1964年10月，中(zhong)(zhong)國科學(xue)院(yuan)長春(chun)光(guang)機所主辦的《光(guang)受激(ji)(ji)(ji)發射(she)情報(bao)》（其前身為(wei)《光(guang)量子放大專刊》）雜志(zhi)編(bian)輯(ji)部致信錢學(xue)森，請他(ta)為(wei)LASER取一(yi)個中(zhong)(zhong)文名字，錢學(xue)森建議中(zhong)(zhong)文名為(wei)“激(ji)(ji)(ji)光(guang)”。同(tong)年12月，上海召開第三屆光(guang)量子放大器學(xue)術(shu)會議，由嚴濟慈(ci)主持，討論后正式采納錢學(xue)森的建議，將“通過輻射(she)受激(ji)(ji)(ji)發射(she)的光(guang)放大”的英文縮寫LASER正式翻譯為(wei)“激(ji)(ji)(ji)光(guang)”。隨(sui)后，《光(guang)受激(ji)(ji)(ji)發射(she)情報(bao)》雜志(zhi)也改名為(wei)《激(ji)(ji)(ji)光(guang)情報(bao)》
光(guang)與物質的相互(hu)作(zuo)用(yong)，實(shi)質上是組成(cheng)物質的微(wei)觀粒子吸收或輻射光(guang)子，同時改(gai)變自身(shen)運動(dong)狀況的表(biao)現(xian)。
微觀粒子都(dou)具(ju)有特定的一套能(neng)(neng)級(ji)（通常這些能(neng)(neng)級(ji)是分立的）。任一時刻粒子只能(neng)(neng)處(chu)在與(yu)某(mou)一能(neng)(neng)級(ji)相(xiang)對應(ying)的狀態（或者簡(jian)單地表(biao)述為處(chu)在某(mou)一個能(neng)(neng)級(ji)上）。與(yu)光(guang)(guang)子相(xiang)互作(zuo)用時，粒子從(cong)一個能(neng)(neng)級(ji)躍遷到另(ling)一個能(neng)(neng)級(ji)，并相(xiang)應(ying)地吸收或輻射光(guang)(guang)子。光(guang)(guang)子的能(neng)(neng)量值(zhi)為此(ci)兩能(neng)(neng)級(ji)的能(neng)(neng)量差(cha)△E，頻率為ν=△E/h（h為普朗克常量）。
1.受激吸收（簡稱吸收）
處(chu)于較(jiao)低能(neng)級的(de)(de)粒(li)子在(zai)受(shou)到外界的(de)(de)激發（即與其他的(de)(de)粒(li)子發生了有能(neng)量交(jiao)換(huan)的(de)(de)相(xiang)互作用，如與光子發生非彈
性碰撞(zhuang)），吸(xi)收了(le)能量(liang)時，躍(yue)遷到與此(ci)能量(liang)相(xiang)對應的較(jiao)高能級。這種躍(yue)遷稱為受激吸(xi)收。
2.自發輻射
粒(li)(li)子(zi)(zi)受到激(ji)發(fa)(fa)(fa)而進入的激(ji)發(fa)(fa)(fa)態(tai)，不是粒(li)(li)子(zi)(zi)的穩定狀態(tai)，如(ru)存在著可以(yi)接納粒(li)(li)子(zi)(zi)的較低能(neng)(neng)(neng)級，即使(shi)沒有(you)外界作(zuo)用，粒(li)(li)子(zi)(zi)也有(you)一定的概率，自發(fa)(fa)(fa)地從高能(neng)(neng)(neng)級激(ji)發(fa)(fa)(fa)態(tai)（E2）向低能(neng)(neng)(neng)級基態(tai)（E1）躍遷，同時輻射出能(neng)(neng)(neng)量為(wei)（E2-E1）的光(guang)子(zi)(zi)，光(guang)子(zi)(zi)頻率 ν=（E2-E1）/h。這種(zhong)輻射過程(cheng)稱為(wei)自發(fa)(fa)(fa)輻射。眾多原子(zi)(zi)以(yi)自發(fa)(fa)(fa)輻射發(fa)(fa)(fa)出的光(guang)，不具有(you)相位、偏振態(tai)、傳播方向上的一致，是物理上所說(shuo)的非相干光(guang)。
3.受激輻射、激光(guang)
1917年(nian)愛因斯坦從理論上(shang)指(zhi)出：除自發輻射(she)外(wai)，處于高能級E2上(shang)的(de)粒子(zi)還(huan)可(ke)以(yi)另(ling)一(yi)方式躍遷到(dao)較低能級。他指(zhi)出當頻(pin)率為 ν=（E2-E1）/h的(de)光(guang)子(zi)入(ru)射(she)時，也(ye)會引發粒子(zi)以(yi)一(yi)定的(de)概率，迅速地從能級E2躍遷到(dao)能級E1，同時輻射(she)一(yi)個與外(wai)來(lai)光(guang)子(zi)頻(pin)率、相位、偏振(zhen)態(tai)以(yi)及傳播(bo)方向都(dou)相同的(de)光(guang)子(zi)，這(zhe)個過程(cheng)稱(cheng)為受激輻射(she)。
可以設想，如果大量原子(zi)(zi)處在高能(neng)級E2上，當有一個頻率 ν=（E2-E1）/h的光(guang)子(zi)(zi)入射，從而激(ji)勵E2上的原子(zi)(zi)產(chan)(chan)生受激(ji)輻(fu)射，得到兩(liang)個特(te)征完全(quan)相同的光(guang)子(zi)(zi)，這兩(liang)個光(guang)子(zi)(zi)再(zai)激(ji)勵E2能(neng)級上原子(zi)(zi)，又使其(qi)產(chan)(chan)生受激(ji)輻(fu)射，可得到四個特(te)征相同的光(guang)子(zi)(zi)，這意(yi)味著原來(lai)的光(guang)信號被放(fang)大了。這種(zhong)在受激(ji)輻(fu)射過程中產(chan)(chan)生并(bing)被放(fang)大的光(guang)就是激(ji)光(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分(fen)布(bu)(bu)(bu)律。按統計分(fen)布(bu)(bu)(bu)規律，處在(zai)較低能(neng)(neng)級(ji)E1的(de)粒(li)子(zi)數(shu)必(bi)大于處在(zai)較高能(neng)(neng)級(ji)E2的(de)粒(li)子(zi)數(shu)。這樣光穿過工(gong)作(zuo)物(wu)質時，光的(de)能(neng)(neng)量只會減(jian)弱不會加強。要想使受激輻射(she)占優勢，必(bi)須使處在(zai)高能(neng)(neng)級(ji)E2的(de)粒(li)子(zi)數(shu)大于處在(zai)低能(neng)(neng)級(ji)E1的(de)粒(li)子(zi)數(shu)。這種分(fen)布(bu)(bu)(bu)正好與平(ping)衡態(tai)時的(de)粒(li)子(zi)分(fen)布(bu)(bu)(bu)相反(fan)，稱(cheng)(cheng)為粒(li)子(zi)數(shu)反(fan)轉(zhuan)(zhuan)分(fen)布(bu)(bu)(bu)，簡(jian)稱(cheng)(cheng)粒(li)子(zi)數(shu)反(fan)轉(zhuan)(zhuan)。如何從技(ji)術(shu)上實現粒(li)子(zi)數(shu)反(fan)轉(zhuan)(zhuan)是產生激光的(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(zhe)一理(li)論是(shi)說在(zai)(zai)組成物(wu)質的(de)(de)原子(zi)中(zhong)，有不同數(shu)量的(de)(de)粒子(zi)（電子(zi)）分布(bu)在(zai)(zai)不同的(de)(de)能級上(shang)(shang)，在(zai)(zai)高能級上(shang)(shang)的(de)(de)粒子(zi)受到(dao)某(mou)種光子(zi)的(de)(de)激(ji)(ji)(ji)發(fa)，會從高能級跳到(dao)（躍遷）到(dao)低能級上(shang)(shang)，這(zhe)時將會輻(fu)(fu)射出與激(ji)(ji)(ji)發(fa)它的(de)(de)光相同性質的(de)(de)光，而且在(zai)(zai)某(mou)種狀態下(xia)，能出現一個弱光激(ji)(ji)(ji)發(fa)出一個強光的(de)(de)現象。這(zhe)就叫做“受激(ji)(ji)(ji)輻(fu)(fu)射的(de)(de)光放大”，簡稱激(ji)(ji)(ji)光。
1951年，美國物理學家(jia)查爾斯·哈德(de)·湯斯設(she)想(xiang)(xiang)如果用(yong)分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)，而(er)不(bu)用(yong)電(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)線(xian)路，就(jiu)(jiu)可以(yi)得到波長(chang)足夠小的(de)(de)(de)無線(xian)電(dian)波。分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)具有各種不(bu)同的(de)(de)(de)振動形(xing)式，有些(xie)分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)振動正(zheng)好(hao)和(he)微(wei)波波段范圍(wei)的(de)(de)(de)輻(fu)射(she)(she)(she)相(xiang)同。問題是(shi)如何將這些(xie)振動轉變為(wei)輻(fu)射(she)(she)(she)。就(jiu)(jiu)氨分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)來說，在適當的(de)(de)(de)條件下，它每秒振動24，000，000，000次(ci)（24GHz），因此有可能(neng)發射(she)(she)(she)波長(chang)為(wei)1.25厘米的(de)(de)(de)微(wei)波。 他設(she)想(xiang)(xiang)通(tong)過熱或電(dian)的(de)(de)(de)方法，把(ba)能(neng)量(liang)泵(beng)入(ru)氨分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)中(zhong)，使(shi)它們處(chu)于(yu)“激(ji)發“狀態(tai)。然后(hou)，再設(she)想(xiang)(xiang)使(shi)這些(xie)受激(ji)的(de)(de)(de)分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)處(chu)于(yu)具有和(he)氨分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)固有頻率相(xiang)同的(de)(de)(de)微(wei)波束中(zhong)---這個(ge)微(wei)波束的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)可以(yi)是(shi)很微(wei)弱(ruo)的(de)(de)(de)。一(yi)(yi)(yi)個(ge)單獨的(de)(de)(de)氨分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)就(jiu)(jiu)會受到這一(yi)(yi)(yi)微(wei)波束的(de)(de)(de)作用(yong)，以(yi)同樣(yang)波長(chang)的(de)(de)(de)束波形(xing)式放(fang)出它的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)，這一(yi)(yi)(yi)能(neng)量(liang)又繼而(er)作用(yong)于(yu)另一(yi)(yi)(yi)個(ge)氨分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)，使(shi)它也放(fang)出能(neng)量(liang)。這個(ge)很微(wei)弱(ruo)的(de)(de)(de)入(ru)射(she)(she)(she)微(wei)波束相(xiang)當于(yu)起立(li)腳點對一(yi)(yi)(yi)場(chang)雪崩的(de)(de)(de)促發作用(yong)，最(zui)后(hou)就(jiu)(jiu)會產生(sheng)一(yi)(yi)(yi)個(ge)很強(qiang)的(de)(de)(de)微(wei)波束。最(zui)初用(yong)來激(ji)發分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)就(jiu)(jiu)全部轉變為(wei)一(yi)(yi)(yi)種特殊的(de)(de)(de)輻(fu)射(she)(she)(she)。
1953年12月，湯斯和他的(de)學(xue)生阿瑟·肖(xiao)洛終于制成(cheng)了按上述原理工作的(de)的(de)一(yi)個(ge)裝(zhuang)置，產生了所需要的(de)微(wei)波(bo)束。這(zhe)個(ge)過程被稱為“受激(ji)輻射的(de)微(wei)波(bo)放大(da)”。按其英文的(de)首字(zi)母縮寫為M.A.S.E.R,并由之造出了單詞(ci)“maser”（脈澤）（這(zhe)樣的(de)單詞(ci)稱為首字(zi)母縮寫詞(ci)，在(zai)技(ji)術語中(zhong)越來越普遍使用）。
1958年，美國(guo)科學(xue)家肖洛（Schawlow）和(he)湯斯（Townes）發(fa)(fa)現了一種神奇的(de)(de)(de)現象：當他(ta)們(men)將氖光燈泡所(suo)發(fa)(fa)射的(de)(de)(de)光照(zhao)在一種稀土晶體上時，晶體的(de)(de)(de)分子(zi)會(hui)發(fa)(fa)出(chu)鮮艷的(de)(de)(de)、始終會(hui)聚在一起的(de)(de)(de)強(qiang)光。根據(ju)這一現象，他(ta)們(men)提出(chu)了"激(ji)光原理"，即物質在受(shou)到與其分子(zi)固有振蕩頻率相同的(de)(de)(de)能量(liang)激(ji)發(fa)(fa)時，都會(hui)產生這種不發(fa)(fa)散的(de)(de)(de)強(qiang)光--激(ji)光。他(ta)們(men)為(wei)此發(fa)(fa)表了重要論(lun)文，并獲(huo)得1964年的(de)(de)(de)諾貝爾物理學(xue)獎。
1960年5月15日(ri)，美國(guo)加利福尼(ni)亞州休斯實驗室的(de)科學(xue)(xue)家梅(mei)曼(man)宣布獲得了(le)波長為0.6943微米的(de)激光，這(zhe)是人類有(you)史以來獲得的(de)第一(yi)束激光，梅(mei)曼(man)因而也成為世界上第一(yi)個將激光引(yin)入實用領域(yu)的(de)科學(xue)(xue)家。
1960年7月7日，西奧多(duo)·梅曼宣布世(shi)界上(shang)第(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)臺激光(guang)器誕(dan)生(sheng)，梅曼的方案是(shi)，利用一(yi)(yi)(yi)(yi)個高強閃光(guang)燈管，來激發紅(hong)寶(bao)(bao)(bao)石(shi)。由于紅(hong)寶(bao)(bao)(bao)石(shi)其實(shi)在(zai)物理上(shang)只是(shi)一(yi)(yi)(yi)(yi)種摻有鉻(ge)原子的剛玉(yu)，所以(yi)當紅(hong)寶(bao)(bao)(bao)石(shi)受到刺激時，就(jiu)會(hui)發出一(yi)(yi)(yi)(yi)種紅(hong)光(guang)。在(zai)一(yi)(yi)(yi)(yi)塊表面(mian)(mian)鍍上(shang)反光(guang)鏡(jing)的紅(hong)寶(bao)(bao)(bao)石(shi)的表面(mian)(mian)鉆一(yi)(yi)(yi)(yi)個孔(kong)，使(shi)紅(hong)光(guang)可以(yi)從這個孔(kong)溢(yi)出，從而產生(sheng)一(yi)(yi)(yi)(yi)條相當集中的纖細紅(hong)色光(guang)柱，當它射向某一(yi)(yi)(yi)(yi)點時，可使(shi)其達到比太陽(yang)表面(mian)(mian)還高的溫度。
前蘇聯科學家尼古拉·巴索(suo)夫于1960年發明了半導體(ti)激光器。半導體(ti)激光器的結構通常由p層、n層和形成雙異質(zhi)結的有源層構成。其(qi)特點是：尺寸(cun)小(xiao)、耦合(he)效率(lv)高、響應(ying)速(su)度快(kuai)、波(bo)長和尺寸(cun)與(yu)光纖尺寸(cun)適(shi)配、可直接調制、相干性好(hao)。
激光系統(tong)可分為連續波(bo)激光器和脈沖激光器。
大事年表
1917年(nian)：愛因(yin)斯坦提(ti)出(chu)“受激(ji)發射”理論，一個(ge)光子使得受激(ji)原(yuan)子發出(chu)一個(ge)相同的光子。
1953年(nian)：美國物理學家Charles Townes用微波(bo)(bo)實現了激光器的前身：微波(bo)(bo)受激發射放大（英文首字母縮(suo)寫maser）。
1957年：Townes的博士生Gordon Gould創造了“laser”這個單詞，從理論上指出(chu)可以用光激發原(yuan)子，產生一束相干光束，之后人們為其申請了專利，相關法律糾紛維持了近(jin)30年。
1960年：美國加(jia)州Hughes 實(shi)驗室的Theodore Maiman實(shi)現了第一(yi)束激光。
1961年(nian)：激光首次(ci)在外科手術中(zhong)用于殺滅(mie)視(shi)網膜腫瘤(liu)。
1962年：發明(ming)半導(dao)體二極(ji)管(guan)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(yong)于遙感勘測(ce)(ce)，激光(guang)被射(she)向阿波羅11號放在月(yue)球表面的(de)反射(she)器，測(ce)(ce)得(de)的(de)地月(yue)距離誤(wu)差在幾米范圍內。
1971年：激光進(jin)入藝術世界，用(yong)于舞臺光影效果，以及激光全息攝像。英國籍匈牙(ya)利裔物(wu)理學家Dennis Gabor憑借(jie)對全息攝像的研(yan)究獲得諾(nuo)貝爾獎。
1974年：第(di)一個超市條形碼(ma)掃描器出現(xian)。
1975年：IBM投放第一臺商用(yong)激光打印機。
1978年：飛利(li)浦制(zhi)造出第一臺(tai)激光盤(pan)（LD）播放機，不(bu)過價格很高(gao)。
1982年(nian)：第(di)(di)一臺緊(jin)湊碟(die)片（CD）播放機出現，第(di)(di)一部(bu)CD盤是(shi)美國歌手(shou)Billy Joel在1978年(nian)的專輯52nd Street。
1983年：里根總統發表了“星球大戰”的(de)(de)演講，描繪了基于太空的(de)(de)激光武器。
1988年：北美和歐洲間(jian)架設了(le)第一根光(guang)纖，用(yong)光(guang)脈(mo)沖來傳(chuan)輸(shu)數據。
1990年：激(ji)光用(yong)于制造業，包括集成電路和(he)汽(qi)車制造。
1991年：第(di)(di)一(yi)次用激光治(zhi)療近視(shi)，海灣(wan)戰爭中第(di)(di)一(yi)次用激光制導導彈(dan)。
1996年：東芝推(tui)出數字(zi)多用(yong)途光盤（DVD）播放(fang)器。
2008年：法國神經外科(ke)學家(jia)使用廣導纖維激(ji)光和微創手(shou)術技(ji)術治療了腦瘤。
2010年(nian)：美國國家(jia)核(he)安全管理局（NNSA）表示，通過使(shi)用192束激光來(lai)束縛核(he)聚變的(de)反應(ying)原料、氫的(de)同(tong)位素氘（質(zhi)量(liang)(liang)數2）和氚（質(zhi)量(liang)(liang)數3），解(jie)決了核(he)聚變的(de)一個關鍵困難。
2011年(nian)3月，研(yan)究人員研(yan)制的一種牽引波激光(guang)器(qi)能(neng)夠移動物體，未來有望能(neng)移動太空(kong)飛船。
2013年1月，科學家已(yi)經成功研制(zhi)出(chu)可用于醫學檢測的(de)牽(qian)引光束。
2014年6月5日美(mei)國航天(tian)局利(li)用激光束把一段時長37秒(miao)、名為“你好，世界！”的高(gao)清視頻，只用了3.5秒(miao)就成(cheng)功傳回，相當于傳輸速率達到每秒(miao)50兆(zhao)，而傳統技術下(xia)載需要(yao)至(zhi)少10分鐘。
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