激光是建立在量子力学原理基础上的一种装置,用于产生光束,其中所有光子都处于相干状态,通常具有相同的频率和相位。(大多数光源发射非相干光,相位随机变化。)在其他效应中,这意味着来自激光的光通常是紧密聚焦的,并且没有太大的发散,从而产生传统的激光束。
最简单的说法是,激光利用光刺激“增益介质”中的电子进入激发态(称为光泵浦)。当电子坍缩到较低能量的未激发状态时,它们发射光子。这些光子在两个反射镜之间通过,因此有越来越多的光子激发增益介质,“放大”光束的强度。其中一个反射镜上的窄孔允许少量光线逸出(即激光束本身)。
这一过程基于阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)1917年和其他许多人的工作。物理学家查尔斯·H·汤斯、尼科莱·巴索夫和阿列克桑德·普罗霍罗夫因开发出最早的激光原型而获得1964年诺贝尔物理学奖。阿尔弗雷德·卡斯特勒(Alfred Kastler)因1950年对光泵的描述而获得1966年诺贝尔物理学奖。1960年5月16日,西奥多·梅曼演示了第一台工作激光器。
激光的“光”不需要是可见光谱,但可以是任何种类的电磁辐射。例如,脉泽是一种发射微波辐射而不是可见光的激光器。(脉泽实际上是在更普通的激光之前发展起来的。有一段时间,可见光激光实际上被称为光学脉泽,但这种用法已经不常见了。)类似的方法也被用于制造设备,如“原子激光”,它以相干态发射其他类型的粒子。
激光还有一个动词形式,“to lase”,意思是“产生激光”或“应用激光”
又称:受激辐射光放大、脉泽、光学脉泽
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