刻录机（光盘刻录机）在工作时主要利用激光技术在空白光盘（如CD-R, DVD±R, BD-R等）或可擦写光盘（如CD-RW, DVD±RW, BD-RE等）上写入（“烧录”）数据。其核心工作原理如下：

1. 写入数据（刻录）

a. 激光与染料层/相变层

• 空白光盘（一次性写入，如CD-R/DVD+R）：
  光盘的记录层由特殊有机染料（如花菁、酞菁）构成。刻录机发射高功率激光（约200mW），聚焦到染料层上。激光产生的热量使局部染料发生不可逆的化学变化（分解或起泡），形成与数据对应的物理凹坑（pits）。未照射区域保持平坦（lands）。

• 可擦写光盘（如CD-RW/DVD±RW）：
  记录层是相变材料（如锗锑碲合金）。激光通过控制温度改变其物理状态：

  • 写入（结晶态 → 非晶态）： 高功率短脉冲快速加热后骤冷，材料变成非晶态（无序，低反射率）。
  • 擦除（非晶态 → 结晶态）： 中等功率长脉冲缓慢冷却，材料恢复结晶态（有序，高反射率）。

b. 螺旋轨道与地址定位

光盘表面有预先刻录的螺旋形引导沟槽（groove）。沟槽的微小抖动（wobble） 编码了绝对时间码（如CD的ATIP、DVD的ADIP），帮助刻录机精确定位写入位置并控制电机转速。

c. 数据编码与功率校准

• 数据转换： 待刻录的二进制数据经编码纠错（如CD的EFM、DVD的8/16调制）转换成适合光盘物理结构的信号。
• 激光功率控制： 刻录前先在光盘测试区（PCA/PMA） 进行功率校准（OPC），确保激光强度最佳（避免数据错误或损坏光盘）。

2. 读取数据

• 激光头发射低功率激光（约0.5mW），聚焦到光盘轨道上。
• 凹坑/相变区与平坦区对激光的反射率不同（坑/非晶态反射弱，陆地/晶态反射强）。
• 光检测器接收反射光，转化为强弱变化的电信号，再解码还原为原始数据。

3. 擦除数据（仅可擦写光盘）

• 相变光盘上，刻录机发射特定功率的中等激光，持续照射整段轨道，使非晶态材料恢复结晶态，从而擦除数据。

关键组件协同工作：

1. 激光二极管： 产生不同功率的激光束。
2. 光学透镜组： 聚焦激光到光盘记录层。
3. 光电探测器： 接收反射光信号。
4. 精密电机： 控制光盘旋转和激光头径向移动。
5. 控制电路： 处理数据编码、纠错、激光功率调节及位置伺服。

总结流程：

用户发出刻录指令 → 数据编码纠错 → 激光功率校准 → 高功率激光调制写入（改变染料/相变层）→ 形成物理凹坑或相变区 → 读取时低功率激光探测反射信号 → 还原数据。

刻录机正是通过这种物理/化学的材料改性技术，在光盘上实现了数据的长期存储。