激光誕生不久之後，就被人們稱為“解決問題的工具”。科學家們一開始就已經意識到激光這種“奇特東西”的特殊作用，認為它會像電力一樣成為這個時代最重要的技術因素。目前，經過二十多年的初步應用，激光已經對人們的生活方式產生了重大影響，如激光通信、激光唱盤等。激光通信可使地球上的每一個人在任何一個角落準確而迅速地進行信息交流，而激光唱盤可使我們有一種親耳聆聽世界名曲現場演奏的感覺。一句話，激光正在改變著人們的生活，實現著幾年前人們還難以置信的技術奇跡，且其應用領域範圍廣泛，如工業生產、電訊通信、醫學、戰爭機器等領域。
現在，無論是科學還是技術，人們都正在運用著激光來解決一個又一個的難題。
1.“新麵孔”能源—激光
雷射，英語名Laser，全稱Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation，中文名為“激光”。
意思是指通過受激輻射放大和必要的反饋，產生準直、單色、相幹的光束的過程及儀器。事實上，共振腔、增益介質、激發來源是產生激光的三個基本的要素。
2.成長歲月—激光的發展曆程
在二十世紀三十年代，愛因斯坦描述了原子的受激輻射。從此之後，人們在很長的一段時間裏都在猜測，“這一現象可否被用來加強光場？”
1958年，美國科學家肖洛和湯斯發現了一種神奇的現象，即一種稀土晶體在氖光燈泡發射的光照照射下，這種晶體的分子會發出鮮豔的且始終會聚在一起的強光。根據這一現象，他們提出了著名的“雷射原理”。“原理”指出，當物質在受到與其分子固有振蕩頻率相同的能量激勵時，將會產生這樣一種不發散的強光—雷射。為此，他們公布了最新的研究成果，並發表了許多重要論文。在這以後，各國科學家紛紛提出各種實驗方案，但均未獲得成功。直至1960年5月16日，人類有史以來獲得的第一束雷射被美國科學家梅曼發現，他宣布獲得了波長為0.6943微米的雷射。於是，梅曼也就理所當然地成為世界上第一個將雷射引入實用領域的科學家。
1960年7月7日，梅曼發明了世界上第一台激光器，其方案是利用一個高強閃光燈管來刺激紅寶石。紅寶石在物理上隻是一種摻有鉻原子的剛玉，它在受到刺激時，就會發出一種紅色的光。在準備好的“表麵鍍有反光鏡的紅寶石”的表麵鑽一個孔，使紅光可以從這個孔逸出，這樣，一條相當集中的纖細紅色光柱便可以產生。當這束紅光在射向某一點時，這一點可以達到一種比太陽表麵還要高的溫度。
同年，前蘇聯科學家尼古拉·巴索夫發明了半導體激光器，其特點是尺寸小、效率高、響應速度快，且波長和尺寸與光纖尺寸適配，因而可直接調製。
19世紀80年代後期，半導體技術得到迅速發展，更高效且耐用的半導體雷射二極管的研製成為可能，並可應用於小功率的CD、DVD光驅和光纖數據線中。
90年代後期，高功率的雷射激發原理得到實現，這方麵極好的例子就是纖維雷射和片狀雷射。到了21世紀，雷射的非線性得到了很好地利用，一方麵，藍光和紫外線雷射二極管已經開始進入市場，另一方麵，它被用來製造X射線脈衝（用來跟蹤原子內部的過程）。
目前，雷射（即激光）已經成為工業、科學、通訊及電子娛樂中的重要設備。
3.受激輻射—激光的理論依據
電子的運動狀態通常可以分為不同的能級，當它從高能級向低能級躍遷時，就會釋放出相應能量的電磁波，即光子。在一般的發光體中，電子所釋放出的光子的特性是不相同的。其所釋放光子的動作是隨機的，如鎢絲燈發出的光。
如果當外加的能量以電場、光子、化學等形式注入到一個能級係統並且被它所吸收的話，則會導致電子從低能級向高能級躍遷（這就是人們常說的“激光吸收”）。然後，當自發輻射產生的光子碰到那些因外加能量而躍遷的高能級電子時，則這些高能級的電子會因受到誘導而遷躍到低能級，並且釋放出光子（這就是人們說的“受激輻射”）。這時，受激輻射的所有光學特性跟原來的自發輻射是一樣的，包括其頻率、相位、前進方向等。同時，若這些受激輻射的光子再次碰到因其它外加能量而躍上高能級的電子時，則又會再次產生更多同樣的光子。直至最後，光的強度越來越大（即光線被放大了）。這時的光，與一般的光不同的是，所有的光子都有相同的頻率、相位、前進方向。
人們若想做到把光放大，就需要產生一個高能級電子數目比低能量級電子數目多的環境（即粒子數反轉），隻有這樣，才有機會讓高能級電子碰上光子用以釋放新的光子，而不是隨機釋放。
4.不可或缺—激光的構成
激光器由激勵係統、激光物質和光學諧振腔三部分組成。
激勵係統是指一種能產生光能、電能或化學能的裝置。目前，我們使用的激勵手段主要有光照、通電或化學反應等。激光物質是指那種能產生激光的物質，如紅寶石、氖氣、半導體、有機染料等。一般來講，光學諧振腔的作用是用以加強輸出激光亮度的，同時調節和選定激光的波長和方向等。
5.獨特力量—激光的特點
因為激光的單色性好，同時又可在一個狹小的方向內有集中的高能量，人們可利用聚焦後的激光束對各種材料進行打孔，這是非常令人驚奇的。再者，如紅寶石激光器中，其輸出脈衝的總能量雖然煮不熟一個雞蛋，但是卻能在3毫米的鋼板上鑽出一個孔。那麼，為什麼它會有這樣神奇的功能呢？關鍵不是光的能量，而是在於它的功率。由於它的高功率，使它在多方麵應用有了可能。具體來說，激光有以下一些特點：
（1）定向發光
激光器發射的激光，天生隻朝一個方向射出，其光束的發散度極小，幾乎接近平行。而普通光源是向四麵八方發光的，必需給光源裝上一定的聚光裝置，才能讓發射的光隻朝一個方向傳播。如汽車的車前燈和探照燈，都是有聚光作用的反光鏡，它可使輻射的光線彙集起來向一個方向射出。
1962年，人類第一次使用激光照射月球。
（2）亮度極高
激光亮度極高，它可照亮遠距離的物體。如紅寶石激光器發射的光束，可在月球上產生約為0.02勒克斯的光照度，顏色鮮紅，其激光光斑明顯可見。而在激光發明之前，人工光源中，氙燈的亮度最高，近乎和太陽的亮度不相上下。但是，紅寶石激光器的激光亮度是氙燈的幾百億倍。假若使用功率最強的探照燈照射月球的話，產生的照度便隻有約一萬億分之一勒克斯，這時，人的眼睛是根本無法察覺的。為何激光的亮度會如此高呢？主要原因是大量光子集中在一個極小的空間範圍內射出，也就是它具有定向發光的特點，因而能量自然極高。