网友提问：
激光是什么原理？
优质回答：
非常感谢的信任和邀请。
有幸从物理系、光电技术专业毕业，自信这个问题能说明白。
先来看两张图：
这两张图是我从网上找到的两张蚂蚁群的图。第一张是乱糟糟的无序的蚂蚁群，第二张是大部分蚂蚁形成了一个稳定路线的蚂蚁群。
从这两张图中我们能看到，单独一只蚂蚁拿出来没有区别。但是按照不同的方式组织在一起，对外就显示出来完全不同的状态。
其实激光跟普通光相比就跟上面两个图的对比差不多。
本质上都一样，只要波长相同，从两种光里面各取出一个光子，物理性质没有不同。但是，由于聚集方式不同，两种光对外表现出完全不同的物理性质。
1、方向性。普通光源汇聚能力不强，随着跟光源的距离不同，很快就发散了。而激光不同，它的发散角很小。这是因为激光器有一个二分之一波长整数倍长度的谐振腔，通过控制谐振腔的长度和激光发射出来的横截面的宽度，就可以控制发散角。
2、偏振性和相干性。普通光源不同时刻发出来的光子是没有任何规律的，就跟第一张图片乱糟糟的蚂蚁一样，彼此之间没有任何关系。而激光不同，激光器发出的激光所有的光子就跟站好队列的蚂蚁一样，你只要描述第一只蚂蚁，然后用一个线性函数就能描述后面所有的蚂蚁。所有光子的振动方向都一样前后保持首尾衔接。
3、单色性。普通光源里面通常都是包含不同颜色的光，或者说是不同波长的光。但是由于激光器谐振腔的作用，只有那些满足谐振腔长度的光才能在腔内振荡形成激光，所以激光的波长基本一致。这就像是那群排列好的蚂蚁，不仅队列整齐，而且蚂蚁的个头一样大。
那么激光是怎么产生的呢？再让我们看下面这个图：
一堆弹簧。激光发生器可以被看成是一个装满了各种弹簧的一个长长的匣子。实际上，由于激光器的介质不同，只能是容纳几个特定波长的光。相当于这个匣子里的弹簧是那些特定弹性系数的。
我们现在在外面给弹簧加一个能量，让这些弹簧开始震动。由于匣子的限制，只有那些受到匣子限制的弹簧才能开始震动，并且从给定的出口蹦出去。激光器产生激光的过程跟这个差不多。
再看下面这个二氧化碳激光器的实物图：
小编上学的时候用过一个三级二氧化碳激光器，全长有9米多。
我们看到图中的那个管子就是一个实物激光器，只是没有供电和供气两个主要部分。
使用的时候，我们把这个管子固定好，然后在罐子里面充入二氧化碳，在两端加上高压电。管子里的二氧化碳被高压电击穿，开始发光，由于这个管子的长度的约束，只有特定波长的光才能在这根管子两端的镜面上来回反射。这样管子里这个波长的光子就越来越多，然后从管子的一端发射出去，就形成了激光。
二氧化碳激光器产生的是红外激光，主要是用热效应工作。
其它激光器可能千奇百怪，但是原理跟这个是一样的。
希望上面的解释，能让您对激光有一个直观的了解。
其他网友观点
在原子当中，外层轨道运行的电子的能量比内层轨道的更大。而量子力学效应使电子只能出现在有空间间隔的轨道上，而不能出现在两个轨道层之间。注意，这里之所以说轨道层，是因为电子实际上并不是以环状的方式绕原子核旋转，而是随机出现在轨道层的某个位置上，我们并不能确定电子下一刻会出现在轨道层的什么地方，只能知道它出现在某个地方的概率（注意:电子在第二层以上的轨道层[能级]上的分布概率并不是均匀地，而是符合波函数）。
上图：氢原子唯一的那个电子在不同能级上的概率分布。
当电子从光（光子）或热（声子）吸收能量时，它接收了能量，动能增加，就不能呆在原来的电子层了。它会想出去“发泄”一下，于是就神秘地从原来的轨道层消失，然后突然出现在更高的轨道层上。但是在外层轨道上还是会“想家”的，于是那个电子“发泄”出一个光子之后，就又神秘地回到了原来的轨道层，老老实实地呆着了。因为电子这种“发泄”而产生的光辐射被称为“自发辐射”——这是导致原子光谱发射线和吸收线的原因。[头条·小宇堂—未经许可严禁转载]
但请注意，上面所说的“自发辐射”的光子的光波相位和方向都是随机的，因此，由许多同类原子构成的材料因为吸收了能量然后“自发发射”出光子会形成有一定光谱宽度限制的辐射（以某一个波长的光为中心）——也就是单色光。但这些光子并没有共同的相位关系并且辐射的方向是随机的。这是荧光和热辐射的根本机制。产生单色光的根本原因，是电子“发泄”（术语叫做“跃迁”）时，总是从特定的轨道调回到原来的轨道，所以发出的光线的波长都是基本一致的，这个波长就叫做此原子的特征波长，而这个波长对应的光波的频率叫做特征频率。
总结一下就是：原子接受能量之后会向周围辐射出特征性的单色光。
激光是由“受激辐射”产生的
外部的电磁场（例如一束光）可以影响原子的量子学状态。
当原子中的电子从低能级的电子层向高能级电子层跃迁的过程中，实际上电子会进入某种过渡状态，在这种情况下，电子从一个只有负电荷的电单级粒子变成某种“电偶极子”（同时具有正负两极），并且会响应于与其特征频率一致的外部电场（例如入射的光子），于是此这个还没有开始“发泄”电子被那“闯进来”的光子“带坏了”，变得跟这光子的某些特性一致（术语叫“谐振”），然后这电子还接收了入射光子的能量，迅速跃迁到位（比原来快得多），立即开始“发泄”。但跟以往不同，电子这次“发泄出来”的光子的方向和相位都跟入射的那个光子完全相同。结果大量相同的原子在同一束光的照射下都释放出与入射光方向完全一致的光子，汇聚成了一大束平行光——激光。
由于需要持续不断地提供外来光束来激发原子发出激光，而且还需要增强最终获得的激光的强度。于是科学家们发明了“光学腔”这种设备巧妙地来产生激光。光学腔又叫“激光腔”或者“光学谐振腔”——就是置于两面对射的镜子之中的发光体（术语称为“增益介质”，因为发光管中通常装了能够发出单色光的物质，可以是气体，也可以是液体或者等离子体）。如此，被充电的“增益介质”不断地在自己产生的“激光”的照射下不断地产生新的激光，并且两面镜子将光线不断叠加增强，只要输入的电功率足够抵消激光在镜子间反射的消耗以及“增益介质”散射光的消耗，那么就可以向外输出激光了。
总结一下，在外来与特征频率一致的光线的激发下，原子可以释放出与外来光线方向和相位一致的辐射，这叫做“受激辐射”。受激辐射产生的光子在“光学腔”中不断汇聚和增益，可以最终稳定地输出激光。
上图：氦氖激光器——管中轴的粉橙色光芒是气体在通电情况下形成的等离子体产生的非相干光，跟霓虹灯管中的情形一样。这种发光的等离子体在受到外部光束激发的情况下，产生受激辐射（也就是激光），产生的激光在两个反射镜之间来回反射，不断增强，最后从中心小孔射出。可以看到最后输出的激光在右侧屏幕上产生一个微小的强光斑。
上图：不同的“增益介质”可以产生不同颜色的单色激光[头条·小宇堂—未经许可严禁转载]
总结一下
上图：从左到右，受激辐射与自发辐射最大的不同就在于自发辐射的方向是随机的，而受激辐射的方向与外来的光子一致
上图：从左至右——
吸收
自发辐射
受激辐射
其他网友观点
激光是利用能量将粒子从低能级输送到高能级，由高能级到低能级时的跃迁以光子的形式释放出能量，行话叫粒子数反转。1958年激光之父肖洛和汤纳斯建议使用顺磁材料，1960年贝尔电话公司的梅曼首先制成固体红宝石激光器，他采用了渗入了1一3%的铬的宝石，磨成光学平面，用脉冲氙灯做激励，制成了输出6943埃的脉冲红光，光电转换效率千分之三。我国是61年由中科院长春光机所的干福熹副研究员制作成功红宝石激光器的。随后杰文等3人制成了氦一氖气体激光器，连续输出1.15u的近红外光，之后制成了6328的红色可见光，光电转换效率百分之一。1964年印度人帕特制成了二氧化碳气体分子激光器，输出10.6μ的远红外光，光电转换效率达20%以上。肖洛和汤纳斯都获得了诺贝尔物理学奖。
其他网友观点
“激光”其实是“光受激辐射”的简称。它与“光自然辐射”的根本区别，就是在“发光”时，光子的产生机制是有差别的。
在“自然发光”时，光子无论是由“振子”（热辐射的情况），还是由“处于激发态原子”（原子分子发光的情况）产生，大量的光子就算波长是相同的，但其“相位”是不同的。所以，“自然发光”的“相干性”很差，一个表现就是“方向性”很差。
但在“光受激辐射”的情况下，大量的光子不但其波长相同，而且其“相位”也是一致的。所以有很多“良好特性”，比如“方向性很好”。
“大量光子的波长和相位一致”，就是“激光”与“自然光”的差别。至于怎么达到的，那就不是这里能够解释的了，需要去看教科书。
其他网友观点
激光，就是原子吸收能量，核外电子由基态跃迁至激发态，又从激发态回到基态时释放能量，该能量以光的形式呈现叫做激光，简而言之就是受激辐射发出的光。如图，原子核外分布多个轨道，电子所处的位置只能在这几个轨道上。当原子吸收能量时，电子由轨道1跃迁至轨道2，再由轨道2回到轨道1时，有能量的放出，因为原子能级呈现固定阶梯式分布，所以释放的能量固定，是单一波长的光。属于量子物理范畴。
其他网友观点
激光就光线密度特别大，从光源发出的光线密度大且是平行射线，密度不散发，合并成一股不散射的光束，怎样子制作出来那属于科技技术，就不再讲了。
