激光( light amplification by stimulated emission of radiation,簡稱LASER)是受激發射的光,含義是“通過輻射的受激發射而實現光的放大”。所謂受激發射是指:處于高能級E2態的原子,受到外來光子的作用,若外來光子攜帶的能量hν正好等于它的某一對能級的能量差E2-E1 ,它就會從高能級E2 態躍遷到低能級E1 態,并發出與外來光子完全相同的另一光子,這就是受激發射的過程。受激發射產生的光子在頻率上、發射方向上、偏振態、相位和速率等都與入射光子完全一樣。受激發射的結果,使原子從高能級回到低能級,而光子數則由一個變為兩個,這兩個光子又可以使另外兩個處于E2 態的原子產生受激發射,形成四個相同狀態的光子..因此受激發射意味著原來光訊號的放大。顯然,如果光源的發光是受激發射,那么得的光輻射就是單一頻率的、并朝著一個方向傳播。這樣放大的光是一般自然條件下得不到的“相干光”,由此獲得一種單色性好、相干性好和亮度(能量很集中)的新光源———激光。
以紅寶石激光器為代表的固體激光器和以氦氖激光器為代表的氣體激光器研制成功以后,引起了全世界科技界研究激光的熱潮,各類激光器如雨后春筍相繼誕生。如以半導體材料砷化鎵( GaAs) 、硫化鎘(CdS)和碲錫鉛( Pb2SnTe)為工作物質的半導體激光器;以有機化合物和無機化合物為工作物質的液體激光器;基于化學反應來建立粒子數反轉而產生激光的化激光器以及自由電子激光器、準分子激光器、離子激光器等等。
由于激光具有高強度、高單色性、高相干性等特點,使得它在工業、農業、醫學、通信、能源、軍事等各個領域得到廣泛應用,其影響是十分巨大的。激光從問世到應用,比以往任何新技術所用時間都短。電話從發明到應用大約為50年,飛機為20年,晶體管縮短為3年,而激光僅為幾個月。1997年美國斯坦福大學的華裔科學家朱棣文因其在利用激光技術冷卻囚禁氣體原子實驗方面的杰出貢獻,與法國和美國兩位學者一起分享了1997年諾貝爾物理獎。為此激光被譽為創造奇跡的光,照亮21世紀之光。