Cómo Almacenan Datos los CD: Explicación de la Codificación Óptica

La Física del Almacenamiento de Datos en CD

Los Discos Compactos almacenan datos digitales como una pista espiral de microscópicos **hoyuelos** y **llanuras** moldeados en un sustrato de policarbonato, leídos por un láser de 780 nm.

Grabación (Másters / Quemado)

1. Codificación de Datos: Datos binarios → **EFM (Modulación Ocho-a-Catorce)** → agrega bits de mezcla → reduce componente CC, asegura recuperación de reloj.
2. Corrección de Errores: **CIRC (Código Reed-Solomon entrelazado con Interleaved Cross)** agrega bytes de paridad → corrige errores en ráfagas (rayones).
3. Estructura de Marco: 588 marcos EFM = 1 sector (2352 bytes brutos / 2048 datos de usuario Modo 1).
4. Másters de Vidrio (Prensados): El láser corta hoyuelos en fotorresistente sobre vidrio → electroforma estamper de níquel → moldea por inyección policarbonato.
5. Quemado (CD-R/RW): El láser calienta tinte orgánico (CD-R) o aleación de cambio de fase (CD-RW) → cambia reflectividad para simular hoyuelos/llanuras.

Lectura

1. Diodo láser → colimador → lente objetivo → enfoca a ~1.6 µm en la capa de tinte/reflectante.
2. Los hoyuelos dispersan la luz (interferencia destructiva); las llanuras la reflejan constructivamente.
3. El fotodiodo detecta cambios de intensidad → señal RF → demodulación EFM → decodificación CIRC → datos de usuario.
4. Sistemas Servo: **Enfoque** (astigmático), **Seguimiento** (3-haces / DPP), **Husillo** (CLV/CAV).

Evolución de Capacidad

Audio y Video

• Audio Libro Rojo: 44.1 kHz / 16-bit estéreo PCM → 74/80 min.
• Video CD (VCD): MPEG-1, 352×240, 74 min.
• SVCD: MPEG-2, 480×480, ~35 min.

La pista espiral tiene **5.6 km de largo** en un disco de 700 MB — una maravilla de fabricación de precisión.