- Do substancji czynnej, którą może być ciecz, gaz lub ciało stałe, znajdującej się w stanie podstawowym E0 dostarczana jest energia w postaci promieniowania (proces ten nazywamy pompowaniem).
- Poprzez absorpcję fotonów elektrony zwiększają swoją energię. Znajdują się na poziomie energetycznym E1
- Czas życia elektronów w stanie E1 jest krótki (około 10-9 s), wobec tego następuje bez promieniste przejście do stanu energetycznego E2 (na którym długość życia elektronów jest rzędu mikro- a nawet milisekund) jest to tak zwany stan metastabilny.
- Po pewnym czasie dochodzi do zjawiska tzw. inwersji obsadzeń, czyli liczba elektronów w stanie wzbudzonym jest większa od liczby elektronów w stanie stabilnym.
- Emisja wymuszona (indukowana) zachodzi jeżeli atom znajduje się w stanie wzbudzonym, pod wpływem padającego na niego fotonu o odpowiedniej, rezonansowej energii przechodzi na niższy poziom energetyczny emitując swój własny foton. Emitowany foton jest spójny z fotonem wymuszającym.
- Atomy w wyniku emisji wymuszonej emitują fotony. Część z wyemitowanych fotonów opuszcza układ dając wiązkę światła reszta jest wprowadzana z powrotem do układu aby uczestniczyć w dalszych procesach emisji wymuszonej. Po emisji fotonu atom wraca do stanu podstawowego, gdzie dalej proces jest zaczynany od początku. Aby uzyskać ponowną inwersją obsadzeń trzeba dostarczyć do układu energię ‘’pompowania’’.
Podstawowymi cechami światła laserowego są:
- minimalna rozbieżność wiązki, gdyż światło laserowe jest spójne i koherentne;
- monochromatyczność;
- Równoległość
- duża energia promieniowania.
