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1988 war das ganze Wissen um den Laser erklärungsbedürftig

Und so erschien in der ELECTRONIC ACTUELL der erste Teil einer Artikelserie über die Nutzung der Lasertechnik und der Laserdiode. Das Wissen basierte natürlich auf dem damaligen Stand der Technik und der auf dem markt verfügbaren CD-Spieler, denen das Hauptinteresse galt.

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Die EAM-Ausgabe 04/1989
Der Conrad "Laser" für DM 398.-
Symbolisches Party-Geschwätz

ELECTRONIC ACTUELL Magazin 4/1989
1989 - Basiswissen hautnah: Der Laser

  • Lasertechnik auch für daheim
  • High-Tech wird erschwinglich
  • Für die Disko und für Versuche
  • Schafft nie gekannte Effekte


Der Begriff „Laser" ist ein Kunstwort (Akronym)
, das sich aus folgenden Anfangsbuchstaben zusammensetzt: "L"ight "A"mplification by "S"timulated "E"mission of "R"adiation; zu deutsch: Lichtverstärkung durch angeregte Strahlungs-Emission.

Sehen Sie sich unsere Aufmacher-Grafik an, dann haben Sie ein anschauliches Beispiel dafür, was darunter zu verstehen ist. Wenn Sie eine Riesenanzahl von Leuten zusammenbringen, ist das zunächst nur ein ungeordneter Haufen. Sobald Sie als Gastgeber aber für die nötige "Anregung" sorgen (z.B. in Form von Sekt oder "Schnaps"), bilden sich rasch Grüppchen von Gleichgesinnten.

Die Fußball-Fans nehmen die Vereine aller Klassen durch, die Skatspieler reizen sich heiser, und die neueste Mode kommt ganz gewiß auch nicht zu kurz.

Auch beim Laser müssen Sie die versammelten Atome geeignet anregen, damit sich gleichgesinnte zusammenfinden und etwas von sich geben.

Während das auf der Party häufig lauter "dummes Zeug" ist, kommt beim Laser etwas in der Natur Einmaliges heraus: Eine Strahlung höchster Reinheit- und Kontinuität, die sich bis zu unvorstellbaren Leistungsdichten konzentrieren läßt. - Wie im Sprachgebrauch üblich, verwenden wir hier den Begriff „Laser" gleichermaßen für den physikalischen Effekt wie auch für die komplette Apparatur.

Steckbrief: Für jeden geeignet (aber Vorsicht ist dennoch geboten!)

Funktion: Rotlicht-Laser auf Helium/Neon-Basis (Sicherheitsklasse 3A)
Wellenlänge: 632,8 nm (rot/violett)
Strahlleistung: 2,0 mW
Divergenz: (Strahlungswinkel) max. 1,22 mrad
Versorgungsspannung: 12 V (über mitgeliefertes Netzteil)
Zündspannung: ca. 9000 V
Stromaufnahme: ca. 1,2 A
Abmessungen: 275 x 135x50mm3(LxBxH)
Gewicht: ca. 1,15 kg
Preis: ca. 448,- DM (incl. Netzteil)

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Der Laser, liebe Leser :

Wer die Eigenschaften des Lasers nutzen will, muß wenigstens in Grundzügen etwas über seine physikalische Wirkungsweise wissen. Daraus geht auch unmittelbar hervor, warum das mit der Lasertechnik zusammenhängende Material so teuer ist (also auch die optischen Systeme, wie z.B. die Spiegel): Es handelt sich hierbei um Geräte, bei deren Herstellung ein Höchstmaß an Präzision erforderlich ist.

Die heute für den semiprofessionellen und Hobby-Bereich angebotenen Laser sind „richtige" Systeme, bei denen aber die abgegebene Strahlungsleistung aus Sicherheitsgründen niedrig gehalten wird (im Bereich von einigen Milliwatt).

Dennoch birgt der Umgang mit ihnen mögliche Gefahrenquellen in sich: Aus Prinzip soll man niemals direkt in einen Laserstrahl blicken, weil dies (trotz der niedrigen Leistung!) zu Verletzungen der Netzhaut führen kann. Diese Gefahr besteht umso mehr, wenn der Strahl gebündelt wird, z.B. durch die Linse des Auges.

Aus Gründen der Preiswürdigkeit handelt es sich bei den „Hobby-Lasern" meist um gasgefüllte Typen, deren Anregung sehr hohe Spannungen voraussetzt; das Gerät darf deshalb niemals mit geöffnetem Gehäuse betrieben werden! Auch nach dem Ausschalten besteht beim Öffnen noch die Gefahr, daß sich die Hochspannung erst nach längerer Zeit abbaut! Das Experimentieren mit dem Laser soll sich daher auf Anwendungen mit dem Strahl beschränken und nicht im Fummeln an der Elektronik ausarten.

Ein Saubermann

Der Laser ist im Prinzip nichts anderes als ein Oszillator zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung im sichtbaren Bereich.

Diesen Vorgang kann man nicht als „Licht" im herkömmlichen Sinne bezeichnen, weil sämtliches Licht auf der Welt eine Mischung aus den unterschiedlichsten Frequenzen ist. Bei der Lichtbrechung („Regenbogen-Effekt") kann man sich sehr anschaulich davon überzeugen.
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Bild 1: Der Schaltungsaufwand muß nur zur Hochspannungs-Erzeugung getrieben werden; oben ist das Gasentladungs-Rohr zu sehen.

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Der Laserstrahl aber ist "rein", reiner geht es nicht: Er besteht nämlich nur aus der Schwingung einer einzigen Frequenz, was man Monochromasie nennt. Je nach Laser-Typ (Material des Resonators und geometrische Anordnung) lassen sich unterschiedliche Frequenzen erzeugen, die unser Auge als verschiedene Farben wahrnimmt.

Für die einzelnen Anwendungsgebiete gibt es die tollsten Konstruktionen, die sich aber alle auf das eigentliche Prinzip zurückführen lassen, das dem Laser zugrunde liegt. Dazu müssen wir ein ganz kleines bißchen ins Eingemachte gehen (in die Atomphysik), weil dort alles seinen Ursprung nimmt.


Nicht anstößig

Symbolische Darstellung

Die den Atomkern in virtuellen Bahnen umgebenden (umkreisenden) Elektronen können verschiedene sogenannte "Energiezustände" einnehmen; je weiter außen sie sich befinden, desto Energie-reicher sind sie.

Durch geeignete Energiezufuhr (dem Hinein-Pumpen von Energie) kann man sie dorthin bringen; wenn dieser Zustand nicht stabil ist, kehren sie in einen Energie-ärmeren zurück und geben dabei Energie ab.

In einer geeigneten Anordnung (dem Lasergerät) erfolgt diese Energie-Freisetzung in Form von Lichtquanten (Photonen), also sichtbarer elektromagnetischer Strahlung. Da dies gewissermaßen eine vom Material (dem Resonator) abhängige Naturkonstante ist, liegt darin der erste Grund für die Reinheit der entstehenden Frequenz.
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Bild 2: Ein Spiegelsystem mit höchster feinmechanischer Präzision macht das „Rohr" so teuer.

Den zweiten Grund liefert die Geometrie des Systems: Beim (hier betrachteten) Gas-Laser ist die Röhre an beiden Enden verspiegelt, am hinteren total, also vollkommen undurchlässig, und am vorderen nur zum Teil, also ein bißchen lichtdurchlässig. Ein Teil der entstehenden Strahlung wird zwischen diesen Spiegeln reflektiert, also regelrecht hin- und hergeworfen.

Dabei bildet sich eine stehende Welle aus, die auch die übrigen Atome zur Aussendung der für sie typischen Strahlung anregt: Der Effekt schaukelt sich (durch die Resonanz) auf, und wenn der Strahl stark genug ist, tritt er durch den vorderen, teildurchlässigen Spiegel nach außen.
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Berg und Tal und die "Lichtquanten"

Kohärente Strahlung symbolisch
Bild 4: Besser als nur am Schnürchen gezogen bahnt sich der Strahl seinen Weg.

Da nur diejenigen Lichtquanten (huch ? was sind Lichtquanten ?) einen Beitrag zum Strahl liefern, die zwischen den planparallelen Spiegeln reflektiert werden, ist der enstehende Wellenzug absolut geradlinig. Und durch das Aufschaukeln (Resonieren) im „Gleichschritt" kommen neue Wellenberge und -täler immer nur in derselben Phasenlage zusammen (Kohärenz).

Die „quer" strahlenden Quanten laufen sich regelrecht tot. Daß die insgesamt herauskommende Ausbeute deshalb nicht besonders groß sein kann, sehen Sie schon an den nackten Zahlen (vgl. Technische Daten):

Von den hineingesteckten 15 W Gleichstromleistung kommen gerade 2mW Nutzleistung heraus; das ergibt einen Wirkungsgrad von grob 0,01 % (!), aber Qualität hat eben ihren Preis, auch bei hochwertigem Licht!

Vom Prinzip her ist der "Laserstrahl" (das ist falsch : das Licht-Strahlenbündel) vollkommen linear, er läuft also nicht im Winkel auseinander (stimmt auch nicht, der Winkel beim Gas-Laser ist extrem gering) und verliert sich daher nicht so rasch wie ein Lichtstrahl.

Nur so läßt sich eine Entfernung von mehreren hunderttausend Kilometern (!) überbrücken, um z. B. den Abstand zum Mond zu messen. (Hier kommt also die Korrektur:) Daß der Laser dennoch einen winzigen Öffnungswinkel besitzt (Tausendstel Grad), liegt an der unvermeidlichen Brechung beim Austritt.

Hochgepuscht

Dieser Effekt der "angeregten" Strahlungserzeugung läßt sich in den verschiedensten Materialien (den Resonatoren) realisieren, also nicht nur in Gasen, sondern auch in Flüssigkeiten und in Festkörpern (z.B. Halbleiter-Laser).

Zur Komplettierung des hier betrachteten Gerätes sind wir Ihnen noch die Erklärung der Funktionsweise schuldig : Im Helium/Neon-Laser (He/Ne) erfolgt die Energiezufuhr (das Hinein-Pumpen der Energie in den Resonator) durch die Gasentladung im Vakuumrohr. Dabei werden die He-Atome durch Elektronenstöße angeregt und damit energiereicher. Diesen „Dampf" lassen sie dadurch ab, daß sie ihrerseits die Ne-Atome anstoßen und denen Energie zuführen.

Bei der Rückkehr in den energiearmen (stabilen) Grundzustand durchlaufen die Ne-Atome eine äußerst kurzlebige Zwischenphase, während der sie ihre typische Strahlung abgeben. Einmal in Gang gesetzt, machen die übrigen Atome dieses Spiel mit, und es kommt zum beschriebenen Effekt des gegenseitigen Aufschaukelns und Verstärkens.

Die Hochspannung dient also ausschließlich dazu, fortwährend eine Initialzündung in Form der Gasentladung zu geben (ähnlich einer Glimmlampe). Der damit verbundene Schaltungsaufwand (Hochspannungskaskade) trägt entscheidend zum schlechten Wirkungsgrad bei. Der liegt bei anderen Laser- Typen um Zehnerpotenzen höher (im Prozentbereich), ist aber immer noch gering genug.

Große Klasse

Bild 3: Der Schlüsselschalter ist Vorschrift; trotz der kleinen Leistung ist dies kein Spielzeug mehr!

Das vorgestellte Gerät ist problemlos zu handhaben, weil die Speisung mit niedriger Gleichspannung erfolgt und Sie normalerweise nie mit der Hochspannung im Inneren in Berührung kommen.

Information für den Fachmann :

Nach VDE werden alle Laser in vier Schutzklassen eingeteilt; zum Typ 3A gehören Laser mit Wellenlängen von 400...700 nm und einer Dauerstrich-Leistung von maximal 75mW; ihre Bestrahlungsstärke darf nirgendwo 25W/m2 übersteigen. Allerdings ist für diesen Typ bereits ein Schlüsselschalter vorgeschrieben.

Mit der Leistung von 2 mW können Sie keinen Sternenkrieg im Schrebergarten veranstalten und auch keine Materie zerstäuben; trotzdem gilt: Nicht in den Strahl blicken! Sie können aber brillante Licht-Effekte zaubern, die schon wegen der völlig ungewöhnlichen, „schlanken" Strahlform faszinieren. In Verbindung mit bewegten Ablenkspiegeln entstehen auch über weiteste Strecken Erscheinungen, die jede noch so raffinierte Lichtorgel in den Schatten stellen!

ELECTRONIC ACTUELL Magazin 6/1989
Laser hautnah (2): Compact-Disc - kompakt gepackt

Trotz imponierender Zuwachsraten, die in nur vier Jahren eine Verzehnfachung des Ausstoßes gebracht haben, ist die Verbreitung der Compact-Disc noch entwicklungsfähig. Von allen bundesdeutschen Haushalten, die über einen Plattenspieler verfügen, besitzen erst 17% einen CD-Spieler. Das erklärt die geschätzten/erhofften Verkaufszahlen von 2 Millionen Stück für das kommende Jahr, was sicherlich nicht unrealistisch ist.

Denn anders als beispielsweise das hochgejubelte (aber totgeborene) Kind „Quadrofonie" hat die CD ein intaktes Umfeld. Sie ist der ideale Datenträger, der robust, kompakt und nahezu unverwüstlich seinen Platz behauptet (nicht nur bei Audio oder Video!).

Die hiermit erzielbare Wiedergabequalität ist, ketzerisch gesagt, fast besser als das Original. Ein Dynamikumfang von rund 100dB, eine Stereo-Kanaltrennung in derselben Größenordnung und ein Klirrfaktor, der 0,001% erreicht, machen die CD zu einem konkurrenzlosen Tonträger, dem Kritiker nur eins vorhalten können: Das ist der sterile Klangeindruck, der eher an einen schalltoten Raum als an einen Konzertsaal erinnert. Dennoch: Eine Wiedergabe ohne jegliches Rauschen ist auch schon etwas!

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  • Die Compact-Disc wird berührungslos abgetastet
  • Der Laserstrahl dient zur optischen Erfassung
  • Die Speicherdichte erreicht kaum vorstellbare Größen
  • In winzigen Vertiefungen (Pits) steckt die Information
  • Ohne Laserlicht würde alles nicht funktionieren
  • Dennoch bleibt ein hoher Restfehler, der mit aufwendigen Verfahren behoben wird.

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Wer solche kleinen Gruben gräbt

Bild 7: So sehen die spiralförmig angeordneten Pit-Spuren in der Vergrößerung aus; der Laserstrahl muß so scharf gebündelt sein, daß er die knapp 1 um breiten Pits genau „trifft".

Mit der Compact-Disc (CD) ist eine Entwicklung gelungen, die zwar längst noch nicht abgeschlossen ist, sich aber längst als der Volltreffer schlechthin erwiesen hat. Im Rahmen unserer Laser-Anwendungen wollen wir uns in diesem Beitrag nur damit beschäftigen, wie die auf der Platte gespeicherten Informationen wieder herunterkommen, wie man sie also bei der Wiedergabe lesen kann.

Es ist dabei von untergeordneter Bedeutung, ob diese Daten nun zu Musik werden, wie in der überwiegenden Anzahl der Fälle, oder ob es sich um Videos oder Computer-Daten handelt, wofür dieses Medium in atemberaubenden Tempo zunehmend auch noch genutzt wird.

Für alle diese Anwendungen sind die kleinen Scheiben mittlerweile zu haben, und auch neben dem Standard-Durchmesser von 120mm gibt es längst zahlreiche andere, die von der Mini-Disc mit 80mm bis zur 12"-Riesen-Scheibe reichen, die das Format einer Langspielplatte hat.
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Bild 1: Um diese Scheibe dreht sich alles; Maße einer Compact-Disc, von der im Jahr 1989 allein bei uns 50 Millionen Stück verkauft werden.

Eine 5km lange spiralförmige Informationsspur

Wie Sie aus Bild 1 erkennen, steht bei der Standard-CD zur Informationsspeicherung ein Kreisring mit 25mm- Innen- und 58mm- Außendurchmesser zur Verfügung. In diesem Bereich ist eine spiralförmige Informationsspur angeordnet, die sage und schreibe 5km lang ist und eine konstante Steigung von 1,66 um besitzt!

Die Informationen dieser Spur bestehen aus winzigen, wannenförmigen Vertiefungen, den sogenannten Pits (engl. Grube). Viel paßt in so eine Grube allerdings nicht hinein: Sie sind nämlich nur knapp 1um breit, ca. 3um lang und erreichen eine Tiefe von gut 0,1um (Bild 7). Um sich diese Abmessungen etwas besser vorstellen zu können, machen Sie einmal folgendes Gedanken-Experiment:

Eine (Heft-) Seite mal von der Seite gesehen

Nehmen Sie die Heftseite, die Sie gerade lesen, und betrachten Sie die einmal von der Seite, und nicht wie sonst von oben bzw. von vorne. Was Sie da sehen, ist etwa 75um dickes Papier. Auf dieser Breite (der Papierdicke also) haben rund 50 Spuren einer CD nebeneinander Platz!

Es wird Sie nun nicht mehr verwundern, daß es eine normale CD auf rund 16 Milliarden derartiger Pits als Informationsträger bringt (was dann Bits sind, und zwar 16 Megabits), und daß auf einer 12"-Scheibe mehrere Gigabits Platz finden. Angesichts solcher Kapazitäten ist es auch nicht verwunderlich, wenn es inzwischen schon ganze Telefonbücher auf CDs gibt!

  • Anmerkung : Die DVD/SACD war noch nicht entwickelt.


Die kleinen Gruben werden berührungslos ausgelesen, und zwar durch optische Abtatsung mit einem Laserstrahl. An eine hierfür geeignete Lichtquelle werden so hohe Anforderungen gestellt, daß sie nur vom Laser erfüllt werden können.

Um die "Intensitätsschwankungen" auswerten zu können, die beim Überfahren der „Lochspur" auftreten, muß der erzeugte Lichtstrahl eine Strahldichte (besser : eine Energie-Dichte) von ca. 2500W pro cm2 Raumwinkel aufweisen.

Damit wir uns nicht mißverstehen:
Die eingebauten Laserdioden geben nur eine optische Leistung von ein paar Milliwatt ab; ihr Strahl läßt sich aber so scharf bündeln, daß die oben rwähnte (Energie-) Dichte herauskommt (Bild 2).

Ein Argusauge schielt von unten

Bild 2: Schematischer Aufbau der Laser-Diode: Querschnitt (links) und Montageprinzip (rechts); Erläuterungen entnehmen Sie bitte dem Text.

Betrachten wir Bild 2 (rechts). Auf die senkrechte Montagefläche A (genau in der Mitte) wird der eigentliche ganz kleine Laserkristall L (das ist der sogenannte "Resonator") aufgelötet; bei dem GaAs-Halbleiter-Plättchen tritt die Strahlung also nach oben (und unten) aus beiden Schmalseiten aus.

Die ebenfalls mit in diesm kleinen Gehäuse C enthaltene kleine Fotodiode D erlaubt es, ohne Umwege die gerade abgegebene Strahlintensität zu messen und (über eine externe Regelelektronik) konstant zu halten.

Diese Maßnahme hat ganz entscheidende Bedeutung: Bei optimaler Behandlung erreicht solch eine Laserdiode eine Lebensdauer von mindestens 5.000 Stunden, und im Idealfall sind sogar 10.000 (theoretische) Stunden zu erzielen.

Wenn Sie Ihr Gerät also tagtäglich fünf Stunden betreiben, hält die Diode das rund 10 Jahre aus (so die Werbung und die Theorie).

  • Anmerkung : Es ist leider eine traurige Realität, daß das gar nicht stimmt. Denn es sind viel zu oft weniger als 4.000 Stunden, weil die Laser-Dioden im Grenzbereich betrieben werden.


Treten aber auch nur kleinste Stromspitzen bei der Dioden-Strom-Versorgung auf, kommt es zu Schädigungen, die bis zur Zerstörung reichen.

Das liegt daran, daß diese Dioden so irrsinnig „schnell" sind und daher auch noch Störspitzen im Nanosekunden-Bereich mitmachen, d.h. sie als (Überstrom-) Spitzen verarbeiten.
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Ein (Licht-) Strahlenbündel

Bild 3: Die Fotodiode reagiert auf Intensitätsschwankungen des teilweise reflektierten Laserlichts.
Bild 4: Diese „transparente" Schnittzeichnung macht sehr schön deutlich, wie der Strahlengang in der Realität verläuft (vgl. auch Bild 3).
Eine Photodiode im Vergleich

Der Strahlengang des Laserlichts verläuft so, wie es Bild 3 schematisch zeigt: Nach Aufweitung (des als ovaler Lichtkegel austretenden Lichts) in der Kollimatorlinse (unten) durchläuft ein jetzt rundes recht dickes Bündel ein halbdurchlässiges Prisma, wird in der Fokussierlinse (oben) extrem scharf gebündelt und trifft auf die reflektierende CD-Oberfläche mit den Pits. Um diese Vertiefungen auswerten zu können, muß die fokussierte Spitze des Laserstrahls auf ca. 1,5um Durchmesser gebündelt sein.

Die zurückfallende Strahlung wird im Prisma teilweise nach rechts reflektiert und von einer (externen) Fotodiode aufgefangen. Es ist keine zeichnerische Nachlässigkeit, daß der Licht-Strahl hier nicht scharf gebündelt, sondern ein wenig aufgeweitet eintrifft; diese lichtempfindliche Fläche besteht nämlich aus mehreren Sektoren:

Das Zentrum registriert primär die zurückgespiegelten Intensitätsschwankungen, die von den „Gruben" in der CD verursacht werden. Wenn die Licht-Strahlung hier nicht kreisförmig eintrifft, sondern nach oben oder zur Seite elliptisch verzerrt ist, liegt das an mangelnder Scharfstellung der Fokussierlinse. Servomotoren sorgen hier für unverzügliche Nachführung (zweite Aufgabe des Zentrums).

Links und rechts von diesem mehrgeteilten „Hauptauge" sind noch zwei weitere lichtempfindliche Zellen angeordnet, die zur Spurnachführung dienen: Trifft der Strahl exakt auf die in Längsrichtung vorbeisausenden Pits, dann bekommen die beiden Nebenaugen kaum Lichtreflexionen mit.

Läuft der Strahl aber auch nur geringfügig aus der (fiktiven) Rille, läßt sich sofort wieder ein Servo-Stellsignal ableiten, das gewissermaßen den „Tonarm" nachführt.

Bild 4 gezeigt diesen Sachverhalt noch einmal sehr schön im Röntgenblick: Oben erkennen Sie die CD, die sich im Uhrzeigersinn dreht (215 U/min außen bis 500 U/min innen), die ihre Informationen aber auf der Unterseite trägt (in den 0,11um tiefen Grübchen, Bild 5). Die Nachführung in horizontaler Richtung erfolgt durch Verdrehen des tangential aufgehängten Armes.

  • Anmerkung : Wir sind noch im Jahr 1988. Die inzwischen lineare Schlittenführung der Lasereinheit kam ein Jahr später.


Deutlich zu erkennen ist auch der (stark übertrieben gezeichnete) Strahlverlauf. Er „sieht" sich sehr scharf die CD-Unterseite an, die immerhin mit einer konstanten Geschwindigkeit von 1,4 m pro Sekunde an ihm vorbeirauscht.

Bild 5: Nur 0,1 um tief sind diePits, in denen die eigentliche Information gespeichert ist.
Bild 6: Aus einem Signal im Megahertz-Bereich mit stark schwankender Amplitude muß die Nutzinformation gewonnen werden.

Wenn Sie das mit der Standard-Spieldauer von 3600s (= 1 Stunde) multiplizieren, kommen Sie zu der eingangs genannten Gesamt-Spur-länge von rund fünf Kilometern pro Platte!

Sie können gleich weiterrechnen und die 16 Milliarden Pits pro Scheibe in eine Datenübertragungsrate umwandeln: Dabei kommen pro Sekunde gut 4 Millionen Pits vorbei, es entsteht also ein Datenstrom von über 4MBits/s.

Eine solche Frequenz von einigen Megahertz muß erst einmal so weit „hochgepäppelt" werden, daß man verarbeitungsmäßig etwas damit anfangen kann (Bild 6). An der Fotodiode steht damit nämlich nur ein hochfrequentes Dauer-Signal an, das sich kaum vom Grundrauschen abhebt!

Vor diesem Hintergrund beantwortet sich auch die häufig recht kontrovers diskutierte Frage, ob man auf eine CD draufpatschen darf oder nicht; anders ausgedrückt: Wie empfindlich ist die Compact-Disc gegen Verunreinigungen, wie z.B. das Fett der Hautoberfläche oder Staubpartikel?

Schmalzstulle

Man erkennt deutlich, daß auch dieser große Schmutzfleck die Abtastung nicht beeinflussen kann

Nun, auf der buntbedruckten Oberseite können Sie das Fett (symbolisch) fingerdick auftragen, es interessiert die Auswerteschaltung nicht. Wie Sie wissen, trägt eine CD ihre Informationen auf der Unterseite.

Und die ist mit einer ca. 1mm dicken, transparenten Vinylschicht versiegelt, weil die winzigen Grübchen sonst innerhalb kürzester Zeit verdrecken würden (auch reinliche Menschen haben so viel Fett an den Fingerkuppen, daß man unter dem Mikroskop meint, sich im Fleischerladen zu befinden!).

Generell wird der CD-Player zwar auch mit einigem Schmutz auf der CD-Oberfläche fertig, weil der dort noch recht dicke Laserstrahl ihn bis zu einem gewissen Grad noch durchdringt. Aber warum soll man Störstellen provozieren, wenn man die Scheibe auch am Rand anfassen kann ?

Natürlich gibt es auch andere, weit schwerwiegendere Störungen, die der Auswerte-Elektronik im CD-Player zu schaffen machen: Bei den riesigen Datenmengen und den winzigen Signalpegeln tritt im Betrieb eine Fülle von Lesefehlern auf, die, könnte man sie nicht eliminieren, das gesamte Prinzip unmöglich machen würden.

Diese Fehler müssen nicht erst auf der Leseseite passieren; auch bei der Herstellung unterlaufen zahlreiche Fehlstellen, was bei der Winzigkeit der Pits nicht verwundert.

Daher sind auf der Wiedergabeseite aufwendige Verfahren zur Fehler- Erkennung und -Beseitigung notwendig, ehe es zum ungetrübten Hörgenuß kommen kann. Der kilometerlange Pitstrom besteht folglich nicht nur aus Nutzinformationen, also der Musik oder anderen Daten; ein nicht zu verachtender Prozentsatz davon entfällt ausschließlich auf Zusatz- Informationen (ca. 3%), die ausschließlich der Verwaltung und Sicherung (Fehler-Check) dienen.

Das Preisrätsel von 1989

Daraus erklären sich auch die teilweise rätselhaften Preisunterschiede: Bei den Billigprodukten hat man in der Endkontrolle einfach öfter ein Auge zugedrückt und Pressungen durchgelassen, die aufgrund ihrer Fehlerrate in den Ausschuß gehörten.

Und gerade hier liegt für die Zukunft noch sehr viel preislicher Spielraum:

Mit weiter verbesserten Auswerteverfahren, die auf der Wiedergabeseite noch mehr Fehler korrigieren können, braucht man nicht mehr einen so hohen Anteil der Produktion wegzuschmeißen. Und höhere Ausbeute zieht einen weiteren Preisverfall nach sich, der (bis auf die Industrie) sicherlich niemandem von uns ungelegen kommt.

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