在红宝石棒的两端，梅曼放了两面镜子，并在右边的一面上挖了一个小洞，这样受激辐射发出的光就能在增益介质中来回穿梭，得以“诱惑”更多的光子，达到一定强度后，激光就从小洞里射出。

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激光到底有什么用？

梅曼发明激光后召开了一场新闻发布会，在那场新闻发布会上就有记者问出了这个问题，梅曼给出了 5 个方面的建议：

1.用来放大光，比如做高功率激光器的时候，都是用光放大器对比较弱的光进行放大；

2.可以用激光去研究物质；

3.用高功率激光光束做空间通讯；

4.用于增加通讯的信道数量（这就是后来出现的光纤通讯）；

5.把光束聚焦，产生超高的光强，用于工业上切割或焊接材料，或是在医学上进行手术等等。

我们不得不佩服梅曼敏锐的科研嗅觉，他说的这些建议，日后一一应验。

还记得受激辐射产生光子的特点吗？

它们的频率和相位一致，而激光本质上就是对受激辐射光的放大，所以激光最重要的两个特点就是单色性好和能量高。这两个特点决定了激光的用途，这也是激光器发展的两个方向。

单色性好，就意味着激光频谱很窄，很容易表现出光作为波的特征，我们就可以用它来记录相位信息。

比如 1947 年英国物理学家丹尼斯·盖伯发明的全息照相技术，本质上就是利用光的相位来记录物体全方位的信息，使产生立体照相的效果。

全息照片不光能记录正面信息还能记录侧面信息。

直到激光发明之后，这种技术才有了实现的条件，并在 1971 年获得了诺贝尔物理学奖。

能量高这个就很好理解了，我们可以用激光来刻录光盘，来促成核聚变，来切割材料等等。我们甚至不光可以产生连续高能量的激光，还可以通过锁膜技术和啁啾放大技术，来获得能量高但是脉冲持续时间非常短的激光。

锁膜技术产生脉冲示意图。

现在飞秒激光已经很普及了，这种激光单个脉冲的持续时间只有飞秒（10 的负 15 次方秒）量级。

利用这种激光，我们就可以对物质进行精准打击，而不至于造成很大的破坏，比如近视眼修复手术，改变物质表面，增强它的防腐性能等等。

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结语

2018 年，啁啾放大技术的发明者也获得了诺贝尔物理学奖，目前，光是与激光相关的诺贝尔物理学奖就有十几个。可以说，激光是20世纪以来人类最重大的发明之一。

在国际光日，如果有人问你：你相信光吗？你就可以反问他一句：你相信激光吗？

出品｜科普中国