Namnet laser är en förkortning av den engelska definitionen
Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Den
svenska översättningen är ljusförstärkning genom stimulerad
emission av strålning. Dessa två processer d vs ljusförstärkning
och stimulerad emission av strålning är gemensamt för alla
lasertyper. Sedan lasern uppfanns 1960 har ett flertal olika
lasertyper tillkommit. Den första lasern var rubinlasern. Sedan
tillkom gaslasern och på senare tid tillkom halvledarlasern,
som är den mest använda lasertypen idag.

Oavsett lasertyp består lasern av en förstärkare, ett
strålningsmedium och en energikälla. Den lasertyp som
beskrivs nedan är en Helium-Neon laser. Den har en
gasblandning som strålningsmedium. Energikällan är en
elektrisk ström och förstärkaren utgörs av två speglar en s k
spegelresonator.

Gör man en genomskärning av en Helium-Neon laser så
ser man en glastub fylld med en gasblandning av helium och
neon (figur 2). Glastubens ändar är täckta med flata parallella
speglar, en som är delvis transparent och en fullt reflektiv.
Inuti glastuben finns en metallplatta vilket används som en
katod för att leda elektricitet till gasblandningen.

Det som händer när man slår på He-Ne laserns kraftaggregat
är att katoden avger en elektrisk urladdning som ger upphov
till spontan emission och som i sin tur bidrar till stimulerad
emission (figur 3). På mindre än en miljondels sekund har
kraftaggregatets energi omvandlats till en röd intensiv laserstråle.

Den elektriska urladdningen från katoden får heliumatomerna
att jonisera som då kolliderar med neonatomerna. Varje kollision
får neonatomerna att absorbera heliumatomernas energi. Nästan
omedelbart men spontant avger neonatomerna "överskottsenergin"
genom att avge, emittera energin i form av fotoner, som är
basenheten i allt ljus. Dessa fotoner är resultatet av en spontan
emission (figur 4a).

Det är endast en liten del av fotonerna från den spontana
emissionen som ger upphov till stimulerad emission. Bara de
fotoner som utbreder sig precis vinkelrätt mot speglarna kan
studsa fram och tillbaka så att de kolliderar med nya
energiberikade neonatomer. Varje sådan kollision får fotonerna
att stimulera neonatomerna att emittera "överskottsenergin" i
identiska fotoner (figur 4b).

Ljusförstärkningen framställs genom att fotonerna studsar
fram och tillbaka mellan speglarna samtidigt som de ger
upphov till nya stimulerade emissioner. Efter ca. ett dussintal
varv mellan speglarna har det bildats flera miljarder fotoner
med sådan stor energi att de bildar en stråle som kan tränga
igenom den delvis transparenta spegeln (figur 5).