Pour Commencer

Technologies Disques Nouvelle-Génération

Présentation

Commençons par jeter un œil à quelques uns des facteurs qui font que les disques optiques peuvent contenir tant de données.

L'Optique

Tout d'abord, le faisceau laser qui sert à la gravure et à la lecture d'un disque optique. Un élément lié de près au laser est la lentille servant à focaliser la lumière du laser sur le disque. Les paramètres qui déterminent la quantité de données pouvant être inscrites sur un disque sont la longueur d'onde du laser et l'"ouverture numérique" de la lentille.

Vous savez peut-être que longueur d'onde du faisceau lumineux et sa couleur sont liées. Une lumière à faible longueur d'onde sera plus rouge, alors qu'une lumière à haute longueur d'onde ira vers le bleu ou le violet (voir infrarouge et ultraviolet). Le terme ouverture numérique est toutefois peut-être nouveau pour vous. L'Ouverture Numérique (ON) d'une lentille optique dans notre cas est sa capacité de focaliser la lumière sur un point spécifique à une distance spécifique - une petite distance aura un résultat plus grand en termes de ON.

Une ON plus grande et une longueur d'onde de laser plus courte donneront un point de focalisation plus petit (plus grande précision). La surface du faisceau qui frappe la piste de données pendant l'enregistrement et crée les minuscules trous représentant les bits (1 bit = 1/8 octet) est appelée le diamètre du laser. Le diamètre du laser est le rapport longueur d'onde / ON. C'est pour cela que l'on obtient de plus petits "trous de données" si la longueur d'onde est faible et l'ON plus importante. Cela signifie aussi que la distance entre deux "sillons" (Track Pitch) sur un disque optique peut être plus faible.

La piste sur laquelle sont enregistrées les données, contrairement au vinyl, commence au centre du disque.

Les données sont gravées sous forme de minuscules trous, les "alvéoles", le long de la piste de données. Les alvéoles sont séparées les unes des autres par des espaces le long de la piste appelés "espacements". La lumière du laser est réfléchie puis interprétée sous forme de 0 et de 1 suivant qu'elle a rencontré ou non une alvéole. Il existe une taille minimale d'espacement, déterminée par la dimension du laser. Si cette taille peut être réduite, alors il est possible de placer plus de données sur un disque.

Le Disque

Le disque optique en lui-même est également un facteur important de l'équation. Par exemple, plus sa couche protectrice est épaisse, plus il faudra de puissance au laser pour atteindre la piste de données, et donc plus l'énergie consommée par le lecteur optique sera grande.

Une couche plus épaisse signifie aussi une plus grande distance entre la lentille et la piste de données, par conséquent une ouverture numérique plus petite, un point de focalisation plus grand et donc une distance entre pistes de données plus large. Si au contraire la couche de protection est plus fine, et la piste de données plus proche de la surface, alors l'ouverture numérique sera plus grande et plus de données pourront être stockées sur le disque optique.

Un disque peut par ailleurs contenir plusieurs couches de données, en fonction de son épaisseur. Dans le cas des DVD traditionnels, on observe ce phénomène avec les disques double-couche, dont la capacité est en gros deux fois plus grande que celle des disques simple couche.

Observons maintenant la distance entre la lentille et la piste de données. Il est notoire que les CD et les DVD se comporteront mal s'ils sont rayés ou bien couverts de poussière. Plus la lentille se trouve près de la surface optique, et plus la piste de données est proche de la surface, plus le disque sera sensible à la poussière et aux rayures.

Autres facteurs

Certes, la compression n'est pas directement liée au disque ou au graveur mais plutôt aux algorithmes du logiciel ; mais les techniques de compression prises en charge par un disque jouent tout de même un rôle. Une meilleure technique de compression permettra de stocker plus de données sur le disque.

Le taux de transfert des données sur disque optique dépend de certaines des spécificités sus-mentionnées comme la taille minimale d'une alvéole, ainsi que la vitesse à laquelle tourne le disque. Plus celui-ci tourne vite, plus la quantité de données qu'il est possible d'y graver ou d'en lire sera élevée. Si les alvéoles sont plus petites, alors on pourra également graver et lire des données plus rapidement.

La Gravure

Nous voilà prêts à regarder de plus près comment se passe la gravure. Les disques enregistrables sont simplements des disques dont la piste de données est "vide". Une couche de données réflechissante est recouverte d'une couche de colorant photosensible (sensible à la lumière). Lors de la gravure, ce colorant est brûlé de telle sorte que des trous sont créés. On peut faire un parallèle entre ce procédé et celui de la photographie.

Alors qu'il n'est pas possible, sur un disque enregistrable, de renverser le processus, la couche de données d'un disque ré-inscriptible est couverte d'un alliage spécial de métaux dont on peut, en jouant sur la puissance du laser et donc sa température, changer la structure atomique de manière à lui faire retrouver sa structure originale (pour "effacer" les données qui y auront été inscrites). Selon la température à laquelle il est soumis, l'alliage modifie la façon dont il reflète la lumière. C'est ainsi que les alvéoles sont générées.