激光

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激光（英語：Laser，馬新稱鐳射，港澳稱激光、雷射，台灣稱雷射），是「通過受激輻射產生的光放大」（英語：Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation）的縮寫。指通過刺激原子導致電子躍遷釋放輻射能量而產生的具有同調性（Coherence）的增強光子束。其特點包括發散度極小、亮度（功率）很高、單色性好、相干性好等。產生激光需要「激發來源」、「增益介質」、「共振結構」這三個要素。

目錄

歷史

愛因斯坦在1916年首先描述了原子的受激輻射與自發輻射的關係。在此之後人們很長時間都在猜測，這個現象可否被用來加強光場，因為前提是介質必須存在着群數反轉（或譯居量反轉）的狀態。在一個純粹的二級系統中，基於熱力學的分配函數，這是不可能的達到的。故人們首先想到用三級系統，而且計算證實了輻射的穩定性。

1958年，美國科學家查爾斯·湯斯和阿瑟·肖洛發現了一種神奇的現象：當他們將氖光燈泡所發射的光照在一種稀土晶體上時，晶體的分子會發出鮮艷的、始終會聚在一起的強光。根據這一現象，他們提出了「激光原理」，即物質在受到與其分子固有振盪頻率相同的能量激發時，都會產生這種不發散的強光--激光。他們為此發表了重要論文，並分別獲得1964年和1981年的諾貝爾物理學獎。

構成

激光器大多由激發系統、激光介質和光學諧振腔三部分組成。激發系統就是產生光能、電能或化學能的裝置。目前使用的激發手段，主要有光照、通電或化學反應等。激光介質是能夠產生激光的物質，如紅寶石、釹玻璃、氖氣、半導體、有機染料等。光學諧振腔的作用，是用來放大加強輸出激光的亮度（強度），調節和選定激光的波長和方向等。

應用

激光應用很廣泛，主要有光纖通信、激光光譜、激光測距、激光雷達、激光切割、激光唱片、激光掃描器、激光滅蚊器等。

第一次在大眾日常生活中使用激光是超市條碼掃描儀，於1974年推出。光盤在1978年推出，是包括激光的第一個成功的消費產品，但光盤播放器是第一個裝備有激光器的常見設備。緊接着，在1982年開始出現激光打印機。

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