Celková šíře CD je 1,2 mm. Má průměr 12 cm s centrálním otvorem 1,5 cm a váží bez obalu 18 g. Na samotná data je vyhrazena oblast od 46mm do 117mm. Lead-in se zapisuje mezi 46-50mm, lead-out pak mezi 116-117mm.

Na CD se stejně jako na klasickou vinylovou desku zapisuje do jedné spirální stopy. Data jsou do ní zaznamenávána digitálně pomocí stupňů (land) a děr (pit). Díra je 0,12 µm hluboká a 0,6 µm široká. Jedno CD jich obsahuje kolem dvou biliónů miliard. Šířka díry je 0,5 µm, což je pro srovnání velikost bakterie, nebo vlnová délka zeleného světla. Mezera mezi stopami má pak zhruba rozměr trojnásobku této vlnové délky. A právě velmi blízký rozměr pitů a drážek k vlnové délce světla způsobuje rozklad bílého denního světla, který vytváří na CD takovou krásnou duhu.

Mezera mezi jednotlivými sousedními stopami je 1,6 µm. Znamená to, že CD se záznamovou šíří 3,3 cm obsahuje:

0,6 µm šíře stopy + 1,6 µm mezi stopami = 2,2 µm

33 mm / 2,2 µm = 15 000 závitů

Celková délka stopy je pak asi 5 km. Od poloviny roku 2000 se ale začínají objevovat média, která ne plně tento standard dodržují, a stopy mají u sebe o něco blíže. Tím se docílí kapacity 80, 90 a v poslední době i 99 minut (800 až 880 MB). U takovýchto médií pak ale mohou nastat problémy se čtením na velkém počtu mechanik, a navíc jsou je schopné používat (vypalovat na ně) pouze některé mechaniky (nejdelšího zápisu zatím docílily mechaniky LG Electronics CED8080B a Mitsumi CD-4804TE, shodně 99:05 - to jsem psal v roce 2000, dnes už jich je více, ale stále platí, že ne každá dovede pálit tak daleko, a některé stále neumí více jak 90 minut, některé i méně, více vám o každé řeknou naše recenze). Navíc se musí použít tzv. overburn, který ne každá mechanika umí (ano, i to platí i dnes, i když těch co overburn neumí je stále méně).

Pity jsou svrchu kryty kovovou odrazovou vrstvou (hliník, zlato, stříbro). Ta je široká 50 - 100 nm. Proti poškození je tato vrstva kryta lakem (10-30 nm). Nakonec se na CD umísťují různé popisy či obrázky. Všimněte si, že pity jsou umístěny na zcela opačné straně, než čte laser. Právě díky tomu jsou CD tak odolná proti poškrábání a nečistotám. Avšak z vrchní strany je velmi snadné CD i malým škrábnutím zcela zničit! Proto si dávejte pozor, aby vám třeba na CD neupadla tužka.

Narozdíl od LP desky se CD čte od vnitřku k okraji a zatímco LP používá konstantní rychlost otáčení (konstantní úhlová rychlost CAV constant angular velocity), u CD je konstantní rychlost obvodová (CLV constant linear velocity). Znamená to tedy, že se rychlost otáčení CD mění od 200 do 530 ot./min. pro dato-vý přenos 150kB/s, což je rychlost pro přehrávání audia. Nynější CD-ROM mechaniky však již také použí-vají konstantní úhlovou rychlost, nebo obě rychlosti kombinují. V tuto chvíli však nechme pojednání o rychlostech stranou, psali jsem o tom v jiném článku.

Pro zajímavost, hustota záznamu je na CD 16 000 tpi (track per inch stop na palec). Floppy disk má hustotu 96 tpi a pevný disk průměrně 400 tpi.

Aby čtecí (nebo vypalovací) paprsek mohl správně sledovat spirálu s daty, mají lisovaná, CD-R i CD-RW již z výroby vylisovanou tzv. vodící spirálu, na kterou řídící mechanizmus čtecího (nebo zapisovacího) laseru zaostřuje.

Polykarbonát je plnohodnotnou součástí optického systému. Vzduch má totiž index lomu 1, kdežto použitý polykarbonát přesně 1,55. V polykarbonátu se tak laserové světlo bude lámat více než na vzduchu (OK, tak tedy na rozhraní). A tak původně 800 µm široký paprsek dopadne na odrazovou vrstvu široký pouze 1,7 µm. A to je hlavní důvod, proč jsou nečistoty a škrábance na spodní části CD pro laser vlastně průhledné. Nejlépe patrné je to na obrázku.

Laser pro čtení CD je většinou AlGaAs laserová dioda s vlnovou délkou 780nm. To je již velmi blízko viditelnému spektru (od 720nm). Uvnitř polykarbonátu se pak vlnová délka redukuje na cca 500nm (780 / 1,55).

Pit by měl mít hloubku cca o 1/4 vlnové délky menší oproti landu
(čteme z druhé strany). Tím je docíleno toho, že světlo odražené z pitu má
stejnou fázi jako dopadající na pit, vlny se sečtou a máme signál. Světlo
odražené z landu má opačnou fázi než světlo dopadající na něj, vlny se
odečtou a dochází k útlumu. A hned je tu možné rozlišovat dva stavy, se
kterými si počítače již umí poradit.

To bychom tedy měli něco z teorie, nyní si pojďme povědět, jak se liší CD lisované, CD-R a CD-RW.

CD lisované

Kompaktní lisovaný disk se skládá ze tří vrstev:

• Dolní, nepotištěná vrstva, je tvořena průhledným polykarbonátem, který slouží jako ochrana vytiště-ných (nebo vypálených) dat před poškozením.
• Střední tenká vrstva je z reflexivního kovu, většinou hliníku.
• Vrchní vrstva je ochranným lakovaným obalem. Na tuto vrstvu se CD potiskují.

CD-R

Všimněte si, jak má vypálené CD-R nepravidelné okraje, na rozdíl od CD lisovaného. Rovněž vypálený pit je poněkud mělčí než pit lisovaný.

U CD-R média, skládá se střední vrstva z reflexní zlaté fólie (zlato bylo vybráno proto, že nereaguje s barvivem a koroduje mnohem méně, než kterýkoliv jiný kov. Zlato je navíc velmi reflexní. Používá se 24 karátové zlato. Nyní je však nahrazováno stříbrem pro jeho láci ale na úkor trvanlivosti, nicméně slitiny stříbra (se zlatem a dalšími příměsemi) se již oxidační odolnosti zlata přibližují) a organického barviva. Toto organická sloučenina je vlastním záznamovým médiem (základní phthalocyniane (zlaté disky) licence je patentována firmou Mitsui Toatsu Chemicals MTC, Japonsko). V polykarbonátové vrstvě CD-R média je již ve výrobě vytvořena spirálová drážka, sloužící jako vodítko pro laser CD-R mechaniky, čímž je umožněno velmi přesné nahrání dat na disk.

Při vypalování se právě toto organické barvivo zahřeje, což způsobí jeho fyzickou změnu. Vypalovací paprsek tak vytváří miniaturní kopečky. Přestože se vypálený pit, onen zmíněný kopeček, od pitu lisovaného fyzikálně liší, i nadále se hovoří o pitu. Kopeček zvaný pit mění odrazivost od zlatého podkladu. Rozdíl mezi lisovaným a vypáleným pitem je důvodem, proč na některých starších CD-ROM mechanikách není možné vypálená CD přečíst. Aby to možné bylo, museli výrobci u mechanik upravit algoritmus ostření a vyhodnocování logických úrovní. V současné době se s podobným problémem setkáváme u CD-RW médií třeba v audio přehrávačích, nebo discmanech u CD-ROM pak již velmi zřídka.