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世界上第一台激光器的诞生简史

作者: 来源: 日期:2020-5-12 11:14:49 人气:329

世界上第一台激光器的诞生简史

一个科学的理论从提出到实现,往往要经过一段艰难的道路。爱因斯坦提出的这个理论也是如此。它很长一段时间被搁置在抽屉里无人问津。激光器的发明亦是如此。

1950年,波尔多一所中学的教师阿尔弗雷德·卡斯特勒同让·布罗塞尔发明了"光泵激"技术。这一发明后来被用来发射激光,并使他在1966年获得了诺贝尔物理学奖。激光器的发明实际上提出了更多的问题。它必须使反射谐振器适应极短的波长。

1951年,美国哥伦比亚大学的一位教授查尔斯·汤斯(Townes)对微波的放大进行了研究,经过三年的努力,他成功地制造出了世界上第一个"微波激射器",即"受激辐射的微波放大"的理论。汤斯在这项研究中花费了大量的资金,因此他的这项成果被人们起了个绰号叫做"钱泵",说他的这项研究花了很多的钱。

1958年,汤斯和肖洛在《物理评论》杂志上发表了他们的"发明"--关于"受激辐射的光放大"(即LASER)的论文。但是在实际中建造激光器还有许多困难,人们对激光的性质和作用都还没有清楚的认识。于是汤斯教授和肖洛并没有在此基础上继续进行研究和实验,结果这项研究的成果被第三者利用了。这位第三者的名字叫西奥多·梅曼(Maiman)。

梅曼是美国加利福尼亚州休斯航空公司实验室的研究员。在梅曼开始建造他的红宝石激光器之前,有人断言红宝石绝不是制造激光的好材料,而肖洛也支持这种观点。这使得很多人中止了用红宝石来制造激光的尝试,但梅曼却怀疑这个说法。为此,他花了一年的时间专门测量和研究红宝石的性质,终于发现上述论断所依据的基础是错误的,而红宝石确是制造激光器的好材料。从此他着手建造那个世界上第一台激光器。他的准备工作十分地详细完备,1960年7月,梅曼在加利福尼亚的休斯空军试验室进行了人造激光的第一次试验,当按钮按下时,第一束人造激光就产生了。这束仅持续了3亿分之一秒的红色激光标志着人类文明史上一个新时刻的来临。

这样,世界上第一台激光器--红宝石激光器诞生了。它是一种固体激光器,它的激励系统是一支能突然爆发出强光的螺旋形闪光管,激光物质是一个插在螺旋管中间的4厘米长的圆柱形宝石棒,这种红宝石的主要成份是混有铬离子的氧化铝。在红宝石棒上缠有闪光玻璃管以便让晶体受光线照耀红宝石,经闪光管发出的光照射后,发出激光,通过光学谐振腔的加强和调节后,便射出一强有力的激光。



梅曼的社会评价
                  


发明了世界上第一台可操作的激光器和两次提名为诺贝尔和平奖的著名发明家Maiman于2007年5月5日在温哥华不列颠哥伦比亚省逝世,享年79岁。这个消息从他的妻子Kathleen那得到证实。根据在IEEE的虚拟博物馆上记载,Maiman被称为“光电产业之父”,但maiman认为自己是“一个研究兴趣在光电,激光,显示器和空气动力学的科学家和工程师”。他受聘于美国休斯研究实验室,担任科长,从1959年开始研究,到1960年成功发明了世界上第一个用红宝石作泵浦源的激光器,得到了全世界的承认。据IEEE的上面的记载,他的发明是从Arthur L. Schawlow 和Charles H. Townes两位学者在他们1958年发表的红外光子辐射理论中得到启发,成功的研制了世界上第一台红宝石激光器。

激光是当代科学技术最重要的发明之一。1960年5月,美国加里福尼亚州休斯飞机公司年仅33岁的梅曼(T.Maiman) 试制成世界上第一台激光器。这以后,各种类型的激光器相继出现,性能逐步完善,它的广泛应用,对科学技术的发展起了极其深刻的影响,梅曼的名字和他的第一台红宝石激光器一起垂青科技史册。梅曼研制第一台激光器走过了颇为曲拆的道路,他的这一经历充满了创新精神,在数十年后的今天,对人们仍有启示作用。
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