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Daten können auf verschiedenste Weise optisch gespeichert werden. Man denke nur an Fotografie und Film, die seit letztem Jahrhundert bekannt sind. Doch es existieren auch viel aktuellere Erfindungen dazu:
Die Technologie der optischen Compact Disks begann in den späten 60er Jahren durch die Firmen Bosch (Berlin) und Philips (Eindhoven). Bereits im Jahre 1973 (!) gab es den ersten optischen Videoplattenspieler zu kaufen. Zum Abtasten der noch störungsanfälligen Platten wurde ein He-Ne-Laser verwendet, der sich noch heute in solchen Geräten bewährt. Dieser frühe optische Datenspeicher hatte aber auf dem Markt keine Chance gegen die konventionelle magnetische Aufnahme/Wiedergabetechnik.
1976 begann Philips in Kooperation mit Sony die erforderliche Elektronik für optische Speichersysteme zu entwickeln. Damit wurde der erste Grundstein für die heutigen CDs gelegt, die erst in der Mitte der 80er Jahre einen durchschlagenden Erfolg hatten.
Die Datenspeicherung auf einer CD erfolgt, wie bei der Schallplatte, durch eine Abfolge von Hebungen verschiedener Länge und Abstände. Diese Erhebungen, auch \"Pits\" genannt, gehen aber nur in den Micrometerbereich (µm). Die Pits werden von einem fokussierten Strahl eines Diodenlasers (mit weniger als 1 Milliwatt Leistung) abgetastet, aber im Gegensatz zur normalen Schallplatte erfolgt dies berührungslos und nahezu verschleißfrei. Zur Verbesserung der Abtastung ist die Platte einschließlich der Pits mit einer Metallschicht verspiegelt. Ist an der angestrahlten Stelle kein Pit, so wird der Laserstrahl reflektiert und von einem Photodetektor registriert. Befindet sich jedoch ein Pit dort, so wird der Laserstrahl abgelenkt, und der Photodetektor empfängt kein Licht mehr. Dieses stetige Hin und Her wird in \"1\" und \"0\", also digitale Signale, umgewandelt und kodiert. Anschließend werden die Signale verstärkt und dann zu einem Lautsprecher geführt, der die Musik wiedergibt.
Normale käufliche CDs sind nicht aufnahmefähig und daher auch nicht wiederbeschreibbar, aber es gibt CDs die mit einer wiederbeschreibbaren Silberfolie statt der Metallschicht ausgestattet sind (Allerdings ist das private \"Brennen\" von CDs nicht billig, und auch die Qualität des Aufgenommenen leidet darunter).
Bei kommerziellen CDs werden die elektrischen Tonsignale etwa 44.000 mal pro Sekunde abgetastet und die momentanen Spannungen in etwa 65.000 Stufungen digital kodiert (Das entspricht 16 bit). Durch diese hohe Genauigkeit werden auch kleinste Veränderungen in Lautstärke und Tonhöhe registriert und wiedergegeben. Folglich ist die Qualität viel besser als bei der veralteten Magnetbandtechnik (1927 erfunden). Die Lizenz für Compact-Disks wurde zwecks Konkurrenzfähigkeit an mehrere Unternehmen erteilt, unter der Bedingung, daß ein einheitliches Format beibehalten wird. Durch das und durch ihre großartige Wiedergabefähigkeit hatte die CD Magnetbänder und Schallplatten bald verdrängt.
Die Herstellung der CD erfolgt durch einen Argon- oder Kryptonlaser mit einigen Watt Leistung. Der Strahl wird durch ein Objektiv auf einen Durchmesser, der geringer als ein Micrometer ist, gebündelt. Eine photoempfindliche Schicht, die sich auf einer rotierenden Scheibe befindet, wird im Takt der digitalen Informationen belichtet. Nach einer chemischen Behandlung entstehen an den belichteten Stellen durch Verätzen Vertiefungen. Dann wird eine Preßmatrix hergestellt und die CD-Rohlinge werden mit dem Pitmuster gepreßt. Dann wird der Rohling mit einer Aluminiumschicht verspiegelt, und mit einer nur 5-10 µm dicken Lackschicht versehen, die gegen Schmutz schützen soll.
Die Speicherkapazität einer CD reicht für etwa 75 Minuten Musik, oder als CD-ROM (ROM. Read only Memory = Festspeicher) für 700-750 Megabyte.
Durch die Lasertechnologie öffnen sich viele weitere Möglichkeiten der optischen Datenspeicherung. Zum Beispiel läßt sich die Speicherkapazität einer CD durch Verkürzen der Laserwellenlänge erhöhen, da die minimalen Abmessungen der Pits durch die Wellenlänge gegeben sind. Durch neuentwickelte frequenzverdoppelende Halbleiterlaser läßt sich die Speicherkapazität etwa vervierfachen (!). Doch diese Technologie ist noch in der Testphase.
Eine weitere Erhöhung der CD-Speicherkraft wird von holographischen Speicherverfahren erhofft. Dabei werden die Informationen nicht mehr in einer dünnen Schicht, sondern im Volumen photorefraktiver Kristalle gespeichert wird. Diese seit Jahren in der Entwicklung steckende Technologie soll die Speicherdichte um viele Größenordnungen anheben.
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