說起當今世界熱門的研究領域，雷射無疑是其中之一。或許大多數人對雷射的印象僅停留在光束，炫麗的色彩等層次方面，但雷射的世界絕不止想像的那麼單調貧乏，接下來請跟進小編的腳步，讓我們一起領略雷射的魅力。
雷射是一種雷射器材受到電極力的作用發射出來的一種光, 由於頻率、振動方向、相位高度一致，所以被稱為相干光，具有定向發光、亮度極高、顏色極純、能量密度極大的特點。雷射是20世紀以來繼核能、電腦、半導體之後，人類的又一重大發現，被稱為「最快的刀」、「最準的尺」、「最亮的光」。
原子受激輻射的光，故名「雷射」：原子中的電子吸收能量後從低能級躍遷到高能級，再從高能級回落到低能級的時候，所釋放的能量以光子的形式放出。光與物質的相互作用，實質上是組成物質的微觀粒子吸收或輻射光子，同時改變自身運動狀況的表現。被引誘（激發）出來的光子束（雷射），其中的光子光學特性高度一致。這使得雷射比起普通光源，雷射的單色性好，亮度高，方向性好。
1917年，愛因斯坦從理論上指出：除自發輻射外，處於高能級E2上的粒子還可以另一方式躍遷到較低能級。他指出當頻率為 ν=（E2-E1）/h的光子入射時，也會引發粒子以一定的概率，迅速地從能級E2躍遷到能級E1，同時輻射一個與外來光子頻率、相位、偏振態以及傳播方向都相同的光子，這個過程稱為受激輻射。
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著群數反轉(或譯居量反轉)population inversion的狀態。
1958年，美國科學家肖洛Schawlow和湯斯Townes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豔的、始終會聚在一起的強光。根據這一現象，他們提出了"雷射原理"，即物質在受到與其分子固有振蕩頻率相同的能量激勵時，都會產生這種不發散的強光--雷射。
1960年5月16日，美國加利福尼亞州休斯實驗室的科學家梅曼宣布獲得了波長為0.6943微米的雷射，這是人類有史以來獲得的第一束雷射，梅曼因而也成為世界上第一個將雷射引入實用領域的科學家。
在1980年代後期，半導體技術使得更高效而耐用的半導體雷射二極體成為可能，這些在小功率的CD和DVD光碟機和光纖數據線中得到使用。
在1990年代，高功率的雷射激發原理得到實現，比如片狀雷射和纖維雷射。後者由於新的加工技術和20kW的高功率不斷地被應用到材料加工領域中，從而部分的替代了CO2雷射和Nd:YAG-雷射。
2000年代，雷射的非線性得到利用，來製造X射線脈衝（來跟蹤原子內部的過程）；另一方面，藍光和紫外線雷射二極體已經開始進入市場。
在2009年，中國研製出一種名為氟代硼鈹酸鉀(KBBF)的晶體，可用於激發深紫外線雷射，一旦成功應用，可令每片光碟的容量超過1TB，亦使半導體上可存儲的電路密度大幅提高。
現在，雷射器已成為工業，通訊，科學及電子娛樂中的重要設備。
雷射的應用，按照雷射探頭是否與雷射作用的物質接觸，分為接觸式和非接觸式兩種工作模式。雷射應用的領域，主要有工業、醫療、商業、科研、信息和軍事六個領域。工業應用中，主要有材料加工和測量控制；醫療應用，有治療和診斷；
加工技術：包括金屬與非金屬)進行切割、焊接、表面處理、打孔、微加工以及做為光源，識別物體等的一門技術，傳統應用最大的領域為雷射加工技術。雷射技術是涉及到光、機、電、材料及檢測等多門學科的一門綜合技術，傳統上看，它的研究範圍一般可分為：加工系統包括雷射器、導光系統、加工工具機、控制系統及檢測系統。
加工工藝：雷射焊接、雷射切割、雷射打標、雷射打孔、雷射熱處理、雷射快速成型、雷射塗敷
生物應用：2014年6月，美國科學家，開發出了可以快速控制果蠅思想的雷射系統。系統名為蠅類思維轉換裝置，系統通過攝像頭追蹤有限空間內若干果蠅的動作，研究人員通過向果蠅發射特殊調諧雷射，可以觸發果蠅大腦內與光熱有關的神經通路。
（雷射實驗視頻）
素材來源：科普中國、中國科學網
編輯:吳成事
責編：吳肖