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Le CEA Léti (1) travaille sur l'augmentation de cette capacité, avec la contrainte de ne pas changer pour autant de format ni de mode de lecture. Les chercheurs du CEA-Léti ont mis au point la technique dite de "super-résolution", qui repose à la fois sur le traitement de la surface du disque et sur la reconnaissance des signaux par le laser. La capacité de stockage du Blu-Ray pourrait ainsi tripler voire quadrupler.
Salle blanche pour la "super résolution"
Du CD au Blu-Ray, le principe du stockage des données reste le même: une succession de marques sculptées sur le disque, suivant une spirale qui va en s'élargissant comme sur un disque vinyle. La taille plus ou moins importante - à l'échelle nanométrique – de ces sculptures différencie déjà les capacités de stockage des différents formats. La dimension de la plus petite marque est de 160 nm pour un Blu-Ray, contre 400 nm pour un DVD. Un rayon laser "lit" ensuite les creux et les bosses qui sont traduits en langage numérique ; sa longueur d'onde est adaptée à la 'finesse' de lecture ; ce laser est ainsi rouge dans le cas du CD et du DVD, bleu dans le cas du Blu-Ray.
Avec la technique de super-résolution, le laboratoire de stockage optique du CEA-Léti s'affranchit de la limite de diffraction du système Blu-Ray - c'est-à-dire sa finesse maximale de lecture - fixée (2) à 120 nm, pour 'lire' des marques réduites à 80 nm.
La super-résolution consiste d'une part à utiliser en surface du disque un matériau semi-conducteur dit "antimonure d'indium": ce matériau permet de lire de plus petites marques, car il concentre la partie la plus intense du faisceau laser (sa partie centrale), évitant ainsi que le faisceau n'en lise plusieurs à la fois. D'autre part, pour traduire les signaux lus par le faisceau laser en langage numérique, les chercheurs du Léti ont adapté à la super-résolution des algorithmes dits PRML (3), déjà utilisés en micro-électronique. Ces algorithmes indiquent au lecteur Blu-Ray la traduction la plus 'probable' en langage numérique des signaux détectés.
Cette 4ème génération de disque optique permettra de multiplier par 3 ou 4 la capacité de stockage du Blu-Ray: de près de 25 Gigaoctets à 75/100 Go pour un disque simple couche. Attendues pour 2010-2012, ces technologies répondraient notamment au développement de la 'full HD' utilisant des écrans de tailles croissantes. Les recherches menées par le CEA-Léti font l'objet de discussions avec de grands industriels du secteur.
Notes:
(1) Léti: Laboratoire d'électronique et de technologie de l'information.
(2) Le système BluRay comporte une marge: les marques font 160 nm, malgré la limite de diffraction de 120 nm.
(3) PRML: Partial Response Maximum Likelihood