激光的基本原理主要涉及受激辐射、粒子数反转和光学谐振腔三个关键概念，以下是详细解释：

①受激辐射：这是激光产生的核心原理。在原子系统中，电子处于不同的能级状态。当一个处于高能级的电子受到一个能量恰好等于其能级差的光子的作用时，它会受激跃迁到低能级，并发射出一个与入射光子具有完全相同频率、相位、偏振状态和传播方向的光子，这一过程称为受激辐射。这使得产生的光具有高度的相干性和方向性，是激光的重要物理基础。

②粒子数反转：在热平衡状态下，原子系统中处于低能级的电子数通常多于高能级的电子数。为了实现受激辐射的光放大，需要使高能级上的电子数超过低能级的电子数，这一状态称为粒子数反转。要达到粒子数反转，需要通过外界能量源对工作物质进行激励，例如通过光泵浦、放电等方式，将低能级的电子激发到高能级，从而实现粒子数反转分布。

③光学谐振腔：它由两个反射镜组成，一个是全反射镜，另一个是部分反射镜，工作物质置于谐振腔内光学谐振腔的作用主要包括光放大和模式选择。

首先，它可以使受激辐射产生的光子在腔内多次往返，触发更多的受激辐射过程，从而实现光的放大。

其次，光学谐振腔选择特定方向传播的光，并对光的频率和模式进行约束，使得只有满足腔内谐振条件的特定频率光波可以稳定振荡，从而输出高单色性的激光。

另一方面，它可以对光的传播方向和频率进行选择，只有沿谐振腔轴线方向传播的光才能在腔内不断往返并得到放大，而其他方向的光则会很快逸出腔外；同时，谐振腔还对光的频率有一定的选择作用，只有满足谐振腔共振条件的特定频率的光才能在腔内形成稳定的振荡，从而输出单色性很好的激光。