Laserin valo on sähkömagneettista säteilyä, jolla on yksi tietty aallonpituus ja jonka säteilyn muodostavat fotonit ovat samassa vaiheessa. Laservalo etenee sädemäisesti yhteen suuntaan. Laserin nimi tulee sanoista Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. 

Kuva: Lasersädettä käytetään apuna, kun tutkitaan ilmakehän väreilyä. Näin saadaan kaukoputken peilien muotoa muutettua olosuhteisiin sopivaksi, jolloin kuva terävöityy.

Laservalon tuottaminen aloitetaan virittämällä aineen atomeja pitkäkestoiseen viritystilaan. Virittäminen tapahtuu syöttämällä aineeseen energiaa valon tai sähkövirran muodossa. Laservaloa syntyy, kun atomien viritys purkautuu perustilaan. Pitkäkestoinen viritystila purkautuu sopivaenergisen fotonin kulkiessa virittyneen atomin läheltä. Fotonin energian tulee vastata viritystilan ja perustilan välistä energiaeroa. Fotoni purkaa viritystilan, jolloin syntyy toinen fotoni, joilla on sama energia kuin ohi kulkeneella fotonilla. Muodostunut valo on monokromaattista (sama aallonpituus) ja koherenttia (sama vaihe – aaltoina tarkasteltuna fotonit siis vahvistavat toisiaan). Ilmiötä kutsutaan stimuloiduksi emissioksi erotuksena spontaanista emissiosta, jossa viritystila purkautuu itsestään (kuten aikaisemmissa ilmiöissä on tapahtunut).

Laserissa viritettävä aine sijaitsee putkessa, jonka päissä on peilit. Toinen peileistä on osittain läpäisevä ja päästää ulos noin 1–2 % fotoneista. Ulos päässeet fotonit muodostavat havaittavan lasersäteen. Fotonit kulkevat putkessa edestakaisin purkaen viritystiloja ja vapauttaen uusia samanlaisia fotoneja, kunnes jollain kerralla pääsevät osin läpäisevästä peilistä ulos. Laserin ollessa päällä syntyy tasapainotila, jossa ulos pääsee fotoneja tietyssä ajassa yhtä paljon kuin käytetty sähkövirta synnyttää uusia viritystiloja purettavaksi.

Useimmissa jokapäiväisissä sovelluksissa laservalo tuotetaan laserdiodilla. Laserdiodissa viritystilan muutokset tapahtuvat puolijohdemateriaalissa. Kiteen ulkopinnat toimivat peileinä.

Lasersäteessä pieneen alueeseen osuu paljon energiaa pienitehoisessakin lasereissa. Kaikkia lasereita on käytettävä huolellisesti. Silmä on herkkä elin, ja heikkotehoisenkin lasersäteen osuminen silmään voi aiheuttaa vamman.

Video: Laserin toimintaperiaate (La Physique Autrement)

Laseria käytetään monissa sovelluksissa. Sitä voidaan hyödyntää suunnan ja etäisyyden määrittämisessä, ilmanvirtausten kartoittamisessa, tietojen lukemisessa (esimerkiksi viivakoodien lukija) ja tiedonsiirrossa (optiset kuidut), lääketieteessä eri yhteyksissä tai leikkurina teollisuudessa.