Come i Supporti Ottici (CD, DVD, Blu-ray) Registrano e Leggono i Dati
Struttura Fisica
Substrato in policarbonato (1,2 mm) → Strato di registrazione (colorante organico per -R, lega a cambiamento di fase per -RW, pit pressati per ROM) → Metallo riflettente (Al, Ag, Au) → Laccatura + etichetta.
Processo di Scrittura (Registrazione)
- Messa a fuoco laser: 780 nm (CD), 650 nm (DVD), 405 nm (BD) obiettivo (NA 0,45–0,85).
- Strategia di impulsi: Strategia di scrittura (multi-impulso) su misura per velocità supporto e colorante/materiale a cambiamento di fase.
- Formazione del segno:
- CD-R/DVD-R/BD-R: Laser scalda colorante → decomposizione → pit (minore riflettività).
- -RW / -RE: Laser cicla lega tra stato cristallino (alta riflettività) e amorfo (bassa).
- Codifica: EFM (CD), EFMPlus (DVD), 17PP (BD) convertono dati utente → bit di canale (pit/land) con bilanciamento DC, sincronia, correzione errori (CIRC, RS-PC, LDPC).
Processo di Lettura
- Laser a bassa potenza scandisce traccia a spirale (velocità lineare costante CLV o CAV).
- Fotodiodo rileva variazioni di riflettività (pit vs land).
- Segnale RF → taglierina → flusso bit di canale.
- Demodulazione (EFM/EFMPlus/17PP) → correzione errori (C1/C2, PI/PO, LDPC) → dati utente.
Differenze Chiave per Formato
| Formato | Lunghezza d'onda | Passo traccia | Lunghezza minima pit | Capacità (SL/DL) |
|---|---|---|---|---|
| CD | 780 nm | 1,6 µm | 0,83 µm | 700 MB |
| DVD | 650 nm | 0,74 µm | 0,40 µm | 4,7 / 8,5 GB |
| Blu-ray | 405 nm | 0,32 µm | 0,15 µm | 25 / 50 GB |
| BDXL | 405 nm | 0,32 µm | 0,15 µm | 100 / 128 GB (3/4 strati) |
Longevità e Degrado
- Pressato (ROM): 50–100+ anni se conservato fresco/asciutto/buio.
- Registrabile colorante (-R): 10–50 anni (ftalocianina/oro i migliori).
- Cambiamento di fase (-RW/-RE): 20–30 anni, cicli di riscrittura limitati (1.000–10.000).
- Modalità di guasto: ossidazione colorante, delaminazione, corrosione strato riflettente, deformazione substrato.