En 1916, Einstein publicó el artículo "Teoría cuántica de la radiación", en el que propuso por primera vez el concepto de emisión estimulada. Según esta teoría, una partícula material en un estado de alta energía se transformará en un estado de baja energía bajo la acción de un fotón con una energía igual a la diferencia de energía entre los dos niveles de energía, y producirá un segundo fotón que se emitirá. simultáneamente con el primer fotón. Esta es la radiación estimulada. La luz emitida por esta radiación es amplificada y coherente, es decir, la dirección, frecuencia, fase y polarización de los dos fotones son exactamente iguales. Con el establecimiento y desarrollo de la mecánica cuántica, las personas tienen una comprensión más profunda de la microestructura de la materia y sus leyes de movimiento. También se ha demostrado de manera más poderosa la distribución del nivel de energía, las transiciones y la radiación de fotones de partículas microscópicas, perfeccionando objetivamente el concepto de amor. La teoría de la radiación de Einstein sentó las bases teóricas para la generación de láseres.
La electrónica cuántica surgió a finales de la década de 1940, estudiando principalmente la interacción entre la radiación electromagnética y varios sistemas de partículas microscópicas, y desarrollando los dispositivos correspondientes en consecuencia. Estos avances teóricos y tecnológicos prepararon las condiciones para la invención del láser. En 1951, los físicos estadounidenses Purcell y Pound invirtieron repentinamente el campo magnético aplicado al material de trabajo en un experimento de inducción nuclear, lo que dio como resultado una inversión del número de partículas en el sistema de espín nuclear y una emisión estimulada de 50 kHz por segundo. Experimento de gran importancia en la historia de los láseres.
En 1954, el científico estadounidense Downs y sus ayudantes Gordon y Zeger construyeron el primer máser de haz molecular de amoníaco. ¿Este máser produce 1? La potencia de las microondas con una longitud de onda de 25 cm es muy pequeña, pero ha sentado un precedente en el uso de sistemas moleculares o atómicos como amplificadores u osciladores coherentes para la radiación de microondas, por lo que es de gran importancia. Al mismo tiempo, Basov y Prokhorov de la ex Unión Soviética y Weber de la Universidad de Maryland en los Estados Unidos también propusieron de forma independiente la idea de un máser de microondas. Debido al éxito del máser, se cree además que si el principio del máser se extiende a la banda de frecuencia óptica, será posible fabricar un oscilador o amplificador para radiación óptica coherente. Las necesidades de producción y el desarrollo de la ciencia y la tecnología también han impulsado a los científicos a explorar nuevos mecanismos de emisión de luz y producir nuevas fuentes de luz con un rendimiento excelente.
De 65438 a 0958, Sholo y Towns combinaron conocimientos de máseres, óptica y espectroscopia para hacer sugerencias clave para el uso de resonadores abiertos y predijeron la coherencia y dirección de las propiedades, el ancho de línea y el ruido de los láseres.
Al mismo tiempo, Basov, Prokhorov y otros también propusieron un esquema principal para lograr la emisión estimulada de amplificación de luz. En julio de 1960, el joven científico estadounidense Maiman fabricó y operó con éxito el primer láser del mundo. El material de trabajo es un rubí artificial, la fuente de excitación es una lámpara de xenón de pulso potente y se obtiene un láser de pulso rojo con una longitud de onda de 0?6943 micrones. Después de la llegada del primer láser, los láseres se desarrollaron rápidamente y aparecieron muchos tipos diferentes de láseres en un corto período de tiempo. De 1961 a 1964, se fabricaron sucesivamente láseres de vidrio de neodimio y láseres Nd: YAG, y estos y los láseres de rubí siguen siendo láseres sólidos ampliamente utilizados. A finales de 1960, Jawan y otros de los Laboratorios Bell Telephone fabricaron el primer láser de gas, el láser de He-Ne.
En 1962, tres grupos de científicos inventaron casi simultáneamente el láser de unión semiconductor. En 1966 se desarrolló un láser de colorante orgánico con longitud de onda continuamente ajustable. También existen láseres químicos con gran energía de salida y alta potencia, que no dependen de la red eléctrica. Debido a sus características sobresalientes, los láseres se aplicaron rápidamente a diversos aspectos como la industria, la agricultura, la medición y detección de precisión, las comunicaciones y el procesamiento de información, la atención médica y el ejército, y provocaron avances revolucionarios en muchos campos. Por ejemplo, utilizando la energía concentrada y extremadamente alta de los láseres, se pueden procesar una variedad de materiales.
Como medio para estimular, mutar, cauterizar y vaporizar organismos vivos, el láser ha logrado buenos resultados en medicina y agricultura. En el ejército, además de utilizarse para comunicaciones, visión nocturna, alerta temprana y alcance, se han puesto en práctica diversas armas láser y armas guiadas por láser.
En el futuro, con el mayor desarrollo de la tecnología láser, el rendimiento y el costo de los láseres se reducirán aún más, su alcance de aplicación seguirá ampliándose y desempeñarán un papel cada vez más importante.