以準分子為工作物質的一類氣體激光器件。常用相對論電子束（能量大于200千電子伏特）或橫向快速脈沖放電來實現激勵。當受激態準分子的不穩定分子鍵斷裂而離解成基態原子時，受激態的能量以激光輻射的形式放出。
第一臺準分子激光器于1970年誕生，它利用強電子束激勵液態氙，獲得氙準分子的激射作用，激光波長為1720埃。隨后，氣相氙分子以及其它稀有氣體準分子，稀有氣體氧化物準分子（氧化氪、氧化氙、氧化氬等），金屬蒸氣-稀有氣體準分子（氙化納等）；稀有氣體單鹵化物準分子（氟化氙、氟化氬、氟化氪、氯化氙、溴化氙、碘化氙、氯化氪等），金屬鹵化物準分子（氯化汞、溴化汞等）和金屬準分子（鈉準分子等）陸續誕生。準分子激光物質具有低能態的排斥性，可以把它有效地抽空，故無低態吸收與能量虧損，粒子數反轉很容易，增益大，轉換效率高，重復率高，輻射波長短，主要在紫外和真空紫外（少數延伸至可見光）區域振蕩，調諧范圍較寬。它在分離同位素，紫外光化學，激光光譜學，快速攝影，高分辨率全息術，激光武器，物質結構研究，光通信，遙感，集成光學，非線性光學，農業，醫學，生物學以及泵浦可調諧染料激光器等方面已獲得比較廣泛的應用，而且可望發展成為用于核聚變的激光器件。
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