20世紀(jì)以來，激光作為繼原子能、計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體之后人類的又一重大發(fā)明，被稱為“最快的刀”、“最準(zhǔn)的尺”、“最亮的光”。

    激光最初的中文名叫做“鐳射”或者“萊塞”，是它的英文名稱LASER的音譯，是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各單詞頭一個(gè)字母組成的縮寫詞，翻譯過來就是“光受激輻射而放大”，其實(shí)激光的英文名就已經(jīng)完全展示了激光誕生過程。

    物質(zhì)就是由不同的原子構(gòu)成的，原子獲得能量之后處于不穩(wěn)定的狀態(tài)，并會以光子的形式將能量發(fā)射出去，由此形成了光。激光，就是被激發(fā)出來的光子隊(duì)列，這種被激發(fā)出來的光子光學(xué)的特性一樣，步調(diào)極其一致。

    我們所看到的電燈泡發(fā)出來的光子各不相同，并且會朝著各個(gè)方向射去，步調(diào)完全不同，而激光中的光子則是一心往一處去，這也就是為什么激光的威力很大。所以，也正因?yàn)檫@個(gè)原因，過去的人們常常把激光稱為“死光”。

    因此，激光的最大特點(diǎn)就是：定向發(fā)光、亮度極高、顏色極純、能量極大。

    光的顏色是由光的波長（或頻率）決定，一定的波長對應(yīng)一定的顏色。發(fā)射單種顏色光的光源稱為單色光源，它發(fā)射的光波波長單一。單色光源的光波波長雖然單一，但仍有一定的分布范圍。

    如氖燈只發(fā)射紅光，單色性很好，被譽(yù)為單色性之冠，波長分布的范圍仍有0.00001納米，因此氖燈發(fā)出的紅光，若仔細(xì)辨認(rèn)仍包含有幾十種紅色。

    由此可見，光輻射的波長分布區(qū)間越窄，單色性越好。激光器輸出的光，波長分布范圍非常窄，因此顏色極純。激光器的單色性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過任何一種單色光源。理想的激光只有一個(gè)頻率和波長，譜線是沒有寬度的一條線，但現(xiàn)實(shí)中無法達(dá)到。

    這次德國和美國科學(xué)家聯(lián)合創(chuàng)造出了譜線寬度僅10毫赫茲（1毫赫茲為0.001赫茲）的激光，就創(chuàng)下激光單色性的新世界紀(jì)錄。

    作為迄今為止離理想單色性最近的激光，用它測量原子頻率可以讓光子鐘更加精確，還有助于光譜學(xué)和射電天文學(xué)研究等。 

    普通激光的線寬通常為幾千赫茲到幾百萬赫茲，不適合精度要求特別高的實(shí)驗(yàn)，因此想要完成高精度的實(shí)驗(yàn)就需要線寬更窄的激光。

    德國聯(lián)邦物理技術(shù)研究所和美國實(shí)驗(yàn)天體物理聯(lián)合研究所的科學(xué)家合作創(chuàng)造出兩束波長約1.5微米的激光，對比印證顯示其線寬為10毫赫茲，這兩束激光非常穩(wěn)定，組成激光的所有光波都非常相似、振蕩步調(diào)高度一致，能在每秒振蕩194萬億次的情況下維持同步至少11秒。

    在這段時(shí)間里，該激光可以傳播330萬千米，相當(dāng)于地球到月球距離的將近10倍。

    為提高單色性，研究人員還決定激光屬性的關(guān)鍵部件——諧振腔進(jìn)行了嚴(yán)密設(shè)置，盡量隔絕溫度、壓力等外界影響，并冷卻到約零下150攝氏度，使諧振腔的長度波動不超過氫原子直徑的千萬分之一。

    他們說，實(shí)驗(yàn)裝置還可進(jìn)一步優(yōu)化，有可能將線寬縮小到低于1毫赫茲的水平。

    現(xiàn)在，激光被用于提高光學(xué)原子鐘的質(zhì)量，并以更高的精度測量超冷原子。未來，激光器也可以用來更精確地測量電磁輻射，甚至可以測試相對論。