Natuurkundig principe
Tot nu toe hebben we alles gezien over de opbouw van
het CD-plaatje, maar eigenlijk nog niets over de CD-
speler zelf. Hier beginnen we nu mee, en wel met het
belangrijkste namelijk de laser (light amplified stimulated
emission of radiation). De laser (GaAlAs) toegepast
in CD-spelers is eigenlijk niets anders dan een diode!
Nu bestaan er diodes en diodes. Hier gaat het
om een speciale. Ik zal de hele natuurkundige werking
en opbouw van de laser niet bespreken, want dan vliegen
er allerlei lichtquanta valentiebanden en intrinisieke
silicium stukken om je hoofd en ik ga er vanuit dat dit
via een andere pagina opgezocht kan worden. Elke
diode zendt licht uit. Echter bij de laserdiode wordt
dit extra gestimuleerd op een zodanige wijze dat er een
kegelvormige bundel van lineair gepolariseerd licht ontstaat
met een golflengte van ongeveer 780 nm.(infrarood
licht).
Kegel vormige bundel wordt gefocused op de CD plaat.
Deze bundel treedt uit aan de voorkant en
achterkant van de eigenlijke diode. Dit zit in een speciale
behuizing met een glaasje waardoor de bundel naar buiten
treedt. In de behuizing zit nog een tweede diode. Deze
meet constant de sterkte van het laserlicht
Deze reageert dus op het licht van 780 nm. Deze geeft
een signaal af en als door wat voor oorzaak dan ook de
intensiteit van de laser afneemt (veroudering), wordt
dit door een laserlicht regeling bijgeregeld. Op deze
manier wordt er een laserbundel verkregen met een
constante intensiteit.
Laser diode behuizing.
Het uitlezen van het puttenspoor berust op het natuurkundige
principe "interferentie". De putten zijn zo
gedimentioneerd dat de diepte hiervan overeenkomt met
een kwart golflengte (lambda) van het gebruikte laser licht
Het gedeelte van de gereflekteerde bundel dat op een
dam valt (A) is zo in tegenfase met het gedeelte van de bundel
wat in een put valt (B). Zie tekening.
A - B
Picture by Philips
Hierdoor zal uitdoving van licht plaatsvinden (interferentie).
Als het gereflekteerde licht nu wordt opgevangen door een
lichtgevoelige diode kan het puttenspoor gedetecteerd worden.
Er komt nog een tweede natuurkundig verschijnsel bij kijken.
Als er licht in een putje valt treedt er afbuiging van dat
licht op onder diverse hoeken (ordes).
Dit verschijnsel wordt in de natuurkunde "diffractie" genoemd.
Bij de nulde orde is de hoek van inval gelijk aan de hoek
van uitval. Tussen de nulde orde en de eerste orde treedt ook
weer inteferentie op. Van dit verschijnsel wordt ook gebruik
gemaakt bij het "volgen" van het puttenspoor. De tweede
en derde en volgende ordes nemen steeds meer aan intensiteit
af. De ordes die niet bij de detectie-diode aankomen worden
verstrooit. Deze lichtstralen worden omgezet in warmte
(geabsorbeerd).