“Laser”是Light Amplification by S stimulated Emission of Radiation的縮寫，當玻璃、晶體或氣體等光學材料中的原子中的電子吸收電流或光的能量時，就會產(chǎn)生激光。額外的能量足以“激發(fā)”電子，使其從原子核周圍的較低能量軌道移動到較高能量軌道。

激光利用原子的量子特性來吸收和輻射稱為光子的光粒子。當原子中的電子自發(fā)地或在受到光或其他能源(有時甚至是另一種激光)“刺激”時返回其正常軌道(或“基”態(tài))時，它們會發(fā)射更多光子。

光以波的形式運動。普通的可見光，例如來自家用燈泡或手電筒的光，包含多種波長或顏色，并且是不相干的，這意味著光波的波峰和波谷以不同的波長和不同的方向移動。

在激光束中，光波是“相干的”，這意味著光子束以相同的波長沿相同的方向移動。這是通過將激發(fā)的電子發(fā)送通過光學“增益介質(zhì)”(例如玻璃等固體材料或氣體)來實現(xiàn)的。

光的特定波長由受激電子下降到較低軌道時釋放的能量決定。引入的能量水平可以根據(jù)增益介質(zhì)中的材料進行定制，以產(chǎn)生所需的光束顏色。

激光器光學材料一側(cè)的鏡子將光子反射回電子。鏡子之間的空間或“腔”經(jīng)過精心設計，以便將特定類型的光學增益介質(zhì)所需的光子反饋到介質(zhì)中，以刺激該光子的幾乎精確克隆的發(fā)射。它們都以相同的方向和速度移動，從另一側(cè)的另一個鏡子上彈回，重復克隆過程。

兩個變成四個，四個變成八個，依此類推，直到光子被放大到足以使它們完美一致地穿過鏡子和光學材料。將他們視為玫瑰花車游行中一支同步樂隊的成員。這種協(xié)同作用賦予了激光力量。激光束可以在很遠的距離上保持清晰的聚焦，甚至可以到達月球并返回。