从爱因斯坦的设想到红宝石激光器
1917年，阿尔伯特·爱因斯坦预言了“受激辐射”：当光照射到已处于激发态的原子上，原子会再发射一个方向、波长和相位都相同的光子。这一设想停留在理论层面近40年。1954年，美国的查尔斯·汤斯用氨分子制成放大微波的“脉泽”；1958年，他与阿瑟·肖洛提出了把同一原理推广到可见光的方法。1960年5月，休斯研究实验室的西奥多·梅曼用红宝石晶体和闪光灯造出第一台激光器；同年年底阿里·贾万造出氦氖气体激光器，1962年罗伯特·霍尔等人做出半导体激光器。中国第一台红宝石激光器于1961年在长春光机所研制成功，1964年钱学森建议将laser译为“激光”。汤斯获1964年诺贝尔物理学奖，梅曼却始终未获奖。激光问世之初，曾被戏称为“一个寻找问题的答案”。
激光与普通光有何不同
灯泡发出的光包含多种波长、向四面八方散开，而激光具有单色性、方向性和相干性。激光器先向介质注入能量，使处于激发态的原子多于基态，形成“粒子数反转”，再让光在两面镜子之间来回反射，通过受激辐射不断放大。这一切建立在描述原子能级的量子力学，以及光电效应揭示的“光由光子组成”的认识之上。即使是低功率激光笔，直射眼睛也可能损伤视网膜，切勿对准人或飞机。
今天的用途
1966年，高锟提出高纯度玻璃纤维可以远距离传输光信号，并因此获得2009年诺贝尔奖；如今互联网的大部分数据都以半导体激光的形式在光纤中传输。激光还用于条码扫描、激光打印、蓝光光盘、金属切割焊接、近视激光手术和皮肤治疗。1985年唐娜·斯特里克兰和热拉尔·穆鲁发明的“啁啾脉冲放大”技术让超强超短脉冲成为可能，获2018年诺贝尔奖。2015年，美国LIGO用臂长4公里的激光干涉仪探测到比原子核还小的振动，首次直接观测到引力波，在百年后用激光证实了相对论的预言。
常见问题
- 激光为什么不会散开而是直线传播？
- 因为相位一致的光被放大成很窄的光束。不过它仍会略微发散，射到月球时光斑直径会扩大到几公里。
- 激光笔有多危险？
- 功率超过约1毫瓦，直射眼睛就可能损伤视网膜，一些网购产品的实际功率远超标示。切勿对准人、动物、车辆或飞机。
来源核查日期：2026-10-26
参考文献
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