Allgemeine Beschreibung

Das Grundprinzip des Lasers läßt sich kurz folgendermaßen zusammenfassen: Ein Laser besteht im wesentlichen aus drei Komponenten

• dem verstärkenden Medium, in das von
• einer "Energiepumpe" selektiv Energie hineingepumpt  wird, und
• einem Resonator, der einen Teil dieser Energie in Form elektromagnetischer Wellen in wenigen Resonatormoden speichert.

Die Energiepumpe (z.B. Blitzlampe, Gasentladung oder auch ein anderer Laser) erzeugt im Lasermedium eine vom thermischen Gleichgewicht extrem abweichende Besetzung eines oder mehrer Energieniveaus. Bei genügend großer Pumpleistung wird zumindest für ein Energieniveau E_k die Besetzungsdichte N_k(E_k) größer als die Besetzungsdichte N_i(E_i) für ein energetisch tiefer liegendes Niveau E_i, das mit E_k durch einen erlaubten Übergang verbunden ist (Inversion). Da in diesem Fall die induzierte Emissionsrate größer wird als die Absorptionsrate, kann Licht beim Durchgang durch das aktive Medium verstärkt werden. Die Aufgabe des Resonators ist es nun, Licht, das von den durch die Pumpe aktivierten Atomen des Lasermediums emittiert wird, durch selektive, optische Rückkopplung wieder durch das verstärkende Medium zu schicken und dadurch aus dem Laserverstärker einen selbstschwingenden Oszillator zu machen. Mit anderen Worten: Der Resonator speichert das Licht in wenigen Resonatormoden, so dass in diesen Moden die Strahlungsdichte sehr groß wird und damit die induzierte Emission wesentlich größer als die spontane Emission werden kann.