دیسک های سه بعدی

[Hamid.Park]

دیسک های سه بعدی ديسك هاى نورى يك توليد انقلابى در زمان خودشان بودند و تأثير بسيارى بر قلمرو فعاليت هاى بشرى داشتند. cd ها خیلی سریع در صنعت كامپيوتر ظاهر شدند و بلافاصله يك يارى دهنده مسلم هم براى برنامه نويسان و هم براى استفاده كنند كان شناخته شدند.
کاربرد آنها براى افزايش حجم برنامه ها با افزودن عناصر صوتى و تصويرى و غيره افزایش یافت.همچنينdisk ها براى تصاوير ديجيتالى استفاده شدند.

اما تكنولوزى در حال پيشرفت است. داده ها (اطلاعات) سريع و سريعتر رشد مى كنند. يك سى دى معمولي به اندازه كافى ظرفيت ندارد (640MBYTE) بنابر اينجا تكنولوزى DVD ظاهر شد. البته ما به خاطر داشتن اين حجم بالای ذخیره اطلاعات روی DVD خوشحاليم ولى اين موضوع براى ما محدود كننده است.
بنابراين ما به يك روش جديد از ذخيره اطلاعات بر روى رسانه هاى اطلاعاتى قابل حمل نياز داريم. كمپانى Constellation يك فرمت جديد به نام FMD که مخفف کلمات: (Flouresent Multy layer Disk ) ایجاد نموده كه به زودى به عنوان يك پيشرو در تكنولوژى ذخيره اطلاعات شناخته خواهد شد.

رئيسو مدير اجرايى C3D يك فيزيكدان به نام Enevy Levich است.كمپانى CDهاى سه بعدى در سال 1995 تاسیس شد. كمپانى متوجه ساختن تكنولوژى پيشرو در زمينه ذخيره اطلاعات در قلمرو مصرف و آموزش شد. كمپانى اداراتش را در نيويورك، فلوريدا، كاليفرنيا و بعضى لابراتورهایش را در روسيه باز كرد. كمپاني بيش از 60 ثبت اختراع دارد.
اولين نسل از توليدات كمپانى نسلی از ديسكهاى چندلايه اى فلورنسى با ضخامت 120mm و با ظرفيت 140GBYTE و سرعت خواندن 1GBYTE/S است. جالب است كه ديسك هاى DVD بيش ا17.4 GBYTE را ذخيره مى كنند. ديسكهاى جديد براى مثال قادر به نگهدارى 20 ساعت فيلم فشرده در فرمت HDTV خواهند بود.


قاعده عملكرد كلى : FMD-ROM

در روى عكس شما مشاهده مى كنيد كه يك FMD-ROM چگونه بنظر مى رسد. شما مى توانيد ببينيد كه اين ديسك شفاف است و از لايه بازتابى روى CD و DVD خبرى نيست زيرا اين تكنولوژى به چنين لايه بازتابى نياز ندارد. حال بياييد ديسك FM را با جزئياتش نكاه كنيم.

فرايند خواندن در ديسكهاى MI ، DVD ، CD طبق اين راه پياده سازی شده است كه يك پرتو ليزر را از يك نيمه رسانا به يك لايه اطلاعاتى روى سطح ديسك مى تابانند و سپس اين پرتو از لايه آلمينيومی (يا دیگرر فلزهای موجود در DVD ، CD بازتاب مى شود ولى در FMD (ديسك هاى فلورانسى چند لايه اى) هيچ پرتوی ليزرى بازتاب شده اى وجود ندارد. وقتى يك پرتوی ليزرى به لايه اطلاعات مى رسد اين لايه شروع به تابيدن مى كند.

قاعده كلى عملكرد ديسك هاى فلورنسى چند لايه اى بر اساس اثر طبيعى فتو كرومیسم است. سالها پيش شيميدانها روى يك فلزى پايدار را كشف كردند (يك فتو كروم پايدار ) كه وقتى فعال مى شود بوسيله ليزر خاصيت فلورنسى توليد مى كند.
اين ماده (فتو كروم) كه يك عنصر اطلاعاتى ديسكها FM است مى تواند خاصيت فيزيكى خودش را مانند رنگ يا صفتهاى فلورنسى اش را تحت تاثير قدرت معين ليزرى و طول موج تغيير دهد. در ابتدا فتو كروم خاصيت فلورنسى ندارد. وقتى ليزر راه انداخته شد يك واكنش شيميايى شروع مى شود كه باعث مى شود خاصيت فلورنسى بوجود بيايد. در هنگام خواندن نيز اين خاصيت ماده بوجود مىآيد ولى با نيروى ليزر كمترى، فلورنس بوسيله يك گيرنده نورى دريافت مى شود و مانند يك ارزش (1) مستقر مى شود.
به عقيده اين كمپانى ماده فتوكرومى كه در اين ديسك است با گذشت زمان خراب نمى شود و حالتش را از دست نمى دهد.(خاصيت فلورنسى)
پرتو های فتو کرومی بر انگيخته شده طيف نورهای تابيده شده را به کنار رنگ قرمز (30-50)nm تغيير مى دهدکه اين کار به ما امكان داشتن سيگنالهای ليزری متفاوتی از سطح ديسک را مى دهد.
توجه داشته باشيد که اين کار مشکل تداخل هاى چند گانه نورهای بازتاب شده از لايه ها را بهبود مى بخشد.
در اين تکنولوژی نور بدون هيچ سختی از ميان لايه ها مى گذرد و براحتی بوسيله گيرنده هاى نوری تعريف می شود . در ديسکهای نوری معمولی (DVD,CD) با افزايش تعداد لايه هاى اطلاعاتى يك خراب می آيد. كه اين مسئله را می توان با اين حقيقت که از تكنولوژى سيگنالهای بازتابی استفاده می کند توضيح داد. به اين معنى كه اين مشكل در تكنولوژى (DVD,CD) به دليل وجود سطح آيينه اى اجتناب ناپذير است.

وقتى يك سيگنا ل از لايه بيرونی عبور می کند قسمتی از انرژی اش را از مي دهد. سيگنال های هر دو لايه تداخل می کنند. (بخاطر چسبندگی اشان) اين باعث از دست رفتن سيگنال های مفيد است. (در تكنولوژى DVD يك لايه بيرونى نيمه شفاف ساخته مى شود تا به ليزر اجازه عبور از آن را بدهد تا به لايه درونى برسد.)

با افزايش تعداد لايه های اطلاعاتی تداخل ها بيشتر می شود. اين مشکل را می توان در آزمايشگاه بر طرف کرد. ولی در واقع در ديسکهای فلورنسی سرعت دريافت سيگنالهای ناقص با افزايش تعداد لايه ها آهسته تر است . بر طبق نظر توليدکنندگان، FMD-ROM حتى با لايه هاى هزار تايى هم يك سيگنال غير مفيد قابل قبول نیست.

شما در عکس زير می توانيد قسمتی از يک ديسک چند لايه اى پليمری متصل به یکديگر را ببيند. يك لايه شامل ساختارهای سطحی (bit) است که از فلزهای فلورسنتی پر شده است هنگام خواندن يك پرتو ليزر روی يك لايه متمرکز مى شود و عناصر فلورسنتی آن لايه را برانگيخته مي کند سپس اين سيگنالها توسط گيرنده های نوری دريافت می شود.

توليد کنند گان اين تکنولوژی می گويند: پرتو ليزر آبی ( 480) افزايش حجم تا بالای TBYTE 10 روى ديسك هاى چند لايه ای فلورسنت را ممکن مى کند.
از طرف ديگر خواندن بصورت موازی مورد نظر است که يك رشته از بيت هايى را که در امتداد يك نيستند ولی در عمق يك لايه هستند ضبط می کند. و سرعت دستيابى داده ها را افزايش مى دهد به اين دليل است كه اين ديسك سه بعدى ناميده مى شود.
مزيتهاى ديسكهاى FM:
1-ديسكهاى چند لايه ای شفاف و همگنند.
2-از دست رفتن كمتر سيگنالهای مفيد هنگام عبور از لايه ها.
3-فلورسنت عنصر هاى مجزا به راحتى بين لايه هاى ديسك عبور مى كنند.
4-حساسيت كمتر از DVD,CD نسبت به دستگاههاى مختلف خواندن.
5-بهبود بخشيدن به مشكل تداخلهاى چند گانه.
6-تکنولوژی FMD با فرمتهای CD وDVD سازگاری دارد و داده های سيستم های توزيع شده را در هر يک از لايه ها پشتيبانی می کند.