Оптическая запись
Опти́ческая за́пись, система записи и воспроизведения информации, основанная на использовании оптического излучения. При записи световой луч, модулированный сигналами записываемой информации, воздействует на носитель данных, создавая на нём устойчивые локальные изменения оптических характеристик (например, коэффициента отражения, преломления и поглощения среды, оптической длины пути), соответствующие записываемому сигналу. При воспроизведении происходит обратный процесс: считывающий луч при взаимодействии с носителем модулируется по интенсивности и затем из него выделяются сигналы информации. Существуют аналоговая оптическая запись, при которой значения запоминаемого параметра носителя непосредственно отображают значения сигналов (фотография, голография и др.), и цифровая оптическая запись (входные сигналы преобразуются в цифровой код, который в виде последовательности дискретных сигналов фиксируется на носителе, например на оптическом диске).
Первые системы оптической записи звука, разработанные в 1920-х гг., предназначались для звукового кино, а также для хранения звуковой информации на киноплёнке в целях звукового вещания. Фонограмма на киноплёнке представляет собой специальную дорожку, оптическая плотность которой (интегрированная по ширине дорожки) соответствует записываемому звуковому сигналу. Электроакустические показатели канала «запись – воспроизведение» первых систем звукозаписи: полоса эффективно воспроизводимых частот 100–3500 Гц, отношение сигнал/шум 100, коэффициент нелинейных искажений не более 5 % при скорости движения киноплёнки 456 мм/с. Совершенствование записывающей аппаратуры и киноплёнки позволило к 1960-м гг. существенно повысить электроакустические показатели (полоса эффективно воспроизводимых частот 50–12 000 Гц, сигнал/шум – свыше 500 и коэффициент нелинейных искажений менее 1 % по любому из четырёх каналов стереофонической системы).
Первые исследования по оптической записи изображений были выполнены Э. Гольдбергом (Германия) в 1926 г. на фотоэмульсиях в виде микрофотографий. Микрофотографии (микрофиши) обладают высокими разрешающей способностью и плотностью записи, и информация на них может храниться десятилетиями. Однако этот способ не получил широкого распространения для обработки информации ввиду трудностей считывания; применяется главным образом для изготовления уменьшенных фотокопий плоских оригиналов (микрофильмирования). В 1970-е гг. были разработаны первые видеодиски для прямой записи изображения и звука в реальном времени, основанные на использовании лазерного излучения; их основные недостатки – невозможность перезаписи сигналограмм, высокая стоимость и др.
Дальнейшее совершенствование систем оптической записи стало возможным при переходе от аналоговых методов записи к цифровым и вследствие применения лазерных источников излучения в процессе записи и воспроизведения. Лазер позволяет сконцентрировать в луче с малой апертурой энергию, достаточную для выплавления («выжигания») углублений в носителе и сформировать световой луч меньшей интенсивности, не вызывающий необратимых изменений поверхности, при считывании информации.