Comment les disques optiques (CD, DVD, Blu-ray) enregistrent et lisent les données
Structure physique
Substrat polycarbonate (1,2 mm) → Couche enregistrement (colorant organique pour -R, alliage changement phase pour -RW, pits pressés pour ROM) → Métal réfléchissant (Al, Ag, Au) → Vernis + étiquette.
Processus d'écriture (enregistrement)
- Focalisation laser : 780 nm (CD), 650 nm (DVD), 405 nm (BD) objectif (NA 0,45–0,85).
- Stratégie impulsions : Stratégie écriture (multi-impulsions) adaptée vitesse média & colorant/alliage.
- Formation marques :
- CD-R/DVD-R/BD-R : Laser chauffe colorant → décomposition → pits (réflexion moindre).
- -RW / -RE : Laser fait basculer alliage entre cristallin (réflexion forte) et amorphe (faible).
- Encodage : EFM (CD), EFMPlus (DVD), 17PP (BD) convertissent données utilisateur → bits canal (pits/lands) avec équilibre DC, synchro, correction erreur (CIRC, RS-PC, LDPC).
Processus de lecture
- Laser faible puissance scanne piste spirale (vitesse linéaire constante CLV ou CAV).
- Photodiode détecte variations réflexivité (pits vs lands).
- Signal RF → trancheur → flux bits canal.
- Démodulation (EFM/EFMPlus/17PP) → correction erreur (C1/C2, PI/PO, LDPC) → données utilisateur.
Différences clés par format
| Format | Longueur d'onde | Pas de piste | Longueur pit min | Capacité (SL/DL) |
|---|---|---|---|---|
| CD | 780 nm | 1,6 µm | 0,83 µm | 700 Mo |
| DVD | 650 nm | 0,74 µm | 0,40 µm | 4,7 / 8,5 Go |
| Blu-ray | 405 nm | 0,32 µm | 0,15 µm | 25 / 50 Go |
| BDXL | 405 nm | 0,32 µm | 0,15 µm | 100 / 128 Go (3/4 couches) |
Longévité & dégradation
- Pressé (ROM) : 50–100+ ans si stocké frais/sec/sombre.
- Enregistrable colorant (-R) : 10–50 ans (phthalocyanine/or meilleur).
- Changement phase (-RW/-RE) : 20–30 ans, cycles réécriture limités (1 000–10 000).
- Modes défaillance : oxydation colorant, délamination, corrosion couche réfléchissante, gauchissement substrat.