Dans le cas des disques optiques, la nécessité de stocker un nombre sans cesse croissant d’informations pour répondre à une demande explosive a amené les performances des techniques actuelles près de leur limite ultime. Depuis l’avènement des disques optiques il y a un peu plus d’une vingtaine d’années, les capacités de stockage des disques ont en effet été augmentées de près de deux ordres de grandeur. Actuellement (figure 1), les deux standards les plus utilisés sont le CD et le DVD. Alors que le CD ne permet d’enregistrer que 700 Mo de données environ, le DVD permet d’enregistrer de 4,7 à 17 Go. Les capacités les plus répandues sont 8,5 Go pour les DVD préenregistrés (deux niveaux sur une face) et 4,7 Go pour un DVD enregistrable (un niveau sur une face). L’accroissement de la capacité d’archivage est encore plus sensible avec la nouvelle génération de disques appelés Blu Ray.

Ceux-ci, en utilisant un faisceau laser de longueur d’onde 405 nm, ont un écart entre les pistes de 300 nm, ce qui permet d’atteindre une capacité de stockage de 25 Go (1 couche) ou 50 Go (2 couches).

Ces progrès très conséquents résultent des efforts menés sur l’optimisation de deux paramètres : la longueur d’onde du faisceau laser d’écriture/lecture d’une part, l’ouverture numérique des objectifs utilisés d’autre part.

En effet, le stockage de l’information repose sur l’inscription en surface (ou sur quelques plans du disque) de la modulation de la réflexion de faisceaux lasers focalisés. Cependant, du fait de l’impossibilité de réduire la dimension des taches focales au-dessous de la limite de diffraction, la densité de bits inscriptibles sur la surface d’un disque trouve des limites fondamentales.

De même, la diminution de la longueur d’onde lambda du faisceau laser utilisé, rendue possible par l’avènement des lasers « bleu » utilisés dans les disques de la génération Blu Ray, ne peut guère être poursuivie à court terme, car on ne dispose pas actuellement de sources lasers compactes, intenses et peu coûteuses émettant dans l’UV. Les  recherches se sont donc portées très tôt et très naturellement vers la possibilité de stocker l’information dans le volume d’un disque et non plus sur une surface ou sur quelques couches de matériau.

Les densités optiques DO evoluent comme le carré du rapport de l'ouvertue numérique (ON) divisé par la longueur d'onde.