“山重水复疑无路，柳暗花明又一村。”在科学技术发展的道路上，常常有这种情况。似乎已无计可施，突然，一种新技术或一种新材料出现了，打开了新的通道，甚至创造出惊人的奇迹来……
1960年，美国科学家T.H.梅曼采用一根红宝石杆作为工作元件，演示了第一台激光器，从此人们掌握了制造和使用激光器的方法。
第一台激光器的诞生，标志着人类对光的认识和利用进入了一个新阶段，揭开了光学发展历史的新的一页。光学是物理学中最古老的一门基础学科，特别是经过300来年的发展，似乎已经达到了顶峰，然而，激光的出现，使光学“柳暗花明又一村”，一度沉寂的光学焕发了青春活力，以空前的规模和速度向前发展，成为现代物理学和现代科学技术领域中的一块最活跃的前沿阵地。
激光，时代的奇葩，年方25岁，风华正茂，是现代科学技术舞台上的一颗明星。它有力地推动着物理学、化学、生物学等基础科学及一系列应用技术的突破性进展。激光技术被人们公认为是继量子物理学、无线电技术、原子能技术、半导体技术、电子计算机技术之后的又一重大科学技术新成就。
激光的生命力如此强大，激光辐射与普通光辐射又有着根本的区别，因而具有巨大潜力和光明的前途。
在本书的开头，我们讲过：在日常生活、生产活动和科学实验中都离不开光，少不了光源。光源分为天然光源和人造光源两类。太阳，是我们的天然光源，白炽灯、日光灯和霓虹灯等是常见的人造光源。然而，这些天然光源和人造光源所发出的光辐射有一些共同的缺点：一是亮度较低，只能用于一定范围内的照明；二是定向性差，普通光源发出的光是向四面八方发射的，即使采取聚光技术也不能集中于一特定方向，因而不能发射到很远的地方去；三是单色性差，也就是说颜色不纯。普通光源发出的光都是由好几种颜色的光混合在一起的，例如太阳光就是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色光混合组成的，而且即使是其中分离出来的“单色光”红光或绿光，也并不单纯，也就是说，红光并非单纯为某一种红光，绿光也非单纯为某一种绿光。因此，普通光辐射的应用受到了很大限制。
激光跟普通光完全不同。它的特点是四好：方向性好，单色性好，相干性好，亮度好。
激光的第一个特点——方向性好。就是说它具有很高的定向性。太阳、电灯等一般的光源，它们发出的光均匀地射向四方，即使采用光学技术如凹面反射镜或聚光镜之类的光学器件，将光束加以会聚集中，也仍具有一定的散开角度，平行度很不高，例如定向性比较好的探照灯，它的照射距离只有几公里远，1米直径的光束照射到几公里远处，其直径竟扩大到几十米，因而光大大减弱，被照面上的光斑大而暗淡。但激光却不是这样，激光束从激光器里一出来，就向一个确定的方向发射过去，光束发散角很小，只有几分，甚至可以小到1秒，比目前掌握的各种各样电磁波的发散角度都小，一句话，激光束几乎是一束平行光束。因此，激光器发射的激光束的定向性，要比探照灯的定向性高几千倍。例如，一台氦氖激光器发出的激光平行光束，照射到20公里远处，光束的直径只扩大10厘米。如果探照灯的平行光束能够照射到38万公里之外的月球上去，它的光束直径就要扩大到几千公里的范围。而激光束发射到月球上去，光束在月球表面上投下的光斑直径还不到2公里。
激光之所以有这么好的方向性，是因为它有一个特殊的激光形成和发射结构，就象子弹自枪简里发射出来那样，激光束也有它的“光发射枪”，名叫谐振腔，只有那些传播方向严格地与谐振腔轴线平行的光子，才能在谐振腔内来回反射中形成雪崩式的受激放大，而方向稍有偏离的光子都要被淘汰掉，因而输出的激光束是与激光器谐振腔轴线平行的光束。
