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世紀重大發(fā)明之一，對人類社會發(fā)展產(chǎn)生深遠影響，其概念不斷擴展，原子激光器因此被提出。20世紀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、光與物質粒子體系相互作用技術相結合而產(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，可準直長距離行進，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。
原子激光器可以應用在儀器儀表制造領域，能夠實現(xiàn)測量儀器精度提高、原子鐘精度提升、物質納米級別觀察與操作、原子光學應用等，在高技術產(chǎn)業(yè)領域具有廣闊發(fā)展前景。由于開發(fā)難度大，我國原子激光器相關研究機構數(shù)量較少，主要是中國科學院武漢物數(shù)所、北京大學等。
現(xiàn)階段來看，原子激光器仍處于技術研究過程中，即使未來實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)之后，短期內其應用領域也主要集中在高技術產(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、人才等實力要求高，且未來商業(yè)化應用前景尚不明朗，企業(yè)進入布局會承擔較大風險。
激光器可應用范圍廣泛，我國政府對激光器技術與應用發(fā)展極為重視，相關鼓勵支持政策陸續(xù)出臺，2023年度國家重點研發(fā)計劃“基礎科研條件與重大科學儀器設備研發(fā)”重點專項中，多種激光器被列入。原子激光器性能、應用領域與激光器接近，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。