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| 未知
光的电磁理论揭示了光的电磁波本质，可以很好的解释光传播时的干涉、衍射和偏振等具有波动性质的光现象。但在经典物理取得重大成就的同时，在实践中却发现了很多新的现象，特别是一些辐射和物质相互作用的现象，例如黑体辐射、光电效应等，这无法用光的电磁理论去解释。为了解释黑体辐射分布的函数曲线，普朗克于1900年提出了辐射能量子的假设。1905年爱因斯坦推广了普朗克的能量子假设，引进了光子的概念，成功解释了光电效应。至此，揭开了人们认识光本性的新阶段，使物理学的概念产生了从连续到量子化的飞跃。继而，爱因斯坦在光量子论的基础上发展了自发辐射和受激辐射的理论，预言存在着原子受激辐射放大的可能性，这就为1960年世界上首台激光器的出现奠定了理论基础。
---------------写在前面的话
1. 激光器的运转过程及激光的产生
激光来源于激光器，那么激光器是如何远转的？这个运转过程又是如何产生激光的？
首先，运用某种激发方式，把低能级的原子激发到高能级上去，这一步就好像水泵把水由低处压到高处的过程，所以常称之为“泵浦”。然后，不稳定的高能级原子会下降到亚稳态能级，造成亚稳态能级与基态之间的粒子数反转，这一步可能发光，也可能发热，最后亚稳态能级上的原子跃迁到基态，自发辐射出各个方向上的光子。谐振腔（由反射比很高的一对光学反射镜作端面的腔体）从这些光子中选择出沿腔轴线方向传播的光子，将它反馈回来，再刺激亚稳态能级上的原子，造成受激发射，产生成倍增加的光子，然后，再反馈，如此循环往复，就可以产生雪崩般的放大效果，激光束就从腔的端面射出。实现这种过程的光学装置就是激光器。
总结来说，激光器由三部分组成：
其中，工作物质是产生激光的内因，它的能级结构，对产生何种频率的激光起着决定性的作用，正因为有各种不同的工作物质，才有了固体、气体、半导体等各种形形色色种类繁多的激光器。
而泵浦源是产生激光的重要外因之一，没有泵浦源就无法实现粒子数的反转，常用的泵浦方式（激发方式）有以下几种：
许多气态物质，特别是金属蒸汽，在被加热到一定温度时会发出线状光谱，例如食盐放在火上加热会被分解，产生的钠蒸汽就会发出黄光；当温度升高时，处在高能级上的原子数迅速增加，当它们向低能级跃迁时就会发射出光子。
2. 辐射激发
用入射光波照射原子体系，当外来光子能量恰好等于原子的激发能时，处在基态的原子就能被外来光子激励下吸收外来光子能量而被激发到高能态，这一过程就叫做受激吸收。由于受激吸收而跃迁到高能态的原子回到基态时就会发光。例如380.3nm的紫外光照射钠蒸汽时就会发出黄光。
3. 碰撞激发
氢灯、汞灯、钠光灯这类气体放电光源都是采用这种方式激发的。激发机理为：从阴极发射出来的电子，在电场作用下获得电能，具有很大动能的电子与处在基态的原子碰撞时，电子把自己的能量传递给原子，使原子激发到高能级。
4. 其他方式激发，如化学反应方式等
谐振腔是最后一个产生激光的重要外因，没有谐振腔，光就很难放大，从而也很难产生激光。
2. 激光器的种类
在介绍完激光器的运转过程及激光的产生机理之后，有必要介绍一下现今世界上的各种激光器种类。
自迈曼（Maiman）于1960年制造出第一台红宝石激光器以来，激光技术发展非常迅速，到目前为止，已在几百种工作物质中获得了光的受激放大或由其制成激光器。
目前常用的激光器按照增益介质的种类可分为气体激光器、固体激光器、半导体激光器和液体激光器。
1. 气体激光器
气体激光器一般采用电激发，其效率高、寿命长，由于气体介质均匀性好，易得到频率稳定的单模输出，激光相干性好，常用于精密测量，如激光干涉仪、光栅干涉仪以及全息照相等。典型的代表为氦氖激光器，是实验室最常用的激光器之一。
2. 固体激光器
固体激光器一般采用光激励，其能量转化环节多，故而效率低。光的激励能量大部分被转换为热能，为了尽可能提高光轴运动的效率，设计各种类型的光反射器有着十分重要的意义。另一方面为了避免固体介质过热，通常多采用脉冲方式工作并采用合适的冷却装置。其脉冲能量巨大，适用于工业加工，如打孔焊接等。相比于气体激光器，固体激光器的相干性要差的多。
3. 半导体激光器
半导体激光器是所有激光器种类中体型最小巧的，它结构简单，便于直接调试，目前，它在光通信、光电测距以及光信息处理与存储方面有很重要且广泛的应用。
4. 液体激光器
液体激光器可以选择连续或者脉冲方式工作，它的一个主要特点是可以在很宽的波长范围内调谐。目前在光谱学中的到应用。 |
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