激光的定义及原理
激光，是指由共振腔内的激光介质所产生的光束，它具有单色性、方向性、相干性和高亮度等特点。激光的原理是光在介质中的光子发射受到刺激，从而产生同相的光线，而这些光线在镜子之间不断反射，最后形成一个有高效光反馈的稳定振荡器。当光子在光反馈周期中被激发时，它们会放出更多的光子，从而加强谐振的幅度，产生二、三倍频等波长的激光，并射向其中一面半透光镜，从而出光产生。
激光与传统光的最大区别是激光具有单色性。激光是中心频率非常狭窄的光，几乎没有其它波长的杂散光。由于激光的光子振动方向一致，因此它具有极强的定向性。而且，这种定向性在传输过程中，长距离不衰减，传输的亮度要比传统光线大得多。因此，激光还具有长距离传输的特点。同时，激光具有与传统光不同的相干性，因此它能够形成光的干涉，产生光的条纹等特殊现象。这种现象可以对一些物理学中的实验验证或应用制造高精度光学元件。
从激光的原理上看，激光发射可以分为三个过程：受激辐射过程、自发辐射过程和吸收负载过程。在受激辐射过程中，一定频率的辐射能量作用于激光介质原子，使其通过过程的跃迁达到其他能量水平上，这种能级跃迁是带有相同频率的辐射、即激光辐射；在自发辐射过程中，原子发出自发辐射，原子在能量水平间自由跃迁，产生弱的低频辐射；在吸收负载过程中，介质中吸收外来能量后失去弛豫过程中失去的能量，吸收负载产生强的低频辐射。其中，受激辐射是激光的基本产生机制，是激光产生的重要过程。
激光有许多种类，其中最常见的是半导体激光和氩离子激光。氩离子激光的产生是通过在气体介质中抽取电子，产生自由离子和自由电子，从而形成能级跃迁，产生激光。半导体激光则使用管状的半导体晶体作为激光材料，通过电子激发这些晶体来产生激光。
激光的应用非常广泛，它已成为现代通信、制造、医疗以及军事等领域的重要基础技术。在通信领域，激光被广泛用于纤维光通信、光存储、光打印等领域。在制造领域，激光则被广泛用于切割、焊接、打孔、雕刻等领域。在医疗领域，激光被广泛用于眼科手术、皮肤治疗、癌症治疗等领域。在军事领域，激光则被广泛用于激光指示、激光测距、激光导航等领域。
总之，激光是一种极为特殊的光，它拥有单色性、方向性、相干性和高亮度等特点，具有长距离传输的特性。激光的应用非常广泛，不断推进着现代社会的科技进步。
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