大家知道(dao)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)于1960年5月16號那(nei)一(yi)(yi)(yi)天(tian)誕(dan)(dan)生，第(di)一(yi)(yi)(yi)臺紅寶石激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器是(shi)(shi)美國人發(fa)明(ming)的(de)(de)(de)(de)。第(di)一(yi)(yi)(yi)臺激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器誕(dan)(dan)生以(yi)來，激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)技術無(wu)論(lun)在工業、農業、軍事、天(tian)文，包括我(wo)(wo)(wo)們(men)(men)的(de)(de)(de)(de)日常(chang)(chang)(chang)生活都(dou)得到了非常(chang)(chang)(chang)廣泛的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)，因此(ci)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)成為僅次(ci)于電腦的(de)(de)(de)(de)第(di)二(er)大重要發(fa)明(ming)。在美國有一(yi)(yi)(yi)個(ge)最(zui)流(liu)行的(de)(de)(de)(de)關鍵詞匯排序：第(di)一(yi)(yi)(yi)是(shi)(shi)引擎，第(di)二(er)是(shi)(shi)電腦，第(di)三(san)就(jiu)是(shi)(shi)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)。激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)現(xian)在無(wu)所(suo)(suo)不在，我(wo)(wo)(wo)舉(ju)個(ge)最(zui)簡單的(de)(de)(de)(de)例子，我(wo)(wo)(wo)手(shou)上(shang)拿的(de)(de)(de)(de)這個(ge)東(dong)西（激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)指示筆）就(jiu)是(shi)(shi)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)，電腦里(li)有激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)刻錄，我(wo)(wo)(wo)們(men)(men)的(de)(de)(de)(de)MP3、CD機，這都(dou)是(shi)(shi)我(wo)(wo)(wo)們(men)(men)日常(chang)(chang)(chang)最(zui)常(chang)(chang)(chang)見的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)些激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)產品。設想(xiang)如果某一(yi)(yi)(yi)天(tian)我(wo)(wo)(wo)們(men)(men)把世界上(shang)所(suo)(suo)有的(de)(de)(de)(de)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器關閉了會出現(xian)什(shen)么情(qing)況？那(nei)將會直(zhi)接影(ying)響到我(wo)(wo)(wo)們(men)(men)的(de)(de)(de)(de)經濟(ji)，直(zhi)接影(ying)響到國民的(de)(de)(de)(de)生活。還有一(yi)(yi)(yi)個(ge)跟我(wo)(wo)(wo)們(men)(men)所(suo)(suo)有的(de)(de)(de)(de)人都(dou)密切相關的(de)(de)(de)(de)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)應用(yong)(yong)——電話，世界上(shang)的(de)(de)(de)(de)通訊大概80%都(dou)是(shi)(shi)用(yong)(yong)光(guang)(guang)(guang)纜，就(jiu)是(shi)(shi)用(yong)(yong)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)方式進行通訊的(de)(de)(de)(de)。我(wo)(wo)(wo)們(men)(men)目前所(suo)(suo)接觸到的(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)一(yi)(yi)(yi)些日常(chang)(chang)(chang)見到的(de)(de)(de)(de)，但是(shi)(shi)未來激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)還會有更多的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)。

　　激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)原型(xing)機(ji)(ji)的(de)(de)發(fa)(fa)(fa)明人是(shi)梅曼，而激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)第一個專利持有人是(shi)肖(xiao)洛和(he)湯斯。現在激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)使用者眾多，由于激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)技術(shu)及其(qi)應用而獲得(de)諾貝爾(er)獎的(de)(de)有11位得(de)主。激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)剛發(fa)(fa)(fa)明的(de)(de)60年代初，正(zheng)是(shi)東西(xi)方冷(leng)戰激(ji)烈(lie)的(de)(de)時候。當時人們(men)(men)設想，是(shi)不是(shi)可(ke)以把(ba)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)作為武器直(zhi)接投入(ru)戰爭。當年世界最(zui)強(qiang)的(de)(de)美國、蘇聯都(dou)投入(ru)了大量的(de)(de)人力、物力、財力去研(yan)發(fa)(fa)(fa)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)。我(wo)們(men)(men)中國科(ke)學院系統最(zui)早開始研(yan)究激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)是(shi)長(chang)春光(guang)(guang)(guang)(guang)機(ji)(ji)所，后來又有上海光(guang)(guang)(guang)(guang)機(ji)(ji)所，西(xi)安光(guang)(guang)(guang)(guang)機(ji)(ji)所、安徽光(guang)(guang)(guang)(guang)機(ji)(ji)所、成(cheng)都(dou)光(guang)(guang)(guang)(guang)電(dian)所等陸續成(cheng)立，當時這幾個所都(dou)是(shi)以激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)基(ji)礎(chu)、激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)技術(shu)或者強(qiang)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)為背景建立的(de)(de)。

　　我(wo)們來看(kan)看(kan)激(ji)(ji)光(guang)原(yuan)理(li)。大(da)家知(zhi)道(dao)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)被光(guang)子(zi)(zi)(zi)(zi)激(ji)(ji)發(fa)的(de)(de)時候將吸收(shou)能(neng)(neng)量，它會躍遷到(dao)上(shang)能(neng)(neng)級(ji)；而當上(shang)能(neng)(neng)級(ji)的(de)(de)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)躍遷到(dao)下能(neng)(neng)級(ji)的(de)(de)時候它會發(fa)出(chu)一個(ge)(ge)(ge)(ge)光(guang)子(zi)(zi)(zi)(zi)。當一個(ge)(ge)(ge)(ge)光(guang)子(zi)(zi)(zi)(zi)激(ji)(ji)發(fa)上(shang)能(neng)(neng)級(ji)的(de)(de)粒子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)時候它會發(fa)出(chu)兩(liang)(liang)個(ge)(ge)(ge)(ge)光(guang)子(zi)(zi)(zi)(zi)，這(zhe)(zhe)兩(liang)(liang)個(ge)(ge)(ge)(ge)光(guang)子(zi)(zi)(zi)(zi)跟激(ji)(ji)發(fa)的(de)(de)這(zhe)(zhe)個(ge)(ge)(ge)(ge)光(guang)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)特性是(shi)完全一樣的(de)(de)。這(zhe)(zhe)就(jiu)是(shi)所謂(wei)的(de)(de)受激(ji)(ji)發(fa)射。利用這(zhe)(zhe)個(ge)(ge)(ge)(ge)機理(li)，在一個(ge)(ge)(ge)(ge)充滿(man)激(ji)(ji)光(guang)介質的(de)(de)環境中(zhong)(zhong)，加上(shang)兩(liang)(liang)個(ge)(ge)(ge)(ge)反射鏡形成諧(xie)振器，光(guang)子(zi)(zi)(zi)(zi)在諧(xie)振腔里振蕩，在這(zhe)(zhe)個(ge)(ge)(ge)(ge)過(guo)程中(zhong)(zhong)間(jian)光(guang)子(zi)(zi)(zi)(zi)不斷(duan)地得(de)到(dao)激(ji)(ji)發(fa)，不斷(duan)地得(de)到(dao)放大(da)，振蕩到(dao)某一個(ge)(ge)(ge)(ge)閾值(zhi)突(tu)然打開開關(guan)讓這(zhe)(zhe)個(ge)(ge)(ge)(ge)光(guang)出(chu)來，這(zhe)(zhe)就(jiu)是(shi)激(ji)(ji)光(guang)。

　　激(ji)光(guang)(guang)有(you)一個很(hen)顯著的(de)(de)(de)特點(dian)它(ta)的(de)(de)(de)方(fang)向性(xing)特別(bie)好。我(wo)(wo)們看(kan)這個日光(guang)(guang)燈(deng)，熒光(guang)(guang)燈(deng)，所有(you)的(de)(de)(de)白熾燈(deng)都(dou)是(shi)四(si)面八方(fang)的(de)(de)(de)輻射，而(er)激(ji)光(guang)(guang)是(shi)方(fang)向性(xing)特別(bie)好的(de)(de)(de)一束光(guang)(guang)。此(ci)外(wai)激(ji)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)單色性(xing)也(ye)特別(bie)好。白熾燈(deng)也(ye)好，熒光(guang)(guang)燈(deng)也(ye)好，它(ta)們是(shi)由(you)多(duo)種的(de)(de)(de)光(guang)(guang)譜成分組成的(de)(de)(de)，它(ta)是(shi)多(duo)色的(de)(de)(de)，最后綜合到我(wo)(wo)們視覺里(li)就是(shi)一個白色的(de)(de)(de)效果。而(er)激(ji)光(guang)(guang)是(shi)某一種特定的(de)(de)(de)波長(chang)，它(ta)是(shi)單色的(de)(de)(de)，而(er)且(qie)是(shi)高亮(liang)度(du)的(de)(de)(de)。我(wo)(wo)們知(zhi)道激(ji)光(guang)(guang)是(shi)不能直接照(zhao)射眼(yan)睛(jing)的(de)(de)(de)，照(zhao)到眼(yan)里(li)會傷害人，激(ji)光(guang)(guang)武(wu)器就是(shi)應用這個高亮(liang)度(du)還有(you)高相(xiang)(xiang)干性(xing)的(de)(de)(de)特點(dian)。這是(shi)物(wu)理學(xue)上(shang)的(de)(de)(de)一個概念，任何一個時刻激(ji)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)子的(de)(de)(de)性(xing)質是(shi)相(xiang)(xiang)同(tong)的(de)(de)(de)。

　　激(ji)光運轉的時候可以有連續激(ji)光、有脈(mo)沖(chong)激(ji)光。脈(mo)沖(chong)激(ji)光的寬(kuan)度有納秒(miao)量(liang)(liang)級的，有皮秒(miao)量(liang)(liang)級的，也有飛秒(miao)量(liang)(liang)級的。

　　我們看看激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)種(zhong)類(lei)(lei)(lei)，激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)種(zhong)類(lei)(lei)(lei)可以根據它(ta)的(de)工作(zuo)(zuo)物(wu)質(zhi)(zhi)的(de)不(bu)同，以及激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)勵方式的(de)不(bu)同、運轉(zhuan)方式的(de)不(bu)同和輸出波長不(bu)同來進(jin)行(xing)分類(lei)(lei)(lei)。我們接觸(chu)的(de)比較多(duo)的(de)是(shi)固體(ti)(ti)(ti)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)，現在由(you)(you)固體(ti)(ti)(ti)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)發展成全固態激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)，它(ta)是(shi)由(you)(you)晶體(ti)(ti)(ti)或者(zhe)玻璃作(zuo)(zuo)為(wei)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)基(ji)質(zhi)(zhi)，然后通過金(jin)屬離子(zi)作(zuo)(zuo)為(wei)工作(zuo)(zuo)介質(zhi)(zhi)產生輻射。比較典型的(de)就(jiu)(jiu)是(shi)Nd:YAG激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)（釔鋁(lv)石(shi)(shi)榴石(shi)(shi)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)）、紅寶(bao)石(shi)(shi)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)還有(you)(you)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)。另外一類(lei)(lei)(lei)就(jiu)(jiu)是(shi)氣體(ti)(ti)(ti)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)，氣體(ti)(ti)(ti)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)顧名思義(yi)它(ta)的(de)工作(zuo)(zuo)介質(zhi)(zhi)就(jiu)(jiu)是(shi)氣體(ti)(ti)(ti)。這里有(you)(you)原(yuan)子(zi)，有(you)(you)離子(zi)，有(you)(you)分子(zi)，還有(you)(you)準(zhun)分子(zi)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)。還有(you)(you)一類(lei)(lei)(lei)就(jiu)(jiu)是(shi)液(ye)體(ti)(ti)(ti)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)，液(ye)體(ti)(ti)(ti)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)我們也稱為(wei)染料激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)，它(ta)主要(yao)是(shi)由(you)(you)有(you)(you)機(ji)溶液(ye)，或無(wu)機(ji)溶液(ye)摻(chan)入金(jin)屬離子(zi)作(zuo)(zuo)為(wei)工作(zuo)(zuo)介質(zhi)(zhi)。另外還有(you)(you)半導體(ti)(ti)(ti)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)、自由(you)(you)電子(zi)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)等(deng)等(deng)。

　　這幾(ji)種(zhong)類型的工(gong)作(zuo)介質(zhi)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)做個比(bi)(bi)(bi)(bi)較(jiao)(jiao)，氣體激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)相對來(lai)(lai)說(shuo)體積(ji)比(bi)(bi)(bi)(bi)較(jiao)(jiao)大，但是(shi)它(ta)(ta)的壽(shou)命比(bi)(bi)(bi)(bi)較(jiao)(jiao)長(chang)，最主要(yao)它(ta)(ta)的光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)特性非(fei)常好(hao)，光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)質(zhi)量(liang)(liang)好(hao)。染料激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)的特點就(jiu)是(shi)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)范(fan)圍(wei)比(bi)(bi)(bi)(bi)較(jiao)(jiao)寬，但是(shi)它(ta)(ta)的光(guang)(guang)(guang)(guang)束質(zhi)量(liang)(liang)比(bi)(bi)(bi)(bi)較(jiao)(jiao)差(cha)，另(ling)外它(ta)(ta)的能(neng)(neng)量(liang)(liang)很(hen)低。化學激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)的功率很(hen)高，體積(ji)很(hen)大。過去(qu)固體激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)用氙燈泵浦(pu)，光(guang)(guang)(guang)(guang)束質(zhi)量(liang)(liang)比(bi)(bi)(bi)(bi)較(jiao)(jiao)好(hao)，功率也比(bi)(bi)(bi)(bi)較(jiao)(jiao)高，但是(shi)相對于(yu)現在的所(suo)謂(wei)的全固態激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)來(lai)(lai)說(shuo)它(ta)(ta)的體積(ji)比(bi)(bi)(bi)(bi)較(jiao)(jiao)大一些。而半導(dao)體激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)最大的特點就(jiu)是(shi)體積(ji)非(fei)常小，壽(shou)命也很(hen)長(chang)，它(ta)(ta)的缺點就(jiu)是(shi)光(guang)(guang)(guang)(guang)束質(zhi)量(liang)(liang)比(bi)(bi)(bi)(bi)較(jiao)(jiao)差(cha)，能(neng)(neng)量(liang)(liang)比(bi)(bi)(bi)(bi)較(jiao)(jiao)小。我(wo)們現在發展到全固態激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)，相對于(yu)過去(qu)傳統的固體激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)來(lai)(lai)說(shuo)它(ta)(ta)的體積(ji)要(yao)小得多，結構緊湊，另(ling)外它(ta)(ta)的壽(shou)命比(bi)(bi)(bi)(bi)較(jiao)(jiao)長(chang)，光(guang)(guang)(guang)(guang)束質(zhi)量(liang)(liang)比(bi)(bi)(bi)(bi)較(jiao)(jiao)好(hao)，功率比(bi)(bi)(bi)(bi)較(jiao)(jiao)高。現在作(zuo)為(wei)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)的工(gong)業(ye)應用，以及軍事上的激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)應用大部分采用這種(zhong)全固態激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)。