它被稱為“最快的刀”、“最準的尺”、“最亮的光”，是二十世紀以來繼核能、計算機、半導體之后，人類的一項重大發明；

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我們先了解一下激光是什么：激光是原子中的電子吸收能量后從低能級躍遷到高能級，再從高能級回落到低能級時，以光子的形式釋放出來的能量。被激發出來的光子束其光學特性高度一致，因此激光具有單色性好、方向性好，亮度高的特性。

簡單來說，激光是一種自然界原本不存在的，被激發出來的，具有亮度高、單色性與方向性好等特性的光。

那為什么說激光是“最快的刀”、“最準的尺”、“最亮的光”呢？

主要原因是它定向發光，而且能量密度極高；雖然激光能量并不算太大，但是它的能量密度卻很大；我們不妨這樣想，在極短的時間里，將大量的光子集中在一個極小的空間中，并將聚集起的能量作用于一個點上發出，自然是無堅不摧，被稱為“最快的刀”也就可以理解了。

激光天生就是朝一個方向射出，并且光束的發散度極小，大約只有0.001弧度，無限接近于平行，可謂是“最準的尺”

人工光源中高壓脈沖氙燈的亮度與太陽不相上下，而紅寶石激光器的激光亮度，能超過氙燈的百萬倍，也就是說激光的亮度是太陽光的百萬倍，這亮度就變得非常可怕了！

其實激光的應用是非常廣泛的，比如激光切割、光纖通信、激光雷達、激光武器、甚至激光美容等等，想更深一步了解激光的朋友，歡迎評論區留言！

激光是20世紀繼核能、半導體、計算機后又一重要發明，憑借其單色性、方向性、亮度等特性被廣泛應用于軍事、工業制造、生物醫療等領域，被譽為“最快的刀”、“最準的尺”、“最亮的光”。

LASER 是首字母縮寫詞，全稱為 “Light Amplification by the Stimulated Emission of Radiation.” 從英文名稱就知道其含義，激光設備，通過激發原子或者分子，從而發射和增強特定波長的光。

 LASER全稱

接下來就是大佬登場了，如下圖，Albert Einstein、Charles Townes、Theodore Maiman，愛因斯坦提出了“受激輻射”理論（一個光子使得受激原子發射相同的光子），也就是激光的理論基礎，如圖3，最牛逼的大佬就是實驗還沒做出來，就預測了其理論。中間這位Charles Townes 1954年首次用實驗證明愛因斯坦理論的科學家，但他做的是微波發射器，微波的波長比光要長，難度要低一點。1960年，Theodore Maima發明了第一個激光發射器。

值得一提的是，1961年，在王大珩領導的長春光機所誕生了中國第一臺激光器?？梢娭袊诮▏鯐r光學技術是很領先的。

三位大佬

受激輻射

2激光的三大特性

（1）線寬（linewidth）窄

線寬（linewidth）很窄，理想情況，只有一種波長的波。類似通信領域的帶寬（band width）很窄。

白熾燈的線寬很寬，波長覆蓋范圍廣，如下圖。

（2）相干性（Coherence）

激光具有相同的偏振方向和相位，如下圖。

不同于普通的白熾燈，光波的方向是不相關的（incoherence），如下圖

（3）能量強

激光束具有高度的方向性，激光筆僅5 mW的功率對眼睛來說比陽光直射更“致盲”（和危險）。由于其高輻射度，激光束可以投射很遠的距離或聚焦到非常小的點。精心設計的激光器產生的光束只會以衍射定律規定的最小量擴展（“發散”）。

激光的基本原理

愛因斯坦預測，被激發的原子可以通過一種稱為受激發射的過程將儲存的能量轉化為光。這個過程通常從一個被激發的原子通過自發發射產生光子開始。當這個光子到達另一個被激發的原子時，相互作用會刺激該原子發射第二個光子。

這個過程有兩個重要特征。首先，它是乘法的——一個光子變成兩個光子。如果這兩個光子與另外兩個被激發的原子相互作用，這將產生總共四個光子，依此類推。其次，也是最重要的，這兩個光子具有相同的性質：波長、方向、相位和偏振。這種在存在足夠數量的激發原子的情況下“放大”光的能力導致“光學增益”，這是激光操作的基礎。已經發現了各種固相、液相和氣相材料，它們在適當的泵送條件下表現出增益。

激光腔或諧振器是激光系統的核心。在某些高增益裝置(如準分子激光器)中，通過一組受激原子或分子的單次躍遷就足以引發激光作用。然而，對于大多數激光器來說，需要通過多次通過激光介質來進一步提高增益。這是沿著由一組產生反饋的腔鏡定義的光軸實現的。

激光介質(晶體，半導體或封閉在適當約束結構中的氣體)沿著諧振器的光軸放置。這個獨特的具有很高光增益的軸也成為了激光束的傳播方向。另一個不同的例子是獨特的長增益軸是光纖激光器。