеучастков дискавозможно толькопод действиемвысокой температуры, то вероятность случайного перемагничевания очень низкая, в отличии от традиционной магнитной записи, к потерикотороймогут привести
случайные магнитные поля.
Область применения.
Область примененияМОдисков определяется его высокими
характеристиками по надежности, объемуисменяемости. МОдиск необходим для задач, требующихбольшогодискового объема,это такие задачи,как САПР,обработкаизображений звука.Однако небольшаяскорость доступакданным, не дает возможности применять МО диски для задач скритичнойреактивностью систем.Поэтому применение МО дисков в таких задачах сводится кхранению на них временной или резервной информации. ДляМОдисков очень выгодным использованием является резервноекопированиежестких
дисков или баз данных. В отличии от традиционно применяемыхдля этих целей стримеров, при хранениерезервнойинформации наМО дисках, существенно увеличивается скорость восстановления данных послесбоя.Это объясняетсятем,что МО диски являются устройствами с произвольным доступом, что позволяет восстанавливать только те данныевкоторых обнаружилсясбой.Кроме этого при такомспособевосстановлениянет необходимости
полностью останавливать систему до полного восстановления данных.Этидостоинства всочетаниис высокойнадежностью хранения информации делают применение МО дисков при резервномкопировании выгодным, хотя и более дорогим по сравнению со стримерами.
Применение МОдисков,также целесообразноприработе с приватной информацией больших объемов. Легкая сменяемостьдисков позволяет использовать их только во время работы, не заботясьоб охране компьютера в
- 11 -
нерабочеевремя, данныемогутхранится в отдельном, охраняемом месте. Это же свойстводелаетМО диски незаменимымивситуации когданеобходимоперевозить большие объемы с места на место, например с работы домой и обратно.
Перспективы развития.
Основные перспективы развития МО дисков связанны прежде всего сувеличениемскорости записиданных. Медленная скорость определяется в первую очередьдвухпроходнымалгоритмом записи. В этом алгоритме нули и единицы пишутся за разные проходы,из-за того, чтомагнитноеполе, задающиенаправление поляризации конкретных точек на диске, неможет изменятьсвоенаправление достаточно быстро.
Наиболее реальная альтернативадвухпроходной записи-это технология, основанная наизменение фазовогосостояния.Такая система ужереализовананекоторыми фирмами производителями.Существуют еще несколько разработок в этом направлении, связанные сполимерными красителямиимодуляциями магнитногополя и мощности излучения лазера.
Технология основаннаянаизменении фазового состояния, основана на способности вещества переходитьизкристаллического состояния в аморфное. Достаточно осветитьнекоторую точкуна поверхностидиска лучомлазера определенной мощности, как вещество в этой точке перейдет ваморфноесостояние. Приэтом изменяется отражающая способность дискав этойточке.Запись информации происходит значительно быстрее, но приэтомпроцессе
деформируется поверхность диска, чтоограничиваетчисло циклов перезаписи.
Технология основаннаяна полимерных красителях, также допускает повторную запись. При этой технологии поверхность диска покрывается двумя слоями полимеров, каждый из которых чувствителен к свету определенной частоты. Для записи используется частота, игнорируемая верхним слоем, но вызывающая реакцию в нижнем. В точке падения луча нижнийслой разбухаети образует выпуклость, влияющую на отражающие свойства поверхности диска.Длястирания используетсядругаячастота, накоторую
реагирует только верхний слой полимера,приреакции выпуклость сглаживается. Этот метод какипредыдущий имеетограниченное число циклов записи, так какпри записи происходитдеформация поверхности.
В настоящие время уже разрабатывается технологияпозволяющая менять полярность магнитного поля напротивоположнуювсего за нескольконаносекунд.Это позволитизменятьмагнитное поле синхронно с поступлением данных на запись.Существуеттакже технология построенная на модуляции
излучения лазера. В этой технологиидисководработает втрех режимах - режим чтения с низкой интенсивностью, режимзаписисо средней интенсивностью и режим записи свысокойинтенсивностью. Модуляция интенсивностилазерного лучатребуетболее сложной структуры диска,и дополнения механизма дисковода инициализирующим магнитом, установленным перед магнитомсмещения и имеющим противоположную
- 12 -
полярность. В самом простом случае диск имеет дварабочихслоя -инициализирующийи записывающий. Инициализирующий слой сделан из такого материала, что инициализирующиймагнит можетизменятьего полярность без дополнительного воздействия лазера. В процессе записи
инициализирующий слойзаписываетсянулями, апривоздействии лазерного луча средней интенсивности записывающий слой намагничивается инициализирующим, привоздействии лучавысокой интенсивности, записывающий слой намагничивается в соответствиис полярностью магнита смещения. Таким образомзаписьданных может происходить за один проход, при переключении мощности лазера.
Безусловно МОдискиперспективные ибурноразвивающиеся устройства, которые могут решать назревающие проблемы сбольшими объемами информации. Но их дальнейшее развитие зависит нетолько от технологии записи на них, но и от прогресса в областидругих носителей информации. И если не будет изобретен более эффективный способ хранения информации, МО диски возможно займут доминирующие роли.
- 13 -
Список использованной литературы:
1.Энциклопедический словарь юного физика (гл.редактор Мигдал А.Б.)
Москва “Педагогика” 1991г.
2.Н.М.Шахмаев,С.Н.Шахмаев,Д.Ш.Шодиев “Физика 11”
Москва “Просвещение” 1993г.
3.О.Ф.Кабардин “Физика” Москва “Просвещение” 1988г.
4.”Газовые лазеры” (под.ред. Н.Н.Соболева) Москва “Мир” 1968г.
5.Журнал “PC Magazine” ( Russion Edition ) N2 1991г.