通常所說的激光器，就是使光源中的粒子受到激勵(lì)而產(chǎn)生受激輻射躍遷，實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，然后通過受激輻射而產(chǎn)生光的放大的裝置。激光器雖然多種多樣，但使命都是通過激勵(lì)和受激輻射而獲得激光。因此，激光器通常均由激活介質(zhì)（即被激勵(lì)后能產(chǎn)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的工作物質(zhì)）、激勵(lì)裝置（即能使激活介質(zhì)發(fā)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的能源，泵浦源）和光諧振腔（即能使光束在其中反復(fù)振蕩和被多次放大的兩塊平面反射鏡）三個(gè)部分組成。

圖：激光器的工作原理

理論上，人們可以以許多不同的方式激發(fā)許多不同種類的原子，即可制造許多不同種類的激光。

激光器有多種分類方式，其中最著名的是固體、氣體、液體染料、半導(dǎo)體及光纖激光器。固態(tài)激光器介質(zhì)是類似紅寶石棒或其他固體結(jié)晶材料，并且纏繞在其上的閃光管泵送其充滿能量的原子。為了有效地工作，固體必須摻雜，這是一種用雜質(zhì)離子代替一些原子的過程，使其具有恰當(dāng)?shù)哪芗?jí)以產(chǎn)生一定精確頻率的激光。固態(tài)激光器產(chǎn)生高功率光束，通常是非常短的脈沖。相比之下，氣體激光器使用惰性氣體（即所謂的準(zhǔn)分子激光器）或二氧化碳（CO₂）作為介質(zhì)的化合物產(chǎn)生連續(xù)的亮光。 CO₂激光器功能強(qiáng)大，效率高，常用于工業(yè)切割和焊接。液體染料激光器使用有機(jī)染料分子的溶液作為介質(zhì)，主要優(yōu)點(diǎn)是可用于產(chǎn)生比固態(tài)和氣體激光器更寬的光頻帶，甚至可“調(diào)諧”以產(chǎn)生不同的頻率。

按波長(zhǎng)來分，覆蓋的波長(zhǎng)范圍包括遠(yuǎn)紅外、紅外、可見光、紫外直到遠(yuǎn)紫外，最近還研制出X射線激光器和正在開發(fā)的γ射線光器；

按激勵(lì)方式不同，有光激勵(lì)（光源或紫外光激勵(lì)）、氣體放電激勵(lì)、化學(xué)反應(yīng)激勵(lì)、核反應(yīng)激勵(lì)等；

按輸出方式不同，有連續(xù)的、單脈沖的、連續(xù)脈沖的和超短脈沖等；

從功率輸出的大小來看，其中連續(xù)的輸出功率小至微瓦級(jí)，最大可達(dá)兆瓦級(jí)。脈沖輸出的能量可從微焦耳至10萬以上焦耳，脈沖寬度由毫秒級(jí)到皮秒級(jí)乃至飛秒級(jí)（1000萬億分之一）。

各式各樣激光器滿足不同的應(yīng)用要求。如激光加工和某些軍用激光都要求高功率激光或高能量激光（即所謂強(qiáng)激光）。有的希望脈沖時(shí)間盡量縮短，以從事某些特快過程的研究。有的還對(duì)提高光的單色性、改善輸出光的模式、改善光斑的光強(qiáng)分布以及要求波長(zhǎng)可調(diào)等提出了很高的要求。這些要求促使著激光器的研究者不斷探索，從而使激光器的探索深度和應(yīng)用廣度得到前所未有的發(fā)展。

蓬勃發(fā)展的激光應(yīng)用