В настоящее время для лазеров получена плотность потока излучения около 10м Вт/см2, что в миллиард раз больше солнечной. По виду активного вещества лазеры принято делить на четыре группы: твердотельные, газовые, полупроводниковые (инжекционные) и жидкостные. Для технических целей в инженерной геодезии пока перспективны первые три типа лазеров. Лазер твердотельный. Первым лазером был рубиновый; он создан в 1960 г. Рубин представляет собой драгоценный минерал — кристалл корунда с небольшой примесью хрома. Красный цвет рубина объясняется тем, что при его освещении естественным светом часть атомов хрома возбуждается, а затем спонтанно переходит с высоких энергетических уровней на нижние, излучая при этом красный цвет. Рубиновый лазер состоит из активного вещества (кристалла рубина), генератора накачки и объемного оптического резонатора. Активное вещество (рубин) выполнено в виде цилиндрического стержня диаметром около 1 см и длиной 7—10 см. Грани стержня отполированы и покрыты пленкой серебра, образующей отражающий слой объемного резонатора. Длина резонатора должна быть «настроена» на длину волны X генерируемого света, т. е. отношение должно быть целым числом. Одна из торцовых граней сделана полупрозрачной; через нее выходит луч света. В качестве генератора накачки используется газоразрядная неона криптоновая лампа, дающая зеленое свечение. В рубиновом лазере используют три энергетических уровня. При освещении кристалла рубина зеленым светом атомы (ионы) хрома возбуждаются и переходят с уровня на уровень, поглощая энергию зеленой части спектра. Через атомы хрома переходят с уровня на метастабильный уровень время жизни атомов на котором. При мощной лампе накачки за это время удается перевести на уровень более половины атомов хрома, что является необходимым условием усиления света.