光線放大在激光潛振腔中通過激發(fā)過程完成。原子和分子通常處于基態(tài)，或稱靜息態(tài)。當(dāng)某個(gè)分子吸收了能量，它的電子進(jìn)入更高的能量狀態(tài)，稱為激發(fā)態(tài)。激態(tài)很不穩(wěn)定，有自發(fā)的轉(zhuǎn)向基態(tài)的趨勢(shì)。激態(tài)回復(fù)到基態(tài)，通過光子的形式釋放能量。釋放光子的波長(zhǎng)是由介質(zhì)中的原子或分子決定的。 &R? \q*  
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    愛因斯坦的受激后輻射的理論斷言了這種可能：如果有特定波長(zhǎng)的光子遇到激態(tài)的分子，激態(tài)分子很快轉(zhuǎn)到基態(tài)，同時(shí)釋放出兩個(gè)相同波長(zhǎng)、頻率的光子。這些釋放的光子將沿著相同的方向運(yùn)動(dòng)，并呈時(shí)間和空間同相性。