レーザーは、レーザーを送信できるデバイスの一種です。作業媒体によると、レーザーは4つのカテゴリに分類できます。ガスレーザー、固体レーザー、半導体レーザー、色素レーザーです。最近、自由電子レーザーが開発されました。高出力レーザーは通常、パルス出力です。
自由電子レーザーに加えて、すべてのレーザーの基本的な動作原理は同じです。レーザー生成に不可欠な条件は、ポピュレーションの反転とゲインが損失よりも大きいため、デバイスの必須コンポーネントは励起（またはポンピング）ソースと準安定エネルギーレベルの作動媒体です。励起は、外部エネルギーを吸収してから励起状態に励起する作業媒体であり、反転分布を達成および維持するための条件を作成します。インセンティブには、光学、電気、化学、および原子力エネルギーが含まれます。
作動媒体は準安定エネルギーレベルを持っているため、刺激された放射線が優勢となり、それによって光増幅が実現します。天文学レーザーポインターの一般的なコンポーネントは共振空洞ですが、共振空洞（光共振空洞を参照）は不可欠な部分ではありません。共振空洞により、空洞内の光子が一定の周波数、位相、および進行方向を持つことができるため、レーザーの指向性とコヒーレンスが良好になります。さらに、作動物質の長さを十分に短くすることができ、空洞の長さを変更することで生成されたレーザーのモードを調整することができます（つまり、モード選択）。
1.作動物質：レーザーのコアであり、エネルギーレベルの遷移を実現できる物質のみがレーザーの作動物質として使用できます。
2.インセンティブエネルギー：その役割は、作動物質にエネルギーを与え、原子を低エネルギーレベルから高エネルギーレベルに励起することです。通常、光エネルギー、熱エネルギー、電気エネルギー、化学エネルギーなどがあります。
3.光空洞：最初の1つは、作動物質の誘導放射を連続させることです。 2つ目は、光子を加速することです。 3つ目は、レーザー出力の方向を制限することです。最も単純な光空洞共振器は、HeNeレーザーの両端に配置された2つの平行なミラーで構成されています。いくつかのヘリウム原子が反転分布を達成し、レーザーの方向に平行な光子を放射する2つのエネルギーレベル間で遷移する場合、これらの光子は2つのミラー間で前後に反射され、誘導放射を引き起こし続けます。非常に強力なレーザーが非常に迅速に生成されます。
レーザーから放射される光の品質と純度は、さまざまな方法で適用できます。
ルビーレーザー：元のレーザーは明るいフラッシュ電球で励起されたルビーでした。生成されたレーザーは、連続的に安定したビームではなく、「パルスレーザー」でした。このレーザーによって生成される光の品質は、現在使用しているレーザーダイオードによって生成されるレーザー光とは根本的に異なります。わずか数ナノ秒しか続かないこの強力な発光は、ホログラフィックポートレートなどの動きやすい物体をキャプチャするのに理想的です。最初のレーザーポートレートは1967年に誕生しました。ルビーレーザーは高価なルビーを必要とし、短パルス光しか生成できません。
レーザーダイオード：レーザーダイオードは、最も一般的に使用されるレーザーの1つです。ダイオードのPN接合の側面での電子と正孔の自発的再結合の現象は、自然放出と呼ばれます。自然放出によって生成された光子が半導体を通過するとき、放出された電子と正孔のペアの近くを通過すると、2つを刺激して再結合して新しい光子を生成し、励起キャリアの再結合を誘発して新しい光子を放出します。この現象は誘導放射と呼ばれます。
注入電流が十分に大きい場合、熱平衡状態と反対のキャリア分布が形成されます。つまり、粒子の数が反転します。活性層内のキャリアが大量に反転すると、少量の自然放射によって生成された光子が、共振空洞の両端の相互反射により誘導放射を生成し、選択的な周波数共振フィードバック、または特定の周波数のゲインをもたらします。ゲインが吸収損失よりも大きい場合、PN接合部から良好なスペクトルラインレーザーを備えたコヒーレント光が放出されます。レーザーダイオードの発明により、レーザーアプリケーションの急速な普及が可能になります。情報スキャン、光ファイバー通信、レーザー測距、レーザーレーダー、レーザーディスク、レーザーポインター、スーパーマーケットの領収書など、さまざまなタイプのアプリケーションが絶えず開発され普及しています。
