气体激光(Gaseous laser)，以气体为自动介质的激光中，包含中性原子激光、离子气体激光、金属蒸汽激光、分子气体激光、准分子激光。

 

分别介绍如下：

　　

1)稀有气体元素的中性原子激光与离子气体激光

　　a、中性原子激光

　　中性原子激光与离子气体激光的差别，在于前者的激光光来自中性原子能阶( 如图二所示氦原子与氖原子能阶 )之间的跃迁，后者是离子的能阶( 如Ar+,Kr+ )间之跃迁。因此，氩激光(Argon laser)与氩离子激光(Argon ion laser)并不相同，前者的激光光波长属于红外线波段，后者则在可见光和紫外线区。但是，一方面氩激光很少见，另一方面为了便于称号，人们常将氩离子激光简称为氩激光。不光中文叙说如此，英文文献亦见此用法，所以在不致混杂的时候，仍可用氩激光称号氩离子激光。中性原子激光中，最常见的是氦氖激光。它的红光尤其为我们所熟悉。它的光色显著，所以常用作非可见光激光中的指引光束(Guiding beam)。其优越的同调性及方便的操作条件(只须气冷、110V的电压、价格相对地低价)，使它广用于扫描读码设备及全像等。

　　b、离子激光

　　稀有气体离子激光中，以氩离子激光及氪离子激光为最常见。除了直接使用之外，氩离子激光常以其紫外线及蓝绿光激起染料激光。20W机型可发生275.4至1090.0 nm的一些激光光。主要的可见光波长分别是514.5、501.7、496.5、 488.0、476.5、472.7、465.8、457.9、454.5 nm。蓝绿光波段中，最强而最常用的是514.5及488 nm。氪离子激光可发生337.4至799.3 nm，最强的是647.1 nm，其次为413.1及530.9 nm。产品中，有将氩气与氪气混合的机型。

　

2)金属蒸汽的中性原子激光与离子激光

　　a、中性原子激光

　　Au,Cu,Ba,Sn,Pb,Zn等金属的蒸汽，都是中性原子激光的自动介质。它们的蒸汽中，常混入低压力的惰性气体，以提高放电效率。铜蒸汽激光产品可发生100W以上的绿光(511 nm)及黄光(578 nm)，金蒸汽激光则可得数十瓦的红光 (628 nm)。这两种激光有很多用途，例如血紫质衍生物(Hemoporphyrin derivative)吸收光谱的峰值约为628 nm，而癌细胞能吸收此物质。此物质受到628 nm的激光光照耀后会分化，发生可杀死癌细胞的物质。不过，铜蒸汽激光激起染料激光，也可得到这种光，而不必依托金蒸汽激光。此外，578 nm的激光能够除去某些胎记，作用优于用氩离子激光。

　　b、离子激光

　　金属蒸汽离子激光中，氦镉(He-Cd)激光是最主要的，氦硒(He-Se)、氦锌(He-Zn)等激光为此家族中之成员。氦镉激光的325 nm紫外线，和441.6 nm蓝光，是最常见的输出。加上特殊设计时，它可同时发生红光(635.6及636.0 nm)和绿光(533.7及537.8 nm)。它的短波长成分，在信息处理方面很有用。适当调配各波长的输出，几乎能够发生一切可见光的颜色，因此它的白光激光产品也是有名的。储存密度及鉴别能力的提高，使它在量度、查验、记载、印刷等方面有许多使用。

　　

3)分子气体

　　二氧化碳激光和氮气激光是最常见的分子气体激光，其主要激光光分属红外线(10,640 nm)及紫外线(337 nm)。生物组织中的水分会吸收它的10,640 nm激光光，所以能用于手术，所需激光光功率约为50W。此外，非金属材料的加工、金属表面的热处理、光谱学及光化学研讨、环境遥测、测距、激起其他激光、发生离子体(俗称电浆；Plasma)等，也都可用二氧化碳激光来进行。氮气激光的紫外线激光光，合适激起染料激光，及使多种物质发生荧光，而可用于查验及研讨工作。其缺陷在于效率及功率均低，每个脉波的能量大约只有10mJ，平均功率约为数百mW。

　　

4)准分子(Excimer)激光

　　准分子一词的本意，是「两个同种原子组成，而只存在于受激态的分子」，如稀有气体分子He2、Ar2、Xe2等；其英文原名为 Excited Dimer 组合成的术语。现在现已将它的适用范围放宽，以包含「不存在于基态，只以受激态出现的任何双原子分子(有时还包含三原子分子)」。重要的准分子激光，以稀有气体的卤化物为自动介质，如ArF, KrF, XeF, KrCl, XeCl等。因为受激态常以星号(*)上标表示，所以有些数据上写成ArF*等。准分子不会天然出现，而是在气体混合物中放电时形成的。此外，用电子束碰击，或在导波管型设备中以微波激起，也都能够形成准分子。它的激光光来自准分子解离成原子的电子跃迁，所以其激光光属紫外线，使用于精细蚀刻(如电路制程)、化学蒸着(Chemical vapor deposition)、化学反应研讨及医疗上的用途较多。这些使用中，有的是以准分子激光激起可变频激光之后进行的。产品以ArF, KrF, XeCl, XeF等准分子居多，激光光频率分别是193、249、308、350 nm。