历史

激光是建议由的一个结果阿尔伯特·爱因斯坦1916年,在适当的情况下原子会释放多余的能量为自发光性或刺激时光。德国物理学家鲁道夫·沃尔特拉登堡首次发现受激发射1928年,尽管当时似乎没有实际用途。

1951年查尔斯·h·汤斯,然后在哥伦比亚大学在纽约,想到一个办法产生受激发射微波频率。在1953年底,他展示了一个工作装置,集中“兴奋”(见下文能量和刺激的排放水平)氨分子在微波谐振腔,在那里他们发出一个纯粹的微波频率。汤斯命名的设备微波激射器“微波辐射的受激发射放大。”亚历山大Mikhaylovich普罗霍罗夫和Nikolay Gennadiyevich Basov在莫斯科的期票列别捷夫物理研究所独立微波激射器操作的理论描述。为他们的工作这三个分享了1964年诺贝尔奖物理学奖。

一个蓬勃的微波激射器研究过后在1950年代中期,但微波激射器发现有限范围的应用程序作为低噪声微波放大器和原子钟。汤斯在1957年提出了妹夫和前哥伦比亚大学博士后学生,阿瑟·l·Schawlow(当时在贝尔实验室),他们试图延长微波激射器行动红外或可见光的波长要短得多。汤斯也与哥伦比亚大学研究生的讨论中,戈登·古尔德,他很快发展自己的激光的想法。汤斯和Schawlow发表他们的想法“光量子放大器”开创性的论文在12月15日,1958年,的问题物理评论。与此同时,古尔德创造了这个词激光并写了专利申请。汤斯还是古尔德应该被誉为激光的“发明家”因此成为激烈争论的问题,导致多年的诉讼。最终,古尔德收到一系列的四项专利从1977年开始,为他赢得了数百万美元的版税。

Townes-Schawlow提议让几组尝试构建一个激光。古尔德的提议成为机密军事合同的基础。成功先西奥多·h·梅曼,一种不同的方法在马里布的休斯研究实验室,加州。他从一个摄影师发射明亮的脉冲闪光灯激发铬原子在一个水晶的合成ruby,他选择了因为他仔细研究它如何吸收和发射光和计算,它应该作为激光。1960年5月16日,他从一个红宝石棒产生红色脉冲大小的指尖。1960年12月阿里爪哇人威廉•贝内特Jr .)和唐纳德•赫瑞特贝尔实验室建造了第一气体激光器,产生一个连续的红外光束的混合物氦和霓虹灯。1962年罗伯特·n·霍尔和同事通用电气(General Electric)研发中心在斯克内克塔迪纽约第一个半导体激光器。

而激光迅速抓住了公众的想象力,也许对他们相似的“热射线”科幻小说,实际应用需要多年时间来培养。一个年轻的物理学家叫Irnee D 'Haenens,梅曼的红宝石激光器工作时,开玩笑说,该设备是“寻找一个问题的解决方案,”和激光线徘徊社区很多年了。汤斯和Schawlow预期激光用于基础研究和发送信号通过空气或空间。古尔德设想更强大的光束能切割和钻孔许多材料。早期的成功关键是在1963年底时两个研究人员密歇根大学艾美特利思和法学Upatnieks,用激光使第一个三维全息图(看到全息术)。

氦氖激光器激光是第一个与广泛的商业应用。因为他们可以进行调整,以生成一个可见的红色光束代替红外光束,他们发现立即使用投影直线对齐、测量、建筑、和灌溉。很快眼外科医生利用红宝石脉冲激光焊接分离视网膜在地方没有切到眼睛。激光的首次大规模应用的激光扫描仪自动在超市结账,这是发达国家在1970年代中期,成为常见的几年后。光盘用于个人电脑的音频播放器和激光打印机紧随其后。

激光已成为标准的工具多样化的应用程序。激光指针突出表现在演讲大厅,和激光目标指示器的向导聪明的炸弹他们的目标。激光焊接剃须刀叶片、写模式对象上生产线不碰它们,删除不需要的头发,和漂白剂纹身。激光测距仪在空间探测异形的表面火星和这颗小行星厄洛斯以前所未有的细节。在实验室、激光帮助物理学家冷却原子在一定程度的的一小部分绝对零度。