Optisch data opslag
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 35

Optisch data opslag PowerPoint PPT Presentation


  • 85 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

Optisch data opslag. E.R.Eliel G.W. ‘t Hooft. Inleiding geschiedenis optica van de cd speler elektronica van de cd speler. http://molphys.leidenuniv.nl/~eliel/teaching/fmt/fmt.html. Literatuur. Philips Optical Storage http://www.km.philips.com/laseroptics/ General Info CD-ROM

Download Presentation

Optisch data opslag

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Optisch data opslag

Optisch data opslag

E.R.Eliel

G.W. ‘t Hooft

  • Inleiding

  • geschiedenis

  • optica van de cd speler

  • elektronica van de cd speler

http://molphys.leidenuniv.nl/~eliel/teaching/fmt/fmt.html


Literatuur

Literatuur

Philips Optical Storage

http://www.km.philips.com/laseroptics/

General Info CD-ROM

http://www.os.philips.com/cd/cd-rom/geninfo/index.html#opti

History of CD-ROM

http://www.research.philips.com/pressmedia/background/optrec/index.html

How Compact Disk Work

http://www.howstuffworks.com/cd.htm


Geschiedenis

Geschiedenis


Plaat en speler

Plaat en speler


Trends in video opslag

Trends in video opslag


Opslag dichtheid van diverse media

Opslag dichtheid van diverse media


Lichtweg van de compact disk

Lichtweg van de compact disk

beschermende

acryle laag

Compact disk

Polarizerende

deelspiegel

Diode

laser

Prisma’s

lens

spiegel

lens

kwart-lambda

plaat

Astigmatische

lens

4-voudige

detector


3 d lichtweg

3-D Lichtweg


Laser en prisma paar

Intensiteit 

//

300

-300

00

Hoek 

Laser en prisma paar

Halfgeleider laser : 0.8 x 3 mm2

Spot op de plaat in // richting te groot

of lichtverlies door afkappen in  richting


Prisma paar

prisma paar

d0

p- polarisatie

Twee prisma’s: in één richting vergroting van de bundeldiameter met n2

Qb =tan-1(n)

a

a = cot -1(n)

d1 = n.d0

d1


Optische resolutie

Optische resolutie

(pedrotti & pedrotti, §16-4)

Dqmin

Q


Optische plaat

Optische plaat


Invloed van stof

Invloed van stof

substraat

1.2mm

substraat

lens

gecorrigeerde

lens

Meten door lucht

Meten door substraat


Focus met astigmatisme

Focus met astigmatisme

C

B

A

4

3

1

te veraf

2

te dichtbij

Focus fout signaal: 1+3-2-4


Focus fout signaal

Focus fout signaal

+

1

2

-

4

3

Plaat te ver weg

V0=1+3-(2+4)

+

+

1

2

1

2

-

-

4

3

4

3

Plaat in focus

Plaat te dichtbij


Foucault methode

Foucault methode

1

in focus

2

3

4

te dichtbij

Fout signaal: 1+4-2-3

te veraf


Spoor volgen met 3 spots

Spoor volgen met 3 spots

A

2 extra detectoren

1 extra tralie

B

C

+

-

signaal = A-C


Radieel fout signaal

radieel fout signaal

Detector signaal

A

Modulatie diepte

radiële afstand [mm]

0.4mm

C

A

1.0mm

radiële afstand [mm]

20mm

A-C

C

radiële afstand [mm]

-1.6

0

1.6

radiële afstand [mm]


Cd als tralie

CD als tralie

-2de

-1ste

0de

1ste

-1ste

Evenwijdige bundel

0de

2de

1ste


Spoor volgen

B

A

Spoor volgen

Interferentie tussen 0de orde en

1ste of –1ste orde

Staphoogte: l/8

Fase verschil : p/2

Volg signaal = A-B


Schema actuatoren

Schema actuatoren

plaat

focus

motor

radiële positie

motor

lade open/dicht

veren

lens

elektromagneten

motor

slede positie


Loopwerk

loopwerk


Deelspiegel

I=0.25

I=0.25

Deelspiegel

I=0.5

I=0.5

I=1

¼ van het licht maar naar de detector

¼ van het licht terug de laser in (extra ruis)


Polariserende deelspiegel l 4 plaat

X+iY

X+Y

X-Y

Polariserende deelspiegel + l/4 plaat

l/4

PBS

450

X-as

l/4 : 900 ~ eip/2=i

  • Al het licht naar de detector

  • Extra l/4 plaatje + coating in deelspiegel


Hoog frequent signaal

hoog frequent signaal

langs het spoor

totale detector signaal

oogpatroon

0 : < 30%

1 : > 70%

detectie niveau


Klok signaal

klok signaal

ingang

signaal

lus

filter

fase

detector

De tijdsduur van een hoog of laag signaal moet vergeleken worden met een signaal met een‘vaste’ periode.

Deze klok wordt uit het ruwe signaal teruggewonnen.

spanning naar

frequentie omzetten

klok

signaal

3Tclk

5Tclk

7Tclk

3Tclk

HF

signaal

klok


Kodering

kodering

Als er heel veel 1-en of 0-en achter elkaar komen dan kan de klok niet teruggewonnen worden. Daarom hooguit 11 1-en of 0-en achter elkaar.

Als de 1-en en 0-en elkaar te vlug afwisselen kan je makkelijk interferentie tussen de verschillende symbolen krijgen. Daarom minstens 3 1-en of 0-en achter elkaar.

EFM (Eight-to-Fourteen Modulation): Van alle digitale getallen van 14 bits

zijn er 267 die voldoen aan de (2,10) regel, d.w.z minimaal 3 en maximaal 11.

Hiervan worden er 256 = 28 gebruikt.

10010000000010

xxx

3 extra bits om woorden aan elkaar te plakken

01111010


Dac 1 bit

-

+

DAC (1 bit)

DAC=Digital Analog Converter

2R

Een OpAmp probeert de ingangen op dezelfde spanning te houden

iin

-

Vuit

2R

2R

+

i1

1

0

s1=0,1

VR


Dac 2 bit

-

+

DAC (2 bit)

2R

Va

Vb=0

R

-

iin

2R

2R

2R

+

si=0,1

i2

i1

1

0

1

0

VR


Dac n bit

-

+

DAC (n-bit)

2R

R

R

-

iin

2R

2R

2R

2R

+

in

i2

i1

1

0

1

0

1

0

VR

  • Slechts 1 OpAmp en 2 soorten weerstanden

  • Alle weerstanden moeten hetzelfde zijn met een nauwkeurigheid van 1:2n


Bemonsteren

Bemonstertijd:

Bemonsterfrequentie: F = 44.1 kHz

Hoogste audio frequentie: 22 kHz

Bemonsteren

signaal

Tijd


Kwantisering

Stap grootte: q

Stap grootte: q

Stap grootte: q

XQ

XQ

XQ

X

X

X

afbreken

afronden

Modulus afbreken

Niet lineairiteit:

N bits

2N niveaux

2-N nauwkeurigheid

Kwantisering


Overloop

XP

XP

verzadiging

nulstelling

Xm

Xm

Xm

Xm

-Xm

-Xm

X

X

-Xm

-Xm

Xm

XP

-3Xm

Xm

2Xm

3Xm

-2Xm

-Xm

X

-Xm

Zaagtandvormige overloop

overloop


Optisch data opslag

ADC

filter

kwantisatie

comparator

in

0/1

Q

1/-1

DAC

In plaats van 1 signaal met N bits geeft de uitgang M signalen van 1 bit

De kwantisator hoeft maar 1 niveau heel nauwkeurig te weten

Het filter, de comparator en de DAC bepalen hoeveel 1-en en 0-en


Van digitaal naar analoog dac

van Digitaal naar Analoog (DAC)

reset

R2

digitaal getal (N)

Vin

C

R

-

+

Vuit

tijd


  • Login