كلمه ليزر از جمله Emmission of Radiation گرفته شده است كه به معناي تقويت بيشتر نور به‌وسيله انتشار اشعه تحريك شده مي باشد. اشعه ليزر امروزمصرف زيادي در علوم مختلف دارد،و در علوم شيمي مخابرات، پزشكي ، عكاسي و غيره دگرگوني هاي شگرفي به وجود آورده است. فرانسوي ها بدون استفاده از عدسي به وسيله اين اشعه عكسي از يك مجسمه برداشته اند كه وقتي بيننده سرش را حركت مي دهد و مي تواند قسمت هاي جانبي و پشتي مجسمه را هم در عكس ببيند. به كمك اشعه ليزر مي توان درباره اعماق زمين مطالعه كرد فيلمهاي سه بعدي تهيه نمود كه وقتي بيننده در سالن سينما فيلم را تماشا مي كند خود را در ميان ماجرا احساس مي نمايد. دانشمندان پيش بيني كردند كه حتي مي توان به كمك پرتو هاي اين اشعه ، ويروس و سلول هاي زنده ساخت . ليزر مي تواند به سرعت فولاد را سوراخ كند و پيشرفت بعضي ازانواع سرطان را متوقف سازد.وقوع زلزله را پيش بيني كند و در آن واحد ميليون ها ارتباط تلفني برقرار سازد و از همه بالاتر توانسته در علم جراحي انقلاب عظيمي پديد آورد . موارد ديگر مورد استفاده اشعه ليزر عبارت اند از :

1.تعيين دقيق هدف براي نشانه گيري.

2.روشن كردن هدف براي تشخيص تيراندازي.

3.راهنمايي اشخاص كور به وسيله ارسال اشعه كه در هنگام برخورد با اشياء منعكس شده به صورت امواج صوتي در مي آيد و نابينا را از وجود مانع با خبر مي سازد.

4.تعيين ساختمان و تركيب جو .

5.آگاه ساختن خلبانان به وجود مانع به وسيله نشان دادن عكس هاي تلويزيوني كه بر روي صفحه تلويزيون موجود در كابين خلبان ديده مي شود .

6.هدايت ماشين هاي سنگين براي راهسازي تونل سازي و غيره.

تكنيك ليزر در اواخر دهه 1950 و اوايل دهه 1960 به‌وسيله دانشمنداني كه در زمينه طيف نمائي تحقيق مي كردند شناخته شد. اين دانش كه به ميزان زيادي درك انسان را در راه شناسايي اتم و جهان تقويت كرده است تا سال 1950 چنان توسعه يافت كه بسياري از دانشمندان به بررسي هسته اتم و توسعه دستگاه هاي غول پيكر پژوهش هسته اي مانند سنكروترون ها synchrottons روي آوردند و حتي ستاره شناسان راه هاي جديدي را در بررسي هاي خود با استفاده از راديو مورد آزمايش قرار دادند .در دهه 1950 نظريه ها و تكنيك هاي طيف نمائي يا فرضيه هاي وابسته به فلوئورسانس آميخته شد و در آغاز نتيجه اين تحقيقات دستگاهي را به نام ميزر maser به وجود آورد . و اين كلمه از حرف هاي اول كلمات انگليسي زير به دست آمده است : Microwave Amplification Bystimutated Emission of Radiution

كه معناي آن عبارت است از تقويت موج كوتاه به وسيله انتشار اشعه تحريك شده.

     توسعه و كاربرد ميزر خيلي سريع امكان گسترش اين عمل را به داخل منطقه هاي نور ماوراء بنفش و نور مرئي طيف پيشرفت داد.

    اما بسياري از دانشمندان نسبت به فيزيك و طبيعت اتشار تشعشع تحريك شده در فركانس هاي بسيار زياد منطقه ماوراء بنفش ونور مرئي طيف دل سرد شده بودند اينك بي آن كه وارد اصل كوانتوم شويم كافي است كه بگوييم كه اين مسئله محرز شده كه اشكال حاصل از گذر منظم و كنترل شده اتمي به نسبت مكعب فركانس افزايش مي يابد. معهذا چون مشاهدات عيني نشان دادند كه ميزر براي منطقه هاي طول موج نوري عملي و قابل استفاده است ،اين بود كه بررسي ها و آزمايشات سال هاي آخر دهه 1950 از هر لحاظ توسعه و افزايش پيدا كرد س . ا – ح تاونزc .h .townes دانشمند معروف امريكايي و استاد دانشگاه كلمبيا در دنباله فعاليت ها و كوشش هايش پيش روي خود را به يك تجزيه و تحليل دامنه دار در باره امكان تقويت نور به جاي موج كوتاه و انتشار مرتبط ادامه داد.در ژوئيه سال 1958 او به اداره پژوهش هاي علمي نيروي هوايي امريكا پيشنهاد كرد كه درباره امكان ايجاد يك (تقويت نور با انتشار تحريك شده ) پژوهش شود . در دسامبر همان سال در يك مقاله علمي همراه با همكار دانشمندش ا . ال .شاولو A.l.Schuwlow اصول طره ليزر را شرح داد و يك سيستم عملي ليزري را پيشنهاد كرد. بالاخره شارلو و تاونز دريافتند كه بسياري از كريستال ها به خصوص نمك هاي خاك هاي كمياب مانند نئوديميومNeodymium ويژگي هاي طبيعي و فلئورسانس دارند كه ممكن است محيط مناسبي براي ليزر باشد . ياقوت يكي از چندين كريستالي بود كه توجه پژوهندگان درباره ميزر را به خود جلب كرد اين گوهر گران بها كه قبلاً به عنوان زيور مورد استفاده قرار مي گرفت چند كاربرد آزمايشگاهي نيز داشت كه مهم‌ترين آن ها فعاليت در ميزر جامد بود . ياقوت هاي طبيعي از نظر اندازه ومقدار براي اين غير كافي هستند . بدين جهت بود كه دانشمندان تصميم گرفتند كه كريستال هاي ياقوت را به طور مصنوعي در آزمايشگاه تهيه كنند و تا سال 1958 ياقوت هايي به قطر 5/2سانتي‌متر و در ازاي چند سانتي‌متر به طور مرتب در دماي زياد كوره ها تهيه شود.

     دكتر تي.اچ.مي مان در اوايل 1960 كه در آزمايشگاه هاي پژوهشي هنوز سرگرم كار بود، مشاهدات خود را براي نخستين بار ضمن مقاله اي گزارش داد. سرانجام در همان سال اولين اشعه ليزر در يك قطعه ياقوت كه به وضع خاصي تراش داده شده بود، خارج شد.

سرانجام مي‌مان چنين نتيجه گرفت ، بين دو حالت تحريك شده ، اتم كروم انجام مي شود و داده هاي طبيعي و مدت گذر ، نشان دهنده تقويت نور هستند ودر ضمن انتشار تحريك شده هم حاصل مي شوند.

اولين نمايش آزمايشي ولي اميد بخش اصل ليزر شامل تمام عناصر فيزيكي لازم براي يك ليزر حالت جامد بود. با اينكه پيشرفت هاي نويني در ماده ها از اوايل 1960 تاكنون به وجود آمده ، معهذا هنوز قسمت هاي اساسي بيشترليزر هاي حالت جامد (يا شيشه اي) شده اند.

به طور كلي دستگاه مولد ليزر از دو قسمت اساسي تشكيل شده است :

1.منبع انرژي خارجي كه مي تواند منشا الكتريكي يا نوراني داشته باشد.

2.يك محيط جامد ، مايع يا گازي كه در آن موج نوراني توليد شود.

     همان طوري كه اشاره كرديم ، مي مان، سازنده ليزر جامد، از يك كريستال ياقوتي با يك نور بسيار قوي استفاده كرد ولي دانشمند ايراني (دكتر جوان) در آزمايشگاه بل در سال 1961 لوله گازي را تحت ولتاژ الكتريكي قرار داد و اشعه ليزر به‌دست آمد كه البته در هر دو روش بالا به انرژي خارجي (يعني نور ) و الكتريسيته احتياج داريم.

     از مدت ها پيش دانشمندان در جستجوي ليزري بودند كه به انرژي احتياج نداشته باشد و عاقبت به اين نتيجه رسيدند كه واكنش هاي شيميايي گرما را بهترين وسيله براي اجراي اين منظور مي كند و سر انجام از تركيب گاز هاي هيدروژن و كلر و تشكيل اسيد كلريدريك در يك لوله شيشه اي توانستند انرژي حرارتي را تبديل به نور كنند و ليزر شيميايي بسازند .

     براي روشن شدن مطلب به طور اختصار در مورد تحريك اتم و صدور امواج الكترومانيتيك كه در تهيه اشعه ليزر اهميت اساسي دارد توضيح مي دهيم . تحريك اتم و صدور امواج الكترومانيتيك اتم و ملكول را از لحاظ جذب و آزاد كردن انرژي مي توانبه يك فنر معمولي تشبيه كرد،فنر وسيله‌اي است كه مي تواند انرژي مكانيكي را در خود ذخيره كند و در موقع لزوم آن را پس بدهد ، يعني باز شود .

اتم ها و ملكول ها هم به علت وضع ساختماني و قابليت تحريك مي توانند مقدار مشخصي انرژي جذب كنند ، ولي بر خلاف فنر، اتم ها نمي توانند در اين حالت دوام بياورند و پس از لحظه اي كوتاه ، انرژي خود را آزاد مي كنند و به حالت اول باز مي گردند.

يك اتم يا ملكول انرژي جذب شده را به صورت امواج الكترومانيتيك پس مي دهد اين انرژي كه به صورت موج مي باشدبا يك دامنه و فركانس و فاز مشخص مي شود يك اجتماع ملكولي ، يا اتمي كه از ميلياردها ذره تشكيل شده است ، همه در يك سطح انرژي قرار ندارند ، لذا چنين اجتماع ملكولي يا اتمي ، انرژي جذب شده را به صورت يك دسته امواج با باند فركانس بسيار وسيع آزاد مي كند كه اين طيف اشعه صادره از امواج ماوراء بنفش تا امواج راديويي تغيير مي كند و بستگي به حالات تحريكات اتم ها دارد.

هر فركانس با رنگ ويژه اي مشخص مي شود و نور سفيد تركيبي است از امواجي با طول موج هاي بين 4000 تا 8000 آنگسترم . حال اگر بتوانيم نوري به دست آوريم كه فقط از يك فركانس مشخص تشكيل شده باشد، به ليزر دست يافته ايم . لذا براي به دست آوردن ليزر، بايداختلاف فاز هايي را كه در يك دسته اشعه وجود دارد از بين ببريم و امواج را به هم منطبق كنيم . بدين ترتيب براي به دست آوردن نور ليزر بايد ابتدا به اتم ها انرژي بدهيم و بعد آن ها را تحريك كنيم تا نور صادر كنند.