各个波段的光源分别是用什么做的？
要说清楚各个波段的光源都是什么做的，这就像是打开了一个微观世界的潘多拉魔盒，每个波段都有它独特的“身体”，散发着别样的光芒。咱们一个个来捋一捋。
看不见的角落——不可见光波段
其实，我们眼睛能看到的光，只是电磁波谱中的一小撮“热情分子”，绝大多数的电磁波都隐藏在我们的视野之外。
无线电波 (Radio Waves)： 这帮家伙的波长最长，就像太空中的“慢悠悠的信使”。它们是由一些宏观的电子设备产生的。最常见的比如无线电发射机，它们通过振荡电路，让电子在天线里来回“跑”，这样就能发出无线电波了。想想收音机、电视发射塔，它们就是这些无线电波的“故乡”。另外，宇宙中的一些天体，比如脉冲星、星系碰撞，也会自然地产生大量的无线电波，这就像宇宙在用“无线电信号”给我们传递信息。
微波 (Microwaves)： 微波的波长比无线电波短一些，但依然看不见。我们最熟悉的微波炉，里面就是靠一个叫做磁控管 (Magnetron) 的东西，它利用强磁场和电场让电子高速运动，发出频率特定的微波来加热食物。此外，雷达系统也是微波的重要应用，它们通过发射和接收微波信号来探测目标。在天文学上，一些恒星形成区域和星系也会发出微波，这是了解宇宙早期情况的重要线索。
红外线 (Infrared Radiation)： 红外线就是我们常说的“热辐射”，虽然看不见，但能感觉到它的温暖。任何有温度的物体都会发出红外线，所以自然界中的所有物体都是红外线的“来源”——从太阳、地球，到你手中的一杯水，甚至是你自己，都在悄悄地散发着红外线。我们专门制造的红外线灯（比如理疗用的那种），里面通常是用电阻丝加热发出来的。LED 技术现在也能制造出不同波长的红外线，应用在遥控器、安防监控等地方。
紫外线 (Ultraviolet Radiation)： 紫外线比红外线能量更高，也看不见，但长期照射对皮肤可不太友好。最主要的自然光源就是太阳，它的光谱中包含了大量的紫外线。人造光源方面，我们有紫外线灯，比如在一些消毒设备、验钞机、舞台表演中会用到。这些灯通常是通过激发特定的气体（比如汞蒸气）来产生紫外线。一些特殊的LED 也可以发出紫外线。
X射线 (Xrays)： X射线是能量非常强的电磁波，能穿透一些物体。在医学上，我们用X光机来拍摄人体骨骼的照片。X光机内部的核心是一个X射线管，里面有一个灯丝，通电后加热发射电子，这些电子以极高的速度轰击一个金属靶（通常是钨），强大的动能转化为X射线发射出来。在天文学上，黑洞吸积盘、中子星、超新星爆发等极端天体现象是宇宙中X射线的强大来源。
伽马射线 (Gamma Rays)： 这是电磁波谱中能量最高、波长最短的家伙。伽马射线通常是由原子核衰变或者高能粒子碰撞产生的。地球上的自然光源主要是来自放射性物质的衰变，比如一些放射性同位素。在宇宙中，超新星爆发、中子星合并、活跃的星系核等剧烈的天体事件是伽马射线的强大制造者。我们制造的伽马射线源通常是利用放射性同位素。
看得见的精彩——可见光波段
终于轮到我们眼睛能捕捉到的这片“色彩斑斓”的世界了！
可见光 (Visible Light)： 可见光是整个电磁波谱中最“亲民”的部分。它的来源可以说非常广泛：
最最重要、最伟大的光源，当然是——太阳！ 太阳内部发生的核聚变反应，将氢转化为氦，释放出巨大的能量，其中就包含了可见光。这就像一个巨大的、永不停歇的“热光源”。
白炽灯泡 (Incandescent Light Bulb)： 这是最传统、最简单的一种人造光源。它里面有一根钨丝，当电流通过时，钨丝被加热到非常高的温度（几千摄氏度），因为高温而发出白炽光，其中就包含了各种颜色的可见光。但效率不高，大部分能量都变成了热量。
荧光灯 (Fluorescent Lamp) / 日光灯： 这种灯管内部有少量汞蒸气和惰性气体。当电流通过时，汞蒸气被激发，发出紫外线。管壁内侧涂有一种叫做荧光粉的物质，它能吸收这些紫外线，然后将能量以可见光的形式重新发射出来。通过改变荧光粉的成分，就可以调出不同色温的白光，甚至是彩色光。
LED (Light Emitting Diode 发光二极管)： 这是现代最普遍、最节能的光源之一。LED的原理是基于半导体材料的特性。当电流通过特定设计的半导体材料（通常是掺杂了不同元素的化合物半导体，比如砷化镓、磷化镓等）时，电子与空穴会复合，释放出能量，这些能量就以光子的形式发射出来。不同半导体材料组合可以发出不同颜色的可见光（红、绿、蓝等）。通过将不同颜色的LED组合，再通过适当的控制，就可以发出“白光”。
气体放电灯 (Gas Discharge Lamps)： 除了荧光灯，还有很多气体放电灯。比如高压钠灯（路灯常见），利用钠蒸气在高温高压下放电发光；金属卤化物灯，在灯管中加入金属卤化物，放电时会蒸发并产生更纯净、更明亮的白光。它们的原理都是通过气体或蒸气在电场作用下受激发而发光。
激光 (Laser stimulated emission of radiation)： 激光是“受激辐射的光”，它的光非常“专一”——单色性好、方向性强、相干性好。激光器里面通常有一个增益介质（比如红宝石晶体、Nd:YAG晶体、某些气体或半导体材料），在“泵浦源”（可以是灯、另一个激光器或电流）的作用下，增益介质中的原子或分子被“泵”到一个高能级。当光子通过时，会激发这些处于高能级的原子或分子也放出与它能量、方向、相位都相同的光子，形成放大效应，最终通过光学谐振腔产生高强度的激光。激光的颜色取决于增益介质的种类。
总结一下，这些光源的制作原理，简单来说，就是让物质的“基本粒子”（主要是电子）在特定的条件下，通过吸收能量后以“光子”（光的基本单位）的形式释放能量。
加热发光： 比如白炽灯，是把东西烧得很热，热到能发光。
气体放电发光： 比如荧光灯、高压钠灯，是让气体或蒸气在电流作用下变得“兴奋”，然后释放光芒。
半导体发光： 比如LED，是利用半导体材料的特殊性能，让电子和“空穴”（可以理解为电子的“位置”）结合时发光。
核反应发光： 比如太阳，是原子核发生了剧烈的变化，释放出巨大的能量，其中就包括光。
受激辐射发光： 比如激光，是一种更“精妙”的发光方式，就像让一群粒子“同步”发光。
可见，光的世界真是奇妙无穷，从宇宙深处到你手中的小小的LED，背后都有着精妙的物理原理和巧妙的工程设计。
看不见的角落——不可见光波段
其实，我们眼睛能看到的光，只是电磁波谱中的一小撮“热情分子”，绝大多数的电磁波都隐藏在我们的视野之外。
无线电波 (Radio Waves)： 这帮家伙的波长最长，就像太空中的“慢悠悠的信使”。它们是由一些宏观的电子设备产生的。最常见的比如无线电发射机，它们通过振荡电路，让电子在天线里来回“跑”，这样就能发出无线电波了。想想收音机、电视发射塔，它们就是这些无线电波的“故乡”。另外，宇宙中的一些天体，比如脉冲星、星系碰撞，也会自然地产生大量的无线电波，这就像宇宙在用“无线电信号”给我们传递信息。
微波 (Microwaves)： 微波的波长比无线电波短一些，但依然看不见。我们最熟悉的微波炉，里面就是靠一个叫做磁控管 (Magnetron) 的东西，它利用强磁场和电场让电子高速运动，发出频率特定的微波来加热食物。此外，雷达系统也是微波的重要应用，它们通过发射和接收微波信号来探测目标。在天文学上，一些恒星形成区域和星系也会发出微波，这是了解宇宙早期情况的重要线索。
红外线 (Infrared Radiation)： 红外线就是我们常说的“热辐射”，虽然看不见，但能感觉到它的温暖。任何有温度的物体都会发出红外线，所以自然界中的所有物体都是红外线的“来源”——从太阳、地球，到你手中的一杯水，甚至是你自己，都在悄悄地散发着红外线。我们专门制造的红外线灯（比如理疗用的那种），里面通常是用电阻丝加热发出来的。LED 技术现在也能制造出不同波长的红外线，应用在遥控器、安防监控等地方。
紫外线 (Ultraviolet Radiation)： 紫外线比红外线能量更高，也看不见，但长期照射对皮肤可不太友好。最主要的自然光源就是太阳，它的光谱中包含了大量的紫外线。人造光源方面，我们有紫外线灯，比如在一些消毒设备、验钞机、舞台表演中会用到。这些灯通常是通过激发特定的气体（比如汞蒸气）来产生紫外线。一些特殊的LED 也可以发出紫外线。
X射线 (Xrays)： X射线是能量非常强的电磁波，能穿透一些物体。在医学上，我们用X光机来拍摄人体骨骼的照片。X光机内部的核心是一个X射线管，里面有一个灯丝，通电后加热发射电子，这些电子以极高的速度轰击一个金属靶（通常是钨），强大的动能转化为X射线发射出来。在天文学上，黑洞吸积盘、中子星、超新星爆发等极端天体现象是宇宙中X射线的强大来源。
伽马射线 (Gamma Rays)： 这是电磁波谱中能量最高、波长最短的家伙。伽马射线通常是由原子核衰变或者高能粒子碰撞产生的。地球上的自然光源主要是来自放射性物质的衰变，比如一些放射性同位素。在宇宙中，超新星爆发、中子星合并、活跃的星系核等剧烈的天体事件是伽马射线的强大制造者。我们制造的伽马射线源通常是利用放射性同位素。
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终于轮到我们眼睛能捕捉到的这片“色彩斑斓”的世界了！
可见光 (Visible Light)： 可见光是整个电磁波谱中最“亲民”的部分。它的来源可以说非常广泛：
最最重要、最伟大的光源，当然是——太阳！ 太阳内部发生的核聚变反应，将氢转化为氦，释放出巨大的能量，其中就包含了可见光。这就像一个巨大的、永不停歇的“热光源”。
白炽灯泡 (Incandescent Light Bulb)： 这是最传统、最简单的一种人造光源。它里面有一根钨丝，当电流通过时，钨丝被加热到非常高的温度（几千摄氏度），因为高温而发出白炽光，其中就包含了各种颜色的可见光。但效率不高，大部分能量都变成了热量。
荧光灯 (Fluorescent Lamp) / 日光灯： 这种灯管内部有少量汞蒸气和惰性气体。当电流通过时，汞蒸气被激发，发出紫外线。管壁内侧涂有一种叫做荧光粉的物质，它能吸收这些紫外线，然后将能量以可见光的形式重新发射出来。通过改变荧光粉的成分，就可以调出不同色温的白光，甚至是彩色光。
LED (Light Emitting Diode 发光二极管)： 这是现代最普遍、最节能的光源之一。LED的原理是基于半导体材料的特性。当电流通过特定设计的半导体材料（通常是掺杂了不同元素的化合物半导体，比如砷化镓、磷化镓等）时，电子与空穴会复合，释放出能量，这些能量就以光子的形式发射出来。不同半导体材料组合可以发出不同颜色的可见光（红、绿、蓝等）。通过将不同颜色的LED组合，再通过适当的控制，就可以发出“白光”。
气体放电灯 (Gas Discharge Lamps)： 除了荧光灯，还有很多气体放电灯。比如高压钠灯（路灯常见），利用钠蒸气在高温高压下放电发光；金属卤化物灯，在灯管中加入金属卤化物，放电时会蒸发并产生更纯净、更明亮的白光。它们的原理都是通过气体或蒸气在电场作用下受激发而发光。
激光 (Laser stimulated emission of radiation)： 激光是“受激辐射的光”，它的光非常“专一”——单色性好、方向性强、相干性好。激光器里面通常有一个增益介质（比如红宝石晶体、Nd:YAG晶体、某些气体或半导体材料），在“泵浦源”（可以是灯、另一个激光器或电流）的作用下，增益介质中的原子或分子被“泵”到一个高能级。当光子通过时，会激发这些处于高能级的原子或分子也放出与它能量、方向、相位都相同的光子，形成放大效应，最终通过光学谐振腔产生高强度的激光。激光的颜色取决于增益介质的种类。
总结一下，这些光源的制作原理，简单来说，就是让物质的“基本粒子”（主要是电子）在特定的条件下，通过吸收能量后以“光子”（光的基本单位）的形式释放能量。
加热发光： 比如白炽灯，是把东西烧得很热，热到能发光。
气体放电发光： 比如荧光灯、高压钠灯，是让气体或蒸气在电流作用下变得“兴奋”，然后释放光芒。
半导体发光： 比如LED，是利用半导体材料的特殊性能，让电子和“空穴”（可以理解为电子的“位置”）结合时发光。
核反应发光： 比如太阳，是原子核发生了剧烈的变化，释放出巨大的能量，其中就包括光。
受激辐射发光： 比如激光，是一种更“精妙”的发光方式，就像让一群粒子“同步”发光。
可见，光的世界真是奇妙无穷，从宇宙深处到你手中的小小的LED，背后都有着精妙的物理原理和巧妙的工程设计。
网友意见
这个问题实在太大了，只能随便写写了挂一漏万。
大型光源
同步辐射光源synchrotron radiation
根据相对论，接近光速带电粒子在电磁场的作用下沿弯转轨道行进时会发出的电磁辐射，即为同步辐射。同步辐射是具有从远红外到X射线范围内的连续光谱、高强度、高度准直、高度极化、特性可精确控制等优异性能的脉冲光源。
同步辐射，一个大环可以覆盖几乎所有波段。目前国内主要有上海和合肥两个光源。各地准备建的绯闻很多，就不展开谈了。
自由电子激光FEL
自由电子激光的物理原理是利用通过周期性摆动磁场的高速电子束和光辐射场之间的相互作用，使电子的动能传递给光辐射而使其辐射强度增大。
自由电子激光在从红外到X射线范围内也都可以产生，但和同步辐射不同，它没法一个大型光源覆盖全波段，需要针对特定的波段建设。目前的建设热点在短波段。国内大连光源聚焦深紫外，上海在新建软X射线和硬X射线波段。其他各地准备建的绯闻，也不展开谈了。
实验室激光器
工作介质与激光波长
激光是原子受激辐射产生的光。原子中的电子吸收能量后从低能级跃迁到高能级，再从高能级回落到低能级的时候，所释放的能量以光子的形式放出。因此，激光的波长由激光器的增益介质的能级结构直接决定。
目前，使用实验室激光器，已经能产生从紫外到红外波段的激光（但未必全覆盖，毕竟实验室激光不是连续可调的），X射线波段也处于研究中。可用的增益介质实在太多，我懒得自己总结，就从网上找了几张表格供参考[1]。
非线性晶体
非线性光学晶体是对于激光强电场显示二次以上非线性光学效应的晶体。通过非线性晶体能实现对激光的倍频，进一步拓展激光的应用范围。
我多年前念博士时，用BBO把YAG的1064 nm搞成355 nm和266 nm是每日常规操作。现在想起来倒有些恍若隔世了。
我国的非线性光学晶体技术处于世界顶尖水平。
实验室非激光光源
实验室X射线源
实验室的X射线（包括医院CT），主要由阴极灯丝发射电子，轰击阳极金属靶材产生。X射线的能量（波长）由金属靶材直接决定的。常用的靶材有Al和Mg，更硬一些（能量更高）的有Ag, Cr等，我个人知道的相当硬的是流动金属Ga，可以达到9.25 keV。
紫外-可见光源
相比X射线，可用的紫外光源就很多了。
我自己做能谱，对真空紫外光源比较熟悉。真空紫外光源一般利用气体放电产生，稀有气体是常见的工作其他。H2-D2的谱线较为特殊，常用于光谱学研究。
高压汞灯也会用于实验室能谱研究。使用高压汞灯照射荧光物质，产生白光，也是常见的照明方式。
能覆盖紫外可见范围的光源就更多了。像氙灯、卤素光源等，在光谱仪中会有应用。LED灯泡也可以产生特定波长的光。
红外光源
某种意义上讲，任何有温度的东西，都是红外光源。
另外同样可以通过气体放电产生红外光。氙灯是有代表性的红外光源（氙灯的输出波段就很宽）。
参考
- ^三张表看懂各类激光器的特点及应用 https://laser.ofweek.com/2018-07/ART-11000-2400-30251133.html
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