Comment fonctionne un lecteur CD ?

La tête de lecture du lecteur cd est constituée d'une diode laser, une diode photoélectrique, un miroir et un miroir semi réfléchissant. © L'Internaute magazine

Le CD doit son nom de Compact Disk à la quantité d'informations qu'il contient : en 1981, lors de son invention, la musique s'écoute sur des 33 tours, larges rondelles de 30 cm de diamètre, qui ne contiennent pas plus de 40 minutes de musique par face !

Le CD, lui, est un disque de 12 cm de diamètre et de 1,2 mm d'épaisseur permettant de stocker des informations numériques, jusqu'à 700 Mo de données informatiques ou 80 minutes de données audio. Et effectivement, lire un CD implique un rayon laser.

Pour comprendre comment fonctionne le lecteur, il faut déjà savoir comment sont stockées les données sur le CD. Le CD est constitué de plastique et d'une fine pellicule métallique réfléchissante recouverte d'un film protecteur. L'information est contenue sur la couche réfléchissante sous forme de creux (les pits) et de plats (les lands) disposés en spirale sur le disque.

Lecture laser

Une fois le disque inséré dans son lecteur, il est appliqué contre un plateau rotatif muni d'un moteur qui le fait tourner.

Pendant ce temps, une diode émet un faisceau laser. C'est un faisceau de lumière cohérente et directionnelle. Celui-ci est infrarouge, c'est-à-dire invisible pour nos yeux et possède une longueur d'onde de 780 nm.

Une lentille située sur un chariot à proximité du CD focalise ce faisceau sur les alvéoles, ce qui lui permet de suivre le sillon, tout au long de la lecture. Une fois que le rayon laser a frappé le disque, il est réfléchi.

Pour éviter qu'il ne revienne sur la diode de départ, un miroir semi réfléchissant se charge de le dévier : il permet à la lumière réfléchie d'atteindre une cellule photoélectrique. Dès qu'elle reçoit de la lumière, celle-ci transforme le signal lumineux en signal électrique.

Interférence destructrice et bit

Signal lumineux ? Eh oui, car les creux et les plats du CD ne réfléchissent pas la lumière de la même façon : lorsque le laser passe au niveau d'une alvéole, l'onde et sa réflexion sont déphasées d'une demi-longueur d'onde et s'annulent (on parle d'interférences destructrices) : tout se passe alors comme si aucune lumière n'était réfléchie.

Le passage d'un creux à un plat provoque une chute de signal, la photodiode ne recevant aucune lumière, n'émet pas de courant électrique : cela représente un bit. Ces bits forment une suite de 0 et de 1. Ce signal numérique est ensuite transformé par un convertisseur en un signal analogique, qui sera "augmenté" par un amplificateur audio : en avant la musique !

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