Как разрабатывался лазер?
Начало изобретению лазера положило предположение. Им стала теория взаимодействия излучения с веществами, разработанная Альбертом Эйнштейном в 1916 году. Эта теория предполагала принципиальную возможность создания квантового усилителя и генератора электромагнитных волн. Примерно о том же в своём известном романе “Гиперболоид инженера Гарина” писал и Алексей Толстой.
Но первые попытки экспериментального обнаружения индуцированного излучения произошли лишь в 1928 году. Их предпринял Ланденбург, изучавший отрицательную дисперсию света и сформулировавший условия обнаружения индуцированного излучения как преобладание над его поглощением. При этом он отметил, что обнаружение такого типа излучения требует специального избирательного возбуждения квантовой системы.
Появление первого лазерного оборудования
Вся работа в этой области, происходившая до 50-х годов, ограничивалась теорией и предпосылками к созданию лазера. Первый квантовый генератор был разработан учёными Николаем Басовым и Александром Прохоровым только в 1955 году. Он представлял собой усилитель микроволн посредством индуцированной излучения, а его активной средой являлся аммиак.
Разработка такого лазера, в работе использующего аммиак, положила начало дальнейшему развитию лазерных технологий. Уже через два года американские ученые Чарльз Таунс и Артур Шавлов начали разрабатывать принципы лазера. Также продолжавший работать в этой сфере Александр Прохоров в 58-м году для создания лазера применил резонатор Фабри-Перо, который представлял собой 2 параллельных зеркала, одно из которых было полупрозрачным.
Используя работы Прохорова, Басова и Таунса в 1960 г. американский учёный Теодор Майман, работавший в исследовательском центре компании Hughes, создал 1-й лазер, работавший на рубине — длина излучаемых им волн составляла 0,69 мкм. Уже через полгода Питер Сорокин и Мирек Стивенсон, работавшие в лабораториях компании IBM, разработали инфракрасный лазер, работавший на фториде кальция и добавках ионов урана. Это уникальное оборудование стало важной технологической разработкой, но работая только при температуре жидкого водорода оно не приобрело практического назначения.
Али Джаван и его сотрудники Уильям Беннетт-младший и Дональд Херриот в Bell Labs впервые успешно продемонстрировали излучение непрерывной волны гелий-неоновым лазером (1960-1962, Bell Labs)
В декабре того же года произошло одно из главых событий в истории развития лазерных технологий — исследователи Bell Laboratories (учёный Али Джаван и его сотрудники Уильям Беннетт-младший и Дональд Херриот) продемонстрировали работу первого в мире газового лазера, работавшего на смеси гелия и неона. Это оборудование применяется и сегодня, а его разработка положила начало гонки по созданию различных лазеров, которая не заканчивается и по сей день.
Вот уже 2-е десятилетие лазеры активно применяются в медицине и в производственных целях (например, для обработки стекла или дерева, лазерной резки металла и прочих материалов). Близки времена, когда лазеры станут ведущим оборудованием и во многих других областях человеческой деятельности.