激光（laser）是一种通过激光体发射出的有机光子，其波长短、光束狭窄、相干性好、能量密度高等特点使其在很多领域得到广泛应用。
激光的发射过程包括三个重要部分：激发、反射和光放大。
激射体通常由三部分组成：激光介质、反射镜和泵浦源。其中泵浦源的作用是提供能量，对介质粒子进行激发。例如，Nd:YAG激光器的泵浦源可以是Xenon闪光灯，用它来短时间地激发钕原子。这样，钕原子便处于激发态。
激发态的粒子会自发地向基态过渡，放出光子。但这时光子的能量仍较低，无法形成激光。为了增加光子的能量，必须采用反射的方式将光子反复引回激光器的介质中，使它们与其它处于激发态的粒子发生相互作用，能量传递并积累起来，光子的能量也随之增高。
经过多次反射和相互作用后，光子的能量足以激发介质中大量的粒子处于激发态。此时，只要通过光学谐振反射镜，确定光束的方向和形状，就可以产生和放大出一束激光。
半导体激光器采用PN结形式，通常由一段n型的半导体毛细管接一段p型的半导体毛细管而成。施加电流时，PN结会产生电子和空穴复合反应，从而发射出光子，形成一束激光。
氩离子激光器中的雷克蒙管内充满了高纯度的惰性气体——氩气。施加放电后，电子和氩离子相互碰撞，在能量积累达到一定程度时，氩气便会发射出激光。
CO2激光器内部充满了以CO2为主的混合气体。施加放电时，气体中的电子和离子碰撞，能量积累后会引起分子、离子和原子的能级跃迁，最后放出激光。
激光因其波长短、光束狭窄、能量密度高等优势，在很多领域得到广泛应用，例如：
激光发射的关键在于激发、反射和光放大这三个过程，其能量密度高、波长短、光谱纯、方向集中、相干性强等优势使得其在科技、军事、医疗、工业生产等领域发挥了重要作用。
激光是一种独特而极为重要的科技成果，它的广泛应用，给如今现代化社会的许多领域带来了巨大的变革，如生产工业、医疗保健、通讯等等。那么，激光又是如何制造出来的呢？
我们需要了解激光的原理。激光是一种特殊的光，它的产生源于原子（或分子）的受激发射。简单来说，当电子从低能级跃迁到高能级时，原子会吸收能量。而通过激励，电子从高能级跃迁到低能级时，原子会释放能量并发出光。这种光的特点是可以已知的速率和波长下发射出单色波的相干光，这就是激光。
制造激光的设备通常包括三个基本组件：激光介质、能源和反射装置。
激光介质通常是用于支持有源介质的环境，使它能够进行激光放大和反射的物质。例如，将气态、液态或固态的特殊物质置于激光器中心位置。这样，当能量输入器（例如闪光灯或弧形灯）激活时，介质就会产生激发，电子就会被激发到高能级。这样，在反射装置的帮助下，就可以产生可控的激光束了。
制造激光的过程大致包括以下步骤：
激发态的建立需要一个合适的能量输入。这个过程需要基于激光器类型和设计来选取适合的能源。例如，气体激光通常是用弧焊或者闪光灯来产生激发态。
整个激光器都是由一系列的反射矩阵组成的。这些矩阵有助于使激发态获得更多的能量。同时，也起到平衡束的作用，确保激光在通过介质前不被衰减。
调节激光器甚至可能需要使用光学调节技术。例如，气体激光需要使用回转棱镜来调节波长。纤维激光通常需要使用调制器来调节波长。同时，光束质量和功率也要进行调整，直到达到目标。
通常情况下，制造激光器是一项复杂、精密的任务。这需要对材料科学、工程技术、光学和物理等领域有非常深入的了解。因此，制单一简单的光束，需要很长时间的工作和大量的资金和技术支持。
我们在日常中都可以很轻松地使用激光的各种应用，比如激光切割，激光测距，激光打印等等，这一切离不开科学家和工程师们的努力。
激光在切割行业的应用越来越广泛。相比于传统切割方式，激光切割不仅速度快、效率高，而且精度高、自动化程度高，成品质量也得到了有效保障。下面，我们来详细看看激光是如何实现切割的。
激光是由激光器发出的高能量、高单色性的光束，通过集束系统将光束聚焦至极小的点，发生材料与激光之间的化学或物理反应，从而实现对材料进行切割。
激光切割的原理基于物理原理中的电磁波理论和光谱学理论。激光切割的原理是利用激光器产生的光束能量向集中，然后通过光学系统的作用使其聚焦到一个点上，这样就可以把原材料表面的局部物质剥离或熔融，达到切开物体的目的。
纤维激光切割和CO2激光切割是两种常见的激光切割方法。
纤维激光切割是采用纤维激光器发出的高能量光束进行切割。这种激光器所产生的光线密度非常高，可以将其聚焦到很小的点上，非常适合于锌板、碳钢板等金属的切割。
CO2激光切割是采用CO2激光器发出的光束进行切割。这种激光器的波长为10.6微米，能够将高浓度的能量送入金属的表面，产生高温区域从而使金属熔化或汽化。
相比传统切割方法，激光切割具有以下优点：
激光切割主要用于金属材料（不锈钢、铝合金、合金钢、铜等）的切割，也可用于加工非金属材料（有机玻璃、塑料、木材、纸等）。
激光切割的应用场景非常广泛，以下是部分应用场景：
通过以上的介绍，我们可以了解到激光切割采用聚焦积聚大量能量的激光束来实现材料的切割，它比传统的切割方式具有更高的效率和精度，应用范围非常广泛。
人类的文明发展历程中，科技的进步一直是一个推动力。在人们对光学现象进行研究的过程中，激光这一划时代的发明应运而生。那么，激光是如何被发明的呢？
在18世纪和19世纪时，有许多科学家对光学现象进行了深入探究。他们发现光线具有粒子性和波动性，并且能够分为不同的颜色。同时，在获得了电和磁现象相关的知识后，人们想知道这种自然现象是否也和电磁现象有关联。
20世纪60年代，人们凭借前人的基础研究，在人们发现了一种利用光的放大器。这种物质是一种锆石，当激光穿过锆石时，锆石能够将激光光子的能量吸收并放大，使激光的强度增强很多。激光能够进一步通过另一种物质产生增益，从而产生一个高静态光束。
激光具有高度的单色性、聚集性、高亮度度和直线性。在最初的发明者们进行实验的时候，他们发现这种物质不仅能够进行放大，同时还可以产生一个高度的相干光束，面对这个现象他们大喜过望。60年代，美国的杰克·汉姆斯和乌菲多·扬供了the one个获得实验成功的激光器原型，并呈现出了它的照射功能。这个设备是由大量的高功率闪光灯组成的，每个闪光灯发射一些光，使激光得到增强，最终形成一个稳定的光束。
激光的发明，不仅在科研领域产生了深远的影响，在工业和医疗行业也有广泛的应用。激光技术已经成为现代工程领域的标志性技术，它在制造、焊接、切割、雕刻、电子、光纤传输、太空、生命科学、医疗等领域发挥着举足轻重的作用。
比如，激光技术被应用于眼科医疗，可以用于矫治近视、远视、散光等眼科疾病。激光还广泛应用于制造业上，可以用来制造汽车、飞机、手机等各种产品。连续波激光还在警察的执法工作中发挥着重要作用，这些激光可以通过測量速度对违章行为的车辆或个人进行监控。
总的说来，激光的发明使得人们的视野和想象力得以大大扩展，同时也让我们能够更好地服务于社会的发展和改善生活品质。
