1964年10月，中(zhong)國(guo)科(ke)學院(yuan)長春(chun)光(guang)(guang)(guang)機所主辦的《光(guang)(guang)(guang)受(shou)激(ji)發(fa)射(she)(she)情報》（其前身為《光(guang)(guang)(guang)量子放大(da)專刊》）雜志編(bian)輯部致信(xin)錢(qian)學森，請他為LASER取一(yi)個中(zhong)文名字(zi)，錢(qian)學森建議中(zhong)文名為“激(ji)光(guang)(guang)(guang)”。同年12月，上(shang)海召開第三(san)屆(jie)光(guang)(guang)(guang)量子放大(da)器(qi)學術會議，由嚴濟慈(ci)主持，討論(lun)后(hou)正(zheng)式(shi)采納錢(qian)學森的建議，將“通過(guo)輻射(she)(she)受(shou)激(ji)發(fa)射(she)(she)的光(guang)(guang)(guang)放大(da)”的英文縮寫LASER正(zheng)式(shi)翻譯為“激(ji)光(guang)(guang)(guang)”。隨后(hou)，《光(guang)(guang)(guang)受(shou)激(ji)發(fa)射(she)(she)情報》雜志也(ye)改名為《激(ji)光(guang)(guang)(guang)情報》
光與物質的(de)(de)相互作用，實質上是組成物質的(de)(de)微觀粒(li)子吸收或輻射光子，同時改變自身運動狀況的(de)(de)表現(xian)。
微觀(guan)粒子(zi)(zi)都具有特定的(de)一(yi)套(tao)能(neng)級（通常這些(xie)能(neng)級是分立的(de)）。任(ren)一(yi)時刻粒子(zi)(zi)只(zhi)能(neng)處(chu)在(zai)與(yu)某一(yi)能(neng)級相(xiang)對(dui)應的(de)狀態（或(huo)(huo)者簡(jian)單地表述為(wei)(wei)(wei)處(chu)在(zai)某一(yi)個能(neng)級上）。與(yu)光(guang)子(zi)(zi)相(xiang)互作(zuo)用時，粒子(zi)(zi)從(cong)一(yi)個能(neng)級躍遷(qian)到另一(yi)個能(neng)級，并相(xiang)應地吸收或(huo)(huo)輻射光(guang)子(zi)(zi)。光(guang)子(zi)(zi)的(de)能(neng)量(liang)值(zhi)為(wei)(wei)(wei)此(ci)兩能(neng)級的(de)能(neng)量(liang)差△E，頻率為(wei)(wei)(wei)ν=△E/h（h為(wei)(wei)(wei)普朗克常量(liang)）。
1.受激吸收（簡(jian)稱吸收）
處于較低能級(ji)的(de)粒子在受(shou)到外界的(de)激(ji)發（即與其他的(de)粒子發生了(le)有能量交(jiao)換的(de)相互作用，如與光子發生非彈
性碰撞(zhuang)），吸收了能量時，躍(yue)遷(qian)到與此(ci)能量相對(dui)應的較(jiao)高(gao)能級。這種(zhong)躍(yue)遷(qian)稱為受激吸收。
2.自發輻射
粒子(zi)(zi)受(shou)到激發(fa)而進入(ru)的(de)(de)(de)激發(fa)態(tai)，不是粒子(zi)(zi)的(de)(de)(de)穩定(ding)狀態(tai)，如存在(zai)著可以接(jie)納粒子(zi)(zi)的(de)(de)(de)較低能(neng)(neng)級，即使沒有(you)(you)外(wai)界(jie)作用，粒子(zi)(zi)也有(you)(you)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)概率，自(zi)發(fa)地從高(gao)能(neng)(neng)級激發(fa)態(tai)（E2）向(xiang)低能(neng)(neng)級基(ji)態(tai)（E1）躍遷(qian)，同時(shi)輻射出能(neng)(neng)量為（E2-E1）的(de)(de)(de)光(guang)子(zi)(zi)，光(guang)子(zi)(zi)頻(pin)率 ν=（E2-E1）/h。這種(zhong)輻射過程稱為自(zi)發(fa)輻射。眾(zhong)多原(yuan)子(zi)(zi)以自(zi)發(fa)輻射發(fa)出的(de)(de)(de)光(guang)，不具有(you)(you)相(xiang)位、偏振態(tai)、傳(chuan)播方(fang)向(xiang)上的(de)(de)(de)一(yi)致，是物理(li)上所(suo)說的(de)(de)(de)非相(xiang)干光(guang)。
3.受激(ji)輻射、激(ji)光
1917年(nian)愛因斯坦從(cong)理論上指(zhi)出：除自發輻射外，處(chu)于高能(neng)級(ji)E2上的(de)(de)粒子(zi)(zi)還可以另一(yi)(yi)方式躍(yue)遷到較低能(neng)級(ji)。他指(zhi)出當頻率為 ν=（E2-E1）/h的(de)(de)光(guang)子(zi)(zi)入(ru)射時，也會(hui)引發粒子(zi)(zi)以一(yi)(yi)定的(de)(de)概率，迅速地從(cong)能(neng)級(ji)E2躍(yue)遷到能(neng)級(ji)E1，同(tong)時輻射一(yi)(yi)個與外來光(guang)子(zi)(zi)頻率、相(xiang)位(wei)、偏振態以及(ji)傳(chuan)播方向都(dou)相(xiang)同(tong)的(de)(de)光(guang)子(zi)(zi)，這個過程稱為受激輻射。
可(ke)以設想，如果大量原(yuan)子(zi)(zi)處在(zai)高能(neng)(neng)級(ji)E2上，當有一(yi)個(ge)頻率 ν=（E2-E1）/h的(de)光(guang)(guang)子(zi)(zi)入射(she)，從(cong)而激勵E2上的(de)原(yuan)子(zi)(zi)產(chan)生(sheng)(sheng)受激輻射(she)，得到兩(liang)個(ge)特征(zheng)完(wan)全相同(tong)的(de)光(guang)(guang)子(zi)(zi)，這兩(liang)個(ge)光(guang)(guang)子(zi)(zi)再激勵E2能(neng)(neng)級(ji)上原(yuan)子(zi)(zi)，又(you)使(shi)其產(chan)生(sheng)(sheng)受激輻射(she)，可(ke)得到四(si)個(ge)特征(zheng)相同(tong)的(de)光(guang)(guang)子(zi)(zi)，這意味著原(yuan)來的(de)光(guang)(guang)信號被放大了。這種(zhong)在(zai)受激輻射(she)過程中產(chan)生(sheng)(sheng)并被放大的(de)光(guang)(guang)就是激光(guang)(guang)。
愛因斯坦1917提出受激輻射，激光器卻在1960年問世，相隔43年，為什么？主要原因是，普通光源中粒子產生受激輻射的概率極小。當頻率一定的光射入工作物質時，受激輻射和受激吸收兩過程同時存在，受激輻射使光子數增加，受激吸收卻使光子數減小。物質處于熱平衡態時，粒子在各能級上的分布，遵循平衡態下粒子的統計(ji)分(fen)(fen)布(bu)(bu)(bu)律。按(an)統計(ji)分(fen)(fen)布(bu)(bu)(bu)規律，處在(zai)較(jiao)低(di)能級E1的(de)粒(li)(li)子(zi)(zi)數必(bi)大于處在(zai)較(jiao)高能級E2的(de)粒(li)(li)子(zi)(zi)數。這樣光(guang)穿過(guo)工(gong)作物質(zhi)時(shi)(shi)，光(guang)的(de)能量(liang)只(zhi)會減(jian)弱不會加強。要想使(shi)(shi)受激(ji)(ji)輻射占優(you)勢，必(bi)須(xu)使(shi)(shi)處在(zai)高能級E2的(de)粒(li)(li)子(zi)(zi)數大于處在(zai)低(di)能級E1的(de)粒(li)(li)子(zi)(zi)數。這種分(fen)(fen)布(bu)(bu)(bu)正好與平衡態(tai)時(shi)(shi)的(de)粒(li)(li)子(zi)(zi)分(fen)(fen)布(bu)(bu)(bu)相反(fan)，稱(cheng)為粒(li)(li)子(zi)(zi)數反(fan)轉分(fen)(fen)布(bu)(bu)(bu)，簡稱(cheng)粒(li)(li)子(zi)(zi)數反(fan)轉。如何從技(ji)術(shu)上實現(xian)粒(li)(li)子(zi)(zi)數反(fan)轉是產生激(ji)(ji)光(guang)的(de)必(bi)要條件。
理論研究表明，任何工作物質，在適當的激勵條件下，可在粒子體系的特定高低能級間實現粒子數反轉。若原子或分子等微觀粒子具有高能級E2和低能級E1，E2和E1能級上的布居數密度為N2和N1，在兩能級間存在著自發發射躍遷、受激發射躍遷和受激吸收躍遷等三種過程。受激發射躍遷所產生的受激發射光，與入射光具有相同的頻率、相位、傳播方向和偏振方向。因此，大量粒子在同一相干輻射場激發下產生的受激發射光是相干的。受激發射躍遷幾率和受激吸收躍遷幾率均正比于入射輻射場的單色能量密度。當兩個能級的統計權重相等時，兩種過程的幾率相等。在熱平衡情況下N2
激光的理論基礎起源于物理學家愛因斯坦，1917年愛因斯坦提出了一套全新的技術理論‘光與物質相互作用’。這一理論是說在(zai)(zai)組(zu)成(cheng)物質的(de)原子(zi)(zi)中，有(you)不(bu)同數(shu)量的(de)粒(li)子(zi)(zi)（電子(zi)(zi)）分布在(zai)(zai)不(bu)同的(de)能(neng)(neng)級(ji)上，在(zai)(zai)高(gao)能(neng)(neng)級(ji)上的(de)粒(li)子(zi)(zi)受到某種(zhong)光(guang)(guang)(guang)(guang)子(zi)(zi)的(de)激(ji)發，會從(cong)高(gao)能(neng)(neng)級(ji)跳(tiao)到（躍遷）到低能(neng)(neng)級(ji)上，這時將會輻射出與激(ji)發它的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)相(xiang)同性質的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)，而且在(zai)(zai)某種(zhong)狀態(tai)下(xia)，能(neng)(neng)出現一個弱光(guang)(guang)(guang)(guang)激(ji)發出一個強光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)現象。這就叫做“受激(ji)輻射的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)放(fang)大(da)”，簡稱激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)。
1951年(nian)，美(mei)國物理學家查爾斯(si)(si)·哈德(de)·湯斯(si)(si)設(she)(she)想如(ru)果用(yong)(yong)分(fen)子(zi)，而(er)(er)不用(yong)(yong)電(dian)子(zi)線路，就(jiu)(jiu)(jiu)可(ke)以(yi)得(de)到(dao)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)長(chang)(chang)足(zu)夠(gou)小的(de)(de)(de)(de)無線電(dian)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)。分(fen)子(zi)具有(you)(you)(you)各種不同(tong)的(de)(de)(de)(de)振動形式(shi)(shi)，有(you)(you)(you)些分(fen)子(zi)的(de)(de)(de)(de)振動正好和微(wei)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)段范圍的(de)(de)(de)(de)輻射(she)相(xiang)同(tong)。問題(ti)是如(ru)何將(jiang)這些振動轉(zhuan)變(bian)為(wei)(wei)輻射(she)。就(jiu)(jiu)(jiu)氨(an)(an)分(fen)子(zi)來說(shuo)，在適當(dang)(dang)的(de)(de)(de)(de)條(tiao)件下，它每(mei)秒振動24，000，000，000次(ci)（24GHz），因此有(you)(you)(you)可(ke)能(neng)(neng)(neng)發射(she)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)長(chang)(chang)為(wei)(wei)1.25厘米(mi)的(de)(de)(de)(de)微(wei)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)。 他設(she)(she)想通(tong)過熱或電(dian)的(de)(de)(de)(de)方(fang)法(fa)，把能(neng)(neng)(neng)量(liang)泵入氨(an)(an)分(fen)子(zi)中，使它們(men)處于(yu)(yu)“激(ji)(ji)發“狀態。然后，再(zai)設(she)(she)想使這些受激(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)分(fen)子(zi)處于(yu)(yu)具有(you)(you)(you)和氨(an)(an)分(fen)子(zi)的(de)(de)(de)(de)固有(you)(you)(you)頻率相(xiang)同(tong)的(de)(de)(de)(de)微(wei)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)束(shu)中---這個微(wei)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)束(shu)的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)量(liang)可(ke)以(yi)是很微(wei)弱(ruo)的(de)(de)(de)(de)。一(yi)個單獨的(de)(de)(de)(de)氨(an)(an)分(fen)子(zi)就(jiu)(jiu)(jiu)會(hui)受到(dao)這一(yi)微(wei)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)束(shu)的(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong)，以(yi)同(tong)樣波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)長(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)束(shu)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)形式(shi)(shi)放出它的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)量(liang)，這一(yi)能(neng)(neng)(neng)量(liang)又繼而(er)(er)作用(yong)(yong)于(yu)(yu)另一(yi)個氨(an)(an)分(fen)子(zi)，使它也放出能(neng)(neng)(neng)量(liang)。這個很微(wei)弱(ruo)的(de)(de)(de)(de)入射(she)微(wei)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)束(shu)相(xiang)當(dang)(dang)于(yu)(yu)起(qi)立腳點對一(yi)場雪崩(beng)的(de)(de)(de)(de)促(cu)發作用(yong)(yong)，最后就(jiu)(jiu)(jiu)會(hui)產(chan)生一(yi)個很強的(de)(de)(de)(de)微(wei)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)束(shu)。最初用(yong)(yong)來激(ji)(ji)發分(fen)子(zi)的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)量(liang)就(jiu)(jiu)(jiu)全部轉(zhuan)變(bian)為(wei)(wei)一(yi)種特殊的(de)(de)(de)(de)輻射(she)。
1953年12月(yue)，湯斯和他的(de)(de)學生(sheng)阿瑟·肖洛終于制成了(le)按上述原理(li)工作的(de)(de)的(de)(de)一個裝(zhuang)置，產(chan)生(sheng)了(le)所需要的(de)(de)微波束。這(zhe)個過程被稱為“受激輻(fu)射的(de)(de)微波放(fang)大”。按其英文的(de)(de)首字(zi)母縮寫為M.A.S.E.R,并由之造出了(le)單詞“maser”（脈澤）（這(zhe)樣(yang)的(de)(de)單詞稱為首字(zi)母縮寫詞，在技術語中(zhong)越來越普(pu)遍使用）。
1958年，美國(guo)科學家(jia)肖(xiao)洛（Schawlow）和(he)湯斯（Townes）發現(xian)了一(yi)種(zhong)神(shen)奇的(de)現(xian)象(xiang)：當他們(men)將(jiang)氖光(guang)(guang)燈泡所(suo)發射的(de)光(guang)(guang)照(zhao)在(zai)一(yi)種(zhong)稀土晶體上時(shi)，晶體的(de)分(fen)子會發出鮮艷的(de)、始終(zhong)會聚(ju)在(zai)一(yi)起的(de)強光(guang)(guang)。根(gen)據這一(yi)現(xian)象(xiang)，他們(men)提出了"激光(guang)(guang)原理(li)"，即物(wu)質在(zai)受到與其分(fen)子固有振蕩頻率(lv)相同的(de)能量(liang)激發時(shi)，都(dou)會產生這種(zhong)不(bu)發散的(de)強光(guang)(guang)--激光(guang)(guang)。他們(men)為此發表了重要(yao)論文，并(bing)獲得(de)1964年的(de)諾貝爾物(wu)理(li)學獎。
1960年5月15日，美國(guo)加利福尼亞州休(xiu)斯實驗室的(de)科學家梅(mei)曼宣布(bu)獲(huo)得了波長為0.6943微米的(de)激(ji)(ji)光，這是人類有史以來獲(huo)得的(de)第一束(shu)激(ji)(ji)光，梅(mei)曼因而也成(cheng)為世界上第一個(ge)將激(ji)(ji)光引入實用領域的(de)科學家。
1960年7月7日，西奧多(duo)·梅曼宣布世界上第一(yi)(yi)(yi)臺激(ji)光(guang)器誕生，梅曼的方(fang)案(an)是，利用一(yi)(yi)(yi)個高(gao)強(qiang)閃光(guang)燈(deng)管，來(lai)激(ji)發(fa)紅(hong)寶(bao)石(shi)。由于紅(hong)寶(bao)石(shi)其實在物理上只(zhi)是一(yi)(yi)(yi)種摻有鉻原子的剛玉，所以當紅(hong)寶(bao)石(shi)受到刺激(ji)時，就會發(fa)出(chu)一(yi)(yi)(yi)種紅(hong)光(guang)。在一(yi)(yi)(yi)塊表(biao)面(mian)(mian)鍍上反光(guang)鏡的紅(hong)寶(bao)石(shi)的表(biao)面(mian)(mian)鉆(zhan)一(yi)(yi)(yi)個孔，使紅(hong)光(guang)可以從這個孔溢出(chu)，從而產生一(yi)(yi)(yi)條(tiao)相當集中的纖(xian)細紅(hong)色光(guang)柱，當它射向某一(yi)(yi)(yi)點時，可使其達到比太陽表(biao)面(mian)(mian)還高(gao)的溫度。
前蘇聯(lian)科學(xue)家尼古拉·巴(ba)索夫于1960年發明了半導體激光器(qi)。半導體激光器(qi)的(de)結(jie)構通常(chang)由p層(ceng)(ceng)、n層(ceng)(ceng)和形成雙異質(zhi)結(jie)的(de)有源層(ceng)(ceng)構成。其特點是：尺寸小、耦(ou)合效率高、響(xiang)應速(su)度快、波長和尺寸與光纖尺寸適配、可(ke)直接(jie)調(diao)制、相干性好。
激(ji)光(guang)系統可分為連續波激(ji)光(guang)器(qi)(qi)和(he)脈沖激(ji)光(guang)器(qi)(qi)。
大事年表
1917年：愛(ai)因斯(si)坦提出“受(shou)激(ji)發射”理論，一個(ge)光子使得受(shou)激(ji)原(yuan)子發出一個(ge)相(xiang)同的光子。
1953年：美國物理學(xue)家(jia)Charles Townes用微波實(shi)現了激光器的前身：微波受(shou)激發射放大（英文首字母縮寫(xie)maser）。
1957年(nian)：Townes的博士生Gordon Gould創造了“laser”這個單詞，從理論上指出可以用光激發原子，產生一(yi)束相(xiang)(xiang)干光束，之(zhi)后人們(men)為(wei)其申請(qing)了專利(li)，相(xiang)(xiang)關法(fa)律糾紛(fen)維持了近30年(nian)。
1960年：美國加州Hughes 實驗室(shi)的(de)Theodore Maiman實現了(le)第一束(shu)激光。
1961年：激光首次(ci)在外(wai)科手(shou)術中用(yong)于殺滅(mie)視網(wang)膜腫(zhong)瘤。
1962年：發明半導體二(er)極管激(ji)光器，這是今天小型商用激(ji)光器的支柱。
1969年：激光(guang)用于遙感(gan)勘測，激光(guang)被(bei)射(she)向阿波羅11號放在(zai)月(yue)球表面的反射(she)器，測得的地月(yue)距離(li)誤差在(zai)幾(ji)米范圍內。
1971年(nian)：激光進入藝術世界(jie)，用于(yu)舞臺光影(ying)效果，以及激光全息攝(she)像。英國籍匈牙利(li)裔物理學家Dennis Gabor憑借對全息攝(she)像的研(yan)究獲得諾貝(bei)爾獎。
1974年：第一個(ge)超市條形碼掃描(miao)器出現。
1975年：IBM投(tou)放第一(yi)臺商(shang)用(yong)激光打印機(ji)。
1978年：飛利浦(pu)制造出第(di)一(yi)臺激光盤(pan)（LD）播放(fang)機，不過價格(ge)很高。
1982年：第一臺緊湊碟片(pian)（CD）播放機出現，第一部CD盤是美(mei)國(guo)歌手Billy Joel在1978年的(de)專輯(ji)52nd Street。
1983年：里根(gen)總統(tong)發表了“星球大戰”的(de)演講(jiang)，描繪了基于太空(kong)的(de)激光(guang)武(wu)器。
1988年(nian)：北美和歐洲間架設(she)了第一根(gen)光纖，用光脈沖(chong)來(lai)傳輸數據(ju)。
1990年：激光用于(yu)制(zhi)造(zao)業，包(bao)括集成電路和汽(qi)車制(zhi)造(zao)。
1991年(nian)：第一(yi)次用激(ji)光治療近(jin)視(shi)，海灣戰爭中第一(yi)次用激(ji)光制導導彈。
1996年：東(dong)芝推出數字多用途光盤（DVD）播(bo)放器。
2008年：法國神(shen)經外科學(xue)家(jia)使用廣導纖維激光和微創手術(shu)技術(shu)治療(liao)了(le)腦瘤。
2010年：美(mei)國國家核安全管理局（NNSA）表示(shi)，通過使(shi)用192束激光(guang)來(lai)束縛核聚(ju)變的(de)反(fan)應(ying)原料、氫的(de)同(tong)位(wei)素氘（質量數2）和氚（質量數3），解決了核聚(ju)變的(de)一個關鍵困難。
2011年3月，研究人員研制(zhi)的一種牽引波激光器能(neng)夠(gou)移動物體(ti)，未來(lai)有(you)望(wang)能(neng)移動太(tai)空飛船。
2013年1月，科學家已經(jing)成功研制(zhi)出可用于醫學檢測的牽引光束。
2014年6月5日美國航天局利用(yong)激(ji)光(guang)束把(ba)一段(duan)時長37秒(miao)(miao)、名為“你好，世(shi)界(jie)！”的高清視頻，只用(yong)了3.5秒(miao)(miao)就(jiu)成(cheng)功傳回，相當于傳輸速率達到每(mei)秒(miao)(miao)50兆，而傳統技(ji)術下載需要至少10分鐘。
你(ni)猜我猜不(bu)猜
】編(bian)(bian)輯上傳(chuan)提供，詞條屬(shu)于開放詞條，當前頁面所展示的(de)詞條介紹涉及(ji)宣傳(chuan)內容屬(shu)于注(zhu)冊用戶個人(ren)編(bian)(bian)輯行為，與【世界(jie)上最亮的(de)光】的(de)所屬(shu)企業/所有人(ren)/主體無關，網(wang)(wang)站(zhan)不完全保證內容信(xin)息的(de)準確性、真實(shi)性，也(ye)不代表本站(zhan)立場，各項(xiang)數據(ju)信(xin)息存在更新(xin)不及(ji)時的(de)情(qing)況，僅供參(can)考，請以官方(fang)發布為準。如果頁面內容與實(shi)際情(qing)況不符，可點擊“反饋”在線向網(wang)(wang)站(zhan)提出修改，網(wang)(wang)站(zhan)將核實(shi)后進行更正。
反饋
