激光最初是由愛因斯坦首先在其相對論中預(yù)言的。是20世紀與原子能、半導(dǎo)體、計算機同樣重要的發(fā)明
愛因斯坦在玻爾工作的基礎(chǔ)上于1916年發(fā)表《關(guān)于輻射的量子理論》。文章提出了激光輻射理論,而這正是激光理論的核心基礎(chǔ)。因此愛因斯坦被認為是激光理論之父。在這篇論文中,愛因斯坦區(qū)分了三種過程:受激吸收、自發(fā)輻射、受激輻射。前兩個概念是已為人所知的。受激吸收就是處于低能態(tài)的原子吸收外界輻射而躍遷到高能態(tài);自發(fā)輻射是指高能態(tài)的原子自發(fā)地輻射出光子并遷移至低能態(tài)。這種輻射的特點是每一個原子的躍遷是自發(fā)的、獨立進行的,其過程全無外界的影響,彼此之間也沒有關(guān)系。因此它們發(fā)出的光子的狀態(tài)是各不相同的。這樣的光相干性差,方向散亂,而受激輻射則相反。它是指處于高能級的原子在光子的“刺激”或者“感應(yīng)”下,躍遷到低能級,并輻射出一個和入射光子同樣頻率的光子。這好比清晨公雞打鳴,一個公雞叫起來,其他的公雞受到“刺激”也會發(fā)出同樣的聲音。受激輻射的最大特點是由受激輻射產(chǎn)生的光子與引起受激輻射的原來的光子具有完全相同的狀態(tài)。它們具有相同的頻率,相同的方向,完全無法區(qū)分出兩者的差異。這樣,通過一次受激輻射,一個光子變?yōu)閮蓚€相同的光子。這意味著光被加強了,或者說光被放大了。這正是產(chǎn)生激光的基本過程。