激光是怎么工作的(Laser Work)？

激光（受激辐射的光放大）是现代光学的一个胜利。通过利用一种称为受激发射的量子力学效应，激光产生一束相干的、近乎单色的光子束。非激光光源通常会产生各种波长的非相干、非聚焦光束，禁止某些应用。夜总会可能为舞者提供光和激光效果。要产生激光，需要两个组件——增益介质和共振光学腔。对于增益介质，某些晶体、玻璃、气体，半导体，甚至染色液体也可以使用。增益介质由能量泵源，如电流或另一个激光刺激。介质吸收能量，激发介质中粒子的状态。在达到某个阈值（称为粒子数反转）后，光线穿过介质会产生更多的受激发射或能量释放，激光切割机使用的是功率强大的激光二极管。共振光学腔是一种特殊尺寸的腔体，一端是一面镜子，另一端是半镀银反射镜。两个反射面使被困在里面的光通过增益介质来回反射，每次通过都能获得更大的能量。当这种效应趋于平缓时，增益被称为饱和，光变成了真正的激光。不同的增益介质产生不同波长的激光。两种激光是连续的和脉冲的。连续激光在大多数应用中更为有用，但是脉冲激光的能量非常大，光束的发散程度与它的直径成反比当激光在1960年获得贝尔实验室的专利时，它不能立即得到任何应用，尽管光谱分析、干涉测量、雷达和核聚变都是人们感兴趣的潜在领域。今天，激光是最具用途的技术奇迹之一，在数据存储和检索、激光切割、视觉校正、测量、测量、全息照相和显示，甚至核聚变等领域都有应用。自20世纪80年代中期以来，激光脉冲的最大强度呈指数级增长。有一天，激光可以用来产生产生聚变反应的净能量，为全人类提供能量，也可以用来推动太阳帆进入外层空间的深处。