雷射的原理基於量子物理學中的受激輻射現象。當一個粒子從低能級躍遷到高能級時,它會吸收一個光子,並處於激發態。在高能級狀態下,粒子不穩定,它會嘗試躍遷回低能級,同時發射一個與吸收光子頻率、相位、偏振態以及傳播方向都相同的光子,這就是受激輻射。
雷射器的工作原理包括以下幾個關鍵部分:
增益介質:雷射器中用於產生受激輻射的介質,如氣體、液體或固體。
泵浦源:提供激發粒子躍遷到高能級的能量來源。
光學諧振腔:一個封閉的腔室,使得受激輻射的光可以在腔內來回反射,從而維持振盪,產生相乾光。
雷射的特性包括高方向性、單色性和高亮度,這使得雷射在眾多領域中具有廣泛的套用,如醫療美容、工業加工和科學研究等。