CC BY
36
12 декабря 2011 г. 0:10
ТЕХНОЛОГИИ
Исследование оптических характеристик компакт-дисков различного типа в видимом и ближнем И К диапазоне и выбор спектральных диапазонов для эффективного воздействия на них внешнего лазерного излучения
Ключевые слова: жстремное умножение информации, оптические носители информации, персоналы** компьютер, спектральная характеристика, лазерное излучение, фазовые переходы, длина волны
Представлен разработанный и созданный стенд для измерения свойств оптических носителей информации, разработано соответствующее программное обеспечение д ля стенда, которое предусматривает автоматическое измерение, сохранение и обработку спектров с возможностью выбора всех требуемых параметров, предложен метод намерения спектра поглощении диска с записанной информацией, приведены экспериментальные спектральные характеристмси оптических носителей с возможностью однократной и многократной
Лобанов Б.С,
К.Т.М, генеральный директор
ФГУП ’ЦНИРТИ им. академика А И. Берга"
Бондарев Ю.С,
дв.н, первый зам. генерального директора, ФГУП 1ЦНИРТИ им академика А И Берга"
Мкгягин А.Ю.,
д ф-м м., профессор, главный научный сотрудник.
Институт Радиотехники и Электроники им. В.А. Котельникова РАН, alexandr-mityagin@yandex.ru
Хлопов Б.В.,
к гм, начальник отдела
ФГУП ’ЦНИРТИ им академика А. И Берга",
208_otd@morf.ru
Соколовский АА,
д.ф-тм., ведущий научный сотрудник, Институт Радиотехники и Электроники им. ВА. Котельникова РАН, alexandr-mityagin@yandex.ru
ции на данных носителях. Поэтому, исследования оптических характеристик компа кт дисков различного тита в видк*юм и ближнем ИК диапазоне и выбор спектральных диапазонов для эффективного воздействия на них внешнего лазерного из/тученш необходимы прежд е всего, для разработки и создан устройств д ля гарантированного уничтожения ^формаи^м с оптических носителей [21-
Стенд для измерения свойств
оптических носителей информации.
Ддя измерения свойств огттигеских носителей информации был создси стена блок-схема которого, приведена на рис 1 |3).
В качестве источники иллученю применяется галогенная кварцевая лампа мощностью 100 Вт, которая обеспе>*«ает достаточный световой поток в диапазоне длин волн 400 — 1800 нм Лампа питается от источника, напряжением 12 В. Излучение лампы через формирующую линзу поступает на входную щель мо-
нохроматора, перед которой установлен обтюратор для модуляции светового потока с частотой 1 КГц Оптическая схема стенда предусматривает измерение, как спектров пропускания исследуемых объектов, так и измерение их спектра отражения В монохроматоре могут быть установлен дифракционные решетки 1200 и 600 штрихов/мл что делает возможным измерение спектров с разрешением не хуже 0,1 нм в спектральном диапазоне 4001800 нм Фотолриеми* вьполнен на основе фотодиода ФД-287 с калиброванной в діапазоне 400-1800нмспектрагьной характеристикой (см рис 2).
І Іредварительдейусилительфотогфиемни ка выполнен по схеме преобразователя ток/напряжение на операционном усилителе AD8067. С выхода фотоприемтка сигнал поступает на селективный усилитель “Unipan 232В", а с выхода этого усилителя — на вход 14 разрядного АЦП Е20-10. Е20-10 является малогабаритным многофункциональным измери
Vn гоми і и шроыммыН с иск і ралмі ын
монохрома юра M.IP2J
НяАор оптичсскю >. і i-м «'її і «и д. «и формировании галопы» пучком
кюк гопрмжгмим M-U*23 с НК
Набор фоіопрім-мимкгом на .шина юн jlinh ■am 0.4-1.А мкм
Введение
Современные компьютерные сети при со-мых совершенных защитах все же под вержены к несанкционкроваюкэму доступу, а, следоео-телыю, и к доступу к информации Очевидно, что своевременное уничтожение тформации является актуальной зад ачей, имеющей важное практическое значение. Особое значегею проблема уничтожения Информа1»1И с современных электроншх носителей приобретает, когда имеется кофед енциальная к*формаиия игм в условиях экстреннего уничтожения информации На сегод няшний двнь оптические носитеш жформацж занимают одно из /вщирующих мест по использовс**«о в м*фе [ 1). Следует также отметить, что. в литературе практжески нет
пу€ликсщкм по вопросу утвтттожемия имформо- Рис- ^ ■ Сте*« д пя свойств ОЛТИЧвСХИХ носителей *нф0рМО1*И
Обранім
НОСМІГ.ІГН
информации
> 1-І |1. HU-I но no t»i имоннропамни
ІІГ|КОШІ.ІІіИМІІ
KOMIIMOirp
ІІГІОЧНМК и к іумгннм (1.4-1.6 мкм
,1а м-р і*лий> иronom.nl .11 II 2Н7
14
T-Comm #3-2011
ТЕХНОЛОГИИ
Рис. 4. Спектры поглощения робочих веществ огт+«схих дисков в диапазоне длин волн от 250 до 600 нм с о»нскратцой записью слойАдОх (15 пт) — сплошная лмния и слоистое структура, слой ZnS-Si021170 nm)/AgOx 115 nml/ZnS-S02 {40 nm) -точси
К (им)
FW. 5. Спектры поглощен рабочих веществ оптических дисхов в диапазоне доен волн от 400до 1100 нм с однократной записью: слой АдОх (15 пт) — сплоиная линия и слоистое структура, слой ZnS-Si02 (170 гтп]/АдОх (15 nm)/Zn$-Si02 (40 пт) — то**и
о иг
Х(ная)
Рис. 6. Спектр поглощен** робочего вещество GST перезаписываемых оптических дисков в диапазоне дайн волн от 250 до 600 нм Пунаир — кристаллическая фаю, сплошная линия — омерзев фаза
Многократная перезапись приводит к механической усталости рабочего слоя и, как следствие, к его разрушению. На рис. 6 и 7 приведены спектры поглощения GST в аморфной и кристаллической фазах
Видно, что с уменьшением дли»** волны контраст заметно уменьшается Из этих Рис.6,7 следует, что область сильного поглощения, пригодная д ля эффективного разогрева рабочего слоя внешним лазерным излучением лежит в д иапазоне 400 — 650 нм Отметим что коэффициент поглощения в кристаллической фазе превышает 106 см'1 , что соответствует более, чем 70% послоще»**о падающей мощности. При этом чтобы перевести рабочее вещество в протувоаоложное фазовое (аморфное) состояние, его необходимо нагреть д о температуры плавления (~ 600°С). В то же время чтобы перевести рабочее вещество из аморфной фалы в кристаллидаскую необход имо нагреть его до
400 600 900 МХО 1200 1400 1600
). (им)
Лю 7. Спектр поглощении рабочего вещества СИГ перезагисьеоемых оптических дисков в доапаэоне дгмн волн от 400 до 1600 нм Пунктир — кристапли-чесхся фаза, сплошная линия — аморфнее фаза
температуры отжига (характерное значение 200°С). Но поглощение в этой фазе меюше и для сохранения высокой эффективности воздействия, необход имо использовать коротковолновые (300 — 400нм) источн**си излучения В тоже время, поскольку сжтивный слой находится под сложной структурой защитных слоев, необходимо уплывать соответствующие оптические константы для прилегающих слоев.
Нами исследреатсь (3) спектры поглощения материалов рабочего слоя перезстсывое-мых [М>ЧМ^- и 0\Я>1?УУ-дисков. Поскольку внутри д иска имеется отражающий слой, исключающий! возможность измерения поглощения “на гроход" д иск гредраритегьно расщеплялся на две части При этом чость диска без отражающего слоя содержит значительные фрагменты исследуемого материала, что позволяет измерить как спектр гкхлсще»*1я материала подложки, так и спектр полюще+мя рабочего слоя
Спектры поглощения измерялись в д иапазо не ДПИ)^ випны 600-1500 нм. В ИСХОДНОМ состо-»**і, когда материал рабочего слоя находится в аморфной фазе, край поглощения соответство вал длине волны 780-800 нм При записи на диск информсиии, представляющей чередрео-
“0“ и "Г, крсвй поглощения сдвигался в область 830-850 нм Подложка имеет полосу поглощения в области 1380 нм которая может быть использована для спрания инфсрмац>*1 путем нагрева диска оттавским излучением
Заключение
В результате проведанных исследований! установлено, что: 1) Излучение с длиной волны в диапазоне 330 — 400 нм имеет максимальный коэффициент поглощения для рабочего слоя оптических д исков однократной записи 25 % и многократной записи от 34 др 51% 2) Подложка оптических дисков имеет полосу поглощения в области 1380 нм разогрев которой мощным лазерным излучением данной дпкены ваты, может быть использован для стирания информации с активного слоя Вероятно мало эффектувно использовать лазерное излучение для уничтожения информсн**! с оптических дисков. Оцнако необходимо помттъ о влиянии лазерного излучения определенных д иапазонов на возможное повреждение информации на оптических носителях.
Литература
1 Боухыоэ Г., Боаат Дж, Хейсер А. и др Опти-чесхиедкховые система —М.: Родион связь, 1991. -280 с
2 Шульц ММ, Мазурин О.В. Современное представление о строении стёкол и их свойствах — Л Наука, 1988.
3 Кузьминых АС, Мигаин АЮ, Сскалсес-к**і АА, Хлопов Б.В. Отичесхие характеристиці материалову применяемых в перезаписываемых оп-тичесхж носителях информации // Труда 11 Международной науч-лректин. конфер "Современные информационные и электронные технолог^*, Т. 11.
-Одесса, 2010.-С. 130.
А Кузьминых АС, Мипгун АЮ, Хлопов Б.В. Фаэсвыв переходы в оптически и магнитооптических носителях информа** // Т-Сотт — Телекоммуникации и Транспорт, №3. — М„ 2010. —С26-27.
Research of optical characteristics of compact discs
Lobanov B.S., Bondarev U.S., Mityogin A.U., Xlopov B.V., Sokolovsky AA
Die developed and created bench for measurement of properties of optical mediums of the information is presented, the appropriate software is developed for the bench which provides automata measurement saving and handling of spectra with possibilty of a choice of ofl demanded parameters, the melvod of measurement of a reversal spectrum of a disk with tie written down information is offered, the experimental spectral characteristics of optical mediums with possibility of the angle-vcJued and repealed record are resulted.
16
T-Comm #3-2011
