ỨNG DỤNG CỦA LASER TRONG MÁY GHI VÀ ĐỌC ĐĨA CD-RW

ỨNG DỤNG CỦA LASER TRONG MÁY GHI VÀ ĐỌC ĐĨA CD-RW I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LASER VÀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN 1. Khái niệm Laser • Laser – trong tiếng Anh là viết tắt của cụm từ: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiaction (khuếch đại ánh sáng bằng cảm ứng). • Laser là nguồn sóng điện từ trường của bức xạ trong vùng cực tím (tử ngoại), trong vùng ánh sáng nhìn thấy được và vùng tia tử ngoại. • Đặc trưng của các nguồn năng lượng này là mức độ đơn sắc và độ tập trung cao. 2. Lịch sử phát triển của tia laser 2.1 Vào năm 1916, A.Einstein, đã nêu thuyết: Nếu chiếu những nguyên tử bằng một làn sóng điện từ, sẽ có thể xảy ra một bức xạ “được kích hoạt” và trở thành một chùm tia hoàn toàn đơn sắc, ở đó tất cả những photon (quang tử) phát ra sẽ có cùng một bước sóng. Nhưng chưa có ai chứng minh nên lý thuyết đó gần như bị lãng quên trong nhiều năm. 2. Lịch sử phát triển của tia laser 2.2 Năm 1951 giáo sư Charles Townes thuộc trường ĐH Columbia, New York (Mỹ) mới chú ý đến sự khuếch đại của sóng cực ngắn (vi sóng). Ông thực hiện một thí nghiệm mang tên Maser (Microwave Amplification by Stimulated Emisson of Radiation) là khuếch đại vi sóng bằng bức xạ cảm ứng. Cũng vào thời gian này, hai nhà khoa học Xô Viết là N. Batsov và A. Prokhorov cũng phát minh ra máy khếch đại vi sóng và gần như cùng một dạng nguyên lý. Với các thành tựu trên cả ba nhà khoa học đều được nhận giải Nobel vật lý vào năm 1964. 2. Lịch sử phát triển của tia laser 2.3 Tháng 2 năm 1960 Maiman đã chế tạo ra Laser Rubi dựa trên nền tảng lý thuyết của các nhà khoa học như giáo sư Charles Townes. Tia laser do Maiman tạo ra là luồng ánh sáng rất tập trung và có độ hội tụ lớn, hoàn toàn thẳng, rõ nét, thuần khiết, mầu đỏ lộng lẫy và bề dài bước sóng đo được là 0,694 micromet. Laser HE-NE 2. Lịch sử phát triển của tia laser 2.4 Ngày nay laser phát triển mạnh mẽ và được tạo ra theo nhiều cách khác nhau nhưng vẫn dựa trên những nền tảng lý thuyết lượng tử. II. CẤU TẠO CƠ BẢN, CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG VÀ PHÂN LOẠI LASER 1. Cấu tạo cơ bản Cấu tạo cơ bản và cơ chế hoạt động của laser. 1) Buồng cộng hưởng (vùng bị kích thích) 2) Nguồn nuôi (năng lượng bơm vào vùng bị kích thích) 3) gương phản xạ toàn phần 4) gương bán mạ 5) tia laser 2. Cơ chế hoạt động 2.1 Dưới sự tác động của hiệu điện thế cao, các electron của thạch anh di chuyển từ mức năng lượng thấp lên mức năng lương cao tạo nên trạng thái đảo nghịch mật độ của electron. 2.2 Ở mức năng lượng cao, một số electron sẽ rơi ngẫu nhiên xuống mức năng lượng thấp, giải phóng hạt ánh sáng được gọi là Photon. 2.3 Các hạt photon này sẽ toả ra nhiều hướng khác nhau từ một nguyên tử, va phải các nguyên tử khác, kích thích eletron ở các nguyên tử này rơi xuống tiếp, sinh thêm các photon cùng tần số, cùng pha và cùng hướng bay, tạo nên một phản ứng dây chuyền khuyếch đại dòng ánh sáng. 2. Cơ chế hoạt động 2.4 Các hạt photon bị phản xạ qua lại nhiều lần trong vật liệu, nhờ các gương để tăng hiệu suất khuếch đại ánh sáng. 2.5 Một số photon ra ngoài nhờ có gương bán mạ tại một đầu của vật liệu. Tia sáng đi ra chính là tia Laser. 3. Phân loại tia Laser • Laser chất rắn • Laser chất khí • Laser chất lỏng • Laser bán dẫn [...]...III ĐẶC TÍNH TIA LASER TRONG Ổ GHI VÀ ĐỌC ĐĨA CD-RW • Tia laser được phát ra để đọc và ghi đĩa CD được phát ra từ diode, là một dạng laser bán dẫn III ĐẶC TÍNH TIA LASER TRONG Ổ GHI VÀ ĐỌC ĐĨA CD-RW • Diode laser là một máy phát tự kích cũng như máy phát sóng điện từ thông thường, cần thỏa mãn hai... đọc và ghi dữ liệu Tương ứng, CD-RW là đĩa CD có khả năng đọc và ghi dữ liệu Dữ liệu trên đĩa có thể được xóa và ghi lại nhiều lần IV TỔNG QUAN VỀ Ổ ĐĨA CD-RW VÀ ĐĨA CD • Đĩa CD trắng được phủ một lớp hóa học lên bề mặt sau của đĩa (bề mặt dán giấy), lớp hóa học này có tính chất phản xạ ánh sáng như lớp bạc • Đĩa CD đã có tín hiệu thì tín hiệu được ghi lên... số 0,1 ở đầu ghi, người ta sử dụng súng laser để ghi dữ liệu lên đĩa Đĩa quay với tốc độ cao và súng Laser sẽ chiếu tia laser lên bề mặt đĩa, tia laser được điều khiển tắt sáng theo tín hiệu 0 hay 1 đưa vào 1 • • • Nguyên lý ghi dữ liệu lên đĩa CD Ứng với tín hiệu 0 tia laser tắt Ứng với tín hiệu 1 tia laser sáng đốt cháy bề mặt đĩa thành một điểm làm mất khả... tín hiệu ghi là các điểm hóa chất bị đốt cháy mất khả năng phản xạ, xen kẽ các điểm có khả năng phản xạ • Các đường track của đĩa CD có mật độ rất dầy khoảng 6000 Track/1cm vì vậy kích thước của chúng rất nhỏ V 1 • • NGUYÊN LÝ GHI VÀ ĐỌC DỮ LIỆU LÊN ĐĨA CD-RW Nguyên lý ghi dữ liệu lên đĩa CD Dữ liệu ghi trên đĩa CD ROM là dạng tín hiệu số 0,1 ở đầu ghi, người... dương • Laser diode yêu cầu dòng điện không đổi để duy trì bức xạ kích thích, chùm tia ra định hướng tốt hơn và thời gian đáp ứng nhanh hơn IV TỔNG QUAN VỀ Ổ ĐĨA CD-RW VÀ ĐĨA CD • CD-ROM (Compact Disc-Read Only Memory), là ổ đĩa chỉ đọc mà không có chức năng ghi dữ liệu, CD-ROM cũng là tên của loại đĩa CD chỉ đọc dữ liệu • CD-RW (Compact Disc-Rewritable), là ổ đĩa có thể đọc. .. khiển tốc độ quay đĩa cũng như điều khiển cho tia laser hội tụ trên đĩa và ghi tín hiệu thành các đường trắc hình xoắn trôn ốc 2 3 4 Nguyên lý đọc tín hiệu từ đĩa CD Sử dụng tia laser (cường độ yếu hơn lúc ghi) chiếu lên bề mặt đĩa dọc theo các đường track có dữ liệu, sau đó hứng lấy tia phản xạ quay lại rồi đổi chúng thành tín hiệu điện Tia laser song song được... quá trình đọc dữ liệu, tia laser có nhiệm vụ chuyển tính hiệu trên các đường track thành tín hiệu quang học, nhờ có bộ cảm biến quang học chuyển thành tín hiệu điện, và có nhiệm vụ chuyển tín hiệu điện thành các tín hiệu quang học rồi ghi lên các track trên đĩa CD • Ở quá trình ghi tia laser có vai trò quan trọng trong nguyên lý ghi và đọc tín hiệu của ổ đĩa CD-RW Xin... 4 Nguyên lý đọc tín hiệu từ đĩa CD Tín hiệu khi đọc nếu ngược với khi ghi thì chỉ việc cho qua cổng đảo tín hiệu sẽ được đảo lại 101=>Cổng đảo=>010 VI CẤU TẠO MẮT ĐỌC, GHI • Cuộn tracking: điều khiển điểm hội tụ theo phương ngang để đọc đúng tâm đường track • Cuộn Focus: điều khiển điểm hội tụ lên xuống theo phương đúng để hội tụ đúng trên mặt đĩa, • A,B,C,D... các diode đổi ánh sáng laser thành dòng điện , 4 diode này đọc ra tín hiệu chính và phát hiện sai lệch hội tụ VI CẤU TẠO MẮT ĐỌC, GHI • E,F là 2 diode xác định sai lệch tracking • LD (laser diode) là diode phát ra tia laser • MD (monitor diode) là diode giám sát báo về cho mạch tự động điều khiển công suất tia laser • Biến trở chỉnh để kích mắt khi tia laser bị yếu VII NHẬN... của lăng kính phân xạ là cho tia laser đi thẳng đến bề mặt đĩa nhưng khiến tia phản xạ lệch đi 90º đến Diode cảm quang (ma trận Diode) 2 Nguyên lý đọc tín hiệu từ đĩa CD • Khi tia laser chiếu qua các điểm trên bề mặt đĩa bị đốt cháy sẽ không có tia phản xạ => và tín hiệu thu được sẽ là 0 Khi tia laser chiếu qua các điểm trên bề mặt đĩa không bị đốt cháy sẽ không . ỨNG DỤNG CỦA LASER TRONG MÁY GHI VÀ ĐỌC ĐĨA CD-RW I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LASER VÀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN 1. Khái niệm Laser • Laser – trong tiếng Anh là viết tắt của. GHI VÀ ĐỌC ĐĨA CD-RW • Tia laser được phát ra để đọc và ghi đĩa CD được phát ra từ diode, là một dạng laser bán dẫn. III. ĐẶC TÍNH TIA LASER TRONG Ổ GHI VÀ ĐỌC ĐĨA CD-RW • Diode. liệu. Tương ứng, CD-RW là đĩa CD có khả năng đọc và ghi dữ liệu. Dữ liệu trên đĩa có thể được xóa và ghi lại nhiều lần. IV. TỔNG QUAN VỀ Ổ ĐĨA CD-RW VÀ ĐĨA CD • Đĩa CD trắng