大家知道激光于1960年5月16號(hào)那一天誕生，第一臺(tái)紅寶石激光器是美國(guó)人發(fā)明的。第一臺(tái)激光器誕生以來(lái)，激光技術(shù)無(wú)論在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、天文，包括我們的日常生活都得到了非常廣泛的應(yīng)用，因此激光成為僅次于電腦的第二大重要發(fā)明。在美國(guó)有一個(gè)最流行的關(guān)鍵詞匯排序：第一是引擎，第二是電腦，第三就是激光。激光現(xiàn)在無(wú)所不在，我舉個(gè)最簡(jiǎn)單的例子，我手上拿的這個(gè)東西（激光指示筆）就是激光，電腦里有激光刻錄，我們的MP3、CD機(jī)，這都是我們?nèi)粘Ｗ畛Ｒ?jiàn)的一些激光產(chǎn)品。設(shè)想如果某一天我們把世界上所有的激光器關(guān)閉了會(huì)出現(xiàn)什么情況？那將會(huì)直接影響到我們的經(jīng)濟(jì)，直接影響到國(guó)民的生活。還有一個(gè)跟我們所有的人都密切相關(guān)的激光應(yīng)用——電話，世界上的通訊大概80%都是用光纜，就是用激光的方式進(jìn)行通訊的。我們目前所接觸到的是一些日常見(jiàn)到的，但是未來(lái)激光還會(huì)有更多的應(yīng)用。

　　激光原型機(jī)的發(fā)明人是梅曼，而激光的第一個(gè)專利持有人是肖洛和湯斯。現(xiàn)在激光的使用者眾多，由于激光技術(shù)及其應(yīng)用而獲得諾貝爾獎(jiǎng)的有11位得主。激光剛發(fā)明的60年代初，正是東西方冷戰(zhàn)激烈的時(shí)候。當(dāng)時(shí)人們?cè)O(shè)想，是不是可以把激光作為武器直接投入戰(zhàn)爭(zhēng)。當(dāng)年世界最強(qiáng)的美國(guó)、蘇聯(lián)都投入了大量的人力、物力、財(cái)力去研發(fā)激光。我們中國(guó)科學(xué)院系統(tǒng)最早開(kāi)始研究激光是長(zhǎng)春光機(jī)所，后來(lái)又有上海光機(jī)所，西安光機(jī)所、安徽光機(jī)所、成都光電所等陸續(xù)成立，當(dāng)時(shí)這幾個(gè)所都是以激光基礎(chǔ)、激光技術(shù)或者強(qiáng)激光為背景建立的。

　　我們來(lái)看看激光原理。大家知道原子被光子激發(fā)的時(shí)候?qū)⑽漳芰?，它?huì)躍遷到上能級(jí)；而當(dāng)上能級(jí)的原子躍遷到下能級(jí)的時(shí)候它會(huì)發(fā)出一個(gè)光子。當(dāng)一個(gè)光子激發(fā)上能級(jí)的粒子的時(shí)候它會(huì)發(fā)出兩個(gè)光子，這兩個(gè)光子跟激發(fā)的這個(gè)光子的特性是完全一樣的。這就是所謂的受激發(fā)射。利用這個(gè)機(jī)理，在一個(gè)充滿激光介質(zhì)的環(huán)境中，加上兩個(gè)反射鏡形成諧振器，光子在諧振腔里振蕩，在這個(gè)過(guò)程中間光子不斷地得到激發(fā)，不斷地得到放大，振蕩到某一個(gè)閾值突然打開(kāi)開(kāi)關(guān)讓這個(gè)光出來(lái)，這就是激光。

　　激光有一個(gè)很顯著的特點(diǎn)它的方向性特別好。我們看這個(gè)日光燈，熒光燈，所有的白熾燈都是四面八方的輻射，而激光是方向性特別好的一束光。此外激光的單色性也特別好。白熾燈也好，熒光燈也好，它們是由多種的光譜成分組成的，它是多色的，最后綜合到我們視覺(jué)里就是一個(gè)白色的效果。而激光是某一種特定的波長(zhǎng)，它是單色的，而且是高亮度的。我們知道激光是不能直接照射眼睛的，照到眼里會(huì)傷害人，激光武器就是應(yīng)用這個(gè)高亮度還有高相干性的特點(diǎn)。這是物理學(xué)上的一個(gè)概念，任何一個(gè)時(shí)刻激光的光子的性質(zhì)是相同的。

　　激光運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候可以有連續(xù)激光、有脈沖激光。脈沖激光的寬度有納秒量級(jí)的，有皮秒量級(jí)的，也有飛秒量級(jí)的。

　　我們看看激光的種類，激光的種類可以根據(jù)它的工作物質(zhì)的不同，以及激勵(lì)方式的不同、運(yùn)轉(zhuǎn)方式的不同和輸出波長(zhǎng)不同來(lái)進(jìn)行分類。我們接觸的比較多的是固體激光器，現(xiàn)在由固體激光器發(fā)展成全固態(tài)激光器，它是由晶體或者玻璃作為激光基質(zhì)，然后通過(guò)金屬離子作為工作介質(zhì)產(chǎn)生輻射。比較典型的就是Nd:YAG激光器（釔鋁石榴石激光器）、紅寶石激光器還有光纖激光器。另外一類就是氣體激光器，氣體激光器顧名思義它的工作介質(zhì)就是氣體。這里有原子，有離子，有分子，還有準(zhǔn)分子激光。還有一類就是液體激光器，液體激光我們也稱為染料激光，它主要是由有機(jī)溶液，或無(wú)機(jī)溶液摻入金屬離子作為工作介質(zhì)。另外還有半導(dǎo)體激光、自由電子激光等等。

　　這幾種類型的工作介質(zhì)激光做個(gè)比較，氣體激光器相對(duì)來(lái)說(shuō)體積比較大，但是它的壽命比較長(zhǎng)，最主要它的光譜特性非常好，光譜質(zhì)量好。染料激光器的特點(diǎn)就是光譜范圍比較寬，但是它的光束質(zhì)量比較差，另外它的能量很低?；瘜W(xué)激光器的功率很高，體積很大。過(guò)去固體激光器用氙燈泵浦，光束質(zhì)量比較好，功率也比較高，但是相對(duì)于現(xiàn)在的所謂的全固態(tài)激光器來(lái)說(shuō)它的體積比較大一些。而半導(dǎo)體激光器最大的特點(diǎn)就是體積非常小，壽命也很長(zhǎng)，它的缺點(diǎn)就是光束質(zhì)量比較差，能量比較小。我們現(xiàn)在發(fā)展到全固態(tài)激光器，相對(duì)于過(guò)去傳統(tǒng)的固體激光器來(lái)說(shuō)它的體積要小得多，結(jié)構(gòu)緊湊，另外它的壽命比較長(zhǎng)，光束質(zhì)量比較好，功率比較高。現(xiàn)在作為激光的工業(yè)應(yīng)用，以及軍事上的激光應(yīng)用大部分采用這種全固態(tài)激光器。