Слово «лазер» является аббревиатурой, образованной из начальных букв английского выражения light amplification by stimulated emission and radiation («усиление света посредством стимулированного излучения»).
Кто изобрел лазер?
Главное отличие лазерного луча от светового в том, что в обычном пучке света световые волны перемешаны и при прохождении через препятствие (например, линзу) распространяются во все стороны. Лазер же испускает прямой пучок лучей, которые при прохождении через то же препятствие распространяются согласованно.
История лазера имеет своих отцов-прародителей, ими являются Басов и Прохоров, а также их квантовый генератор и мазер Таунса. Эти изобретатели за свои фундаментальные открытия получили нобелевскую премию.
Квантовый генератор и мазер были почти полностью идентичны, они представляли собой вакуумный сосуд, в который впускался тонкий пучок молекул аммиака. Прохождению молекул препятствовал конденсатор высокого напряжения. Однако молекулы больших энергии свободно преодолевали это препятствие, а молекулы малых энергии увлекались в сторону полем конденсатора.
В результате происходила сортировка молекул по энергиям, то есть на активные, находящиеся в возбужденном состоянии, и невозбужденные. Генератор и мазер испускали видимые волны короткого диапазона. Эти устройства обладали такой малой мощностью, что лучи энергии могли зафиксироваться только очень точными приборами. Поэтому необходимо было создать такую среду, в которой активное вещество переходило бы в состояние возбуждения.
Разновидности лазеров и принцип работы
Результаты этих опытов использовал в своих исследованиях ученый Теодор Мейман, создавший в 1960 году рубиновый лазер. Освещая обычным светом синтетический кристалл рубина, он получил лазерный луч.
Рубиновый лазер Меймана впоследствии претерпел много изменений. Были созданы генераторы, работающие не только на рубинах. В частности, были изобретены газовый лазер Джавана, полупроводниковый лазер Басова, Крохина и Попова и т. п. Например газовый лазер состоит из трубки, наполненной смесью газов (чаще всего используют гелий и неон). Атомы получают энергию от электрического разряда, возбуждаются и испускают фотоны. Отражаясь от зеркал, фотоны потоком движутся по трубке и воздействуют на все новые атомы. Часть фотонов проходит через полупрозрачное выходное зеркало и образует лазерный пучок.
Использование в промышленности
С 1965 года лазеры стали выпускаться промышленностью и с тех пор прочно вошли в нашу жизнь , завоевывая все новые области применения. В частности, газовые лазеры, наполненные аргоном, испускают лучи малой мощности, которые используют в хирургии. В промышленности лазерными лучами сверлят металлы, гравируют микросхемы; с их помощью ученые-астрономы производят точные вычисления.
