激光器的发明
激光器的发明
在我国南方某城市，曾发生过一起这样的盗窃案：一位老教授家收藏的稀世珍品瞬间被洗劫一空。发事当夜，教授及其儿子、儿媳和已成人的孙女、孙子全在家，左邻右舍也都有人在，可是谁都没听到防盗铁门、铁窗被锯的声响。盗贼用的是什么工具呢？它使公安侦破人员困惑了好一阵子。最后才终于发现，盗贼是从国外来的，他使用的作案“工具”原来是一种高能光束。
在美国西部某军事基地，研究人员只轻轻按一下电钮，百米外正在飞行的大靶就被一道光一劈为二，这一切只在不到5秒钟内完成。在我国武汉，一束光发出去，顷刻间就把几十米外的一块灰砖化作一股青烟，不留痕迹，无声无息。
这是一种什么光？为何有这么大的威力？它就是现代科技的结晶——激光。
1.特殊的光源
提起激光，许多人会联想到科学幻想小说中描写的“死光”武器，所以对它总有一种神秘的感觉。其实，激光并不神秘，它与普通光，如太阳光、灯光一样，也是一种电磁波，只是它的发光机理很特殊。要了解激光器的发明，必须先从原子结构说起。
20世纪初，科学家们发现，构成物质的原子并不是最小的，它是由原子核和它周围的一群电子组成的，这些电子各按一定的轨道不停地绕核运动。其中彼此挨得很近的一些轨道电子，形成一个电子层。这样，在原子核周围就往往有好几个电子层，而且，层与层之间没有可以让电子停留的轨道，这就像楼房的两层之间不可以住人一样。在没有外来因素刺激的情况下，各层之间的电子“相安无事”处于常态，也称基态或稳态。可一旦有了外界作用，例如光的照射、电的激发或其他粒子的撞击，“平静”的原子系统便立刻沸腾起来，把内层电子抛到外层电子轨道上去，原子处于这种状态时，称为激发态。
激发态的原子很不稳定，被抛到外层轨道的电子只允许停留10－7—10－8秒的时间，然后又自动回到原来的轨道，维持原来的平衡状态。电子回到原来的轨道后，原子就恢复到基态，而把原来外界交给它的能量以光或热的形式释放出来。这些光或热，是物质自发发射出来的，所以叫自发辐射。例如，电灯、日光灯、闪光灯等人造光源发出的光，以及太阳光、闪光、炉火光等自然光，都属于自发辐射。所有这些光都有些共同之处，比如，有各种各样的颜色、发射方向是四面八方的，发光的时间参差不齐，步调各不相同。
那么，怎样才能产生激光呢？早在1917年，著名物理学家爱因斯坦就从理论上阐明了产生激光的可能性，并提出了激光的科学原理。他指出，处在高能级的原子，其电子除了能够产生自发辐射外，还可以在其他光子的“刺激”或“感应”下跃迁到低能级，同时发射出一个同样的光子。由于这一过程是在外来光子的刺激下产生的，所以叫做受激辐射。
有趣的是，新产生的光子与外来光子具有完全相同的状态，即频率一样、波长一样、方向一样。这样就彼此加强，它意味着通过一次受激辐射，一个光子变成了两个光子。倘若这一过程重复产生，这就说明光被放大了。只要辅之以必要的设备，就可以形成具有完全相同的频率、相同的方向的光子流。这就是激光。
尽管人们早已知道这个原理，但这毕竟只是一种科学认识；要让其转化为现实技术，还要有技术原理的提出，以及技术设备的提供等许多事情要做。
2.激光器的诞生
激光器就是能产生激光的仪器。上面已提到，在激光原理提出的几十年里，普通光源依然是自发辐射占主导地位，在相当长时间内，人们还不能控制电子的微观运动过程，因而未能找到在技术上实现激光占主导地位的途径。例如，在实际使用的激光器中，其光源并不是激光，即受激辐射过程的原始光信号并不是来源于外界，而是来源于激光器内的自发辐射。自发辐射的光在发射方向上是完全无规则的，如同普通光源发出的光一样。怎样使它成一个方向呢？显然这是技术上的问题而非科学所能解决的。
本世纪50年代，汤斯、巴索夫和普罗霍罗夫发明了微波激射器，这种激射器中分子的振荡能获得厘米波，此外，人们对电子共振振荡研究发现，它可以产生电波。
1940年前后，有人在气体放电实验研究中观察到粒子数反转现象。本来，按照当时的实验技术基础，已有条件建立某些类型的激光器。但是，当时没有人想到把受激辐射、粒子数反转、谐振腔几个环节联系起来考虑，因此，激光器的概念被搁置了20年，直到第二次世界大战以后才提出来。
战后，人们在使用电子管的微波振荡时，发现微波的波长愈短，振荡就愈困难。但有意思的是，解决这个难题的不是电子，而是利用原子或分子微波产生振荡。1954年，美国人汤斯、高尔登和柴格尔在高真空中吹出氨分子从而产生能量很高的分子，成功地发明了波长为1.25厘米的分子振荡器，它的材料可以是气体，也可以是固体。1958年，汤斯和肖洛共同提出了激光器的技术原理。
这一原理指出，激光器应由工作物质、激励源及谐振腔三个基本部分组成。
工作物质实际上就是放大介质，对它的要求是：这种物质中的原子从激发态恢复成基态的过程中，要有一个中间状态存在，原子在中间状态停留的时间比在激发态停留的时间要长得多。由于有这一状态（亚稳态）存在，在外界的不断刺激下，就可以使处于这一状态的原子在数量上比处于基态的原子要多。
技术人员根据这一要求开始寻找工作物质，结果发现，在自然界中的许多物质，甚至几乎在所有的物质形式中（原子气体、分子气体、有机染料、固体中的晶体、玻璃及半导体等），都找到了能提供激光工作状态的物质。从氟、氯、溴、碘到钠、钾、铯、铷；从氢、氧、氮、水到金、银、铜、铁；从红墨水、蓝墨水到红宝石、蓝宝石都可以做放大介质。这些物质都有绝妙的本领，能使某个特定频率的光得到放大。但为了研制性能更加优越的激光器，对放大介质也必须进行选择。正因为如此，才有今天的气体激光器（氦—氖激光器，氮气激光器，二氧化碳激光器）、液体激光器（染料激光器）、固体激光器（红宝石激光器、钇铝石榴石激光器）和半导体激光器（砷化镓激光器）。而每一种激光器又因为它们的波长和工作方式不同，因而用途也就不尽相同。
激励源是不断地给产生受激辐射的原子或分子以激发能量的装置。激励源的激发方法有许多种，可以是光激发、电激发和化学反应激发等。世界第一台激光器就是以红宝石作工作介质，以闪光灯作激励源的。
谐振腔是由若干镜片组成的腔体，保证受激辐射的光能在腔内往返多次，不断放大，形成持续的振荡放大输出。通常采用两块尺寸比波长大得多的平面反射镜或球面反射镜，垂直于工作物质的对称轴线相向放置。激光器的放大介质被安置在一个规则的谐振腔内。激励源发出的光子总有一些会沿着谐振腔内的轴线方向运动，并垂直于谐振腔两端的反射镜，该方向的光子“刺激”或“感应”其处在高能级的原子，使之产生受激辐射，放出同样方向的光子，并在腔内不断增加，最终形成越来越强的光柱。当它达到一定阈值时，便从反射镜一端透射出去，形成激光。
世界上第一台激光器是1960年出现的，它的发明人是美国加州休斯飞机公司的一位年轻工程师，他名叫梅曼。梅曼是一位以实际制作见长的科学家和工程师，在他之前，激光的科学原理，及激光器的技术原理均已被提出，剩下需要做的是用实际行动来实现这些原理了。1958年，由于微波技术的发展，人们已完成了微波波段的激光器（微波量子放大器）的技术发明，梅曼只是用技术手段将微波波段的激光器推广到光波波段，制成了第一台红宝石激光器。
从爱因斯坦提出受激辐射的概念到制成激光器，整整走过了40年。前期，人们由于受到某些思想的束缚，使激光技术的发展延误了几十年，而后期的技术突破只用了两年时间。由此可见，一项技术的产生要受到科学思想、社会条件、相关技术等许多因素的影响和制约。
继梅曼之后，贾旺用氦和氖的混合气体放电，成功地制成氦氖气体激光器，其波长为1.15微米。1962年，半导体激光器研制成功。半导体激光器不但体积小，效率也高，特别是作为激光通讯的光源就更好。此后，波长为0.8毫米或1.3毫米的半导体激光器的研究受到人们的注意。
激光器是60年代的发明，尽管它在70年代仍处于研究阶段，但已显示出巨大生命力。它被称为是“60年代的半导体技术”，即激光器的作用与当年半导体技术问世具有同等重要的意义。
现在，人们研制的激光器各种各样，大的有足球场那么大，小的比针头还要小。发射的颜色，从紫外线、红外线到可见光中彩虹般的五颜六色。一些激光器以脉冲方式发射，持续时间短到10－5秒，而另一些激光器则可稳定连续工作几个月。有的输出功率可以模拟核爆炸，而另一些激光器发射出来的能量却不能煮熟一个鸡蛋。
3.神奇的功能
1960年，世界上第一台激光器诞生以前，有很多人对激光原理能否实现表示极大怀疑。直到人们利用这个原理制成各种激光器并经过实践检验以后，人们的怀疑才消失。
事实证明，激光器是20世纪最重大的科技成果之一，它的诞生使古老的、传统的光学面貌为之一新，标志着人类对产生光的机理又有了新的突破。使人们可以控制物质内部某些微观运动，从而获得普通光源无法比拟的新奇光源。它和原子能、半导体及电子计算机一起，被誉为当代科技的四大发明。
激光器之所以对现代科技与社会产生重大影响，其中一个原因是它有一些神奇的功能。概括起来有以下四点。
第一，方向性强。在舞台上，人们常用强烈的聚光灯，把人物形象清楚地显现在观众面前；在手电筒的小灯泡前面加一个反射镜，缩小光源光束的发散角，从而提高光源的方向性。这种缩小光的发射角，使光在某一方向上集中起来的做法，叫做使光“准直”。
聚光灯也好，手电筒也好，探照灯也好，它们的准直性都无法跟激光的准直性相比。激光是一束笔直射出的发散角极小的“平行光”。例如，地球和月亮之间的距离为38万公里，假设把方向性最好的探照灯光束射到月球上，它扩散的光斑直径将达到几千公里以上，而如果把激光束射到月球上，它散开的光斑直径不超过3公里。
利用激光这一特点，人们制成了激光测距机和激光雷达，测量目标的距离、方位和速度，比普通微波雷达要精确得多。如用激光来测量地球到月亮的距离，误差不超过1.5米。此外，利用激光进行地面通讯，保密性特别强，用激光的高方向性制成的激光制导武器，命中率可达100%。
第二，颜色纯。我们日常所见到的各种光，即使是认为很纯的光，也是由多种颜色组合而成的。例如，我们见到的太阳光是白色的，可它却是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各种颜色光组合而成的复合光。
一种光所包含的波长范围越小，它的颜色就越纯，看起来就越鲜。波长范围只有几个埃（一埃等于一亿分之一厘米）的光，我们称之为单色光，以往最好的单色光源是氪灯，此外，霓虹灯、水银灯、纳光灯也是单色光源。氪灯在低温下发出的光，波长范围只有千分之五埃左右，而单色性较好的氦氖激光器，它的波长范围比千分之一埃还小，最小的已经达到一千亿分之几埃。
利用激光的这种高单色性，人们制成各种测量仪器，来测量距离、细丝直径等。此外，人们还利用红、绿、蓝三种激光作为基色来合成各种鲜艳、逼真的色彩，应用于彩电技术中，制成了激光大屏幕投影电视机。
第三，能量集中，亮度极高。若问世界上最亮的东西是什么？你一定会认为是太阳，其实不对，高压脉冲氙灯比太阳亮10倍。但它们的亮度也算不了什么，一支功率仅为1毫瓦的氦氖激光器所发出的激光的亮度，比太阳约亮100倍；一台功率较大的红宝石巨脉冲激光器所发出的激光，其亮度比太阳要亮100多亿倍！迄今为止，唯有氢弹爆炸的瞬间闪光才可与之相比拟。
激光具有亮度极高、能量集中的特点，对人类的意义实在重大。例如，只要我们能聚中等亮度的激光束，就可在焦点附近产生几千到几万度的高温，使一些难熔的金属和非金属材料，如钢材、陶瓷、宝石等，迅速熔化以至汽化。目前工业上已成功地利用激光进行精密打孔、焊接和切割，它能在钟表零件上打出头发丝那么细的小孔，一叠上百件衣服的布料，用功率为100瓦的二氧化碳激光器，就可以把衣服一次裁好。
第四，相干性强。什么是相干性呢？观察水面上激起的两组水波，在水波重叠的区域可以发现，有些地方波峰加波峰或波谷加波谷，波浪起伏加剧了；有些地方一组水波的波峰和一组水波的波谷相遇，波动抵消，起伏减弱了。这就是水波的干涉。能产生干涉的波叫做相干波，否则就叫非相干波。光也是一种波，与水波有相似的一面。
普通光源，无论是天然的还是人造的，由于它们都是自发辐射，发出的光波在频率、相位和传播方向上是很不相同的，所以是非相干光。而激光则不同，由于它是受激辐射，发出的光的频率是单一的，相位是一致的，方向是相同的，所以是相干光。相干光叠加在一起时，其幅度是稳定的，并在时间和空间上都有一定的周期。
实验证明，激光器射出的光，通过两条平行狭缝时，就能在缝后面的壁上产生一系列明暗相间的干涉条纹，这表明激光是相干的。利用激光相干性好的特点，人们开展了激光通讯、全息照相以及研制最先进的光学计算机等科研活动。
正因为激光是目前世界上亮度最高、颜色最纯、射程最远、会聚得最小、光束最准直、相干性最好的光源，所以，它就像一支穿着颜色一致的军服，迈着整齐一致的步伐，坚决勇敢地朝着一个方向前进的、训练有素的部队那样，具有极强的战斗力。在它所能到达和开辟的领域，要文则文，要武则武，几乎是无往而不胜。以下就是它的一些“特异本领”和辉煌战绩。
4.星球大战的武器
激光器发明之后，用光作为武器已不再是科学幻想。激光应用于军事上可以作为战略武器（用于反洲际导弹和人造卫星）和战术武器（用于防空、反战术导弹等）。它们都是利用激光辐射能量摧毁对方目标或使其丧失战斗力的。由于激光束射向目标的速度极大，常常会使其攻击目标来不及躲避；同时，激光束的光束惯性小，射击反冲不大，可迅速改变射击方向，不致影响命中率。
在侦察技术方面，人们已利用激光进行窃听、报警，红外照相与红外雷达监视。例如在卫星上装置一种激光照相机，它能在36 000公里的高空用强光束把地面上的目标照得很亮，并迅速拍摄出十分清晰的照片来。
激光还用于对指纹、伪造文件、显微情报和犯罪证据等进行准确而快速的识别和鉴定。以检测指纹为例，人的皮肤表面分布着许多汗腺，当手指按触物体表面时，从汗腺中分泌出来的汗液就附着在物体表面，形成了潜在的指纹。在通常情况下，指纹沉积物大约只有十分之一毫克，是很少很少的。而其中百分之九十九是水分，很快就蒸发掉了，留下的无机物和有机物大约各占一半。无机物大多是盐，有机物则是氨基酸、类脂化合物等。由于潜在指纹残留物太少，用常规方法检查很难发现，而采用氩离子激光器照射可疑处，指纹中的有机物分子便吸收光能，发射出与照射光颜色不同的光束。侦破人员用滤光器取得最佳的反差效果，并利用光谱技术在激光照射下确定用肉眼难以看到的潜在指纹位置，这样就可以拍摄指纹了。
鉴于激光武器所潜在的巨大威力，目前各国，特别是一些发达国家正投入大量人力、物力和财力，开展对激光武器的研究。
1985年，美国政府投资上万亿美元，开始实施“星球大战”计划（该计划由于种种原因90年代已放弃执行）。该计划包括监测系统和拦截系统两部分，在每一个系统中，激光技术都占有突出地位。在监测系统中，需要研制红外探测器、可见光探测器（激光雷达）来发现、跟踪和判别目标；在拦截系统中，需要研制红外化学激光器、准分子激光器、自由电子激光器、X射线激光器等激光武器来摧毁和破坏目标。激光武器在未来的战略防御和战略进攻中已成为判别胜负的关键。
90年代，海湾战争发生后不久，以美国为首的多国部队向伊拉克境内发动了空前的袭击。伊拉克境内的许多重要军事目标被击中。这场战争，以伊拉克的惨败而告结束。这场战争与激光武器有很大的关系。
在战争中的激光武器
美国的飞机上安装有钇铝石激光器，它能发射波长为1.06微米的红外光。当飞机在上空盘旋时，用激光器发射的红外光瞄准目标，并且始终对准它。另一架飞机的任务是捕捉目标反射回来的激光束，而且牢牢地盯住它，并扔下激光制导导弹。同时开启上面的自动跟踪系统，使导弹处于被引导状态，导弹就像长了眼睛似的，沿着从目标上反射的激光制导方向，迅速扑向目标，将目标彻底摧毁。90年代，美国已具备了地对空、地对地、空对空激光导弹的生产能力。在海湾战争中，美国使用“爱国者”号空对空激光导弹截击伊拉克发射的“飞毛腿”导弹，就是典型的例子。
不过，激光导弹并非天下最好最神秘的武器，它也有自身的弱点。如果战争期间遇到多雾天气，其命中率就会大大降低，而且随着射程增加，它的能量损耗也很大，同时还会受到大气中微粒吸收或散射的影响。
5.神奇的通讯工具
1880年，著名的电话发明家贝尔，发明了一种利用日光光波作为载波的光电话。由于没有理想的光源和传输介质，光电话的传输距离只有213米，因此不能满足实际需要。然而他在评价自己的贡献时，依然认为，在他的发明中，光电话是最伟大的发明。
1960年，第一台激光器问世后，人们就被它的优异特性吸引住了，认为这是一种光通信的理想光源。它的频率比微波频率要高出万倍以上，频带也很宽，若将其频带全部利用起来，携带的信息量是十分惊人的。例如，一根普通的电话线只能通过3路电话，一条微波电路也只能通过10万路电话，而一束小小的激光却能同时通过100亿路电话，或传输近千万套电视节目。由20根光纤组成的光缆只有铅笔芯那样粗细，每天可以通电话76200人次，而由1800根铜线组成的电缆，直径有7.62厘米，每天只能通电话900人次。尤其令人感兴趣的是，光纤通信特别适合于电视、图像和数字的传送。据报道，一对光纤可在一分钟内传输全套大英百科全书的信息。
遗憾的是，激光这种内在潜力最初一段时间一直未能很好地发挥出来，这是由于大气介质的吸收、散射所带来的信号衰减、失真的影响，特别是雨雾等气候因素的限制。1970年，这是激光通信史上值得纪念的一年，人们终于找到了激光传输的介质——光导纤维。它的传输损耗极小，可以与同轴电缆相媲美。这一突破，引起了人们的极大关注和兴趣，促使人们进一步努力，遂以每2—3年下降一个数量级的速度不断下降传输损耗，因而在短短十几年中，已经使光纤通信进入了实用化阶段。
光纤传输系统的主要部分是光纤和光器件，光器件主要是激光二极管和用于光检测的光电二极管。光纤是指石英玻璃纤维，其直径通常不到100微米，只比头发丝稍粗些。目前，国内外所实施的大规模光纤通信系统已有数百个。日本和美国是光纤通信发展最迅速的国家，他们已将光通信用于长距离通信干线及海底电缆通信，城市间通信，与有线、无线通信网联用；装置间通信、电力输送的通信及计算机网内通信等等，进一步将发展到家庭电话、数据处理等业务中去。
不久以前，在日本大阪附近奈良县的一个小镇上，已经用光缆把300户居民和商店、医院、电视中心联接了起来，构成了一个光纤化城市的雏形。在那里，买东西可以足不出户，通过电视看样挑选；生了病并不一定需要上医院，体温、脉搏和血压可以遥传到医院大夫那儿，请他们在荧光屏前会诊；教学过程也充分利用了先进的视听设备，学生不但可以在屏幕上看到老师和听到他的声音，同学之间也能够“面面”相对地进行讨论和交谈。
从信息的存贮上看，过去的磁带、唱片、录像磁带以及磁盘等不仅丰富了人们的精神生活，而且也给人们的工作带来了妙不可言的方便。于是，人们对这样的机电录像、电唱系统提出了更高要求：寿命更长些，存贮密度更高些，录放更灵活些等等。而这些要求正是它目前存在的弱点，因为唱头和磁头必须与旋转着的带面、盘面保持机械接触，总是有磨损问题。要是有非接触式的录像、声唱系统该多好！
1972年，欧美两家大公司首先发表了激光式电视唱片（又称光盘）方面的论文，几年后，国际市场上展出了第一台具有随录随放功能的光盘存贮系统的样机。1982年，小型数字式激光声唱片进入市场。目前，光盘已广泛进入了家庭。
前不久，又有两位中国人，留美的台湾科学家发明了世界上速度最快的激光器。这两位中国人都在美国取得了博士学位，他俩经过艰苦努力，通力合作发明的这种激光器，与过去已知的激光器大不一样，其速度比目前光纤通信系统所使用的镭射还要快100倍以上。他们应用集成光学等技术，把两米见方的庞大光学仪器浓缩在两厘米见方的磷化铟晶体里，每秒钟可以送出高达3500亿的光脉冲，每个脉冲仅有1.6兆分之1秒时间，其速度相当于每分钟可以传送120万本如同百科全书般的文字信息。这实在是一项了不起的发明。由于这项发明，使得光纤通信系统产生了划时代的变革。
用更快的速度传递更多的信息，一直是通信研究专家的奋斗目标，过去从未有大的突破。现在被两位中国年轻的科学家攻克了。这项发明被命名为互撞式相位锁定镭射技术，不但打破了所有镭射的速度纪录，而且也创下世界上体积最小的互撞式相位锁定镭射纪录。这套新镭射目前已应用在电话传播的光纤通信上，将来则可以直接用来传递电视节目。
6.工农业主产显神通
激光技术现在已经广泛地应用于工农业生产中。激光的亮度极高，因而与物质相互作用时表现出极强的热效应。利用这一点，经过对激光束的聚焦控制，可以进行打孔、切割、焊接加工等工业应用。
例如，在一个直径10厘米的喷头上钻1万个孔，如果用人工完成，需5个人干一个星期，而用激光器只需要2个小时。1961年，人们首次将红宝石激光射在碳板上将碳汽化，留下凹陷；不久，又实现了激光在钢板上打出小孔。1964年激光焊接开始实用。1972年以后，激光可以用于深透焊大型部件，并可以方便地进行不同金属之间以及非金属之向的焊接，包括对微电子器件引出线的焊接等。70年代后期，激光表面热处理走向实用，它速度快、硬度均匀，硬化深度可精确控制，因而比高温炉、感应加热和化学处理都更为优越。
更有趣的是，它还能透过真空容器的玻璃壁，进行隔离焊接。还能“激光上釉”，给金属产品穿上一件防腐防锈的外衣。此外，它还能熔炼、烘干、划线、蚀刻等。如果把它和光电控制技术相结合，还能制成各种专门的激光自动控制和自动测量装置。
在农业方面，以一定波长，一定剂量的激光，按一定方式照射农作物种子或生物体，可以产生某些特异的遗传性变，从而有可能培养出新的优良品种。例如，用激光处理过的水稻、小麦和玉米等农作物的种子，其生长期可缩短7—14天，而且还增强了对病虫害的抵抗能力；用激光处理蚕卵可提高孵化率，使蚕体增大和产丝量增加。此外，利用激光还可以研究农作物生长规律、找出病虫害的防治方法，以及农产品的保存和大面积的估产等。
7.新一代印刷术的诞生
活字印刷术是由我国古代发明家毕升发明的，这在世界上早已公认。毕升的发明在人类文化传播上起了巨大推动作用。很多世纪以来，我们就是这样先制好一个一个汉字，然后再一个一个排好来进行印刷。一本百万字的著作，就得在排字车间由排字工人拣出百万字排成版，然后再进行印刷。印出一本书往往需要几个月甚至几年。这对排字工人来说，是相当艰苦的。他们必须在铅字架上来回寻找自己需要的字，年纪大了，眼神不好，就会大大影响排字速度。显然传统的印刷术应是革新的时候了。
激光照相排版技术的发明，正好实现了印刷术的这一重大革新。激光照相排版首先将文字通过计算机分散为点阵，然后控制激光在感光底片上扫描，用曝光点的点阵组成文字和图像。具体原理是：激光束首先通过前方的声光偏转器，而储存了文字的计算机也将信息通过超声波驱动器直接输给声光偏转器，这时声光偏转器介质便受到超声波信号的作用，使得射入的激光束发生偏转。偏转的激光束经过扩束器，将光束扩宽并改善了光束的发散角。接着，光束射向多面体反射镜，反射后的光束由透镜聚焦在感光底片上，曝出一个个亮点，点的直径约为0.035毫米。编辑排版时，每当一个信息输入到超声波驱动器，便会产生出一个超声波信号去控制声光偏转器，从而使激光束发生偏转，并在感光底片上产生一个曝光点。
如果没有计算机的文字点阵信号输入，激光束就不会发生偏转，感光底片也就不曝光，继续向前移。每当多面体反射镜转过一面，感光底片上便让激光扫描曝光出一阵点阵。随着感光底片上的连续不断地移动，上面就通过曝光点组成了一行行文字符号。这就好比电视机屏幕上的图像是由显像管内的电子束在荧光屏上一行行扫描的亮点所组成的那样。由点阵组成的文字符号和图形，经过显影定影就成了照相排版的底片，就可以将底片制版印刷了。激光照相排版不愧为新一代印刷术这一称号。
除上述外，激光在医疗、建筑、存贮信息、全息照相等多种领域得到了应用，其应用范围之广无法一一列举。
我国的激光技术20多年来发展也极为迅速，不仅形成了激光工业，而且在许多应用领域同样取得了令人惊喜的成果，有的成果在国际上还处于领先地位。1960年7月，世界上第一台红宝石激光器诞生，1961年9月，我国第一台红宝石激光器也随后在长春问世，1963年我国又研制成功氦氖激光器。接着又陆续研制成功了精密激光微调机、砷化镓激光器、输出功率为万亿瓦的激光装置、激光刻绘机、大气能见度激光仪、激光大气污染监测雷达、激光手术刀、激光眼科治疗机、计算机——激光汉字编辑排版系统等。1987年9月，我国首家激光医院在上海开业；激光视听产品也已投入生产，三张唱片大小的激光唱盘就能存贮浩繁的《四库全书》，检索一条资料只需几秒钟。这标志着我国的激光技术已经迈上了一个新的台阶。
激光器的发明，对人类生活的各方面都产生了巨大的影响，它的应用也导致了许多传统技术的巨大变化，它使人充分认识到新技术钓重大作用和无限的应用潜力。可以预期，未来科学家还会发现激光更多的奇异特性，找出更多的应用途径。
小知识
居里夫人（Marie Curie，1867－1934年）法国籍波兰科学家，研究放射性现象，发现镭和钋两种放射性元素，一生两度获诺贝尔奖。居里夫人与镭的发现玛丽娅·斯可罗多夫斯卡娅，即著名的居里夫人，被誉为“镭的母亲”。