激光产生的物理过程是什么？

(1)激光工作物质是激光器中用来发射激光的物质。作为激光的工作介质，必须是活性介质，即在外界能量的激发下，介质中的粒子数可以反转(如果介质在外界能量的激发下破坏了热平衡，高能级的粒子数大于低能级的粒子数，这种状态称为粒子数反转态。在这种状态下，光通过介质后被放大，称为光增益，此时的介质就是光增益介质。红宝石激光器的工作物质是含铬离子的红宝石，He-Ne激光器的工作物质是气态氖(氦是辅助工作物质)，普通氩离子激光器的工作物质是气态氩。

(2)激发能可以将基态的粒子激发到所需的激发态，从而产生粒子数的反转。红宝石激光器采用光学激发方式，通常采用脉冲氙灯作为激发光源。为了提高大范围能量利用的效率，通常将氙灯灯管和红宝石棒分别放置在椭圆柱聚光器的两条焦线上。氦氖激光器通常由支路气体放电激发。

(3)增益介质两端有两个反射镜，其中一个是全反射镜，反射率约为1；另一块的反射率小于1，是偏光镜，激光会从偏光镜的这一端输出。通常需要将这两个反射镜调整为严格平行和垂直于增益介质的轴。因此，形成了共振腔。在激光工作物质产生的受激辐射光中，基本沿激光工作物质轴向传播的光会在谐振腔的两个反射镜之间来回设置并不断放大，部分光会从部分反射镜的一端射出成为激光。谐振腔一方面可以“延长”增益介质，提高光能密度，同时可以控制输出光的传播方向。此外，只要适当选择反射器和谐振腔的长度，就可以选择激光输出波长。

最后需要指出的是，光在增益介质中往返产生的增益应该足以补偿其各种损耗(包括介质吸收、衍射和激光输出等。)，否则无法形成激光输出。它必须满足的条件称为阈值条件。