Лазерный луч: история технологии

Лазер, а точнее LASER - это акроним понятия, которое по-английски звучит Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, т.е. усиление света индуцированным (вынужденным) излучением. Устройство можно назвать оптическим квантовым генератором, который преобразует энергию накачки (электрическую ,световую и др.) в энергию узконаправленного монохроматического потока излучения. То есть в основе его работы лежит квантово-механическое явление индуцированного излучения. Это явление впервые было описано Эйнштейном, (им же была предложена идея создания генераторов-усилителей когерентного света) и стало основанием нынешней квантовой электроники и лазерных технологий. Первый же квантовый усилитель был предложен Дж. Вебером в 1953 г.

Во второй половине пятидесятых годов разрабатывались и создавались твердотельные молекулярные усилители, но охватывали они СВЧ-диапазон радиоволн, потому назывались мазерами (MASER - microwave amplification by stimulated emission of radiation). Первый был разработан в 1954 в Москве в институте академии наук им. Лебедева учеными Николаем Басовым, Александром Прохоровым. Независимо от них и в то же самое время в Колумбийском университете в Нью-Йорке разработками занимались Х. Цайгер, Д. Горлон и Ч. Таунс.

Следующей ступенью на пути развития квантовой электроники стало перенесение ее принципов на оптическое излучение. В 1958 Шавлов, Таунс и Прохоров продемонстрировали возможности использования этого явления.

Впервые лазер на рубиновом стержне создан был в 1960 году Т. Майманом. Все современные лазеры сегодня содержат элементы, которые использовались в том самом первом лазере. С того момента лазерная техника начала стремительно развиваться и распространяться.

С созданием лазеров стала развиваться новая тогда область физики - нелинейная оптика, которая изучает нелинейные оптические эффекты под воздействием индуцированного излучения. Первый лазер, работающий на смеси газов (гелия и неона), в котором атомы неона испускались инфракрасным когерентным излучением, был создан А. Джаваном.

Лазер это - источник света. И от других источников света его отличает высокая стабильность интенсивного излучения в стационарном режиме, возможность генерировать очень короткие световые импульсы, монохроматичность и высокая спектральная плотность энергии. Эти свойства, собственно, и позволяют применять лазер так разнообразно в различных отраслях.

Сейчас лазерную технику используют в промышленности как метод обработки металла: лазерная резка, сварка, плавление, гравировка.