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Laser lecteur CD

Posté par
Flo0611
15-05-20 à 19:42

Bonjour,
J'apprends en ce moment même que la stockage d'informations d'un CD est limité par la taille du diamètre du faisceau, lui-même limité par le phénomène de diffraction du laser. On utilise donc (avec le Blu-ray) un laser de longueur d'onde plus faible pour pouvoir, une fois passé dans la lentille, obtenir un diamètre du spot plus petit. Il est donc précisé que la distance lentille/disque peut donc être plus faible dans le cas du Blu-ray.
Voici la question que je me pose: Pourquoi ne pas garder un laser de longueur d'onde avoisinant les 700 nm (comme dans le cas du CD) et simplement éloigner un peu plus la lentille du disque (augmenter la "distance focale"). Le laser serait alors davantage réduit avant d'atteindre le disque et donc le diamètre du Spot plus faible.
Si vous pouviez m'éclaircir sur le sujet..
Merci d'avance.

Posté par
gts2
re : Laser lecteur CD 16-05-20 à 07:20

Bonjour,

L'expression de la dimension de la tache est 1,22\frac{\lambda}{n \sin(\alpha)},  avec , le demi-angle d'ouverture du faisceau en sortie de lentille, autrement dit \tan(\alpha)=\frac{R}{f'} , si f' est la distance focale de la lentille et R le rayon du faisceau laser à l'entrée de la lentille.
Si on augmente la distance focale, on voit que le diamètre de la tache augmente.

Remarque : "le stockage d'informations d'un CD est limité par la taille du diamètre du faisceau", taille de la tache plus exactement, on voit que l'on a intérêt à avoir un faisceau large à l'entrée de la lentille.

Posté par
Flo0611
re : Laser lecteur CD 16-05-20 à 10:50

Merci, mais je ne comprends toujours pas.
La lentille, de ce que j'ai compris, réduit le diamètre du rayon, alors pourquoi le fait d'augmenter la distance lentille/disque augmenterait le diamètre de la tâche ? Cela devrait réduire celui-ci puisque la lentille fait "converger" les rayons.

Posté par
Flo0611
Lentille/laser lecture CD 16-05-20 à 12:22

Bonjour,
J'apprends en ce moment même que la stockage d'informations d'un CD est limité par la taille du diamètre du faisceau, lui-même limité par le phénomène de diffraction du laser. On utilise donc (avec le Blu-ray) un laser de longueur d'onde plus faible pour pouvoir, une fois passé dans la lentille, obtenir un diamètre du spot plus petit. Il est donc précisé que la distance lentille/disque peut donc être plus faible dans le cas du Blu-ray.
La lentille de ce que j'ai compris fait converger le laser en un point. Or c'est contradictoire avec le fait que si l'on augmente la distance focale, alors le diamètre de la tâche augmente. Quel phénomène est à l'origine de cela ?
Merci.

*** message déplacé ***

Posté par
gts2
re : Laser lecteur CD 16-05-20 à 12:22

Il y a deux niveaux :
- optique géométrique : la lentille fait converger le faisceau en un point.
- diffraction : le résultat précédent est approché, il faut faire intervenir la diffraction ce qui en terminale est un peu compliqué, on est amené à raisonner en formule.

Par diffraction un faisceau "parallèle" de diamètre d diverge en fait d'un angle \beta=1,22 \cdot \lambda/d, vous l'avez peut être vu. Cette divergence fait que le faisceau s'élargit au bout de D de D \beta et ici on est au foyer D=f', soit diamètre de la tache = 1,22 \cdot \frac{f' \lambda}{d}. On voit bien que le diamètre augmente avec la focale.

Posté par
Flo0611
re : Laser lecteur CD 16-05-20 à 12:29

Cela signifie que la lentille fait à la fois diverger et converger le rayons ?

Posté par
gbm Webmaster
re : Laser lecteur CD 16-05-20 à 12:32

Bonjour à vous deux,

@Flo0611 : tu n'es pas un nouveau membre, le multi-post est toujours interdit sur le forum :

attentionextrait de c_faq la FAQ du forum :

Q03 - Pourquoi ne faut-il pas faire du ''multi-post'' ?

Posté par
gts2
re : Laser lecteur CD 16-05-20 à 12:36

Pourriez-vous être plus précis et nous dire d'où vient le donc de la phrase "la distance lentille/disque peut donc être plus faible dans le cas du Blu-ray."

Les focales courtes augmentent l'angle entre l'axe optique et les rayons extrèmes, ce qui pose des problèmes de déformations de l'image (ici du "spot"), on est passé du CD au blue-ray d'un simple lentille à un doublet de lentilles, je suppose pour régler ce genre de problème.

Posté par
Flo0611
re : Laser lecteur CD 16-05-20 à 12:41

Je ne sais pas justement, je présentais seulement ce que je pensais avoir compris.

Posté par
Flo0611
re : Laser lecteur CD 16-05-20 à 12:45

Je ne comprends en fait pas du tout pourquoi nous devons utiliser des lasers à la longueur d'onde plus faible. En observant les schémas explicatifs qui présentent le laser sortant de la diode, la lentille convergente et la tâche du rayon arrivant sur le disque. Il semble clair que si l'on éloignait un peu plus la lentille du disque, alors le rayon serait davantage convergé donc plus petit, donc plus de capacité de stockage.

Posté par
gts2
re : Laser lecteur CD 16-05-20 à 13:38

Bonjour,

Avec un dessin (très approximatif !)

Le faisceau "géométrique" arrive parallèle, converge au foyer en un point (lignes bleues).
La diffraction fait que le faisceau s'élargit de proportionnel à (lignes noires).
Donc la diffraction fait que si on éloigne la lentille (focale plus grande), le spot est plus large.
Et la diffraction fait que si on augmente , augmente et donc le spot est plus large.

Laser lecteur CD

Posté par
Flo0611
re : Laser lecteur CD 16-05-20 à 13:51

Je comprends, merci beaucoup !
Bonne journée.



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