Лазерлер - термодинамикалық тепе-теңдіктен айтарлықтай ерекшеленетін күйлердегі кванттық жүйелердің - атомдардың, иондардың, молекулалардың индукцияланған (жарық толқынының өрісінен туындаған) сәулеленуге негізделген оптикалық диапазондағы когерентті сәулеленудің генераторлары мен күшейткіштері. Лазерлер, мазерлер, генераторлар мен микротолқынды күшейткіштер сияқты, кванттық генераторлар (күшейткіштер) деп те аталады, өйткені олардың жұмысына қатысатын бөлшектердің әрекеті кванттық механиканың заңдарымен сипатталған.
Оптикалық шуылдың негізгі көздері болып табылатын лазерлердің барлық басқа жарық көздерінен (жылулық, газды разряд және т.б.) түбегейлі айырмашылығы-лазерлік сәулеленудің жоғары когеренттілік дәрежесі. Оптикалық диапазонда лазерлердің құрылуымен байланыс пен ақпаратты беру үшін сәтті қолдануға болатын радио диапазонында таныс когерентті сигнал генераторларына ұқсас сәулелену көздері пайда болды, ал олардың көптеген қасиеттеріне - сәулеленудің бағыттылығы, берілу жиілігі, диапазоны, шу деңгейінің төмендігі, энергияның уақыт бойынша шоғырлануы және т.б. – жатады.
Индукцияланған сәулелену ұғымын физикаға 1916 жылы А.Эйнштейн енгізді, ол сонымен қатар сәулеленудің кванттық теориясында Диракпен қатаң түрде дәлелденген мәжбүрлі сәулеленудің когоренттілігін де болжады. Индуктивті сәулеленуді эксперименталды түрде анықтауға алғашқы қадам 1928 жылы басталды, сол кезде Ланденбург жарықтың теріс дисперсиясын зерттей отырып, индукцияланған сәулеленуді анықтаудың шарттарын тұжырымдады.
Толқын ұзындығы 1,25 см аммиак молекуласының ауысуы бойынша жұмыс істейтін бірінші кванттық генераторды К.Таунс басшылығымен П.Н. Лебедев атындағы физика институтында 1954 жылы Н.Г. Басов пен А.М. Прохоров жасады.
Алғашқы лазер 1960 жылы, мазер жасалғаннан 6 жыл өткен соң жасалды. Лазерлердің пайда болуы оптикаға төңкеріс енгізді, өте үлкен спектрлік, уақыттық және кеңістіктік интервалдарда орасан зор энергияны шоғырландыруға қабілетті, жоғары бағыттылығы, жарықтығы бар когерентті сәулеленудің күшті көздері пайда болды.
Орыс ғалымдарының еңбектері кванттық радиофизиканың қалыптасуы мен дамуында, мазерлер мен лазерлердің жасалуында маңызды рөл атқарды.
1964 жылы Н.Г. Басов пен А.М. Прохоров және С.Таунс «радиотехникалық және оптикалық диапазонда күшейткіштердің жасалуына
әкелген кванттық радиофизика саласындағы іргелі жұмысы үшін» Нобель сыйлығына ие болды.
Лазерлер медицинада, әсіресе офтальмологияда, хирургияда және онкологияда кеңінен қолданылады, олардың жоғары монохроматтылығы мен бағыттылығына байланысты сәулені кішкене нүктеге жинауға қабілетті. Офтальмологияда энергиясы 0,2 - 0,3 Дж лазерлік сәулелену көздің тұтастығын бұзбай бірқатар күрделі операцияларды жасауға мүмкіндік береді. Лазер сәулесі қатерлі және қатерсіз ісіктерді күйдіру үшін қолданылады. Хирургияда үздіксіз лазердің фокусталған жарық сәулесі (100 Вт дейін) өте өткір және стерильді пышақтың (скальпель) қызметін атқарады, тіпті бауыр мен көкбауырға қансыз операциялар жасайды. Қан ұюы төмендеген науқастарда жараларды күйдіру және қан кетуді тоқтату үшін үздіксіз және импульсті лазерлерді қолдану өте тиімді.
Металдарды лазерлік өңдеу. Лазерді диаметрі 10-100 мкм дейінгі нүктеге шоғырландыру арқылы 1012-1016 Вт / см2 дейінгі жоғары қуатты жарық сәулелерін шығару үшін лазерлерді қолдану мүмкіндігі лазерді оптикалық мөлдір емес материалдарды өңдеуге арналған қуатты құралға айналдырады
Қолданыстағы радиобайланыс пен радиолокатормен салыстырғанда лазерлік құрылғылардың екі негізгі артықшылығы бар : тарату бағыттылығының тарлығы және берілетін жиіліктердің өткізу қабілетінің жоғарылығы. Бір лазер сәулесі ~ 100 МГц жиілік диапазонында сигнал жібере алады. Бұл бір мезгілде 200 телеарнаны таратуға мүмкіндік береді.
Лазерлік диапазонды қолдану туралы алғашқы ақпарат 1962 жылы пайда болды. Айдың бетін жоғары дәлдікпен (шамамен 1,5 м) картаға түсіруге мүмкіндік береі. Лазерлік диапазон геофизикада бұлттардың биіктігін атмосферадағы инверсия мен аэрозоль қабаттарын, турбуленттілікті және т.б. анықтау үшін қолданады,
Навигация мен ұшу қауіпсіздігіне арналған лазерлік жүйелер. Авиацияда кеңінен қолданылатын инерциялық навигациялық жүйелердің негізгі элементтерінің бірі - гироскоптар, олар негізінен жүйенің дәлдігін анықтайды. Лазерлік гироскоптар жеткілікті жоғары дәлдікке, бұрыштық жылдамдықты өлшеудің үлкен диапазонына және сызықтық шамадан тыс жүктемелерге ие. Лазерлер ұшу жылдамдығын өлшейтін құрал ретінде (ауа мен жер), биіктік өлшеуіш ретінде сәтті қолданылады. Лазерлік жолмен сырғанау жүйелері қону жүйелерінің дәлдігінің жоғарылауымен, ауа райы шектеулерінің төмендеуімен және ұшу сияқты маңызды ұшу сегментін орындау кезінде экипажға үлкен жайлылықпен байланысты ұшу қауіпсіздігін қамтамасыз етеді. ҰҚЖ маңында орнатылған лазерлік сәулелер қону траекториясының дұрыстығын бағалауға мүмкіндік беретін геометриялық үлгіні жасайды.
Лазерлер біздің өмірімізде электр мен радио сияқты маңызды рөл атқарады. Лазер адам іс -әрекетінің барлық дерлік аймақтарына еніп кетті.
Лазердің қасиеттері керемет көп қырлы және біз лазер сәулесі адам өмірінің барлық салаларында оның жолын «ерекшелеп», оны жақсырақ және бақытты етеді деп сенімді түрде айта аламыз:
