С днем рождения, ЛАЗЕР!

17 / 12 / 2010

Сегодня день рождения первого лазера!

Дирекция выставки «Фотоника» от всей души поздравляет всех специалистов лазерной отрасли с их профессиональным праздником! А лазеру мы желаем счастья, здоровья, мощностей, развития и процветания в новых технологиях!!!

Именно в этот день 50 лет назад, 16 декабря 1960 года, Теодором Майманом был продемонстрирован первый лазер.

Создание генераторов индуцированного электромагнитного излучения – лазеров является одним из крупнейших достижений науки и техники XX века. В основу их работы положено явление усиления электромагнитных колебаний при помощи вынужденного, индуцированного излучения атомов и молекул, которое было предсказано еще в 1917 году Альбертом Эйнштейном при изучении им равновесия между энергией атомных систем и их излучением. С этого времени, пожалуй, и начинается история создания лазеров.

Однако в то время никто не обратил внимания на принципиальную ценность этого явления. Никому не были известны способы получения индуцированного излучения и его использования.

В 1940 году, анализируя спектр газового разряда, советский ученый В.А. Фабрикант указал, что, используя явление индуцированного излучения, можно добиться усиления света. В 1951 году, совместно с учеными Ф.А. Бутаевой и М.М. Вудынским, он провел первые опыты в этом направлении.

В 1952 году ученые трех стран одновременно – в Советском Союзе Н.Г. Басов и А.М. Прохоров, в Соединенных Штатах Америки Ч. Таунс, Дж. Гордон, X. Цайгер и в Канаде Дж. Вебер – независимо друг от друга предложили основанный на использовании явления индуцированного излучения новый принцип генерации и усиления сверхвысокочастотных электромагнитных колебаний. Это позволило создать квантовые генераторы сантиметрового и дециметрового диапазонов, известные сейчас под названием мазеров, которые обладали очень высокой стабильностью частоты. Использование мазеров в качестве усилителей позволило повысить чувствительность приемной радиоаппаратуры в сотни раз.

Сначала в квантовых генераторах использовались двухуровневые энергетические системы и пространственная сортировка молекул с различными энергетическими уровнями в неоднородном электрическом поле. В 1955 году Н.Г. Басов и А.М. Прохоров предложили использовать для получения неравновесного состояния частиц трехуровневые энергетические квантовые системы и внешнее электромагнитное поле для возбуждения.

В 1958 году была рассмотрена возможность применения этого метода для создания генераторов оптического диапазона (в СССР – Н.Г. Басов. Б.М. Вул, Ю.М. Попов, А.Н. Прохоров; в США – Ч. Таунс и А. Шавлов).

Опираясь на результаты этих исследований, Т. Мейман (США) в декабре 1960 года построил первый успешно работавший оптический квантовый генератор, в котором в качестве активного вещества был использован синтетический рубин.

С созданием оптического квантового генератора на рубине возникло слово «лазер». Это слово составлено из первых букв английского выражения: «light amplification by stimulated emission of radiation» (laser), что в переводе означает «усиление света с помощью индуцированного излучения».

Рубиновый лазер работал в импульсном режиме. Его излучение относилось к красной области видимого диапазона. Возбуждение осуществлялось мощным источником света.

Через год, в 1961 году, американские ученые А. Джаван, В. Беннет и Д. Герриотт построили газовый лазер, в котором в качестве активного вещества применялась смесь газов гелия и неона. Возбуждение активного вещества лазера производилось электромагнитным полем высокочастотного генератора. Режим работы этого лазера был непрерывным.

В 1962 году в Советском Союзе и в Соединенных Штатах Америки получили индуцированное излучение в полупроводниковом диоде, что означало создание полупроводникового лазера. Впервые на возможность использования полупроводников в качестве активного вещества в лазерах указали еще в 1959 году советские ученые Н.Г. Басов, Б.М. Вул, Ю.М. Попов. Большая заслуга в создании полупроводникового лазера принадлежит также американскому ученому Р. Холлу. Полупроводниковый лазер возбуждается непосредственно электрическим током. Он работает как в импульсном, так и в непрерывном режиме.

В настоящее время в качестве рабочих веществ в лазерах используются самые различные материалы. Генерация получена более чем на ста веществах: кристаллах, активированных стеклах, пластмассах, газах, жидкостях, полупроводниках, плазме. Рабочим веществом могут служить органические соединения, активированные ионами редкоземельных элементов. Удалось получить генерацию с использованием обычных паров воды и даже воздуха. Создан новый класс газовых лазеров – так называемые ионные лазеры.

Сегодня практически невозможно найти продукцию, которая не столкнулась бы с лазером на каком-то этапе ее создания или использования.

При воспроизведении DVD полупроводниковый лазер размером меньше миллиметра сканирует поверхность диска. Сложная резка и сварка листа стали для дверей вашего автомобиля также делается лазерами. Интернет в основном работает с помощью передачи лазерного света по волоконно-оптическим кабелям. Каждая касса в супермаркетах использует лазерный луч для сканирования штрихкодов. Военные в Афганистане сейчас используют мощные лазеры, установленные на Хаммеры и способные взорвать любую мину на дороге перед ними.

С праздником!!!