1958年 ，美国科学家肖洛（Schawlow）和汤斯（Townes）他们提出了"激光原理" ，即物质在受到与其分子固有振荡频率相同的能量激发时，都会产生这种不发散的强光--激光。为此发表论文 ，获得1964年的诺贝尔物理学奖 。
1960年7月7日 ，西奥多·梅曼宣布世界上第一台激光器诞生，梅曼的方案是 ，利用一个高强闪光灯管 ，来激发红宝石 。
扩展资料：
激光的颜色取决于激光的波长，而波长取决于发出激光的活性物质，即被刺激后能产生激光的那种材料。刺激红宝石就能产生深玫瑰色的激光束 ，它应用于医学领域 ，比如用于皮肤病的治疗和外科手术 。
公认最贵重的气体之一的氩气能够产生蓝绿色的激光束，它有诸多用途 ，如激光印刷术 ，在显微眼科手术中也是不可缺少的 。半导体产生的激光能发出红外光，因此我们的眼睛看不见 ，但它的能量恰好能"解读"激光唱片 ，并能用于光纤通讯。但有的激光器可调节输出激光的波长 。
激光有很多特性：首先，激光是单色的 ，或者说是单频的 。有一些激光器可以同时产生不同频率的激光 ，但是这些激光是互相隔离的，使用时也是分开的。
其次 ，激光是相干光。相干光的特征是其所有的光波都是同步的 ，整束光就好像一个“波列” 。再次，激光是高度集中的，也就是说它要走很长的一段距离才会出现分散或者收敛的现象 。
百度百科-激光
激光是怎么产生的?光子,电子,分子,离子,原子,粒子的概念是什么?
激光（Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation ，受激辐射光放大）的产生基于量子力学原理 ，通过受激辐射实现光的放大。以下是其详细原理 、关键组件及应用领域：
一 、激光产生的原理
受激辐射（核心机制）
原子中的电子吸收能量后从基态跃迁到激发态，处于不稳定状态 。
当入射光子能量等于激发态与基态能级差时 ，电子受激跃迁回基态 ，释放出与入射光子同频率、同相位 、同方向的光子，实现光放大 。
粒子数反转（必要条件）
通过外部能量（如光 、电、化学能）将工作物质（如气体 、晶体 、半导体）的电子从基态泵浦到激发态 ，使高能级粒子数多于低能级 ，打破热平衡状态。
光学谐振腔（维持振荡）
由两面反射镜（全反射镜和部分透射镜）组成，光子在腔内多次反射 ，不断引发受激辐射 ，形成相干光 。
部分透射镜输出激光，其余光继续放大 。
增益介质（工作物质）
不同激光器使用不同介质（如Nd:YAG晶体、CO?气体、半导体材料） ，决定激光波长和特性。
二 、激光器的关键组件
泵浦源：提供能量（如电流 、闪光灯、其他激光） 。
增益介质：如红宝石（694 nm） 、氦氖气体（632.8 nm） 。
谐振腔：控制光的反馈和输出。
冷却系统：防止介质过热（尤其高功率激光器） 。
三 、激光的特性
单色性：波长单一（Δλ极小） 。
相干性：光波相位一致（时空相干性高）。
方向性：发散角小（接近平行光）。
高亮度：能量高度集中 。
四、激光的主要应用领域
1. 工业与制造
切割与焊接：汽车 、航空航天（如光纤激光切割金属） 。
精密加工：微米级钻孔（PCB电路板） 、激光刻蚀。
3D打印：选择性激光烧结（SLS）金属/塑料部件 。
2. 医疗与生物
手术：激光角膜矫正（LASIK）、视网膜修复 。
治疗：碎石术（肾结石） 、肿瘤光动力疗法。
美容：脱毛 、祛斑（选择性光热作用） 。
3. 通信与信息技术
光纤通信：1550 nm波段激光传输数据（低损耗） 。
光存储：蓝光DVD（405 nm半导体激光）。
量子通信：单光子激光用于加密 。
4. 科研与测量
光谱分析：拉曼光谱、LIBS（元素检测） 。
测距与成像：激光雷达（LiDAR ，用于自动驾驶 、地形测绘）。
核聚变：惯性约束聚变（如NIF装置） 。
5. 军事与安全
定向能武器：反导激光（如美国ABL系统） 。
目标指示：激光制导炸弹。
安检：激光探测爆炸物痕量。
6. 消费电子
显示技术：激光投影仪（高色域） 。
传感：智能手机激光对焦（ToF技术） 。
7. 环境与能源
大气监测：差分吸收激光雷达（检测污染物）。
核燃料处理：激光同位素分离（铀浓缩） 。
五 、前沿发展
超快激光：飞秒激光（1 fs=10 s）用于纳米加工 。
X射线自由电子激光（XFEL）：研究分子动态。
拓扑激光：新型光子器件设计 。
激光技术因其高精度、高效率和非接触特性，持续推动多学科进步，未来在量子计算、生物成像等领域潜力巨大 。
激光是如何产生的
激光（Laser）,它指通过受激辐射放大和必要的反馈,产生准直 、单色 、相干的光束的过程及仪器.而基本上,产生激光需要"共振腔"(resonator)、"增益介质"(gain medium)以及"激发来源"(pumping source)这三个要素.
原理
原子的运动状态可以分为不同的能级,当原子从高能级向低能级跃迁时,会释放出相应能量的光子（所谓自发辐射）.同样的,当一个光子入射到一个能级系统并为之吸收的话,会导致原子从低能级向高能级跃迁（所谓受激吸收）；然后,部分跃迁到高能级的原子又会跃迁到低能级并释放出光子（所谓受激辐射）.这些运动不是孤立的,而往往是同时进行的.当我们创造一种条件,譬如采用适当的媒质 、共振腔 、足够的外部电场,受激辐射得到放大从而比受激吸收要多,那么总体而言,就会有光子射出,从而产生激光.
分类
根据产生激光的媒质,可以把激光器分为液体激光器、气体激光器和固体激光器等.而现在最常见的半导体激光器算是固体激光器的一种.
构成
激光器大多由激励系统 、激光物质和光学谐振腔三部分组成.激励系统就是产生光能 、电能或化学能的装置.目前使用的激励手段,主要有光照、通电或化学反应等.激光物质是能够产生激光的物质,如红宝石 、铍玻璃 、氖气、半导体 、有机染料等.光学谐振控的作用,是用来加强输出激光的亮度,调节和选定激光的波长和方向等.
应用
激光应用很广泛,主要有 fiber communication,激光测距 、激光切割、激光武器、激光唱片等等
历史
1958年,美国科学家肖洛和汤斯发现了一种神奇的现象：当他们将内光灯泡所发射的光照在一种稀土晶体上时,晶体的分子会发出鲜艳的 、始终会聚在一起的强光.根据这一现象,他们提出了"激光原理",即物质在受到与其分子固有振荡频率相同的能量激励时,都会产生这种不发散的强光--激光.他们为此发现了重要论文.
肖洛和汤斯的研究成果发表之后,各国科学家纷纷提出各种实验方案,但都未获成功.1960年5月15日,美国加利福尼亚州休斯实验室的科学家梅曼宣布获得了波长为0.6943微米的激光,这是人类有史以来获得的第一束激光,梅曼因而也成为世界上第一个将激光引入实用领域的科学家.
1960年7月7日,梅曼宣布世界上第一台激光器由诞生,梅曼的方案是,利用一个高强闪光灯管,来刺激在红宝石色水晶里的铬原子,从而产生一条相当集中的纤细红色光柱,当它射向某一点时,可使其达到比太阳表面还高的温度.
前苏联科学家H.Γ.巴索夫于1960年发明了半导体激光器.半导体激光器的结构通常由P层 、N层和形成双异质结的有源层构成.其特点是：尺寸小,耦合效率高,响应速度快,波长和尺寸与光纤尺寸适配,可直接调制,相干性好.
光子：原始称呼是光量子（light quantum）,电磁辐射的量子,传递电磁相互作用的规范粒子,记为γ.其静止质量为零,不带电荷,其能量为普朗克常量和电磁辐射频率的乘积,E=hv,在真空中以光速c运行,其自旋为1,是玻色子
电子：静止质量为9.109×10^-31kg、电荷为-1.602×10^-19C的稳定基本粒子.在一般情况下是指带负电荷的负电子.其反粒子是带正电荷的正电子.
分子：化学上,分子是物质组成的一种基本单位名称.
离子：带有电荷的原子或分子,或组合在一起的原子或分子团.带正电荷的离子称“正离子 ”,带负电荷的离子称“负离子 ”.
原子：组成元素的最小单元.由原子核和围绕原子核运动的电子组成.
粒子：粒子（particle）指能够以自由状态存在的最小物质组分.最早发现的粒子是电子和质子,1932年又发现中子,确认原子由电子 、质子和中子组成,它们比起原子来是更为基本的物质组分,于是称之为基本粒子.以后这类粒子发现越来越多,累计已超过几百种,且还有不断增多的趋势；此外这些粒子中有些粒子迄今的实验尚未发现其有内部结构,有些粒子实验显示具有明显的内部结构.看来这些粒子并不属于同一层次,因此基本粒子一词已成为历史,如今统称之为粒子.
激光的产生是光与物质的相互作用 ，实质上是组成物质的微观粒子吸收或辐射光子 ，同时改变自身运动状况的表现。
微观粒子都具有特定的一套能级（通常这些能级是分立的） 。任一时刻粒子只能处在与某一能级相对应的状态（或者简单地表述为处在某一个能级上） 。与光子相互作用时，粒子从一个能级跃迁到另一个能级 ，并相应地吸收或辐射光子。光子的能量值为此两能级的能量差△E ，频率为ν=△E/h（h为普朗克常量） 。
1.受激吸收（简称吸收）
处于较低能级的粒子在受到外界的激发（即与其他的粒子发生了有能量交换的相互作用，如与光子发生非弹 性碰撞） ，吸收了能量时 ，跃迁到与此能量相对应的较高能级 。这种跃迁称为受激吸收。
2.自发辐射
粒子受到激发而进入的激发态，不是粒子的稳定状态 ，如存在着可以接纳粒子的较低能级 ，即使没有外界作用，粒子也有一定的概率 ，自发地从高能级激发态（E2）向低能级基态（E1）跃迁 ，同时辐射出能量为（E2-E1）的光子，光子频率 ν=（E2-E1）/h。这种辐射过程称为自发辐射 。众多原子以自发辐射发出的光，不具有相位 、偏振态、传播方向上的一致 ，是物理上所说的非相干光 。
3.受激辐射
激光 1917年爱因斯坦从理论上指出：除自发辐射外 ，处于高能级E2上的粒子还可以另一方式跃迁到较低能级。他指出当频率为 ν=（E2-E1）/h的光子入射时，也会引发粒子以一定的概率 ，迅速地从能级E2跃迁到能级E1 ，同时辐射一个与外来光子频率 、相位 、偏振态以及传播方向都相同的光子，这个过程称为受激辐射 。
可以设想 ，如果大量原子处在高能级E2上 ，当有一个频率 ν=（E2-E1）/h的光子入射，从而激励E2上的原子产生受激辐射 ，得到两个特征完全相同的光子 ，这两个光子再激励E2能级上原子，又使其产生受激辐射 ，可得到四个特征相同的光子 ，这意味着原来的光信号被放大了 。这种在受激辐射过程中产生并被放大的光就是激光。
?? 激光是20世纪以来继核能、电脑 、半导体之后，人类的又一重大发明，被称为“最快的刀” 、“最准的尺 ”、“最亮的光 ” 。原子受激辐射的光 ，故名“激光” 。
光是原子中的电子吸收能量后 ，从低能级跃迁到高能级，再从高能级回落到低能级 ，回落的时候释放的能量以光子的形式放出。而激光 ，就是被引诱（激发）出来的光子队列，这光子队列中的光子们 ，光学特性一样 ，步调极其一致 。打个比方就是，普通光源 ，比如电灯泡发出来的光子各不同 ，而且会各个方向乱跑，很不团结 ，但是激光中的光子们则是心往一处想 ，劲往一处使，这导致它们所向披靡，威力很大 。
激光应用很广泛 ，主要有激光打标 、激光焊接 、激光切割、光纤通信、激光光谱 、激光测距 、激光雷达、激光武器 、激光唱片 、激光指示器、激光矫视 、激光美容 、激光扫描、激光灭蚊器等等。
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