德州激光切割加工的一个原子从高能阶降到低能阶时，会放出一个光子，叫做自发放光。原子在高能阶时受到一个光子的撞击，就会受激而放出另外一个雷同的光子，变成两个光子，叫做受激放光。假如受激放光的进程连续产生，则所发出来的光子便会越来越多。只有咱们把高能阶的原子数量把持在高于低能阶的原子数量，那么受激放光的进程就会连续产生，这种把持原子受激放光的装置咱们称它为“光放大器”。 激光是光学原理的一种利用，然而究竟要怎么样才干从个别的光芒变成激光？这就得先理解原子发光的原理。 可能同时发出这么多频率的光，就给了咱们建造脉冲激光的前提。共振腔还有另外一个作用，那就是限度激光的频率。光芒要在共振腔产生共振必须合乎 L = nλ／2 的关联（L 是共振腔长度，λ 是波长，n 是固定倍数），所以并非所有频率的光芒都可能在共振腔中产生共振，而是只有合乎这规矩的才会产生共振。不过，共振腔的长度（L）可能长达数公尺，而光的波长（λ）却是以微米为单位，这两者之间相差了 100 万倍，也就是说合乎前提的 n 范畴相称大，而非只有单一频率。光芒发射出去时是以光速朝各个方向前进的，为了让产生的光芒可能被收集起来并连续放大加以利用，则必须利用叫做「共振腔」的设备，把由光放大器所产生的光芒用反射镜局限在一个特定的范畴内，让光芒可能来回反射，且因为光放大器所产生的光子是雷同的，所以前进的方向也会相称一致。透过共振腔的作用，能让光芒前进的方向完全雷同，也就是说领有跟共振腔雷同方向的光芒才会被放大，其余不同方向的光芒都不会放大，这是产生激光的重要前提。
