LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) on modernin optiikan voitto. Hyödyntämällä kvanttimekaanista vaikutusta, jota kutsutaan stimuloiduksi emissioksi, laserit tuottavat koherentin, lähes monokromaattisen fotoninsäteen. Muut kuin laservalonlähteet tuottavat tyypillisesti epäkoherentteja, fokusoimattomia valonsäteitä eri aallonpituuksilla, mikä estää tietyt sovellukset.
Laserin luomiseen tarvitaan kaksi komponenttia – vahvistusväliaine ja resonanssi optinen onkalo. Vahvistusväliaineena voidaan käyttää tiettyjä kiteitä, laseja, kaasuja, puolijohteita ja jopa värjättyjä nesteitä. Vahvistusväliaine stimuloidaan energiapumppulähteellä, kuten sähkövirralla tai muulla laserilla. Väliaine imee energiaa ja herättää väliaineessa olevien hiukkasten tilat. Kun tietty kynnys, jota kutsutaan populaation inversioksi, on saavutettu, valon loistaminen väliaineen läpi aiheuttaa enemmän stimuloitua emissiota tai energian vapautumista kuin absorptiota.
Resonoiva optinen ontelo on erikoiskokoinen kammio, jonka toisessa päässä on peili ja toisessa puolihopeapeili. Kaksi heijastavaa pintaa saavat sisälle loukkuun jääneen valon heijastumaan edestakaisin vahvistusväliaineen läpi ja hankkivat enemmän energiaa jokaisella läpikäynnillä. Kun tämä vaikutus tasoittuu, vahvistuksen sanotaan olevan kylläinen ja valosta tulee todellista laservaloa. Erilaiset vahvistusvälineet synnyttävät eri aallonpituuksia omaavia lasereita.
Kaksi laserlajia ovat jatkuvat ja pulssiset. Jatkuva laser on hyödyllisempi useimmissa sovelluksissa, mutta pulssilaserin energia voi olla erittäin suuri. Se, kuinka paljon säde hajaantuu ajan myötä, vaihtelee käänteisesti suhteessa sen halkaisijaan. Pienet säteet hajaantuvat nopeasti, kun taas suuret säteet pysyvät yhtenäisinä.
Kun Bell Labs patentoi laserin vuonna 1960, sille ei heti voitu antaa mitään sovellusta, vaikka spektrometria, interferometria, tutka ja ydinfuusio keskusteltiin mahdollisina kiinnostavina alueina. Nykyään laser on yksi monipuolisimmista teknologisista ihmeistä, sillä sitä voidaan käyttää tietojen tallentamisessa ja haussa, laserleikkauksessa, näönkorjauksessa, maanmittauksessa, mittauksissa, holografiassa ja näytöissä sekä jopa ydinfuusiossa. Suurin saavutettavissa oleva laserpulssin intensiteetti on kasvanut eksponentiaalisesti 1980-luvun puolivälistä lähtien. Eräänä päivänä lasereita voidaan käyttää tuottamaan energiaa tuottavia nettofuusioreaktioita, jotka tarjoavat energiaa koko ihmiskunnalle. Niitä voidaan käyttää myös aurinkopurjeiden työntämiseen ulkoavaruuden syvyyksiin.