1964年(nian)10月，中國科學(xue)院長春光機所主辦的(de)(de)《光受(shou)激發射(she)情(qing)報》（其前身為《光量子(zi)放(fang)大(da)專刊》）雜志(zhi)編輯部致信(xin)錢(qian)學(xue)森，請他為LASER取一個中文(wen)(wen)名(ming)(ming)字(zi)，錢(qian)學(xue)森建議(yi)中文(wen)(wen)名(ming)(ming)為“激光”。同(tong)年(nian)12月，上(shang)海召開(kai)第(di)三屆光量子(zi)放(fang)大(da)器學(xue)術會議(yi)，由嚴濟慈主持，討論后正式(shi)采納(na)錢(qian)學(xue)森的(de)(de)建議(yi)，將“通過輻射(she)受(shou)激發射(she)的(de)(de)光放(fang)大(da)”的(de)(de)英文(wen)(wen)縮寫LASER正式(shi)翻(fan)譯為“激光”。隨后，《光受(shou)激發射(she)情(qing)報》雜志(zhi)也改名(ming)(ming)為《激光情(qing)報》
光與(yu)物質(zhi)的(de)(de)相互作用，實質(zhi)上是組(zu)成物質(zhi)的(de)(de)微(wei)觀粒子吸(xi)收或(huo)輻射光子，同時改變自身運(yun)動狀況的(de)(de)表現。
微觀粒子(zi)都(dou)具(ju)有特(te)定的(de)一套(tao)能(neng)(neng)級(ji)（通常這些能(neng)(neng)級(ji)是分立的(de)）。任一時刻粒子(zi)只能(neng)(neng)處(chu)在與(yu)某一能(neng)(neng)級(ji)相(xiang)對應(ying)(ying)的(de)狀(zhuang)態(tai)（或(huo)者簡單(dan)地表(biao)述為處(chu)在某一個能(neng)(neng)級(ji)上）。與(yu)光子(zi)相(xiang)互作(zuo)用時，粒子(zi)從一個能(neng)(neng)級(ji)躍遷到另一個能(neng)(neng)級(ji)，并(bing)相(xiang)應(ying)(ying)地吸收或(huo)輻射光子(zi)。光子(zi)的(de)能(neng)(neng)量值為此兩能(neng)(neng)級(ji)的(de)能(neng)(neng)量差△E，頻(pin)率為ν=△E/h（h為普(pu)朗克(ke)常量）。
1.受激吸收（簡稱(cheng)吸收）
處于(yu)較低能(neng)級的(de)粒子在受到(dao)外界(jie)的(de)激(ji)發(fa)（即與其他(ta)的(de)粒子發(fa)生(sheng)了有(you)能(neng)量交換的(de)相互作用，如與光子發(fa)生(sheng)非彈
性碰撞），吸(xi)收了能(neng)量時，躍遷到與此能(neng)量相(xiang)對應的較高能(neng)級。這種躍遷稱為(wei)受激吸(xi)收。
2.自發輻射
粒子(zi)(zi)受到激(ji)發(fa)(fa)而進入的(de)(de)(de)激(ji)發(fa)(fa)態(tai)，不(bu)是粒子(zi)(zi)的(de)(de)(de)穩定(ding)狀態(tai)，如(ru)存在著可以(yi)接納粒子(zi)(zi)的(de)(de)(de)較低(di)能(neng)級(ji)，即使沒有(you)外界作用，粒子(zi)(zi)也(ye)有(you)一定(ding)的(de)(de)(de)概率，自(zi)發(fa)(fa)地(di)從高(gao)能(neng)級(ji)激(ji)發(fa)(fa)態(tai)（E2）向(xiang)低(di)能(neng)級(ji)基態(tai)（E1）躍遷，同(tong)時輻(fu)射(she)出能(neng)量為(wei)（E2-E1）的(de)(de)(de)光子(zi)(zi)，光子(zi)(zi)頻率 ν=（E2-E1）/h。這種輻(fu)射(she)過程稱為(wei)自(zi)發(fa)(fa)輻(fu)射(she)。眾多原子(zi)(zi)以(yi)自(zi)發(fa)(fa)輻(fu)射(she)發(fa)(fa)出的(de)(de)(de)光，不(bu)具(ju)有(you)相位、偏振態(tai)、傳播方向(xiang)上的(de)(de)(de)一致，是物理上所說的(de)(de)(de)非相干光。
3.受激輻射、激光
1917年愛因斯坦從理(li)論(lun)上指(zhi)出：除自(zi)發(fa)輻(fu)射(she)外(wai)，處于高能(neng)(neng)級E2上的(de)粒子(zi)(zi)還可以另(ling)一方式躍遷(qian)到(dao)較(jiao)低能(neng)(neng)級。他指(zhi)出當頻率為 ν=（E2-E1）/h的(de)光(guang)(guang)子(zi)(zi)入射(she)時，也會引(yin)發(fa)粒子(zi)(zi)以一定的(de)概率，迅速地從能(neng)(neng)級E2躍遷(qian)到(dao)能(neng)(neng)級E1，同時輻(fu)射(she)一個與外(wai)來光(guang)(guang)子(zi)(zi)頻率、相(xiang)位、偏(pian)振態以及傳(chuan)播方向都(dou)相(xiang)同的(de)光(guang)(guang)子(zi)(zi)，這(zhe)個過程稱為受激輻(fu)射(she)。
可以設想(xiang)，如(ru)果(guo)大量原(yuan)子(zi)(zi)處在高能級E2上(shang)，當有一個(ge)頻率 ν=（E2-E1）/h的(de)(de)光(guang)(guang)子(zi)(zi)入射(she)，從而激(ji)勵E2上(shang)的(de)(de)原(yuan)子(zi)(zi)產(chan)生受激(ji)輻(fu)射(she)，得(de)到兩個(ge)特(te)(te)征完全相同的(de)(de)光(guang)(guang)子(zi)(zi)，這(zhe)(zhe)兩個(ge)光(guang)(guang)子(zi)(zi)再激(ji)勵E2能級上(shang)原(yuan)子(zi)(zi)，又使其產(chan)生受激(ji)輻(fu)射(she)，可得(de)到四個(ge)特(te)(te)征相同的(de)(de)光(guang)(guang)子(zi)(zi)，這(zhe)(zhe)意(yi)味著原(yuan)來(lai)的(de)(de)光(guang)(guang)信號被(bei)放大了(le)。這(zhe)(zhe)種(zhong)在受激(ji)輻(fu)射(she)過程中產(chan)生并(bing)被(bei)放大的(de)(de)光(guang)(guang)就是激(ji)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)布律。按統計(ji)分(fen)布規律，處(chu)在較低(di)能級E1的(de)(de)(de)粒(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)數(shu)(shu)必大于(yu)處(chu)在較高(gao)能級E2的(de)(de)(de)粒(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)數(shu)(shu)。這(zhe)樣光(guang)穿過工作物(wu)質時(shi)，光(guang)的(de)(de)(de)能量只(zhi)會減弱不會加強。要想使受(shou)激輻射(she)占優勢，必須使處(chu)在高(gao)能級E2的(de)(de)(de)粒(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)數(shu)(shu)大于(yu)處(chu)在低(di)能級E1的(de)(de)(de)粒(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)數(shu)(shu)。這(zhe)種分(fen)布正好與平(ping)衡態(tai)時(shi)的(de)(de)(de)粒(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)分(fen)布相反，稱為粒(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)數(shu)(shu)反轉分(fen)布，簡稱粒(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)數(shu)(shu)反轉。如何從技術上(shang)實現粒(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)數(shu)(shu)反轉是產生激光(guang)的(de)(de)(de)必要條(tiao)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(yong)’。這(zhe)一(yi)理論是說在(zai)(zai)組(zu)成物質的(de)(de)原子(zi)中，有(you)不同(tong)數量的(de)(de)粒(li)子(zi)（電子(zi)）分布(bu)在(zai)(zai)不同(tong)的(de)(de)能(neng)(neng)級(ji)上(shang)，在(zai)(zai)高能(neng)(neng)級(ji)上(shang)的(de)(de)粒(li)子(zi)受(shou)到(dao)某種光(guang)子(zi)的(de)(de)激(ji)發，會從高能(neng)(neng)級(ji)跳到(dao)（躍遷）到(dao)低能(neng)(neng)級(ji)上(shang)，這(zhe)時將會輻射(she)(she)出(chu)(chu)與激(ji)發它的(de)(de)光(guang)相(xiang)同(tong)性(xing)質的(de)(de)光(guang)，而且(qie)在(zai)(zai)某種狀態下，能(neng)(neng)出(chu)(chu)現一(yi)個弱光(guang)激(ji)發出(chu)(chu)一(yi)個強光(guang)的(de)(de)現象(xiang)。這(zhe)就叫做“受(shou)激(ji)輻射(she)(she)的(de)(de)光(guang)放大”，簡稱(cheng)激(ji)光(guang)。
1951年，美國物理(li)學家查爾斯·哈德·湯斯設想如(ru)果(guo)用(yong)(yong)分子(zi)(zi)，而不(bu)用(yong)(yong)電(dian)子(zi)(zi)線(xian)路，就(jiu)可(ke)(ke)以得到(dao)波(bo)(bo)長(chang)足夠小的(de)(de)無線(xian)電(dian)波(bo)(bo)。分子(zi)(zi)具有(you)各種不(bu)同的(de)(de)振(zhen)動(dong)形式，有(you)些分子(zi)(zi)的(de)(de)振(zhen)動(dong)正好和微(wei)(wei)波(bo)(bo)波(bo)(bo)段范圍的(de)(de)輻射相(xiang)(xiang)同。問題是如(ru)何將這(zhe)些振(zhen)動(dong)轉變(bian)為輻射。就(jiu)氨(an)分子(zi)(zi)來說，在適當的(de)(de)條件下，它(ta)(ta)每秒(miao)振(zhen)動(dong)24，000，000，000次（24GHz），因此有(you)可(ke)(ke)能發(fa)射波(bo)(bo)長(chang)為1.25厘(li)米的(de)(de)微(wei)(wei)波(bo)(bo)。 他設想通(tong)過熱或電(dian)的(de)(de)方法，把能量(liang)(liang)泵入(ru)氨(an)分子(zi)(zi)中，使(shi)它(ta)(ta)們處于“激(ji)發(fa)“狀(zhuang)態。然后(hou)，再設想使(shi)這(zhe)些受激(ji)的(de)(de)分子(zi)(zi)處于具有(you)和氨(an)分子(zi)(zi)的(de)(de)固有(you)頻率相(xiang)(xiang)同的(de)(de)微(wei)(wei)波(bo)(bo)束中---這(zhe)個(ge)微(wei)(wei)波(bo)(bo)束的(de)(de)能量(liang)(liang)可(ke)(ke)以是很(hen)微(wei)(wei)弱(ruo)的(de)(de)。一(yi)(yi)個(ge)單獨的(de)(de)氨(an)分子(zi)(zi)就(jiu)會(hui)受到(dao)這(zhe)一(yi)(yi)微(wei)(wei)波(bo)(bo)束的(de)(de)作用(yong)(yong)，以同樣(yang)波(bo)(bo)長(chang)的(de)(de)束波(bo)(bo)形式放出(chu)它(ta)(ta)的(de)(de)能量(liang)(liang)，這(zhe)一(yi)(yi)能量(liang)(liang)又(you)繼而作用(yong)(yong)于另一(yi)(yi)個(ge)氨(an)分子(zi)(zi)，使(shi)它(ta)(ta)也(ye)放出(chu)能量(liang)(liang)。這(zhe)個(ge)很(hen)微(wei)(wei)弱(ruo)的(de)(de)入(ru)射微(wei)(wei)波(bo)(bo)束相(xiang)(xiang)當于起(qi)立(li)腳點對一(yi)(yi)場雪崩的(de)(de)促發(fa)作用(yong)(yong)，最后(hou)就(jiu)會(hui)產生一(yi)(yi)個(ge)很(hen)強(qiang)的(de)(de)微(wei)(wei)波(bo)(bo)束。最初用(yong)(yong)來激(ji)發(fa)分子(zi)(zi)的(de)(de)能量(liang)(liang)就(jiu)全部轉變(bian)為一(yi)(yi)種特(te)殊的(de)(de)輻射。
1953年12月(yue)，湯斯和他的學生阿瑟·肖洛(luo)終于制成了按(an)上述原理工作的的一(yi)個裝置，產生了所需要的微(wei)波束。這(zhe)個過(guo)程被稱(cheng)為“受激輻射(she)的微(wei)波放大(da)”。按(an)其英(ying)文的首(shou)字母(mu)縮(suo)(suo)寫(xie)為M.A.S.E.R,并由之造(zao)出(chu)了單(dan)(dan)詞“maser”（脈澤）（這(zhe)樣(yang)的單(dan)(dan)詞稱(cheng)為首(shou)字母(mu)縮(suo)(suo)寫(xie)詞，在(zai)技術語中越(yue)來(lai)越(yue)普遍使用）。
1958年，美國科(ke)學家肖洛（Schawlow）和湯斯（Townes）發現(xian)了(le)一(yi)(yi)種神奇(qi)的(de)(de)現(xian)象(xiang)：當他(ta)們將氖光燈泡所(suo)發射(she)的(de)(de)光照(zhao)在一(yi)(yi)種稀土晶體上時(shi)，晶體的(de)(de)分子會發出(chu)(chu)鮮艷的(de)(de)、始(shi)終會聚在一(yi)(yi)起的(de)(de)強(qiang)光。根據這一(yi)(yi)現(xian)象(xiang)，他(ta)們提出(chu)(chu)了(le)"激(ji)光原理(li)"，即(ji)物(wu)質在受到與其分子固有振蕩頻率相(xiang)同的(de)(de)能量激(ji)發時(shi)，都會產生(sheng)這種不發散的(de)(de)強(qiang)光--激(ji)光。他(ta)們為此發表(biao)了(le)重要論文，并(bing)獲得1964年的(de)(de)諾貝爾物(wu)理(li)學獎。
1960年5月(yue)15日(ri)，美(mei)國加利福尼亞州休斯實(shi)驗室的科學(xue)家(jia)梅曼宣布(bu)獲得(de)了(le)波長為0.6943微米的激光(guang)，這是人類有史以(yi)來獲得(de)的第一(yi)束激光(guang)，梅曼因而也成為世界上第一(yi)個(ge)將激光(guang)引入(ru)實(shi)用領域的科學(xue)家(jia)。
1960年7月7日，西奧多(duo)·梅曼宣(xuan)布世界上第一臺激(ji)光器誕生，梅曼的(de)(de)方案(an)是，利用一個高強閃光燈管(guan)，來激(ji)發紅(hong)(hong)寶(bao)石(shi)。由于紅(hong)(hong)寶(bao)石(shi)其(qi)(qi)實在(zai)物理(li)上只是一種摻有鉻(ge)原子的(de)(de)剛玉，所以(yi)當紅(hong)(hong)寶(bao)石(shi)受到(dao)刺激(ji)時，就會(hui)發出一種紅(hong)(hong)光。在(zai)一塊表面(mian)(mian)鍍上反光鏡的(de)(de)紅(hong)(hong)寶(bao)石(shi)的(de)(de)表面(mian)(mian)鉆一個孔，使(shi)紅(hong)(hong)光可(ke)以(yi)從這個孔溢出，從而產生一條相當集(ji)中的(de)(de)纖(xian)細紅(hong)(hong)色光柱，當它射向某一點時，可(ke)使(shi)其(qi)(qi)達到(dao)比太(tai)陽表面(mian)(mian)還高的(de)(de)溫(wen)度。
前蘇聯(lian)科學家尼古拉·巴(ba)索(suo)夫于(yu)1960年發明了半導體(ti)激(ji)光器。半導體(ti)激(ji)光器的(de)結構通常由p層、n層和(he)形(xing)成雙(shuang)異質結的(de)有(you)源層構成。其特(te)點是：尺寸小、耦(ou)合效(xiao)率(lv)高、響應速度快、波長和(he)尺寸與(yu)光纖尺寸適(shi)配、可直(zhi)接調制(zhi)、相干(gan)性好(hao)。
激(ji)光(guang)系統可分為(wei)連(lian)續(xu)波激(ji)光(guang)器和脈沖激(ji)光(guang)器。
大事年表
1917年：愛因斯坦提出(chu)“受激發(fa)射”理論，一個光子(zi)使得受激原子(zi)發(fa)出(chu)一個相同的(de)光子(zi)。
1953年：美國物理學(xue)家Charles Townes用微波實現了激光器的前身：微波受激發(fa)射放大（英(ying)文首字(zi)母縮寫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(yi)用光(guang)激發(fa)原(yuan)子，產生一束相干光(guang)束，之后人(ren)們為(wei)其申請了專利(li)，相關法律糾紛維持(chi)了近30年(nian)。
1960年：美國加(jia)州Hughes 實驗(yan)室的Theodore Maiman實現了第(di)一(yi)束激(ji)光。
1961年：激光(guang)首次(ci)在外科手術中用于(yu)殺滅視(shi)網膜腫瘤。
1962年(nian)：發明(ming)半導體二極管激光(guang)器(qi)，這是今天(tian)小型商用激光(guang)器(qi)的(de)支柱。
1969年：激(ji)光(guang)用于(yu)遙感(gan)勘測，激(ji)光(guang)被射(she)(she)向(xiang)阿波(bo)羅11號放在月球表面的反射(she)(she)器，測得的地(di)月距離誤(wu)差(cha)在幾米范圍內(nei)。
1971年：激光(guang)進入藝術世界，用于舞臺光(guang)影效(xiao)果，以及激光(guang)全息攝像。英國籍(ji)匈牙利裔物理學家(jia)Dennis Gabor憑借對全息攝像的研究獲(huo)得諾貝爾獎。
1974年：第一個超市條形碼掃描器(qi)出現。
1975年：IBM投放第一臺商用激(ji)光打(da)印機。
1978年(nian)：飛利浦制造(zao)出第一臺激光盤（LD）播放機，不過價格很(hen)高。
1982年：第(di)(di)一臺緊(jin)湊碟片（CD）播放機出現，第(di)(di)一部CD盤是(shi)美國歌(ge)手Billy Joel在1978年的專輯52nd Street。
1983年：里根總統發表了“星球大戰”的(de)演(yan)講，描繪了基于太空的(de)激光武器。
1988年(nian)：北美和歐(ou)洲間架(jia)設了第一根光(guang)纖(xian)，用光(guang)脈沖(chong)來傳輸數據。
1990年：激光(guang)用(yong)于(yu)制造業，包括集成電路(lu)和汽車制造。
1991年(nian)：第(di)一(yi)(yi)次用(yong)激(ji)光治療近視，海灣戰爭(zheng)中第(di)一(yi)(yi)次用(yong)激(ji)光制導(dao)導(dao)彈。
1996年：東芝推出數字多用(yong)途光盤(pan)（DVD）播放(fang)器。
2008年(nian)：法國(guo)神經外(wai)科學家使用廣導纖維激光和微創手術技術治療了腦(nao)瘤。
2010年：美國國家核(he)(he)(he)安全(quan)管(guan)理局（NNSA）表示，通過使(shi)用(yong)192束激光來束縛核(he)(he)(he)聚變(bian)的(de)反應原料、氫的(de)同位素氘（質量數(shu)2）和氚(chuan)（質量數(shu)3），解決了核(he)(he)(he)聚變(bian)的(de)一(yi)個關(guan)鍵困難。
2011年3月，研究(jiu)人員研制的一種牽引波激(ji)光器能(neng)(neng)夠移(yi)動(dong)物(wu)體，未來有望能(neng)(neng)移(yi)動(dong)太空飛船(chuan)。
2013年1月，科(ke)學(xue)家已經成功研制出可用于醫學(xue)檢測的牽引光束。
2014年6月(yue)5日(ri)美國航(hang)天(tian)局利用(yong)(yong)激光(guang)束把(ba)一段時長37秒、名為(wei)“你好，世界！”的高清視頻，只用(yong)(yong)了3.5秒就(jiu)成功傳(chuan)回，相當于傳(chuan)輸速率達到每(mei)秒50兆，而傳(chuan)統(tong)技術下載需要至少10分鐘。
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