Orice atom dat poate absorbi și emite numai fotoni cu cantități specifice de energie (lungimi de undă specifice). Care lungimi de undă poate fi absorbit și emis depinde de ce fel de atom este utilizat.
De obicei cele mai multe dintre atomii într-o substanță se află în starea fundamentală. Într-un laser, cele mai multe dintre atomii sunt excitat la un moment dat, iar apoi sunt făcute să emită fotoni lor într-un mod ordonat. Când fotonii sunt emiși, un fascicul intens, direcțional, și coerentă este generat de laser. Particulare proprietățile fasciculului generat depinde de materialul utilizat pentru laserul. Un laser solid-state folosește fie un cristal sau sticla; alte tipuri de lasere folosesc gaze, lichide, sau semiconductori.
Solid-State Laser
Un tip caracteristică de laser de solid-state este laserul Ruby. Acesta conține un cristal sub formă de tijă de rubin sintetic. Acest material, cum ar fi pietre rubin naturale, este compusă din oxid de aluminiu cu urme de crom. Capetele tijei sunt tăiate paralele între ele și perpendiculare pe laturile. Un capăt este puternic silveredthat este, acoperită cu argint sau alte materialso reflectorizant că aceasta reflectă aproape toată lumina pe care o lovește. Celălalt capăt este ușor argintat, astfel încât o parte din lumina se va reflecta și restul va trece prin.
O lampă care poate produce un blitz intens de lumina alba înconjoară cristal rubin. Dacă indicatorul clipește, majoritatea dintre atomii de crom din cristal absorb fotoni. În termen de o fracțiune de secundă, acești atomi excitați începe revenirea la starea fundamentală, și, în acest proces, emit fotoni. Când aceste fotoni lovesc atomi de crom, care sunt încă excitat, ele stimulează să emită încă alte fotoni. Deoarece acest proces continuă, se formează fascicule de lumină coerentă. Fasciculul care este paralel cu laturile Ruby este reflectată înainte și înapoi între capetele argintii până fotoni suficiente l-au alaturat pentru a face
