1958年,美国物理学家查尔斯•汤斯和他的同事肖洛在《物理评论》杂志上发表了他们关于《受激辐射的光放大》的重要论文,文中称:物质在受到与其分子固有振荡频率相同的能量激励时,都会产生不发散的强光——激光。这一理论奠定了激光发展的基础。这项研究成果发表后,汤斯和肖洛并没有继续进行研究和实验,这项研究成果最终被美国加利福尼亚州休斯航空公司实验室里一个名不见经传的年轻研究员——西奥多•梅曼利用了。
汤斯曾预言,微波激射器的原理,在一定的条件下可以产生激光。梅曼决心亲自实践这一预言。他花了两年时间从事这方面的研究,还动手制作有关的装置,选择各种工作物质。他终于选定了红宝石晶体(在刚玉中掺入铬离子)作为工作物质。
这样的选择在当时是一个颇为大胆的尝试,因为当时的理论界对红宝石晶体发光的可能性是持否定态度的。但是梅曼坚定了自己的选择。他通过实验测量了红宝石晶体的量子效率,分析了红宝石晶体达到能级粒子数反转的条件。他将红宝石晶体材料做成一个直径1厘米、高2厘米的圆柱体,将两端仔细磨成平行的平面,并镀上了银,构成谐振腔。他把它嵌入一个螺旋型的脉冲闪光灯内,使红宝石晶体接上了泵浦源。这样,他完成了世界上第一台即将产生激光的——被他称为“受激辐射光放大器”的装置。这个装置就是世界上出现的第一台激光器。
奇迹终于出现了,1960年5月的一天,梅曼和往常一样来到实验室。他打开了泵浦源的开关,让脉冲氙灯的电能馈入红宝石中,此时,这台装置中发射出了第一束闪光。这束光,色单纯,所有的波都在同一个方向上;发射到几千千米以外也不会因发散而失去作用;聚焦到某一点上可以达到极大的能量,甚至可以超过太阳表面的温度值。这束光,就是人类有史以来所获得的第一束最特殊的光——激光!
梅曼平静地写下了实验记录:红色,波长694.3纳米。1960年5月15日,梅曼宣布了这个记录。这一束在试验室第一次制得的人造激光,虽然仅持续了3亿分之一秒的对间,但它却标志着人类文明史上一个新时刻的来临。
1957年,正当肖洛开始思考怎样做成红外脉泽器时,汤斯来到贝尔实验室。有一天,两人共进午餐,汤斯谈到他对红外和可见光脉泽器很感兴趣,有没有可能越过远红外,直接进入近红外区或可见光区。近红外区比较容易实现,因为当时已经掌握了许多材料的特性。肖洛说,他也正在研究这个问题,并且建议用法布里-珀罗标准具作为谐振腔。两人谈得十分投机,相约共同攻关。汤斯把自己关于光脉泽器的笔记交给肖洛,里面记有一些思考和初步计算。肖洛和汤斯的论文于1958年12月在《物理评论》上发表后,引起强烈反响。这是激光发展史上具有重要意义的历史文献。汤斯因此于1964年获诺贝尔物理学奖,肖洛也于1981年获诺贝尔物理学奖。
世界上第一台激光器诞生于1960年7月。
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,并使其在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,其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,因此其这项成果被人们起了个绰号叫做“钱泵”,说其这项研究花了很多的钱。
1958年,汤斯和肖洛在《物理评论》杂志上发表了其们的“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。在梅曼开始建造其红宝石激光器之前,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,其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。从此其着手建造那个世界上第一台激光器。其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。
1958年。
美国科学家肖洛(Schawlow)和汤斯(Townes)发现了一种神奇的现象:当他们将氖光灯泡所发射的光照在一种稀土晶体上时,晶体的分子会发出鲜艳的、始终会聚在一起的强光。
根据这一现象,他们提出了"激光原理",即物质在受到与其分子固有振荡频率相同的能量激发时,都会产生这种不发散的强光--激光。他们为此发表了重要论文,并获得1964年的诺贝尔物理学奖。
扩展资料
激光器通常都会标示有着安全等级编号的激光警示标签:
1、第1级 (Class I/1):通常是因为光束被完全的封闭在内,例如在CD或DVD播放器内。
2、第2级 (Class II/2):在正常使用状况下是安全的,这类设备通常功率低于1mW,例如激光指示器。
3、第3 a/R级 (Class IIIa/3R):功率通常会达到5mW,注视这种光束几秒钟会对视网膜造成立即的伤害。
4、第3b/B级 (Class IIIb/3B):在暴露下会对眼睛造成立即的损伤。
5、第4级 (Class IV/4):激光会烧灼皮肤,即使散射的激光光(200W以上)也会对眼睛和皮肤造成伤害。利用激光的热能,可以制造新型的烹饪工具。
参考资料来源:百度百科——激光