繼1960年7月世界上第一臺激光器--紅寶石激光器問世以來，各種激光器應運而生。激光器件迅速發展到上千種，激光譜線達上萬條，波長從幾百微米到100埃左右的真空紫外。激光的工作物質有固體、氣體、半導體和液體，已發展到上千種。激光的輸出功率已超過十萬億瓦（1013瓦），激光的單色性也在不斷提高，一臺好的激光器所產生的激光的波長范圍可以小于十億分之一埃（10-9埃）。與此同時，激光理論的研究也日趨深入和完善。隨著激光技術的迅速發展，新型激光的研究已不再是主流，如何將激光技術應用于各行各業的生產實際中，才是當前和今后我們的主要研究方向。目前，激光技術再現代工業、農業、醫學、通訊、國防、科學等方面的應用已經取得了一定的可喜成果，而在環保事業上，激光技術的應用還很少。采用日益廉價的激光技術，開發出一種新型、經濟、高效的水處理工藝，是我們的心愿。
1、激光原理
激光器是這樣一種技術裝置，它由于受激發原子和分子的受激輻射而或者能放大光波，或者能產生光頻相干輻射。按其本質，受激輻射的過程作為被激發的原子或分子同電磁波相互作用的結果是光吸收的逆過程。當處于激發態的原子數超過處于基態的原子數時，便產生受激輻射；這樣的系統稱為粒子數反轉狀態。用持續時間不超過原子或分子在激發態的壽命的強的光脈沖照射原子或分子系統時，便能在技術上實現粒子數反轉狀態。如果把這種系統放置在兩塊反射鏡之間，則作為受激原子和分子自發輻射的結果而出現的光波，將在多次通過系統并在兩鏡之間多次反射之后而得到放大，若這種放大作用超過反射時的損耗，便產生相干電磁振蕩。若用一塊半透明鏡置換一塊反射鏡，就能得到光輻射的輸出。
2、激光的特性
激光是一種有異于普通光源的新型光源。激光是光的受激輻射，而普通光源是光的自發輻射。激光與普通光源（包括紫外線燈）比較有以下三個特點：
2.1、普通光源的發光面積比激光器的發光面積大的多，因為普通光源是在整個燈泡面上發光，而激光只集中在激光其諧振腔的一端發光（小于0.2厘米）。更為重要的差別還在于普通光源的能量只分散在四周的整個立體空間內，而激光器的發光僅僅局限在很小的發散角α所包含的立體角Ω內。也就是說，在總輻射能量完全相同的情況下，激光能將所有能量集中在很小的面積內發出，而普通光源只能將能量向四面八方分散放射。顯而易見，激光由于發光面積和發光方向的高度集中，其單位面積上輸出的能量將大大超過普通光源。在實際應用中，方向性好還意味著更容易控制激光的輻照方向和輻照范圍，不會因為漫射、散射而浪費能源。
2.2、亮度高
亮度高，即激光在單位面積、單位立體角內的輸出功率特別大（指脈沖輸出）。用B表示亮度，則 B=W/(△S△t△Ω)。W表示光源發射的總能量，以焦耳為單位；△S表示光源發光的面積，用平方厘米作單位；△t表示光源發光的時間，用秒作單位。如上所述，激光的發光面積和發光立體角可以壓縮得很小，而激光的發光時間（激光脈沖的持續時間）也可以壓縮至僅為十億分之一秒（10-9秒）、一萬億分之一秒（10-12秒）甚至更短，這樣一來，△S、△t、△Ω都很小，所以激光的亮度也就可以很高。簡言之，激光就是把巨大的能量集中在很短的時間、很小的發光面積和立體角內發射出來，從而得到很高的亮度（輸出功率）。在實際應用中，這意味著在消耗同樣能源情況下，可以得到極高的輸出功率，滿足生產的特定需要。
2.3、單色性好
一個光源發射的光所包含的波長范圍越窄，其顏色就越單純，即其單色性越好。單色光就是指波長范圍很窄的一段光輻射。以△λ/λ（λ為光波波長，△λ為光波的波長范圍）的比值表示單色性，則△λ越小，單色性越好。激光的出現使光源的單色性有了極大的提高，如He-Ne激光器產生的激光所包含的波長范圍小于一千萬分之一埃（10-7埃）。在實際應用中，單色性好意味著我們可以取得特定波長的光，從而防止由于其它波長的光的存在而產生的不良影響和能量浪費。
