Le DVD passe à la super-résolution

DOSSIER 

En améliorant la focalisation du faisceau laser, des chercheurs français ont mis au point un DVD capable de stocker trois à quatre fois plus d'informations que les disques haute définition actuels.

Il aura la même taille qu'un DVD. Mais il permettra de stocker des dizaines de films en haute définition, des milliers d'albums de musique ou des millions de photos numériques. Alors que les disques de dernière génération, type Blu-Ray, arrivent à peine dans les magasins, le futur du stockage optique se dessine déjà au Laboratoire d'électronique et de technologie de l'information (Leti) de Grenoble (Isère). Nom de code : « DVD super-résolution ». Attendu pour 2010, il offrira une capacité de stockage de 75 à 100 Gigaoctets (Go), contre 4,7 Go pour les DVD actuels et 25 Go pour les Blu-Ray.

Le principe de ces disques de prochaine génération n'est pas révo-lutionnaire. Comme pour leurs prédécesseurs, les informations lues par un faisceau laser sont gravées dans une couche de polycarbonate. Seule différence : la taille des encoches. Alors que celles du Blu-Ray s'étalent sur 160 nanomètres,

celles du DVD super-résolution ne doivent pas excéder 80 nanomètres. Une différence de taille qui permet de les multiplier sur un disque de même surface et donc d'augmenter la capacité.

Reste à fabriquer ce disque. Car les chercheurs du Leti se sont fixé une contrainte : utiliser le même laser bleu que celui des lecteurs Blu-Ray. « Nous voulons que notre système soit compatible avec les lecteurs haute définition actuels. C'est le meilleur moyen pour qu'il s'impose commercialement », explique Bernard André, le responsable du laboratoire stockage optique au Leti. Mais le laser bleu se heurte à une limite, dite de diffraction. « Il est quasiment impossible de lire des marques inférieures à 120 nanomètres », explique Bernard André. Une solution, testée par Sony et Philips, consiste à rapprocher au maximum, à environ 20 nanomètres, la lentille du laser de la surface du disque. Mais le disque doit alors être parfaitement propre, une simple poussière pouvant bloquer le système de lecture. « Il faudrait qu'il soit protégé par une cartouche. Cela reviendrait beaucoup plus cher », indique Bernard André.

Face à cette impasse, les scientifiques du laboratoire de Grenoble ont décidé d'ajouter une couche de matériau, sur le disque de polycarbonate, qui ferait office de loupe. Le faisceau laser pourrait alors se focaliser au-delà de sa limite de diffraction et lire des marques plus courtes. Leur choix, qui s'est porté sur un semi-conducteur, l'antimonure d'indium, s'est avéré payant : dès que les photons du laser bleu frappent le matériau, les électrons coincés dans la structure du semi-conducteur se libèrent et se transforment en électrons dits de conduction. Autrement dit, la couche devient conductrice et se métallise. Le semi-conducteur, jusque-là semi-transparent, scintille sous le faisceau laser. L'effet loupe fonctionne.

LA lecture d'encoches de 100 et 80 nanomètres

Pour l'améliorer, les chercheurs du Leti ont placé le semi-conducteur entre deux couches d'un autre matériau, un mélange de silice et de sulfure de zinc. Celle du dessus amplifie la focalisation du laser tandis que celle du dessous permet de dissiper la chaleur émise. Les résultats sont probants. Alors que la structure d'un DVD Blu-Ray ne permet pas de lire des marques inférieures à 160 nanomètres, l'empilement de couches du disque à super-résolution autorise une lecture d'encoches de 100 et 80 nanomètres. Le test d'un DVD super-résolution de 50 Go s'est conclu sur un taux d'erreur comparable à celui des disques actuels.


Luc Mathieu

Créer un effet loupe pour focaliser le faisceau laser

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