Unidad de disco óptico

Unidad de CD-ROM interna que se coloca en la carcasa de computadora de escritorio.
Lente láser de una unidad de disco óptico en una laptop.

En informática, la unidad de disco óptico es la unidad de disco que utiliza una luz láser como parte del proceso de lectura o escritura de datos desde un archivo a discos ópticos a través de haces de luz que interpretan las refracciones provocadas sobre su propia emisión.

Algunas unidades solo pueden leer discos (lectoras de discos ópticos), en cambio, las grabadoras de discos ópticos son lectoras y grabadoras, es decir, para referirse a la unidad con ambas capacidades se suele usar el término lectograbadora.

Los discos compactos (CD), discos versátiles digitales ( DVD) y discos Blu-ray (BD) son los tipos de medios ópticos más comunes que pueden ser leídos y grabados por estas unidades.

El “almacenamiento óptico”[1] es una variante de almacenamiento informático surgida a finales del siglo XX. La historia del almacenamiento de datos en medios ópticos se remonta a los años comprendidos en las décadas de 1970 y 1980. Se trata de aquellos dispositivos que son capaces de guardar datos por medio de un rayo láser en su superficie plástica, ya que se almacenan por medio de ranuras microscópicas (ó ranuras quemadas). La información queda grabada en la superficie de manera física, por lo que solo el calor (puede producir deformaciones en la superficie del disco) y las ralladuras pueden producir la pérdida de los datos, en cambio es inmune a los campos magnéticos y la humedad.

Las unidades de discos ópticos son una parte integrante de los aparatos de consumo autónomos como los reproductores de CD, reproductores de DVD y grabadoras de DVD. También son usados muy comúnmente en las computadoras para leer software y medios de consumo distribuidos en formato de disco, y para grabar discos para el intercambio y archivo de datos. Las unidades de discos ópticos (junto a las memorias flash) han desplazado a las disqueteras y a las unidades de cintas magnéticas para este propósito debido al bajo coste de los medios ópticos y la casi ubicuidad de las unidades de discos ópticos en las computadoras y en hardware de entretenimiento de consumo.

La grabación de discos en general es restringida a la distribución y copiado de seguridad a pequeña escala, siendo más lenta y más cara en términos materiales por unidad que el proceso de moldeo usado para fabricar discos planchados en masa.

Láser y óptica

La parte más importante de una unidad de disco óptico es el camino óptico, ubicado en un pickup head (PUH),[3]

En los inicios, se usaban los láseres de CD con una longitud de onda de 780 nm, estando en el rango infrarrojo. Para los DVD, la longitud de onda fue reducida a 650 nm (color rojo), y la longitud de onda para el Blu-ray fue reducida a 405 nm (color violeta).

Se usan dos servomecanismos principales, el primero para mantener una distancia correcta entre el lente y el disco, y para asegurar que el haz de láser es enfocado en un punto de láser pequeño en el disco. El segundo servo mueve un cabezal a lo largo del radio del disco, manteniendo el haz sobre una estría, un camino de datos en espiral continuo.

En los medios de solo lectura (ROM, read only media), durante el proceso de fabricación la estría, hecha de surcos (pits), es presionada sobre una superficie plana, llamada área (land). Debido a que la profundidad de los surcos es aproximandate la cuarta o sexta parte de la longitud de onda del láser, la fase del haz reflejado cambia en relación al haz entrante de lectura, causando una interferencia destructiva mutua y reduciendo la intensidad del haz reflejado. Esto es detectado por fotodiodos que emiten señales eléctricas.

Una grabadora codifica (graba, quema) datos en un disco CD-R, DVD-R, DVD+R, o BD-R grabable (llamado virgen o en blanco), calentando selectivamente partes de una capa de tinte orgánico con un láser. Esto cambia la reflexividad del tinte, creando así marcas que pueden ser leídas como los surcos y áreas en discos planchados. Para los discos grabables, el proceso es permanente y los medios pueden ser escritos una sola vez. Si bien el láser lector habitualmente no es más fuerte que 5 mW, el láser grabador es considerablemente más poderoso. A mayor velocidad de grabación, menor es el tiempo que el láser debe calentar un punto en el medio, entonces su poder tiene que aumentar proporcionalmente. Los lásers de las grabadoras de DVD a menudo alcanzan picos de alrededor de 100 mW en ondas continuas, y 225 mW de impulsos.

Para medios regrabables como CD-RW, DVD-RW, DVD+RW, o BD-RE, el láser es usado para derretir una aleación de metal cristalina en la capa de grabación del disco. Dependiendo de la cantidad de energía aplicada, la sustancia puede volver a adoptar su forma cristalina original o quedar en una forma amorfa, permitiendo que sean creadas marcas de reflexividad variante.

Los medios de doble cara pueden ser usados, pero no son de fácil acceso con una unidad estándar, ya que deben ser volteados físicamente para acceder a los datos en la otra cara.

Los medios de capa doble (DL, double layer) tienen dos capas de datos independientes separadas por una capa semireflexiva. Ambas capas son accesibles por el mismo lado, pero necesitan que la óptica cambie el foco del láser. Los medios grabables tradicionales de una capa (SL, single layer) son producidos con una estría en espiral moldeada en la capa protectiva de policarbonato (no en la capa de grabación de datos), para dirigir y sincronizar la velocidad del cabezal grabador. Los medios grabables de doble capa tiene: una primera capa de policarbonato con una estría (superficial), una primera capa de datos, una capa semireflexiva, una segunda capa de policarbonato (de espaciado) con otra estría (profunda), y una segunda capa de datos. La primera estría en espiral habitualmente comienza sobre el borde interior y se extiende hacia fuera, mientras que la segunda estría comienza en el borde exterior y se extiende hacia dentro.

Algunas unidades tienen soporte para la tecnología de impresión fototérmica LightScribe de Hewlett-Packard que permite etiquetar discos recubiertos especialmente.

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