Lāzera starojums ir kvantu ģeneratoru optiskā diapazona elektromagnētiskais starojums. Termins radies no angļu vārda saīsinājuma „laser” - „Light Amplification by Stimulated Emmision of Radiation” (gaismas pastiprināšana, izmantojot inducēto starojumu) pirmajiem burtiem. Lāzeru darbības pamatā ir stimulēta gaismas pastiprināšana, atbrīvojoties lāzeru vides atomu un molekulu ierosināto stāvokļu enerģijai. Agrāk par spēcīgāko gaismas avotu uzskatīja sauli, pēc tam kodolsprādzienā radušos uzliesmojumu, kuru tēlaini raksturoja „spožāk par tūkstoš saulēm”, bet tagad radītie optiskie kvantu ģeneratori izstaro gaismu, kas simtiem reižu pārsniedz kodolsprādziena radīto gaismas starojumu. Saules starojums un vairāku mākslīgo gaismas avotu starojums ir dažāda viļņa garuma starojumu sajaukums (dažādas enerģijas fotonu plūsmas). Šis starojums izplatās no enerģijas avota dažādos virzienos. Savukārt lāzera starojums ir koherents starojums – tas staro ļoti mazā viļņa garuma intervālā un visi viļņi tiek izstaroti saskaņoti – vienā fāzē. Turklāt lāzera stars izplatās šaurākā kūlī nekā dabiskās gaismas stars.
Inducēto starojumu izstaro ierosināti vielas atomi, ja tos apstaro ar pietiekami augstas frekvences elektromagnētisko starojumu, piemēram, gaismu. Inducētais starojums ir atomu pāreja ārējās iedarbības ietekmē no augstāka enerģētiskā stāvokļa uz zemāku.
Inducēto starojumu var izmantos koherentas gaismas ģenerēšanai. Šajā sakarībā jābūt spēkā rezonanses nosacījumam – starojumu ierosinošās gaismas frekvencei jāsakrīt ar kādu no atoma enerģētiskā spektra frekvencēm:
υ21 = (W2 – W1 )/h ,
kur W2 – enerģija, kas atbilst augstākajam atoma enerģētikas stāvoklim, W1 – zemākajam enerģētiskajam stāvoklim atbilstošā atoma enerģija, h – Planka konstante (≈6,63×10-34J×s). Šis nosacījums izpildās tā – ja atoms spontāni pāriet no stāvokļa ar enerģiju W2 uz stāvokli ar enerģiju W1, tad izstarotā fotona frekvence υ21 atbilst pārejām starp šiem enerģijas līmeņiem citos šīs vielas atomos, jo vienas un tās pašas vielas atomu enerģētiskais spektrs ir pilnīgi vienāds. Tālākajā procesā ierosināto atomu inducētais starojums rada pirmajam fotonam līdzīgu fotonu lavīnu. Tā rezultātā atomu kolektīvs izstaro intensīvu koherentu gaismu.…
