حال که با سه مفهوم کلیدی گسیل خودبه‌خودی، وارونگی جمعیت و گسیل القایی آشنا شدید زمان آن رسیده است که به توضیح چگونگی تولید نور لیزر بپردازیم. همانطور که گفته شد، در گسیل القایی یک فوتون وارد و دو فوتون هم انرژی و همگام (همفاز) ایجاد می‌شوند. در نظر بگیرید در ماده‌ای که وارونی انبوهی در آن ایجاد شده، بر سر راه این دو فوتون، دو الکترون دیگر در تراز بالا وجود داشته باشند.

با برخورد فوتون‌ها با الکترون‌های برانگیخته، هر کدام از فوتون ها باعث پایین آمدن یک الکترون و خروج دو فوتون دیگر می‌شوند. پس چهار فوتون هم‌انرژی، همگام و هم جهت خواهیم داشت. اگر بر سر راه این چهار فوتون، چهار الکترون در تراز بالا وجود داشته باشد، در نهایت هشت فوتون هم انرژی، همگام و هم جهت خواهیم داشت. به همین ترتیب بعد از چند مرحله، تعداد زیادی فوتون خواهیم داشت که هم‌انرژی و همگام و هم جهت هستند.

اگرچه این افزایش تعداد فوتون‌ها بسیار ارزشمند است اما برای درست کردن لیزر، کافی نیست. برای افزایش بیشتر تعداد فوتون‌ها از شگرد دیگری هم استفاده می‌شود. بدین ترتیب که دو آینه در دو سوی ماده قرار می‌گیرد و فوتون‌هایی که در راستای خط اتصال دو آینه حرکت می‌کنند را وادار می‌کند دو مرتبه در همین مسیر رفت و برگشت کنند و فوتون‌های جدید هم انرژی، همگام و هم جهت بیشتری را به‌وجود آورند. در نهایت مجموعه همین فوتون‌ها، باریکه لیزر را ایجاد می‌کنند. شکل زیر  چگونگی ایجاد پرتوهای لیزر را نشان می‌دهد.

ساختار نمادین یک کاواک لیزری و نحوه تشکیل باریکه لیزر

چگونگی ایجاد پرتو لیزر به صورت نمادین؛ در ابتدا فوتونی از گسیل خودبه خودی ایجاد می‌شود. این فوتون به یک الکترون‌ برانگیخته دیگر برخورد می‌کند، گسیل القایی رخ می‌دهد و در نتیجه دو فوتون هم‌انرژی، همگام و هم‌جهت به وجود می‌آید و این فوتون‌ها در ادامه، فوتون‌های دیگری ایجاد می‌کنند. بازتاب از آینه‌های دو طرف هم به افزایش بیشتر فوتون‌ها و تقویت بیشتر نور از راه گسیل القایی منجر می‌شود و باریکه لیزر به وجود می‌آید.

طبیعی است، باریکه لیزر زمانی ایجاد می‌شود که به اندازه کافی الکترون در تراز بالا وجود داشته باشد. یعنی زمانی می‌توان باریکه لیزر ایجاد کرد که پیش از آن به نحوی وارونگی جمعیت ایجاد شده باشد. برای درک چگونگی ساخت لیزر به عنوان یک پرتو نوری بسیار قدرتمند، پرنده هایی را در نظر بگیرید که برای خوردن دانه در تور دام گیر افتاده باشند. اگر سنگی به میان آنها انداخته شوند و آنها برای رهایی از دام، به صورت هماهنگ شروع به بال زدن کنند، ممکن است بتوانند به اندازه کافی توانمند شوند و انرژی لازم برای رهایی از دام را تولید کنند. در ساخت لیزر هم چنین اتفاقی رخ می‌دهد.

برای جمع کردن پرنده‌ها بر روی دام باید دانه ریخت. در ساخت لیزر هم باید برای ایجاد وارونی انبوهی، انرژی کافی را به درون ماده پمپاژ کرد؛ سپس با انداختن یک سنگ ریزه (فوتون فرودی)، پرنده ها شروع به بال زدن هماهنگ می‌نمایند (و گسیل القایی در ماده فعال رخ می‌دهد که فوتون‌های هم‌انرژی، هم‌فاز و هم‌جهت ایجاد می‌شود). در ادامه توضیحات بیشتری درباره اجزای لیزر آمده است که می‌تواند درک روشن‌تری از یک دستگاه لیزر ارائه دهد.