Funktionsweise von DVDs
DVDs haben den gleichen Durchmesser und die gleiche Dicke wie CDs, und sie werden mit einigen der gleichen Materialien und Herstellungsverfahren hergestellt. Wie bei einer CD sind die Daten auf einer DVD in Form von kleinen Vertiefungen und Erhebungen in der Spur der Scheibe kodiert.
Eine DVD besteht aus mehreren Kunststoffschichten, die insgesamt etwa 1,2 Millimeter dick sind. Jede Schicht wird durch Spritzgießen von Polycarbonat-Kunststoff hergestellt. Durch dieses Verfahren entsteht eine Scheibe mit mikroskopisch kleinen Erhebungen, die als eine einzige, kontinuierliche und extrem lange spiralförmige Datenspur angeordnet sind. Mehr zu den Unebenheiten später.
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Nachdem die klaren Polycarbonatstücke geformt sind, wird eine dünne reflektierende Schicht auf die Scheibe gesprüht, die die Unebenheiten bedeckt. Für die Innenschichten wird Aluminium verwendet, für die Außenschichten eine halbreflektierende Goldschicht, durch die der Laser auf die Innenschichten fokussieren kann. Nachdem alle Schichten hergestellt sind, wird jede einzelne mit Lack überzogen, zusammengepresst und unter Infrarotlicht gehärtet. Bei einseitigen Discs wird das Etikett im Siebdruckverfahren auf die nicht lesbare Seite gedruckt. Doppelseitige Discs werden nur auf der nicht lesbaren Seite in der Nähe des Lochs in der Mitte bedruckt. Querschnitte der verschiedenen Arten von fertigen DVDs (nicht maßstabsgetreu) sehen wie folgt aus:
„Jede beschreibbare Schicht einer DVD hat eine spiralförmige Spur mit Daten. Bei einschichtigen DVDs verläuft die Spur immer von der Innenseite der Scheibe nach außen. Die Tatsache, dass die spiralförmige Spur in der Mitte beginnt, bedeutet, dass eine einschichtige DVD auf Wunsch kleiner als 12 cm sein kann.
Was das Bild auf der linken Seite nicht zeigt, ist, wie unglaublich winzig die Datenspur ist – nur 740 Nanometer trennen eine Spur von der nächsten (ein Nanometer ist ein Milliardstel eines Meters). Und die länglichen Erhebungen, aus denen die Spur besteht, sind jeweils 320 Nanometer breit, mindestens 400 Nanometer lang und 120 Nanometer hoch. Die folgende Abbildung veranschaulicht den Blick durch die Polycarbonatschicht auf die Unebenheiten.
Man liest oft von „Pits“ auf einer DVD anstelle von Unebenheiten. Auf der Aluminiumseite erscheinen sie als Vertiefungen, aber auf der Seite, von der der Laser liest, sind sie Erhebungen.
„Die mikroskopischen Abmessungen der Unebenheiten machen die Spiralspur auf einer DVD extrem lang. Wenn man die Datenspur von einer einzelnen Schicht einer DVD abheben und in einer geraden Linie ausdehnen könnte, wäre sie fast 7,5 Meilen lang! Das bedeutet, dass eine doppelseitige, doppellagige DVD 48 km an Daten enthalten würde!
Um so kleine Unebenheiten zu lesen, braucht man einen unglaublich präzisen Disc-Lesemechanismus.