Der erste Schritt zur Erzeugung von Laserstrahlung besteht in der Anregung eines Lasermediums durch Energiezufuhr (als "Pumpen" bezeichnet). Als Lasermedium können sehr unterschiedliche Stoffe dienen. Verwendet werden Festkörper (wie zum Beispiel ein Rubinkristall), Halbleiter, Flüssigkeiten (wie zum Beispiel gelöste Farbstoffe) oder Gase (wie zum Beispiel ein Gemisch aus Helium und Neon).

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Um eine Verstärkung der Strahlung zu erreichen, lässt man den Vorgang in einem Resonator ablaufen, das heißt die Strahlung wird in einem Rohr an beiden Enden durch Spiegel reflektiert und durchläuft so das Lasermedium mehrmals. Bei jedem Durchgang werden weitere angeregte Atome oder Moleküle zur Abgabe von Photonen stimuliert. Voraussetzung dafür ist, dass die Länge des Resonators einem ganzzahligen Vielfachen der halben Wellenlänge entspricht. Einer der beiden Spiegel ist halbdurchlässig, so dass ein Teil der Strahlung das Lasermedium verlassen kann.

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Laserstrahlung kann in einem relativ großen Bereich des optischen Spektrums erzeugt werden. Er reicht vom Infrarotbereich über das sichtbare Licht bis zum UV. Der Wellenlängenbereich erstreckt sich von etwa 200 nm bis etwa 10 000 nm.

Die Zufuhr der Anregungsenergie kann durch Blitzlampen, elektrische Gasentladungen, chemische Reaktionen oder einen anderen Laser erfolgen. Einige der angeregten Atome oder Moleküle des Lasermediums geben Photonen (Lichtquanten) ab und gehen dabei wieder in den nichtangeregten Zustand über. Treffen diese Photonen auf andere Atome oder Moleküle im angeregten Zustand, so geben diese ebenfalls Photonen ab, die mit den aufgetroffenen Photonen in Wellenlänge, Phase und Abstrahlrichtung exakt übereinstimmen. Diesen Vorgang nennt man "stimulierte Emission".

Man kann Laser auch danach unterteilen, ob sie kontinuierlich Strahlung aussenden oder gepulst arbeiten. Pulslaser können zum Beispiel viele Pulse in definierten zeitlichen Abständen aussenden oder aber Einzelpulse. Für spezielle Anwendungen werden extrem kurze Einzelpulse mit außerordentlich hohen Spitzenleistungen erzeugt. So werden zu medizinischen oder kosmetischen Zwecken (beispielsweise zur Entfernung von Tätowierungen) Laser verwendet, deren Pulse im Nanosekunden- oder sogar Pikosekundenbereich liegen. (Eine Pikosekunde ist der Billionste Teil einer Sekunde).

Das Wort "Laser" ist die Abkürzung für "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation" (Lichtverstärkung durch stimulierte Strahlungsemission) und bezieht sich auf die Art der Strahlenerzeugung. Der Laser ist eine relativ junge Erfindung. Er wurde erstmals im Jahr 1960 mit einem Rubinkristall realisiert.

Kohärenz bezeichnet in der Physik die Eigenschaft von Wellen, sowohl zeitlich als auch räumlich "in Phase" zu sein, das heißt, sie schwingen - bildlich gesprochen - parallel im gleichen Takt.