内容摘要
引言：激光技术是20世纪60年代初发展起来的一门新兴学科。激光的问世引起了现代光学技术的巨大变革。激光在现代工业、农业、医学、通信、国防、科学研究等各方面的应用迅速扩展。之所以在短期间获得如此大的发展是和它本身的特点分不开的。摘自《激光原理及应用（第二版）》（第一章 辐射理论概要与激光产生的条件）
正文：
激光简介
激光是在 1960 年正式问世的。但是，激光的历史却已有 100 多年。确切地说，远在 1893 年，在波尔多一所中学任教的物理教师布卢什就已经指出，两面靠近和平行镜子之间反射的黄钠光线随着两面镜子之间距离的变化而变化。他虽然不能解释这一点，但为未来发明激光发现了一个极为重要的现象。 1917 年爱因斯坦提出 ‚ 受激辐射 ‛ 的概念，奠定了激光的理论基础。激光，又称镭射，英文叫‚LASER‛，是‚Light Amplification by Stimu Iatad Emiion of Radiation‛的缩写，意思是‚受激发射的辐射光放大‛。激光的英文全名已完全表达了制造激光的主要过程。1964年按照我国著名科学家钱学森建议将 ‚光受激发射‛改称‚激光‛。
激光缘何而来（激光的产生原理）
激光是很奇特，它与其他光有着很多不同点，它的奇异的特性让人们很惊叹，但也正是由于这特性，使它为人类做出了很大的贡献。说到激光想必大家脑海中浮现的首先是高中课本上的，激光是一种人工相干光。
激光，想必大家从其名称就可以判定其产生来源，所谓激光，就是‚受激发射的辐射光放大‛。其实这样解释谁都会，关键是要能解释得通俗易懂。下面呢，我就我对激光产生原理的认识来介绍下。要想了解激光的产生，必须要先了解原子发光，因为激光也是由原子发光产生的。在这之前原子的组成与其内部结构是必须要介绍的。原子是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。原子结构可以看做一个太阳系，原子核就是太阳，那些在周围绕转的电子就是行星了，这是一个稳定存在的整体。其稳定状态在不受外界激发的情况下是不会被打破的。原子内的电子运行轨道我们可以将其简化想象成一个个的圆形轨道。电子在没受到外界干扰的情况下是不会从一个轨道运动到另一个轨道的。当原子中的电子受到激发的时候，原子就会释放光子。电子是带负电荷的微粒，绕着原子核运动。原子中的电子有不同的能级，不同能级的电子占据不同的轨道。一般说来，能量较高的电子在距离原子核较远的轨道上运动。当原子获得或失去能量时，这个变化就通过电子的运动表现出来。当某物将能量传递给一个原子时（例如，热量）电子就会暂时跃迁到一个更高（离原子核更远）的轨道上。电子在这个位置上仅仅停留很短的时间，它几乎立即就被拉向原子核，回到它的初始轨道。在返回初始轨道的同时，电子会将多余的能量以光子（有时是可见光子）的形式释放出来。这个呢，就是原子发光。一个原子从高能阶降到低能阶时，会放出一个光子，叫做自发放光。原子在高能阶时受到一个光子的撞击，就会受激而放出另外一个相同的光子，变成两个光子，叫做受激放光。而激光正是受激发光的。对于激光，大部分的激光都是人工制造的，人们通过人工方法使其受激产生的。如果要从学术上用专业化的词汇表达就是这样的，激光的基础最早在1916年就已经由爱因斯坦奠定了。这个概念是这样的：处于高能级的原子，受外来光子的作用，当外来光子的频率正好与它的跃迁频率一致时，它就会从高能级跳到低能级，并发出与外来光子完全相同的另一光子。于是，一个光子变成了两个光子。如果条件合适，光就可以象雪崩一样得到放大和加强。值得注意的是，这样放大的光是一般自然条件下得不到的‚相干光‛。
其实大家也许还想知道激光到底与自然光有什么区别。我们先从概念上来区分这两个吧。 激光的英文名字是受激辐射的光放大的意思。自然光又称‚天然光‛。不直接显示偏振现象的光。从普通光源直接发出的天然光是无数偏振光的无规则集合，所以直接观察时不能发现光强偏于哪一个方向。这种沿着各个方向振动的光波强度都相同的光叫做自然光。
从这两个概念就能判断出了激光是一种单频率的光，偏振光，不发散，高能量，自然光都是混合的光，非偏振光。从产生原理上来说，激光是受到特定频率的电磁波（一种能量的代表）影响而同一特定能级上的电子发生跃迁而发出的光。而普通的自然光是各个能级上的电子跃迁时发出的。
激光的各种性质
既然上面介绍了激光的产生原理，并且稍微说了点其与普通光的区别。那现在应该来说说，激光的性质了。要判别两者的不同，最容易的就是来看两者产生机理的不同跟性质的不同。性质是决定物质用途的，性质也是区分其与其它物质的标准。 激光与普通光源相比较有三个主要特点，即方向性好，相干性好和亮度高，其原因在于激光主要是光的受激辐射，而普通光源主要是光的自发辐射。 下面具体介绍下其各种特性。第一，激光是一种颜色最单纯的光。太阳光和电灯光看起来似乎是白色的，但当让它通过一块三棱镜的时候，就可以看到红、橙、黄、绿、蓝、青、紫七种颜色的光，其实，还含有我们看不见的红外光和紫外光。激光的颜色非常单纯，而且只向着一个方向发光，亮度极高。第二，激光的方向性好。由于激光光能量高度集中，所以激光的亮度比普通光的亮度高千万倍，甚至亿万倍。而且，由于激光是可控制的，这就使得光能量不仅在空间上高度集中，同时在时间上也高度集中，因此能在一瞬间产生出巨大的光热，成为无坚不摧的强大光束。第三，激光亮度最高。一台普通的激光器的输出亮度，比太阳表面的亮度大10亿倍。从地球照到月亮上在反射回来也不成问题。可见激光是当今世界上高亮度的光源。第四，激光还可以具有很大的能量，用它可以容易地在钢板上打洞或切割。
激光的分类
跟任何事物一样，激光也有着其分类，分门别类总是有利于人们对其的了解掌握。激光分类看从什么角度分类。一下我也就只简单的讲一下激光从五个不同角度的分类。激光分类可根据激光的频率分：473nm蓝激光532/556nm绿激光671/635nm红激光。如果从原理来分, 有氦-氖激光, 二氧化碳激光, 二极管激光,准分子激光, 染色激光, 氩离子激光, 氮气激光, YAG 激光, 等等还有很多。从连续性来分有连续激光和脉冲激光, 脉冲激光有微秒级(10e-6 秒), 也有纳秒(10e-9秒), 皮秒(10e-12秒), 和 飞秒(10e-15秒)激光。此外一般也根据激光的强度将其分为, 一级, 二级 ....等等, 级别越高强度越大相应则要求采取更严格的保护措施。激光按波段分，可分为可见光、红外、紫外、X光、多波长可调谐，目前工业用红外及紫外激光。例如CO2激光器10.64um红外激光, 氪灯泵浦YAG激光器1.064um红外激光, 氙灯泵浦YAG激光器1.064um红外激光, 半导体侧面泵浦YAG激光器1.064um红外激光。这么多的分类，想必大家都有些迷糊了吧，其实你并不用搞懂每一个分类，最重要的就是只需要你了解激光，那些具体分类都是认为规定出来的。其实也可以这样打个比方，激光在不同方面，就像我们人一样，我们对于不同的人，我们有着不同的身份，而我们只要做好我们自己。对于研究激光，也是如此。只需弄激光的本质，至于它的分类，也是离不开它的性质、本质。
激光的历史
激光起源于大物理学家‘爱因斯坦’，1916年爱因斯坦提出了一套全新的技术理论‘受激辐射’。这一理论是说在组成物质的原子中，有不同数量的粒子（电子）分布在不同的能级上，在高能级上的粒子受到某种光子的激发，会从高能级跳到（跃迁）到低能级上，这时将会辐射出与激发它的光相同性质的光，而且在某种状态下，能出现一个弱光激发出一个强光的现象。这就叫做‚受激辐射的光放大‛，简称激光。
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。他们为此发表了重要论文。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，梅曼研制成功世界上第一台激光器，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。 （来自--百度百科--激光的发展史）
激光的应用
激光自其诞生之日来，已对人类生活产生了巨大影响。其应用已渗入到人类生活的每个方面。比如激光测距、激光加工与激光医疗、光信息处理和激光通信、激光在受控核聚变中的应用、激光的非线性效应等等。由于激光应用的广泛性，这里我只能从广面上稍微介绍下其应用。 随着科技的发展、时代的进步，激光已经从一个遥不可及的高科技产品慢慢步入人们的生活。激光的应用非常广泛，如用于科技,工业,通信等领域。我们熟知的有：光纤通信、激光光谱、激光切割、激光焊接、激光裁床、激光打标、激光绣花、激光测距,激光雷达、激光武器、激光唱片、镭射美容、镭射扫锚等等。 具体应用
光纤应用：光纤常被电信公司用于传达电话、构建网络等。跟传统的铜线相比光纤的信号衰减小、抗干扰能力高，特别是在远距离、大容量传输场合，光纤的优势更为明显。光纤极大程度的改变了我们的生活工作等等。
军事科技：激光在科技、军事上的应用也有很多。如激光光谱、激光雷达、激光武器(远程击毁导弹)等等。
工业生产：激光在工业上的应用也非常的广泛。如激光打标、激光打孔、激光裁床、激光切割、激光绣花等等。激光的迅速准确的特性能够更好的在工业生产上发挥重要作用，同时也能够更好的节约成本。
医疗卫生：在医学、生活中激光的应用也非常广泛。如激光生命科学研究、激光诊断、激光治疗，其中激光治疗又分为：激光手术治疗、弱激光生物刺激作用的非手术治疗和激光的光动力治疗。 目前有一种非常流行的整形方法就是利用飞秒激光。
炫酷流行：现在生活讲究炫酷，镭射就是个很好的激光应用例子，他可以把影像在空中投影，就是我们常说的空气投影，手表上就可以没有表面，中间悬空显示时间，保准你回头率高！
日常生活：随着科技的发展，激光也走入了人们的日常生活。最近便有了激光灭蚊的产品推出，利用激光消灭蚊子。激光器每秒可击毙50只到100只蚊子。除了速度快之外，该激光器还很精准，能区别蝴蝶和蚊子，也能分辨雌蚊子和雄蚊子。
总结：激光技术作为一种新的科学技术有着广阔的应用前景。快速、精准是其最大的优势，激光不仅能够在精密仪器上打标，还可以对地毯等快速的切割。激光机在现代的工业事业上功不可没。推进工业的快速发展。激光走进了人们的生活同时也加速了人类社会的进步。激光发展的步伐依旧很坚定，它将为我们做出更大的贡献并且需要我们更加深入的研究它。
参考文献： ○1激光原理及应用(第2版) 作者：陈家璧
出版社：电子工业出版社
2激光原理与技术 第一章 作者：安毓英，刘继芳，曹长 ○庆
出版社：科学出版社
3光纤通信 ○（第五版）第一章 作者：美国亚利桑那大学Palais教授著、王江平译 出版社：电子工业出版社
4激光原理及应用 绪论 作者：魏彪，盛新志
○ 出版社：重庆大学出版社
5现代激光工程应用技术 作者：朱林泉
○ 出版社：国防工业出版社
6百度百科 -- 激光
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