原子激光器，也稱為原子激射器，是一種能夠產(chǎn)生原子激光的器件。原子激光由粒子組成，擁有頻率和波長，原子激光器受激發(fā)射電磁波，電磁波波峰與激發(fā)光源光波相位一致，使得原子激光器可獲得更大能量的光束。
激光是20世紀(jì)重大發(fā)明之一，對人類社會發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，其概念不斷擴(kuò)展，原子激光器因此被提出。20世紀(jì)90年代中后期，全球首臺原子激光器被研發(fā)問世，是一種將原子與分子物理、光與物質(zhì)粒子體系相互作用技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的新型器件。
原子激光器是基于粒子的波動性，在相干的同一量子態(tài)下制成的激光器，其本質(zhì)是一種相干原子束發(fā)生器，將原子一個一個提取出來，形成相干原子束，束中所有原子處于同一量子態(tài)，原子與單模場相互作用，無明顯發(fā)散，可準(zhǔn)直長距離行進(jìn)，發(fā)射的原子束具有高相干性、高單色性、高亮度、高指向性特征。
由于性能與激光器接近，原子束中的原子如同激光束中的光子，因此被稱為原子激光器，但原子激光并非激光，而是相干原子束，因此也稱為原子激射器。激光器可以進(jìn)行能量泵浦以提升性能，原子激光器可以像激光器一樣采用泵浦源來提高工作效率，代表性產(chǎn)品例如光泵浦原子激光器。
原子激光器可以應(yīng)用在儀器儀表制造領(lǐng)域，能夠?qū)崿F(xiàn)測量儀器精度提高、原子鐘精度提升、物質(zhì)納米級別觀察與操作、原子光學(xué)應(yīng)用等，在高技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域具有廣闊發(fā)展前景。由于開發(fā)難度大，我國原子激光器相關(guān)研究機(jī)構(gòu)數(shù)量較少，主要是中國科學(xué)院武漢物數(shù)所、北京大學(xué)等。
現(xiàn)階段來看，原子激光器仍處于技術(shù)研究過程中，即使未來實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)之后，短期內(nèi)其應(yīng)用領(lǐng)域也主要集中在高技術(shù)產(chǎn)業(yè)中。因此，原子激光器的研發(fā)生產(chǎn)對企業(yè)的資金、技術(shù)、人才等實(shí)力要求高，且未來商業(yè)化應(yīng)用前景尚不明朗，企業(yè)進(jìn)入布局會承擔(dān)較大風(fēng)險。
激光器可應(yīng)用范圍廣泛，我國政府對激光器技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展極為重視，相關(guān)鼓勵支持政策陸續(xù)出臺，2023年度國家重點(diǎn)研發(fā)計劃“基礎(chǔ)科研條件與重大科學(xué)儀器設(shè)備研發(fā)”重點(diǎn)專項中，多種激光器被列入。原子激光器性能、應(yīng)用領(lǐng)域與激光器接近，若未來能夠大批量生產(chǎn)，擁有性價比優(yōu)勢，發(fā)展前景良好。