这种仪器通过增强放射线的辐射来使微波放大，这一设想启发了梅曼对激光的研究。梅曼使用一个红宝石棒，让光来回弹跳，并输入能量使光增强以促进红宝石分子释放射线。光线达到一定强度时，便能穿透棒上镀银的一端，形成一束很强的可见光线。输出的光波长是6．943×10-7米（红色），国外科学家把这台特殊光源称作Laser（莱塞）。
激光技术应用
激光与科技生活
在农业方面，用一定波长、一定强度的激光照射水稻、小麦、瓜菜的种子，能使种子提早发芽，并使农作物早熟、增产，还能提高抗病虫害的能力。
激光在农业生产中将会有更奇妙的应用。有人设想利用激光控制气候，一个具体的实施方法是：发射4颗人造地球卫星，其上配置激光发射装置和巨大的反射镜，4颗地球卫星上发射的激光相互碰撞。当太空中红外线通过时，就会被与红外线能量相当的激光阻挡，发生折射并照到海面。于是，海面温度便会人为地升高，产生气流，兴云播雨，以达到调节气温的目的。
激光与医学
在医学方面，用激光做成的“手术刀”进行手术，可以准确地控制刀口大小和深度，并有效地清除病变组织，保护周围健全的组织，同时具有灭菌、不易感染和止血等特殊的优点。现在不少医院已经用激光刀做一些大手术，如开胸腔、切除肿瘤和心脏手术等，而激光眼科手术在国外已成为常规治疗手段。
采用激光全息照相术，可以获得人体内部结构的立体图像，这对于检查各种内脏疾病大有帮助，为医生的诊病提供了有力工具。
激光与军事
在军事方面，激光可谓大显神通。用激光制导的炸弹和反坦克导弹以及激光枪、激光炮等激光武器，仿佛是长了眼睛，能够以极高的精确度命中打击目标；新发明的激光致盲武器，在实战中能够使战斗兵员的眼睛永久性失明，从而丧失战斗力。利用强激光的高亮度、高能量，可制成有巨大杀伤力的光辐射武器，这种武器能摧毁或破坏高速或高空目标（如高空飞机、弹道导弹、大气层外的卫星等）。所以，军事专家们把激光称为“死光”。
激光与文化艺术
在文化艺术方面，利用激光亮度高、颜色纯、相干性好、方向性强等几大优点，发明了激光电视、激光录音、激光录像、激光声盘（CD唱片）和激光视盘（VCD影碟），同时出现了电脑美术设计、电脑音乐等技术。激光大大丰富了人们的文化艺术活动和生活，使人们得到美的享受。
激光与精细加工技术
激光精细加工用于集成电路技术中，能提高集成电路的集成度和质量。一般光刻技术的刻线宽度最小为2×10-6米，激光光刻技术可使线宽度缩小至5×10-7米，理论上可窄到1．25×10-7米，因此将有可能使集成电路工艺技术发生革命性变化。另外，利用激光还可以对电子元器件阻值和功率进行微调。
激光在战争中的应用
激光武器的研制
通过“光”的直接照射而杀伤目标的武器就是激光武器。激光又称“死光”，是古今中外军事家们梦寐以求的设想。
虽然，爱因斯坦提出受激发光原理后为“死光”提供了科学依据，但在20世纪60年代中期以前，“光的武器”还只能停留在幻想的阶段。20世纪60年代初，红宝石激光器的出现，拉开了实用激光技术发展的序幕。20世纪60年代中期，美国开始了把激光用于军事目的的研究工作。最初由于激光能量小，且持续时间短，所以只限于测距、目标照射和制导等非杀伤领域。20世纪70年代初，美国在“先进辐射技术”等项目下，开始了激光武器的研究工作。激光武器的核心部分是激光器。此外，还必须有射束控制装置、目标探测、瞄准和跟踪系统以及能源装置等。
激光器在未来战争中的应用
枪族新贵——激光枪
激光枪是战术激光武器的一种。战术激光武器是利用激光作为能量，像常规武器那样直接杀伤敌方人员、击毁坦克、飞机等，打击距离一般可达20公里。这种武器的主要代表有激光枪和激光炮，它们能够发出很强的激光束来打击敌人。1978年3月，世界上第一支激光枪在美国诞生。激光枪的样式与普通步枪没有太大区别，主要由四大部分组成；激光器、激励器、击发器和枪托。目前，国外已有一种红宝石袖珍式激光枪，外形和大小与美国的派克钢笔相当。但它能在距人几米之外烧毁衣服、烧穿皮肉，且无声响，在不知不觉中致人死命，并可在一定的距离内，使火药爆炸，使夜视仪、红外或激光测距仪等光电设备失效。还有7种稍大重量与机枪相仿的小巧激光枪，能击穿钢盔，在1500米的距离上烧伤皮肉、致瞎眼睛等。
装有激光瞄准仪的狙击步枪。
认识激光武器
激光武器具有攻击目标速度快、转移火力快（只需零点几秒）、费用比较低（CO2激光器甚至只需几百美元，与飞机或飞弹价值不成比例）、杀伤效率高等优点，势必将成为资讯战争时代的重点武器装备，在福克兰战争和海湾战争中已得到初步实战验证。不过目前使用的成熟激光武器仍是低功率的激光致盲武器，虽然它已经被列为不人道武器而受到抵制，但各列强似乎仍阳奉阴违，以“不怕一万，只怕万一”的心态秘密发展这种武器，其中又以美国表现最为露骨。
由于高、低功率激光武器在未来战场上的使用将更为普遍，加上中国在强激光技术上有悠久的发展史和雄厚的技术基础，所以其发展将愈来愈快。某些技术上可寻求与另一个激光强国俄罗斯合作而如虎添翼。
中国在2000年以后，在强激光武器领域将有更大的进展，并初步具备量化生产的能力。
中国激光技术的发展
中国第一台激光器
我国第一台激光器是1961年9月在中国科学院长春光学精密机械研究所制成的，使用的工作物质也是红宝石晶体。直到1964年12月，我国对“Laser”的称呼还不统一。有的叫“受激辐射放大器”，有的叫“光激射器”，还有的叫“光量子放大器”。同一样东西有好几种名称，对学术交流和推广应用都不方便。1964年12月在上海召开全国第三次激光辐射讨论会前夕，著名科学家钱学森受托，建议将“Laser”命名为“激光”，这个建议在该会上受到与会者一致赞同。从此以后，我国学术界便统一使用“激光”这个名词。
中国激光技术的发展过程
1965年，中国西南技术物理研究所制成铝石榴石激光晶体，翌年制成YAG激光器，1972年高重复频率调QYAG激光器研制成功。用于军用光纤通信的半导体激光器也在20世纪60年代中期开始研制。在20年内，中国先后研发出CO2，激光器、氩离子激光器、环形激光器、稳频激光器、远红外激光器等，并从20世纪70年代中期开始用于陆军武器测距、弹道测量、人造卫星测距、大气激光通信、光纤通信、海军武器测距、陆空军武器导引等方面。
例如1974年北京工业学院等单位开始探索激光半主动导引技术，在1977年制成样机。目前第一代这类武器已初步具备量产能力，第二代的同类飞弹也正在研制中。另外，中国也与外国同时研制出调QYGA激光器，使其很早就实现了宝石轴承激光打孔，激光测距和激光通信也得到较快发展。供新装备使用的光纤数位资料汇流排已研制成功，可取代现役的1553B资料汇流排，至于战机上的光传操纵系统也完成了初步发展阶段。由此可知，中国在激光元器件的开发和应用方面并不落后，技术上也不算差，具有相当的潜力。
中国激光武器的发展
中国在激光元器件和基础技术研究方面的水准略次于美国，1960年曾名列前茅，当时各国都以为强激光武器能很快投入服役，所以中国亦加快进行这方面的投资。1964年初，经过讨论，国防科委决定将强激光武器列为重点攻关武器，正式命名为6403工程（64年3月成立之意）。
当时中国主要是着眼于高空防御方面。美国当时也在进行激光技术的研究；并把它称为“死光炮”（当年对激光武器的统称）。考虑到两国技术接近，抢先对手一步制成激光武器就成为中高功率、大能量的强激光器研究工作。
1974年王大珩率团访问美国、加拿大，介绍中国自制的强激光束装置，令人刮目相看。美国专家表示，在强激光的研究领域，两国已处于同一水平。1986年上光所建成尖峰疽功率超过1012瓦的强脉冲激光试验装置，张爱萍上将将它命名为“神光”，使中国成为继美、苏、法、日之后拥有同类设备的国家。
瞄准2002年的中国神光
随着美国星战计划的登台，中国也悄悄地把激光武器的研制工作重新展开。
中国在强激光武器的研究方面陆续进行了CO2激光（电激励、气动激励）、化学激光、自由电子激光和X射线激光等探索，其中CO2激光和化学器的输出功率达万瓦及以上，有广阔的开发前景。而在强激光破坏效应研究方面，对激光的热和力学效应进行了广泛的实验研究和理论分析，取得了满意的成果，提高了对激光破坏目标的认识。
对强激光大气传输特性的研究工作，也从大气折射、大气衰减、湍流效应、非线性效应等方面进行了广泛的理论和试验研究。应用自适应光学技术改善大气传输效应的研究工作也取得了进展，采用横向剪切干涉仪作为波前探测器，驱动21单元变形反射镜，带宽能达到300HZ，对激光信标光束的大气湍流效应进行了补偿。校正后的尖峰值能量提高到为校正前的3．5倍，分布亦接近衍射极限。
中国新一代飞秒级超短超强激光设备是我国第一台用于超短超强激光研究的精密装置，专家认为它的研制成功为中国强场激光物理研究提供了一种全新技术。目前超短超强激光场中的物质及行为研究，是国际上重大前沿研究项目之一。
华裔激光物理学家朱棣文
朱棣文于1948年出生在美国密苏里州的圣路易斯，1970年获物理学博士学位，1978年进入美国贝尔实验室任研究员，1987年起在斯坦福大学任教至今。1997年诺贝尔物理学奖新得主朱棣文最早发展出了一套利用激光冷却并捕捉原子的方法。这项成就可使科学家在前人所无法到达的领域内操控物质，同时也是对物理学理论的重大突破。为此，朱棣文从1976年做博士后起整整奋斗了20年的时间。
然而，朱棣文在得知他获诺贝尔奖的消息后却异乎寻常地平静。他说：“我不希望因这个奖励而打断我的时间表，我仍会和往常一样地去学校上课。”
纳米技术概览
纳米材料是指物质的颗粒尺寸小于100nm的超微粉末，它晶界处的原子数比率高达15～50％，纳米材料的结构是有序排列还是无序排列还在研究讨论。一些科学家认为，纳米材料不同于晶态与非晶态，是物质的第三态固体材料，其种类很多，可分为金属、陶瓷、有机与无机、复合纳米材料等。
纳米材料的特殊性能由于纳米材料的特殊结构，使之产生四大效应，即小尺寸效应、量子效应（含宏观量子隧道效应）、表面效应和界面效应，从而具有传统材料所不具备的物理、化学性能。如Tio2纳米材料具有奇特韧性，在180℃经受弯曲不断裂CaF2纳米材料在80～180℃温度下，塑性提高100％。
纳米材料的制造方法比较多，一些制取超细微粉的方法可以用来制纳米微粒。但是，高效率低成本获取优质纳米材料的技术，仍然是各国科学家研究的重点。目前，已经报道的工纳米马达驱动细菌细胞。艺方法主要是以下几种：物理气相沉积法（PVD）、化学气相沉积法（CVD）、等离子体法、激光诱导法、真空成型法、惰性气体凝聚法、机械合金熔合法、共沉淀法、水热法、水解法、微孔液法、溶胶—凝胶法等等。
纳米材料标志着人们对材料性能的发掘达到了新的高度，这项技术大范围地改造了传统材料，又源源不断地创造出新的材料，开辟了广阔的应用领域。
纳米科技
自从扫描隧道显微镜发明后，世界上便诞生了一门以0．1～100纳米这样的尺度为研究对象的新学科，这就是纳米科技。纳米技术通过操纵原子、分子或原子团和分子团使其重新排列组合，形成新的物质，制造出具有新功能的机器。
当前，纳米科学迅速成长，大体上已包括纳米材料学、纳米电子学、纳米化学、纳米生物学、纳米机械学等研究领域。
科学家对未来科技发展的一个共识是，生物、信息、航天和纳米技术将在新世纪的科技发展进程中唱主角。纳米技术具有广阔的应用前景，它对信息、生物工程、医学、光学、材料科学等领域都将产生深远的影响。
纳米介于宏观与微观之间
纳米技术是在单个原子、分子层次上对物质的种类、数量和结构形态进行精确的观测、识别和控制的技术，是在纳米尺度内研究物质的特征和相互作用，并利用这些特性制造具有特定功能产品的高新技术。
纳米材料是纳米科学技术的基础，正引起世界各国的广泛的关注。现代材料和物理学家所称的纳米材料是指固体颗粒小到纳米尺度的超微粒子（也称为纳米粉）和晶粒尺寸小到纳米量极的固体和薄膜。
