Laser adalah berkas cahaya koheren dan terfokus yang terdiri dari foton. Koheren, dalam konteks ini, berarti bahwa cahaya tersebut memiliki satu panjang gelombang (wavelength) yang sama, berbeda dengan cahaya biasa yang terdiri dari banyak panjang gelombang.
Singkatan laser berasal dari “light amplification by stimulated emission of radiation” atau dalam bahasa Indonesia berarti “penguatan cahaya melalui emisi radiasi yang distimulasi.” Laser bekerja berdasarkan efek resonansi. Output dari laser berupa medan elektromagnetik koheren, di mana semua gelombang memiliki frekuensi dan fase yang sama.
Dalam laser dasar, terdapat sebuah ruang yang disebut cavity, yang dirancang untuk memantulkan gelombang inframerah (IR), cahaya tampak, atau ultraviolet (UV) secara internal sehingga saling memperkuat satu sama lain. Cavity ini bisa berisi gas, cairan, atau padatan, dan material yang digunakan akan menentukan panjang gelombang cahaya yang dihasilkan. Pada masing-masing ujung cavity terdapat cermin—satu cermin bersifat sepenuhnya reflektif, sedangkan cermin lainnya hanya sebagian reflektif, memungkinkan sekitar 5% energi melewatinya. Energi dari sumber eksternal dimasukkan ke dalam cavity dalam proses yang disebut pumping.
Akibat proses pumping, medan elektromagnetik muncul dalam cavity pada frekuensi resonan alami dari atom material pengisi cavity. Gelombang cahaya ini kemudian dipantulkan bolak-balik antara kedua cermin. Panjang cavity diatur sedemikian rupa sehingga gelombang yang dipantulkan tetap dalam fase yang sama dan memperkuat satu sama lain pada frekuensi resonan material cavity. Gelombang elektromagnetik dengan frekuensi ini akhirnya keluar melalui cermin yang sebagian reflektif, menghasilkan output yang bisa berupa sinar kontinu atau serangkaian pulsa pendek yang intens.
Ruby laser adalah salah satu jenis laser yang sederhana dan umum digunakan. Laser ini memiliki cavity berbentuk batang yang terbuat dari campuran aluminium oksida padat dan kromium. Outputnya berbentuk pulsa dengan durasi sekitar 500 mikrodetik setiap kali. Proses pumping dilakukan dengan tabung lampu kilat berbentuk spiral yang melilit batang tersebut. Output laser ini berada dalam spektrum merah tampak.
Laser biru memiliki panjang gelombang (wavelength) yang lebih pendek dibandingkan laser merah dan mampu menyimpan serta membaca data 2 hingga 4 kali lebih banyak.
Helium-neon laser adalah jenis lain yang populer, terutama di kalangan penggemar elektronik karena harganya yang relatif terjangkau. Seperti namanya, cavity laser ini berisi campuran gas helium dan neon. Outputnya berwarna merah terang. Jenis gas lain juga bisa digunakan untuk menghasilkan warna berbeda; misalnya, argon menghasilkan laser dengan cahaya biru, sedangkan campuran nitrogen, karbon dioksida, dan helium menghasilkan output inframerah.
Laser adalah salah satu penemuan paling penting di abad ke-20 dan telah digunakan dalam berbagai bidang, termasuk elektronik, perangkat keras komputer, medis, serta penelitian ilmiah.