لیزر نوعی نور است که دارای ویژگی هایی است که آن را از نورهای معمولی متمایز می کند و از آن در موارد صنعتی, پزشکی و غیره بهره می برند. نور یک تابش الکترومغناطیس است که از میدان های الکتریکی و مغناطیسی منشا می گیرد و به شکل امواج منتشر می شود. زمانی که طول موج این امواج از 380 تا 740 نانومتر باشد در محدوده نورهای مرئی قرار می گیرد و توسط چشم انسان به رنگهای مختلف دیده می شود.

منبع های معمولی نور مثل شمع و یا لامپ های معمولی نور با طول موج های مختلف منتشر می کنند.

تفاوت لیزر با نورهای معمولی داشتن ویژگی های خاص زیر است:

• در باریکه لیزر تمامی اموج دارای طول موج های یکسان هستند به همین دلیل است که لیزر تک رنگ است.
• امواج لیزر بایکدیگر موازی هستند و به صورت خطی حرکت می کنند.
• انرژی بسیار بالایی دارند و هم فاز هستند.

زمانی که به یک الکترون مقدار معینی انرژی داده شود این الکترون به تراز انرژی بالاتر می رود و ناپایدار می شود. در حالت ناپایدار الکترون دوست دارد هرچه زودتر به حالت پایدار برسند. در این حالت الکترون مقدار معین انرژی باید از دست بدهد تا به تراز انرژی پایین تر برسد. این انرژی به صورت فوتون آزاد می شود.

به ماده ای که برای برانگیختگی و آزاد شدن فوتون ها مورد استفاده قرار می گیرد را ماده ی فعال لیزر می نامند. زمانی که به یکی از ذرات انرژی به اندازه اختلاف انرژی دو تراز , انرژی منتقل شود یک فوتون آزاد می شود و به حالت پایدار می رود. این فوتون آزاد شده طول موج معینی دارد و هنگام حرکت با برخورد به سایر الکترون ها موجب انتقال انرژی و آزاد شدن فوتون های جدید می شود که این فوتون ها نیز طول موج فوتون اولیه را دارند.

در دستگاه برش لیزر برای این که احتمال برخورد فوتون ها افزایش پیدا کند از دو آینه برای بازتاب آن ها استفاده می کنند که یکی از آن ها تا حدی شفاف اند و فوتون ها می توانند از یک تا دو درصد در قالب پرتوی لیزر از فضای دستگاه خارج شوند.

خروجی لیزر دو نوع می تواند باشد نوع پیوسته و نوع پالسی, نوع پیوسته آن برای توان های کم تر و نوع پالسی برای توان های بالاتر مورد استفاده قرار می گیرد. لیزرهای متفاوتی در صنعت استفاده می شوند که پرکاربردترین آن ها co2 و Nd: YAG هستند. این لیزرها براساس نام ماده ی فعال آن ها نام گذاری می شوند به عنوان مثال لیزرهای CO2 از ماده ی فعال این گاز و لیزرهای Nd:YAG از ماده ی فعال نئوبیوم ساطع می شود که طول موج های متفاوت دارند.

در لیزرهای CO2 ماده ی فعال گاز CO2 است و در محیط لیزر 10 تا 20 درصد گاز مونواکسید کربن , 10 تا 20 درصد نیتروژن و مقدار کمی زنون یا هیدروژن موجود است و باقی فضا نیز توسط گاز هلیوم پر شده است. طول موج این لیزر 9.4 تا 10.6 میکرومتر است و در محدوده مادون قرمز قرار می گیرد. این لیزر در حالت خروجی پیوسته صدها کیلوات و در حالت خروجی پالسی تا چندین گیگاوات توان خروجی را تولید می کند.

در لیزرهای Nd:YAG ماده ی فعال سنگ آلومینیوم ایتریوم است که به آن 0.1 تا 1 درصد یون نئودیمیوم اضافه می کنند که طول موج آن در محدوده مادون قرمز قرار دارد. این نوع لیزر دردو حالت خروجی پیوسته و ناپیوسته یا پالسی تولید می شود که در دستگاه هایی که خروجی پیوسته دارند مقدار کم تری از یون نئودیمیوم استفاده می شود.

لیزرهای CO2 و Nd:YAG دارای تقاوت هایی با هم دیگر هستند به عنوان مثال از لیزرهای Nd:YAG برای فلزات استفاده می کنند و کارهایی مانند برشکاری لیزری , سوراخکاری فلزات , حکاکی و جوش لیزر را می توان با آن انجام داد. علاوه براین لیزر Nd: YAG سرعت بیشتری نسبت به لیزرهای co2 دارد اما طول موج کوتاه آن از نفوذ موثر بر مواد ارگانیک جلوگیری می کند. لیزر co2 چون طول موج بلندتری دارد نفوذ خوبی در مواد ارگانیک (مانند شیشه , پلاستیک , چرم, پارچه , مقوا , کاغذ و غیره) دارد. اما بازتابندگی زیاد آن باعث می شود که نفوذپذیری آن در فلزات کاهش پیدا کند.