激光的机制

激光是一种特殊的电磁波。激光的产生是100多年来科学家深入研究电现象、磁现象和光现象的结晶。激光的直接创始人，可以追溯到当代伟大的科学家爱因斯坦。爱因斯坦得过一次诺贝尔奖金。有趣的是，他得奖并不是由于举世闻名的相对论，而是因为他在1905年提出的光量子假说。根据这个假说：光是由许许多多光子组成的，不同颜色的光由不同能量的光子组成。爱因斯坦用这种假说解释光电效应获得了惊人的成功。1916年，爱因斯坦在《关于辐射的量子论》论文中提出原子中的电子可以受激而放出光子。这种受激辐射的过程就是产生激光的基本物理原理。

激光这个名词是从英文单词Laser翻译过来的。最初，根据它的英文发音，译成莱塞、镭射等，不明其理的人看了简直莫名其妙。后来，有人根据它的意思，翻译成受激辐射光。显然，这个译名的含义清楚，而且把它跟普通光的区别明确地表示了出来，但字数太多，读起来不方便。1965年，我国一些著名科学家建议，把受激辐射光缩写成激光两字，这样就比较简明顺口了。

发光有两种形式。自发辐射是发光的一种形式。除此之外，还有另一种发光形式，那就是受激辐射。什么是受激辐射呢?这就是说，原来处在高能级的原子，还可以在其他光子的刺激或感应下，跃迁到低能级，同时发射出一个同样能量的光子。由于这一过程是在外来光子的刺激下产生的，所以叫做受激辐射。有趣的是，新产生的光子与外来光子具有完全相同的状态，即频率一样、波长一样、方向一样。

只要产生一次受激辐射，就能使一个光子变成两个光子，这两个光子又会引起其他原子发生受激辐射，于是，在极短的瞬间内激发出无以数计的光子，实际上就将光放大了。在这种情况下，只要辅以必要的设备，就可以形成具有完全相同频率和相同方向的光子流，这就是激光。而放大光的设备，就是激光器。

在1953年，根据爱因斯坦的受激辐射原理，美国物理学家汤斯研制成功了微波放大器。

1960年9月，激光终于在美国年轻的物理学家梅曼手中诞生。

梅曼的激光器中使用了一根人造红宝石作为发光物质，以强光作为激光源。红宝石是一种人工制造的晶体。当梅曼用氙灯的闪光照射红宝石时，实验室里突然发射出一束深红色的光，其亮度达到太阳表面亮度的四倍。这束振奋人心的耀眼光束就是激光。

大约半年后，我国也研制出一台红宝石激光器。

激光器由发光物质(介质)、管状谐振腔和激光源三部分组成。许多物质都可以产生激光，但不同的物质产生的激光在物理性能上有所不同。

激光器的工作方式以发射出的激光持续时间长短分为连续、脉冲、巨脉冲和超短脉冲四种。